Модели АВП

17 Сентябрь 2012
By

Хотим познакомить Вас с принципами конструирования и устройством моделей аппаратов на воздушной подушке (АВП). Здесь предлагаются простейшие модели, которые можно считать введением к более профессиональному подходу к моделированию, т.е. построению моделей с целью участия в соревнованиях моделистов.
Любительское конструирование АВП мало чем отличается от конструирования настоящих устройств, поэтому модели либо полностью копируют исходное устройство, либо конструкция их содержит все необходимые элементы, из которых составлены промышленные образцы. Интерес, конечно, представляют ходовые модели, потому что заставить двигаться свое творение – это большое удовольавие для каждого конструктора. Поэтому для создания воздушной подушки и тяги применяют те же двигатели, которые используются в авиа-, судо- или автомоделизме. Управлять моделями можно как по радио, так и с помощью тросов (кордовые модели).
Для постройки модели необходима обширная конструкторская документация, для простейших моделей как минимум нужно иметь подробные чертежи, по которым можно изготовить все необходимые детали и собрать их воедино.

 


На рис.1 ( где 1 – двигатель; 2 – рама; 3 – втулка нагнетателя; 4 – лопатка нагнетателя; 5 – боковая стенка; 6 – центральная часть палубы; 7 – бортовые части палубы; 8 – спрямляющие лопатки; 9 – корпус нагнетателя; 10 – боковая стенка кабины; 11 -крыша кабины; 12 – носовая часть кабины; 13 – электрический кабель; 14 – крыша надстройки; 15 – боковина надстройки; 16 – задняя надстройка) показан чертеж модели АВП, в которой имеются все необходимые признаки нааоящего аппарата, но конструкция его упрощена до предела. Точно такие же обозначения применены для деталей конструкции на рис.2, по которому видно, как нужно собирать модель. Необходимо только отметить, что к боковой стенке корпуса крепят гибкое ограждение, позволяющее минимизировать расход воздуха на создание воздушной подушки.
Электродвигатель необходимо выбрать высокооборотный, форсированный, в пластмассовом корпусе, чтобы облегчить конструкцию. По этим параметрам наиболее подходящими двигателями можно считать моторчики из фенов или детских движущихся игрушек. Детали корпуса тоже должны быть выполнены из легкого, но прочного материала, например, подойдет многослойный картон, пропитанный эпоксидной смолой, или тонкий полистирол. Последний, однако, плох тем, что для его склейки применяют дихлорэтан, ядовитую жидкость, но если к ней не принюхиваться, не лизать языком, не брать голыми руками, она не нанесет вреда. Пропеллер можно взять готовый от детской игрушки или изготовить самому из жести, подойдет и консервная банка. Посадить пропеллер на ось – самая трудная задача, но ее можно решить, если ось двигателя запилить так, чтобы она приобрела ребра, сделать пропил поперек оси и в этом месте посадить винт пропеллера на эпоксидную смолу или полиуретан, растворенный в ацетоне или дихлорэтане.

Двигатель модели предназначен для создания воздушной подушки, поэтому тягу можно создавать либо протягивая модель за нитку как детскую машинку, либо после испытаний в этом режиме перейти к конструированию системы управления. Для этого уже понадобятся и силовой агрегат, создающий тягу, и воздушные рули управления, а главное, силы двигателя, создающего воздушную подушку, должно хватить и на корпус модели, и на все дополнительные устройства. А для этого важно знать параметры массы отдельных агрегатов и всей модели в целом. В данной модели, независимо от ее размеров, двигатель весит 80…110 г, крепление двигателя 40 г, батарейки 30 г, пропеллер 30 г, система управления 30 г, итого 210…240 г. Тогда элементы модели, рассчитанные на такой дополнительный вес, должны сами весить так: корпус 50 г, гибкое ограждение 30 г, вертикальные стабилизаторы 10 г, итого 90 г. Всего масса модели составит 300…330 г, для чего понадобится достаточно сильный электромотор.


