Фюзеляж моего самолёта предназначен для восприятия нагрузок во время полёта через ферму, похожую по конструкции на мост. Поэтому большинство шпангоутов не служат для восприятия нагрузок. Они просто крепятся к ферме для создания обтекаемой формы фюзеляжа.
Фюзеляж первоначально был сконструирован с помощью САПР системы в одной боковой проекции. Также из САПР модели самолета я сделал локальные виды поперечных сечений для каждого шпангоута фюзеляжа. После чего распечатал боковой вид самолёта и наклеил его на лист пенопласта.
Затем с помощью модели я вырезал каждую поперечную секцию по отдельности и наклеил их на боковой вид в виде поперечных сечений. Затем я начал делать замеры фермы. Для этого была использована линейка, с помощью которой снимались размеры с чертежа и записывались на бумагу. Затем была измерена максимальная ширина фермы. Путём деления разницы размеров шпангоутов на их количество от первого до последнего шпангоута, я проверил, умещается ли ферма в размеры оставшихся шпангоутов. Окончательный проект шпангоутов фюзеляжа отмечен в виде ячеек. Он состоит из двух частей, соединенных вблизи центра фюзеляжа. Благодаря этому я сумел увеличить и усилить ферму, уменьшив при этом число соединений между секциями.
Строительство фюзеляжа в виде фермы – это довольно быстрый и простой процесс, в результате которого получается очень прочный каркас. Чтобы сэкономить время при строительстве я приобрел полосы пробкового дерева размерами 1,5x12x92 мм, что оказалось не таким простым занятием. В итоге вертикальные компоненты фермы были сделаны из полос пробкового дерева 1,5×6,0 мм, а диагональные переборки получились одинакового размера, но из более мягкой и легкой бальзы.
Подготовьте место перед процедурой: положите на стол вощеную бумагу, чтобы защитить бальзовые полосы от попадания клея. Используйте двухсторонний скотч в качестве направляющей для соединения брусков на вощеной бумаге. Бумага будет служить в качестве направляющих для склеивания двух брусков в балку. Положите одну полосу бальзы вертикально перед собой, а затем рядом положите другую полосу.
Соедините две бальзовые половины вместе скотчем. Обработайте линию стыка от одного конца до другого с помощью циакрина для соединения. До циакрина я пробовал склеивать бруски с помощью древесного клея и нашёл, что это настоящая головная боль, поскольку древесина из-за воды набухает по линии стыка и вызывает изгиб балки. После такой процедуры остается уповать на волю случая: станет ли линия стыка прямой или же древесина и клей уведут её в сторону.
Для того, чтобы ускорить сборку симметричных ферм, я начертил и распечатал боковой вид фермы в Автокаде. На этом виде было показано взаимное расположение и расстояние между элементами фермы. Обратите внимание, что боковые стороны самолёта отличаются друг от друга, поэтому их нужно сделать по отдельности.
Начните установку вертикальных элементов, изготовленных из пробкового дерева, в соответствии с эскизом. Когда чертеж распечатан и прилеплен к рабочей поверхности вместе с вощеной бумагой, с помощью двухстороннего скотча скрепляются угловые элементы фермы в заданных местах.
Как только все вертикальные элементы на месте, начните установку диагональных переборки. Самый простой подход для этой сборки, который я нашёл, заключался в том, чтобы ошкурить первый конец полосы, чтобы он вписался в первый угол вертикального элемента, а затем проложить полосу до противоположного угла, обрезать излишки лобзиком и подогнать шкуркой второй конец по форме второго угла.
Теперь, когда стороны фермы сформированы, их нужно скрепить, для этого я начертил очень простой эскиз, который показывает правильные сужения элементов фермы. Аккуратно разместил элементы фермы в соответствие с эскизом и с помощью двухстороннего скотча закрепил их в заданных положениях.
Начав с нижней части фермы, установил горизонтальные элементы конструкции между вертикальными, и в последнюю очередь установил диагональные элементы.
Как только низ был закончен, перевернул узел вверх ногами и собрал горизонтальные элементы. Как только достаточное число элементов было установлено, ферму можно переставить в более удобное положение для монтажа диагональных элементов. При этом не забыв про достаточное пространство для доступа к элементам фюзеляжа с батарейками и электроникой.
Для соединения элементов фермы вместе прежде всего я скрепил их циакрином, а затем установил пробковый усилитель внутри фермы в местах соединения элементов секции.
Фюзеляж в сборе, когда обе половинки стоят друг на против друга, выглядит вкусно. Сразу же видно, что конструкция самолёта будет серьезной и продуманной.
Шпангоуты создают прочностной каркас фюзеляжа, к которому крепится бальзовая обшивка. Все шпангоуты сделаны из 1,5 мм бальзы, за исключением нескольких конструкционных ребер, сделанных из 3 мм фанеры. Два таких ребра находятся в задней части фюзеляжа для крепления хвостового оперения, другие два располагаются в передней части фюзеляжа в месте крепления крыла, где две части фюзеляжа соединяется друг с другом в районе фонаря и крышки двигателя. Противопожарная перегородка — это усиленная стеклопластиковая фанера, к которой крепится двигательная установка. Она должна быть очень жесткой в противном случае вибрации от двигателя будут её разбалтывать, пока что-нибудь не отвалиться, либо тяга двигателя не уменьшиться. В дополнение к этому противопожарная перегородка должна надежно крепиться к ферме, чтобы также самолет мог свободно лететь и противостоять любым вибрациям.
С помощью шаблонов, сделанных по проектным чертежам, вырежьте все шаблоны из подходящего материала. Бальзовые шпангоуты изготавливаются из двух половинок, а затем склеиваются вместе, в то время как фанерные шпангоуты вырезаются из цельного куска фанеры.
Установите все шпангоуты, чтобы убедиться, что они крепятся к ферме идеально, а отметки на шаблонах идеально соответствуют изготовляемым деталям. Как только все шпангоуты установлены, начинайте устанавливать жесткие фанерные шпангоуты от самой широкой точки фюзеляжа до самой узкой с помощью древесного клея.
Установите оставшиеся шпангоуты фюзеляжа. С помощью капли циакрина можно соединить вместе две половинки шпангоута в центре. Примечание: из-за ориентации волокон этих половинки могут быть очень хрупкими. Если во время сборки что-нибудь сломается, то это можно легко восстановить с помощью все того же циакрина, к тому же шпангоуты не несут никакой нагрузки и спрятаны.
Противопожарная перегородка сделана из усиленного стеклопластика, который состоит из 8 слоев 0,8 мм фанеры с 56 граммовым стеклопластиком между каждым слоем древесины. Изготовляется она из отдельных слоев путем склеивания липовой фанеры и стеклопластика и затем наклеивания стекла на дерево, прямо как было сделано на усиленных ребрах. При склеивании нужно внимательно следить за тем, что было обеспечено достаточное сжатие и между частями не оставалось пустот.
При обработке противопожарной перегородки используйте лобзик и оставляйте небольшой припуск вдоль контура для последующей обработки шкуркой.
Найдите центр перегородки и отметьте его. Затем определите положение монтажной пластины двигателя. После разметки нужно просверлить отверстия под крепежные винты. Есть моторчики негабаритного размера, у них в передней части торчит вал, для них нужно просверлить дополнительное отверстие в перегородке.
Перед монтажом противопожарной перегородки фюзеляж необходимо подготовить. Для этого я расправил переднюю часть фермы, установив фюзеляж на практически плоский стол. Затем я прикрепил вертикальный балансир к центру хвостовой опоры. Путем тщательного ошкуривания каркаса я сумел сориентировать его по центру фюзеляжа, что в свою очередь помогло установить противопожарную перегородку ровно по отношению к направлению полёта, как я того и хотел. Верхняя часть фермы плоская по отношению к направлению полёта, поэтому, как только её выставят перпендикулярно по отношению к поверхности стола, можно устанавливать противопожарную перегородку. Регулировать угол перегородки можно в соответствие с летной инструкцией.
Примечание: Линия действия тяги традиционно измеряется в градусах справа от центральной линии и в градусах снизу от центральной линии. Правое смещение тяги противодействует крутящему моменту, создаваемому вертикальным стабилизатором от пропеллера, так называемого P-фактора. Нижняя тяга нужна для того, чтобы гасить тенденцию самолёта набирать высоту, когда тяга увеличивается.
Перед клейкой заднюю поверхность перегородки нужно ошкурить так, чтобы её поверхность стала грубой. Клеится она также к фюзеляжу с помощью циакрина.
Усильте переднюю часть фюзеляжа путем наклеивания второго ряда нижних балок-ферм. Они создают зазор между наружным и внутренним элементами фермы и служат для усиления жесткости носовой части самолета.
Продолжайте усиливать фюзеляж с помощью 1,5 мм липовой фанеры к верхней части фюзеляжа, как со стороны мотора, так и со стороны фонаря. Заметьте, что излишки материала были убраны со стороны моторной секции для того, чтобы можно было установить дверь. Новые кромки этих шпангоутов соединяются вместе друг с другом с помощью 1,5 мм бальзы. Эти переборки усиливают каркас, а с другой стороны защищают ферму, пока самолет в стадии строительства.
Установите перегородку на усиленный фюзеляж, для чего используйте 3 x 25 мм полосу липовой фанеры вокруг всего периметра фюзеляжа. Полосы лучше всего клеить к фюзеляжу и к перегородке с помощью 5 минутного эпоксидного клея.
Ферма – это очень сильная и легкая конструкция, но если в одной точке приложить большую нагрузку она разрушиться. Такие нагрузки вряд ли будут появляться во время полёта, но во время осмотра самолёта другими людьми, либо во время монтажа батареек, всякое может случиться. Поэтому нижнюю часть фермы лучше усилить. Для этого используется 0,8 мм бальзовая фанера в качестве обшивки. Пол усиливается 1,5 мм бальзовым листом, который распределяет вес закрепленной на нем батарейки, а также других компонентов.
По сравнению с обшивкой крыла, обшивка фюзеляжа выглядит совершенно по-другому. У фюзеляжа контуры разнонаправленные и располагаются плотнее, чем у крыла, где почти все плоское. Первое правило в том, что соединять обшивку по краям стало невозможным, поскольку она легко ломается из-за кривизны.
Для того чтобы положить обшивку, можно поступить следующим образом:
1. Добавить несколько дополнительных шпангоутов в хвостовой части.
2. С помощью наждачного бруска аккуратно ошкурить форму шпангоутов. Цель данной операции – не столько изменить форму фюзеляжа, сколько выравнять все шпангоуты друг с другом, чтобы не было острых переходов. Благодаря этой операции не будет грубых переходов между шпангоутами и резких изменений кривизны.
Обшивку следует делать либо из небольших частей, когда сильная кривизна, либо из больших частей, когда форма это позволяет. Главное в том, чтобы разгладить обшивку и плотные стыки, а также в том, чтобы подогнать форму шпангоутов как можно ближе к идеальной для обшивки форме, прежде чем клеить. Кроме того, все соединения для надежности следует делать наложенными друг на друга с перехлестом в 6 мм. Это позволяет стыковать края мягко, а также доводить их шкуркой на месте. Если контуры будут слишком резкими, вы обнаружите, что обшивка будет пузыриться. Такое место можно закрыть несколькими кусками обшивки. Во время очень резких изменений кривизны нужно будет использовать только твердую бальзу, как, например, в нижней части фюзеляжа, где располагаются толкатели рулей высоты. Когда обшивается острый угол, лучшее решение – приклеить прокладку, например, как позади двигательной перегородки впереди двигательных сопел, где обшивка по краю ошкуривается в форме «V». Во время этой операции будьте терпеливы и бережны, поскольку очень легко повредить обшивку.
Модель самолета Ту-104 склеивается из деталей-выкроек, которые необходимо скачать (см. ниже), распечатать на принтере, используя плотную бумагу.
Прочитав внимательно описание, ознакомившись с чертежами и схемами, вы без особого труда справитесь с работой.
Прежде все го приготовь необходимый инструмент; ножницы, перочинный нож, циркуль, линейку, карандаш и клей. Некоторые детали модели придется делать из картона; для этой цели подойдет любой тонкий, плотный картон, например, обложки от скоросшивателя или альбома для рисования. Склеивать лучше всего быстровысыхающим нитро- клеем или. В крайнем случае можно применить клеящий карандаш.
Сначала надо вырезать внутренние части модели, которые будут служить каркасом, Эти части на выкройках обозначены красными цифрами. Они должны быть наклеены на картон. Круглые шпангоуты в необходимом количестве переносятся на картон с помощью циркуля. Для этого на выкройках поставлены кресты. Крест является центром круга, от которого циркулем откладывается нужный радиус для каждого шпангоута и вычерчивается на картоне.
Все шпангоуты-выкройки должны быть наклеены на картонные шпангоуты таким образом, чтобы зубчики для склейки, имеющиеся на шпангоутах-выкройках, равномерно торчали во все стороны. После высыхания клея эти зубчики тупой стороной ножа отгибаются под углом 90°,
Следующая операция - склейка секций фюзеляжа. Они обозначены черными цифрами от № 1 до N2 13, Чтобы не перепутать части, следует вырезать только те выкройки, которые должны непосредственно после этого склеиваться. На обратной стороне каждой выкройки нужно проставить мягким карандашом присвоенный ей номер.
Основные секции фюзеляжа (№ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8) не имеют зубчиков для склейки друг с другом. Для соединения их предназначены связующие зубчатые ленты, обозначенные на выкройках соответствующими цифрами синего цвета.
Секции фюзеляжа склеиваются в кольцо. Чтобы кольцо получилось ровное, без изломов, выкройку надо протянуть через край стола, положив ее лицом кверху (рис. 1), В стыки между секциями вклеиваются соответствующие усиленные (картонные) шпангоуты, зубчики которых намазываются клеем. Шпангоут должен находиться внутри связующей ленты (рис 2 и 2а).
Таким образом, сборка фюзеляжа происходит путем последовательной склейки готовых секций-колец с секцией № 1 с помощью зубчатых соединительных лент. Следовательно, в каждом стыке будет находиться один шпангоут, за исключением стыка секций № 1 и № 10, где расположены два шпангоута разной формы (16 и 106). Это необходимо для получения плавного перехода от кабины пилотов к носовой части (рис. 3).
Пока фюзеляж сохнет, вырежьте детали хвостового оперения и склейте их вместе. Все линии склейки слегка прочертите тупой стороной ножа, чтобы бумага ровнее и чище сгибалась.
Лонжероны рулей высоты и руля направления (деталь Збв), усиленные наклейкой на картон, приклеиваются к выступающим из фюзеляжа концам шпангоута (деталь 7а). После высыхания они отгибаются назад под углом около 50° (рис. 4).
При склейке лонжеронов надо следить, чтобы они были симметричны по отношению друг к другу и не имели перекосов (при виде спереди). Для удержания их в нужном положении при склейке очень удобны бельевые зажимы.
Теперь можно заняться склейкой центральной части крыла и турбореактивных двигателей. Чтобы соединить фюзеляж с турбинами и крылом, в секции № 3 острым ножом или кончиком ножниц прорезается щель, отмеченная черточкой с изображением ножниц красного цвета. Через эту щель просовывается основной лонжерон (деталь 16) и тщательно заклеивается.
Деталь 16 должна быть не вклеена на очень плотный картон, так как она является главным силовым элементом, от которого зависит прочность модели.
Корпуса турбореактивных двигателей собираются подобно тому, как собирался фюзеляж. Для этого потребуются детали С8, 19, 20, 11. в секции N9 и прорезается такая же щель, как в фюзеляже для детали 16; следует обратить, внимание на то, что она расположена ближе к секции № 19 (рис. 4).
Усиленное картоном профильное ребро должно соединяться с деталью 16 таким образом, чтобы на нижней поверхности соединения деталь 17 не возвышалась над деталью 16.
Соединительная деталь 20б приклеивается к отмеченные зубчиками месте секции № 4 фюзеляжа и турбины 20, обеспечивая надежное крепление заднего конца турбины к фюзеляжу.
Центральная часть крыла склеивается из деталей 22-26.
Деталь 17а, подобно детали 17, надевается на выступающий конец детали 16 и в этом положении приклеивается.
Три вырезанные из картона и наклеенные друг на друга пластины 276 приклеиваются к отмеченному месту на детали 19. Выступающий конец детали 16 (основной лонжерон) сразу же за турбиной отгибается под углом около 40 градусов к хвосту и склеивается с деталями 27а и 276 (лонжерон центроплана).
Вихревые гребни (детали 33 и 34) состоят каждый из трех частей. Внутренняя, белая, является усиливающей. Гребни наклеиваются на ребро к верхней поверхности крыла после окончательной сборки модели. Места для наклейки гребней обозначены на выкройках.
Следующая операция - сборка гондол шасси. Сначала детали от 29 до 29в и деталь 20 склеиваются между собой, а затем приклеиваются к нижней поверхности крыле в указанном месте. Дальнейшая сборка показана не рис. 5. Прежде все го склеивается деталь шасси 37. Две спички обклеиваются выкройками 39 и в указанных местах обвертываются с клеем полосками бумаги. Получаются стойки шасси. Заострив концы спичек, их надо просунуть через отмеченные отверстия в детали 29, затем, воткнув в нижнюю поверхность крыла, надежно приклеить. Подкос 41 приклеивается по месту.
Каждое из восьми колес склеивается из четырех картонных кружочков по форме 386, одного кружочка 38 и одного 38а. Колеса приклеиваются к детали 57, которая после этого соединяется со стойкой шасси. Можно сделать шасси целиком из дерева по рисункам. Деревянное шасси будет более прочным.
Мачта антенны (деталь 50) приклеивается к фюзеляжу, как показано на рис, 4. Антенна изготавливается из тонкой капроновой лески или катушечной нитки.
Последняя операция - наклейка створок люка носовой стойки шасси (деталь 49) и главных стоек шасси (деталь 42). Они должны быть размещены симметрично справе и слева от стоек (рис, 6),
Самолёт Ф-3, о котором пойдёт речь ниже, явился развитием предыдущего - Ф-1. К проектированию и постройке Ф-3 я приступил в конце 2003 г. Большую помощь в строительстве самолёта мне оказал Александр Чиликин. Первый полёт на Ф-3 совершил в марте 2005 г., а зарегистрировал его как ЕЭВС АОН 17.05.2007 г.
Самолёт - двухместный, учебно-тренировочный, туристический. По аэродинамической схеме - это классический свободнонесущий моноплан с нижним расположением крыла и хвостовым оперением без расчалок. Конструкция - деревянная, со стеклопластиковой обшивкой. Для неё использовался в основном готовый листовой стеклопластик марки СТЭФ-05 (толщина - 0,5 мм).
Силовая установка самолёта - двигатель VW-2100 фирмы «Фольксваген» мощностью 112 л.с. при 4800 оборотах в минуту, четырёхцилиндровый, четырёхтактный, жидкостного (тосол) охлаждения. Работает на бензине А-95.
Моторама самолета выполнена из трубы наружным диаметром 25 мм и толщиной стенки 1,5 мм. Материал трубы - сталь 20. В точках подвески двигателя к мотораме установлены резиновые амортизаторы. Вращение от выходного вала двигателя на вал воздушного винта осуществляется через шестерёнчатый редуктор с передаточным отношением 2,05.
Воздушный винт - заводского изготовления, трёхлопастный, изменяемого и фиксируемого на земле шага, марки ВФШ-183/1800 (диаметр ометаемой им поверхности - 1800 мм). Лопасти - стеклопластиковые. Статическая тяга винта на взлётном режиме - 200 кгс.
Фюзеляж самолёта - деревянный, ферменной конструкции. Все его силовые элементы (лонжероны, раскосы, шпангоуты) изготовлены из высокосортной древесины - прямослойных сосновых брусков без сучков с проверенной прочностью на растяжение (830 кг/см2) и на сжатие (350 кг/см2). Склейка всех узлов производилась эпоксидной смолой марки К-153 с прочностью на разрыв 80 кг/см2. Стыки усиливались треугольными вставками толщиной тоже 25 мм.
Шпангоуты выполнены из брусков сечением 25x25 мм в форме прямоугольных рамок. Передний шпангоут перекрыт противопожарной перегородкой из дюралюминиевого (Д16Т) листа толщиной 2 мм. По углам, в точках стыковки передних концов лонжеронов с первым шпангоутом установлены узлы для навески мото- рамы - стальные кронштейны-ушки, усиленные приваренными к ним шайбами. Верхние лонжероны от первого до третьего шпангоута (в районе кабины) - усиленные - из двух сплочённых по высоте и склеенных брусков.
Ещё по бортам кабины между вторым и третьим шпангоутом по обе стороны каждого шпангоута центроплана смонтированы стойки, подкреплённые подкосами. Стойки, как и третий шпангоут, закреплены под углом 4° к вертикали - по углу установки крыла. Третий шпангоут служит одновременно и опорой спинки сиденья. На этом же шпангоуте сверху укреплена дуга безопасности высотой 510 мм, выполненная на оправке из переклея сосновых брусков.
Опорой самого сиденья служат лонжероны центроплана. Кроме этого, сиденье усилено собственными стойками, перекладинами и подкосами, скреплёнными между собой косынками (треугольными вставками) на эпоксидной смоле. Всего фюзеляж имеет девять шпангоутов. Размеры их рамок и расположение по длине фюзеляжа приведены в таблице 1. Для формообразования гаргрота фюзеляжа сверху на четвёртый, пятый, шестой и седьмой шпангоуты установлены дужки из 3-мм фанеры, подобные по форме дуге безопасности, скреплённые между собой стрингерами из сосновых реек сечением 10x10 мм.
Ещё одна дужка смонтирована между 3-м и 4-м шпангоутом. Обшивка фюзеляжа осуществлена готовым листовым стеклопластиком, приклеиваемым к элементам каркаса эпоксидным связующим, с предварительной зачисткой наждачной бумагой соединяемых кромок для придания им шероховатости. Капот состоит из нижней и верхней крышек, выклеенных из стеклоткани на эпоксидной смоле К-115 в пенопластовых матрицах.
Крыло самолёта имеет профиль NASA-23018, данные по которому приведены в таблице 2. Крыло - прямое без сужения, двухлонжеронное, технологически делится на центроплан и консоли. Передний лонжерон воспринимает около 70% нагрузки, второй задний - около 30%. Лонжероны - коробчатые, их верхние полки - из переклея сосновых брусков, нижние у главных - из обычных, у вспомогательных - тоже из переклея, стенки - из 3-мм фанеры.
По размаху крыла полки лонжеронов консолей облегчаются - изнутри уменьшаются по высоте. Профилеобразующие нервюры изготовлены из 3-мм фанеры, облегчены круглыми отверстиями и усилены от переднего до заднего лонжерона сосновыми дужками сечением 15x15 мм. Площадь крыла - 10,8 м2, хорда - 1300 мм. Угол установки крыла и его поперечное V одинаковые - по +4°. В центроплане (между лонжеронами) по обе стороны от фюзеляжа расположены два топливных бака общей ёмкостью 80 л (по 40 л каждый).
Баки сварены из стального листа толщиной 1 мм и соединены с расходным баком вместимостью 1л резиновыми шлангами диаметром 16 мм. Носок крыла расположен на расстоянии 284 мм от первого шпангоута. Полости между нервюрами в носке крыла заполнены пенопластом. За-концовки крыла, как и задние вставки, - тоже пенопластовые.
Обшивка центроплана и консолей - стеклопластиковая, причём от переднего до заднего лонжерона - таким же готовым стеклопластиковым листом марки СТЭФ-05, который использовался для обшивки фюзеляжа. Узлы навески консолей крыла и центроплана выполнены из стальных пластин толщиной 4 мм в виде ответных проушин, закреплённых на верхних и нижних полках лонжеронов, причём так, чтобы обеспечивался угол установки консолей относительно центроплана +4°.
Отверстия в проушинах под стыковочные болты усилены приваренными шайбами. Элероны и закрылки по конструкции одинаковые - изготовлены из пенопласта с деревянными П-образными лонжеронами (полки из сосновых брусков, а стенки - из 3-мм фанеры) и оклеены стеклотканью. Закрылки - составные (центропланные и консольные). Между собой соединены карданными шарнирами.
Основные лётно-технические характеристики самолета
Взлётная масса, кг |
|
Масса пустого, кг |
|
Масса снаряжённого самолёта, кг |
|
Скорость, км/ч: взлёта крейсерская максимальная сваливания |
80 150 180 |
Скороподъёмность, м/с |
|
Длина разбега, м |
|
Длина пробега, м |
|
Максимальная дальность полёта, км |
|
Максимальная продолжительность полёта, ч |
|
Практический потолок, м |
|
Расчётная перегрузка, пу |
№№ п/n |
Высота шпангоута |
Ширина шпангоута |
Расстояние от первого шпангоута |
Двухместный учебно – тренировочный самолет Ф-3:
1-воздушный трёхлопастный винт ВФШ диаметром 1800; 2 - капот двигателя (стеклопластик); 3 - остекление кабины; 4 - фюзеляж; 5 - киль; 6-руль направления; 7-хвостовое колесо; 8-шасси; 9-консоль крыла (2 шт.); 10-центроплан; 11-элерон (2 шт.); 12-закрылки (4 шт.); 13-стабилизатор; 14-руль высоты; 15-накладка (2 шт.)
Центроплан и консоль крыла (на общем виде обшивка условно не показана): 1-фюзеляж; 2-центроплан; 3-верхний передний узел стыковки консоли крыла и центроплана (2 шт.); 4-накладка; 5-верхний задний узел стыковки консоли крыла и центроплана (2 шт.); 6 - нервюры консоли крыла; 7-передний лонжерон консоли; 8 - носок крыла; 9-законцовка консоли крыла (пенопласт, 2 шт.); 10-элерон (2 шт.); 11-задний лонжерон консоли; 12-закрылок консоли крыла (2 шт.); 13-закрылок центроплана (2 шт.); 14-топливный бак; 15-задний лонжерон центроплана; 16-передний лонжерон центроплана: 17-противопожарная перегородка; 18-пол кабины; 19-опора пола; 20-лонжерон фюзеляжа (брусок 25x25, 2 шт.); 21-передняя стойка сиденья (брусок 25x25, 2 шт.); 22-подкосы сиденья (брусок 25x25. 4 шт.); 23-задняя стойка сиденья (брусок 25x25, 2 шт.); 24-шпангоут №3; 25-опора сиденья (брусок 25x25,2 шт.); 26-сиденье (фанера); 27-вставка (пенопласт); 28-лонжерон закрылка; 29-нижний задний узел стыковки консоли крыла и центроплана (2 шт.); 30-обшивка центроплана (стеклопластик СТЭФ-05); 31 -нижний передний узел стыковки консоли крыла и центроплана (2 шт.) 32 -наполнитель носка (пенопласт); 33-косынка
4,48
Стабилизатор и руль высоты: 1 -основной лонжерон стабилизатора; 2-вспомогательный лонжерон стабилизатора; 3-заполнитель носка стабилизатора (пенопласт); 4-нервюра (фанера s3,10 шт.); 5-проушина подвески руля высоты (3 шт.); 6-обшивка стабилизатора (стеклопластик); 7-законцовка стабилизатора (2 шт.); 8-лонжерон руля высоты; 9-носок руля высоты; 10-лопасть руля высоты (пенопласт, 2 шт.); 11 -противовес; 12-обшивка руля высоты (стеклопластик); 13-ушко навески руля высоты на стабилизатор (3 шт.); 14-законцовка руля высоты (2 шт.); 15-кабанчик руля высоты; 16-фюзеляж
Те, кто читал мои предыдущие статьи, должны были заметить мой интерес к моделям класса "ультрамикро". Данная статья описывает проект, который является логическим продолженим моих предыдущих проектов.
В ней пойдет речь о постройке сверхлегкой модели-копии последнего в СССР поршневого истребителя ЛА-11.
-----------------------
Примечание:
Мои предыдущие статьи на тему "ультрамикро" и о "бумажных технологиях":
1.
2.
3.
Цели и задачи проекта.
В этом проекте я поставил себе цель построить по т.н. бумажной технологии модель копию истребителя ЛА-11, с редукторной БК мотоустановкой собственной конструкции со следующими основными параметрами:
На мой взгляд для решения этой цели очень хорошо подходят т.н. бумажные технологии постройки из распушенной на два слоя потолочной плитки или пенопластовых пластин толщиной 1.5-2 мм. В идеале хотелось бы построить полноценную микромодель копию с хорошим внешним видом и убирающимся шасси. Последнее - это как бы предельное пожелание. Если удастся выдержать вес модели ниже моделей-полукопий ParkZone , да еще и перекрыть их по внешнему виду, то и это будет достойным "ответом Чемберлену". Ну а убирающееся шасси - это как бы цель за горизонтом.
Сначала несколько слов о прототипе.Это широко известный самолет конструктора Лавочкина, который был спроектирован в 1947 году и был последним поршневым истребителе в истории СССР, а может и всего мира. Его ТТХ вы можете найти в Википедии .
Рис 1. ЛА-11 СССР
Проектировался он как истребитель дальнего сопровождения и как ночной истребитель-перехватчик, для работы на дальних подступах к границе. Интересная особенность: у пилота, в отличие от предыдущих истребителей с меньшим временим полета, в кабине имелся писсуар. Самолет имел богатую боевую биографию: участвовал в войне в Китае и в Северной Корее.
Рис 2. ЛА-11 во время военных действий в Китае. Пилот Ли-Си-Цын.
Рис 3. ЛА-11 с Северокорейскими опознавательными знаками. Пилот Ком-Ир-Ни-Cен.
Основа для разработки модели.
В качестве основы для разработки модели были выбраны бумажные развертки стендовой, бумажной модели-копии некоего Zharkov-а в масштабе 1:32, найденные в интернете. Эти развертки были увеличены 1.333 раза, для получения масштаба 1:24 и отпечатаны в ближайшем фотоцентре "Кодак" на матовой фотобумаге размером 30х40 см.
Для проверки сходимости разверток, я решил для начала просто изготовить эту модель из фотобумаги по обычной бумажной технологии, а уже после этого приступить к постройке модели из пенопласта по той же технологии. Вот о постройке бумажного прототипа модели и пойдет речь в первой части моего рассказа...
Такой подход: сперва бумажная модель, а потом пенопластовая модель, позволяет:
Вообще говоря печать разверток на матовой фотобумаге - это была моя ошибка. Фотобумага имеет какое-то пластиковое покрытие, которое очень плохо клеится клеем ПВА, который я хотел использовать поначалу. В итоге, немного поэкспериментировав, я стал использовать циакриновый гель, который застывает чуть медленнее чем жидкий циакрин и позволяет легко позиционировать склеиваемые детали несколько секунд после соединения, а с другой стороны схватывает детали достаточно быстро - быстрее чем ПВА обычную бумагу.
Процесс сборки бумажного прототипа.
Инструменты и исходные материалы перед Вами на рис 4 ниже:
Рис 4. Исходные материалы и инструменты.
Порядок сборки модели соответствует описанию г-на Zharkov-а за небольшими и несущественными изменениями.
Рис 5. Первые детали модели: кабина пилота, фары в крыло и ниши для
убранного шасси.
На рисунке 5 хорошо видны детали кабины пилота: ручка управления, кресло пилота, есть, но не видны: приборная доска, педали управления рулем направления и другие рукоятки. Не хватает только самого пилота. Надо подумать над этим при постройке модели - он мог бы сильно повысить степень копийности модели.
Крыло модели разработано далеко не упрощенно, имеется минимально необходимый набор нервюр для получения профиля, картонный лонжерон и усиленная задняя кромка.
Рис 6. Нервюры и лонжерон из картона.
Для вырезания отдельных деталей использовался классический модельный нож, показанный на рис.6. Он дает возможность резать детали с максимально возможной точностью в отличие от ножниц. Ножницы я использовал только для чернового отделения деталей от листов и в случаях, когда особая точность реза не требовалась.
Рис 7. Сборка набора крыла.
В этой бумажной модели сборка набора крыла ведется без стапеля. Для летающей модели - это не есть хорошо ибо возможны перекосы. Для настоящей модели потребуется стапель, видимо из пенопласта. Но пока делаем все согласно инструкциям Zharkov-а.
Рис 8. Склеена обшивка крыла.
В обшивку крыла сразу монтируются блистеры фар и ниши под шасси. В будущей модели это будет делаться иначе.
Рис 9. Вклейка набора крыла в обшивку.
После вклейки набора крыло принимает окончательный вид - рис 10.
Рис 10. Окончательно склееное крыло без законцовок.
Пора приступать к выклейке фюзеляжа. В будущей пенопластовой модели сборка фюзеляжа ничем не будет отличаться от сборки бумажной модели, надо будет только на шпангоутах сделать коррекции на толщину пенопластовых пластин обшивки.
Рис 11. Полностью собранное крыло и отдельные детали фюзеляжа.
Сначала в фюзеляж вклеивается кабина пилота, затем фюзеляж наращивается другими секциями по направлению к хвосту самолета.
Рис 12. Уже похоже на самолет.
Самая сложная часть в сборке этой бумажной модели это хвостовое оперение. Здесь оно собирается навесу, что грозит существенными перекосами. В будущей модели оно будет собираться отдельно на стапеле и только потом монтироваться на фюзеляже.
Рис 13. Законченное хвостовое оперение.
Когда хвост закончен, наращиваем фюзеляж в сторону носа - рис 14.
Рис 14. Приклеена часть капота двигателя.
Для завершения средней части фюзеляжа не хватает фонаря кабины. Я не рискнул сразу делать окончательный вариант фонаря и сначала сделал "черновую" кабину из белой бумаги и пленки для заворачивания цветов.
Рис 15. "Черновая" кабина пилота.
Оказалось, что я еще не совсем потерял навыки работы с прозрачными материалами, но выяснилось, что использованная пленка имеет недостаточную жесткость.
Рис 16. Примерка черновой кабины.
Пришлось порыться в моих залежах и найти какие-то блистеры из лексана толщиной 0.1 мм, которые я успешно использовал для склейки окончательного варианта фонаря кабины пилота - рис 17.
Рис 17. "Чистовой" и "черновой" варианты фонаря.
Сразу после изготовления фонаря он был успешно вклеен на место в средней части фюзеляжа.
Рис 18. Практически завершенный фюзеляж бумажной модели.
Далее настала очередь шасси. Никаких особенностей тут нет. Единственное что я усовершенствовал по сравнению с технологией по описанию - это то, что я вклеил внутрь трубок шасси зубочистки диаметром 2.0 мм, которые немного торчат из этих трубок. Это потом помогло правильно смонтировать шасси в нишах. Технологи склейки стоек видна на рис 19.
Рис 19. Склейка стоек шасси.
Конечно же в окончательной модели стойки будут сделаны иначе. Скорее всего из карбоновых трубок. Ну а здесь бумажные технологии в полный рост. Берется зубочистка, к ней приклеивается край развертки трубки (рис 19.), затем развертка туго наворачивается на зубочистку и край развертки фиксируется циакриновым гелем.
Рис 20. Детали колес из картона.
Здесь колеса собираются из 6-ти слоев картона толщиной 0.5 мм - рис 21.
Рис 21. Склейка колес из картонных заготовок.
После склейки всех 6-ти заготовок колеса приняли почти окончательный вид - рис 22.
Рис 22. Склеенные колеса.
Для придания законченного вида колесам используется легкий "шкуринг" и покраска сглаженного торца автомобильным фломастером с черной нитрокраской.
До этого момента я решал надо ли в этой бумажной модели делать съемное крыло или вклеить его в фюзеляж, как это предусмотренно конструкцией этой бумажной модели. Решил вклеить. После этого еще пришлось немного повозиться с приклейкой зализов крыла и фюзеляж обрел законченность - рис 23.
Рис 23. Завершенный на 99% фюзеляж с крылом.
Рис 24. Монтаж шасси.
Немного пришлось укоротить только подкосы шасси по месту. Они были длиннее чем нужно примерно на 5 мм. Но в общем этот узел никаких затруднений не вызвал. Смотированное шасси можно рассмотреть на рис 24 и рис 25.
Рис 25. Модель на собственных колесах...
Наступил момент истины, важный для будущей модели - весовая прикидка. Вся модель собрана за исключением винто-моторной группы и настал момент контрольного взвешивания.
Рис 26. Взвешивание модели.
Вес бумажного прототипа - чуть меньше 70 грамм(на весах 69.65 гр). Удельный вес использованной фотобумаги - 2.1-2.2 грамма/кв.дм. Удельный вес листов распущенной пополам потолочки или 1.5 мм листов пенопласта - 0.65-0.7 гр. Так что если постараться, то вес чистого планера из пенопласта(потолочки) будет не тяжелее 20-23 грамм, а если постараться то и еще меньше. Ведь на бумажную модель весом 70 грамм вылито чуть ли не 15-20 грамм клея! Так что, при cоблюдении некоторой культуры веса, можно ожидать от пенопластового планера вес порядка 15-20 граммов. Результат обнадеживает и делает реальностью поставленную выше цель.
Ну а пока идем к финишу - клеим винтомоторную группу бумажного самолетика.
Рис 27. Сборка винта.
Рис 28. Собранная винто-моторная группа.
Рис 29. Законченная бумажная модель.
Для сравнения размеров рядом с бумажной моделью на рис 30-31 снята летающая пенопластовая модель Р-51 Мустанга от ParkZone с 4-х канальным радиоуправлением с взлетным весом 38 грамм , которая живет в моем ангаре уже третий год и за время полетов и экспериментов с ней уже потеряла кок, а также готовится к замене мотоустановки на более эффективную на основе БК и редукктора.
Рис 30. Почти коллеги - один реальная RC-модель, другой - бумажный прототип.
Рис 31. Другой ракурс двух моделей.
Почему я долго не вклеивал крыло в фюзеляж. Потому что, по дороге, меня посетила мысль из моего детства. Во время моих занятий в авиамодельном кружке СЮТ г.Кишинева, один мой приятель склеил бумажную, летающую кордовую модель самолета с коллекторным электромотором. Потому у меня появилась мысль: а не сделать ли эту бумажную модель летающей? Это ведь неплохая идея! Только с радиоуправлением. Вес бумажной модели 70 грамм вполне это позволяют, жесткость модели и профиль крыла и оперенья тоже вполне "летабильные". С микроначинкой в 10-15 грамм (смотрите статью ) такая модель вполне полетит. Правда будет не зальная модель, т.к. летать она будет из-за веса только на большой скорости, но вполне будет! Потом я решил не отвлекаться от поставленной цели (выше в начале) и отложить такую идею на потом.
Итоги проделанной работы:
Лично я такими итогами очень даже доволен. Еще один полезный результат - пальцы сломанной в феврале левой руки в процессе изготовления модели приобрели практически исходную подвижность (почти как до перелома запястья)! Хорошая тренировка для пальцев!
Спасибо за внимание.
Николай.
Примечание:
Мои предыдущие статьи на тему "ультрамикро" и о "бумужных технологиях":
1.
2.
3.
Самолет У-2, а с 1944 года По-2, широко известен у нас в стране и за рубежом. Первый опытный экземпляр этого замечательного биплана, сделанного в основном из дерева, построили в 1928 году. Ему суждена была долгая и славная жизнь. У-2 оказался самым лучшим в мире учебным самолетом. В годы войны он успешно использовался как ночной бомбардировщик, как разведчик, был незаменимым штабным самолетом связи.
Предлагаем вам построить модель-копию По-2 из бумаги; она интересна тем, что при малых, размерах имеет большую несущую площадь и обладает хорошими летными качествами. Модель разработана мастером спорта международного класса Е. МЕЛЕНТЬЕВЫМ из Ленинграда.
Для изготовления модели можно использовать любую чертежную или плотную бумагу для рисования. Склеивать детали лучше всего белым клеем ПВА.
Начинать работу нужно с точного перевода и вырезки всех элементов модели. Не спешите. Сверьте их с чертежом. Затем по линейке с небольшим нажимом проведите по пунктирным линиям притупленным шилом или тупым кончиком перочинного ножа.
Сборку проводите, следуя порядку номеров деталей на чертеже. Начинайте с фюзеляжа. Согните его по форме шпангоутов, а затем приклейте их к нижней и боковым фюзеляжным граням: один в задней части прямоугольника — месте установки шасси, другой — там, где находится концевая кромка нижнего крыла.
Передний шпангоут вклеивается в носовую часть модели: четыре больших лепестка на фюзеляж, остальные — внутрь. Из детали 4 сделайте кольцо и установите его в передний шпангоут на клею так, чтобы вперед выступала ровно половина.
Ветровое стекло кабины пилота накладывается сверху на среднюю часть фюзеляжа, костыль крепится к нижнем в хвосте. Киль вставьте большим лепестком внутрь модели сзади, а маленькими приклейте сверху. Подкосы для крепления верхнего крыла установите на заштрихованные места в носовой части самолета по бортам.
К задней верхней части фюзеляжа, тоже к заштрихованным местам приклейте стабилизатор, после чего установите подкосы — сначала нижние, затем верхние. Деталь усиления приклеивают на заштрихованные места в точке крепления резиномотора.
Под прямым углом штриховкой к фюзеляжу согните лепесток нижнего крыла. Одновременно передняя и задняя кромки его по всей длине отгибаются вниз.
Закрепив крыло на фюзеляже и дав ему хорошо просохнуть, приклейте сверху деталь 15. Разметка для расчалок хорошо видна, если смотреть через крыло на свет.
Верхнее крыло (с таким же профилем, как у нижнего] соедините из двух половинок в целое, отогнув на них лепестки в сторону штриховки для подкосов. Теперь фюзеляж установите ровной стороной на стол, а под концы нижних половин крыльев положите по спичечному коробку. В этом положении верхнее крыло надо наклеить на подкосы (детали 9, 15) так, чтобы их лепестки совместились с разметкой.
Шасси состоит из деталей 17 и 18. Наклеив 18-ю на основные стойки и соединив передние, приклейте снизу к фюзеляжу и отогните стойки шасси вниз так, чтобы между концами получилось расстояние 60 мм. Осью для колес может служить тонкая рейка Ø1-2 мм, длиной 75 мм. Колеса склеивают из элементов 19 и 20. Сдвинув кромки выреза из 19-го, наклейте на заштрихованное место элемент 20. При сборке колеса из двух полусфер распределяйте вырезы в противоположные стороны. Наденьте колеса на ось, а для того чтобы колеса не сваливались, на ее концы приклейте кружочки из бумаги Ø6-8 мм.
Приступая к работе над винтомоторной группой, сначала сделайте лопасти, склеив детали 22 и 21. Затем выстрогайте деревянный брусочек для ступицы винта размерами 30Х6X6 мм. В центре просверлите отверстие для вала, а с каждой торцевой части накрест точно по диагонали сделайте пропилы ножовочным полотном на глубину 10 мм. Потом в них нужно на клею установить лопасти. Когда клей просохнет, скруглите брусочек, сделав плавные переходы ступицы к лопасти.
Из проволоки Ø0,5-1 мм изготовьте вал, на одном конце которого закреплен винт, а на втором — резиномотор.
Бобышка должна плотно входить в кольцо переднего шпангоута. Винт желательно делать со свободным ходом, тогда модель после раскрутки резиномотора лучше планирует. Вот почему вал должен свободно вращаться в ступице; между последней и бобышкой размещается пружина из проволоки (Ø0,3 мм), выдвигающая конец вала из гнезда и фиксирующая положение винта.
Резиномотор изготовьте из куска круглой резины длиной 102 см. Связав концы двойной петлей, сложите жгут втрое. Один конец наденьте на крючок вала винта, второй — на штырек-спичку в хвостовой части.
Устраните возможные перекосы крыльев, стабилизатора и киля. Зафиксировать положение крыльев следует растяжками. Отрежьте из бумаги по две полоски шириной 2-3 мм: одна пара длиной по 120 мм, другая — 95 мм. Первые приклейте одним концом к боковым граням фюзеляжа, где заканчиваются основные стойки шасси, а другим — к нижней стороне верхнего крыла в месте соединения с расчалкой 15 на расстоянии одной трети ширины крыла от передней кромки. Короткие полоски приклейте одним концом к верхней поверхности нижнего крыла в точке крепления с расчалкой 15 на расстоянии одной трети от передней кромки крыла, вторым — к нижней поверхности верхнего крыла в месте его соединения с подкосами 9 на таком же расстоянии.
Центр тяжести самолета должен быть на линии передней кромки нижнего крыла. Возьмите ножницы, установите их на стопе острыми концами вверх, разведя не шире фюзеляжа, и попробуйте найти линию равновесия вашей модели. Если она окажется сзади передней кромки нижнего крыла, загрузите носовую часть настолько, чтобы центр тяжести был на линии кромки. Для загрузки используйте пустые цилиндры двигателя. В них можно положить дробинки, кусочки свинца и заклеить. Если центр тяжести окажется впереди линии, нужно загрузить хвостовую часть модели.
.
.
Детали бумажной летающей модели самолета По-2: 1 — фюзеляж, 2 — шпангоут (2 шт.), 3 — передний шпангоут, 4 — кольцо, 5 — цилиндр двигателя (5 шт.), 6 — ветровое стекло кабины пилота (2 шт.), 7 — костыль (2 шт.), 8 — киль, 9 — подкос для крепления верхнего крыла (2 шт.), 10 — стабилизатор (2 шт.), 11 — верхний подкос стабилизатора (2 шт.), 12 — нижний подкос стабилизатора (2 шт.), 13 — силовая деталь в месте крепления резиномотора (2 шт.), 14 — нижнее крыло (2 шт.), 15 — расчалка (2 шт.), 16 — верхнее крыло (2 шт.), 17, 18 — шасси и стойка шасси (2 шт.), 19 — колесо (4 шт.), 20 — деталь колеса (4 шт.), 21 — лопасти воздушного винта (2 шт.), 22 — усилитель лопасти воздушного винта (2 шт).
.
.