Другой пример – модель экраноплана -одного из разновидностей АВП, принцип скольжения которого основан на создании подъемной силы, как в самолете, которая при движении возле поверхности земли или воды возрастает многократно из-за образования воздушной подушки, поэтому много энергии на ее создание затрачивать не нужно. Данная модель – кордовая, она летает по кругу на расстоянии длины корды от моделиста, а он может регулировать уровень подъемной силы, т.е. управлять в вертикальной плоскости.

 

На рис.3,а показан общий вид модели с открытым силовым набором центроплана, а также профили для изготовления 6) переднего крыла с закрылком и в) центроплана с закрылком. В этой модели устанавливают двигатель внутреннего сгорания типа “Сокол”, для которого в качеаве горючего можно использовать либо стандартное топливо на период обкатки в составе 40% эфира, 35% керосина, 25 % минерального моторного или касторового масла, лучший вариант – масло МН-7 авиационное для консервации турбореактивных двигателей. Для достижения спортивных результатов и рекордов можно использовать специальную смесь для повышения мощности двигателя: 40% эфира, 31% керосина, 9% касторового масла, 15% минерального масла, 2% нитританила, 3% бензола. Размеры мотора 78x85x42 мм, масса 130г.

 
На рис. 3,а показаны детали модели: 1 -предкрылок; 2 – горизонтальная полка балки; 3 – боковина фюзеляжа; 4 – переднее крыло; 5 – двигатель; 6 – топливный бачок; 7 – пилон; 8 – закрылок переднего крыла; 9 – центроплан; 10 -хвостовая балка; 11 -горизонтальные стабилизаторы; 12 – вертикальные стабилизаторы; 13 – триммер горизонтального оперения; 14 – горизонтальная полка хвостовой балки; 15 – рычаг закрылка центроплана; 16 – тяга закрылка центроплана; 17 – закрылок центроплана; 18 – набор центроплана; 19 – качалка управления закрылком центроплана; 20 – корда; 21 – полоз. Заготовку винта, чертеж которой в двух плоскостях приведен здесь же, изготавливают из пластмассы или дерева, поcле чего ей придаются аэродинамические формы.

 

Для уменьшения шумности двигателя, лучшего сгорания топлива и, как следствие, увеличения тяги движителя, применяют выхлопные трубы резонансного типа (рис. 4). Нужно вставить в готовую трубку 1 трубку 2 с расширением на конце, в которое вставить раструб 4, изготовленный по прилагаемому чертежу. На раструб надевают камеру 9, свернутую из листа жести, а внутрь нее помещают конструкцию из рефлектора 6, крышек 5,10 и манжета 11, закрепленного в трубке 7 щетками 8. Колебания манжеты и гасят выхлоп, а крышки задерживают выход газов до их полного сгорания. Настройку выхлопной трубы в резонанс осуществляют выбором длины манжета 11 и расстояния его крепления в трубке 7. Необходимо заметить, что такую сложную операцию, как настройка резонансного устройства, могут проводить только опытные специалисты. Выхлопную трубу лучше всего вывести под поверхность центроплана, чтобы усилить давление в области воздушной подушки.

 

 

На рис. 5 показан чертеж элементов конструкции модели экраноплана в трех плоскостях, отдельно представлена а) качалка управления. Большинство деталей модели, в том числе нервюры крыла, можно изготовить из фанеры либо реек легкой древесины (липа, ольха, бальсовое дерево и др.). Первые пробные полеты следует выполнять на тросах длиной 12…15 м в безветренную погоду летом над поверхностью воды при отсутствии волнения, а зимой над гладкой поверхностью льда. Сначала мотор нужно настроить на низкое число оборотов, позже можно давать полный газ. При нехватке усилия двигателя для отрыва от поверхности следует увеличить угол установки двигателя на раме.

 

Г. А. Ульченко

Журнал “Конструктор” №4-01ш.

Tags: , , , ,

Оставить комментарий


Ссылки: