НА БОЛЬШИХ УГЛАХ АТАКИ
Чтобы максимально продлить время полета свободнолетающей модели чемпионатного класса, обычно стараются применять большие углы атаки. Однако при этом полет зачастую становится неустойчивым из-за срыва потока с крыла. Для устранения этого недостатка ленинградский авиамоделист С. Матвеев разработал и испытал на практике систему щелевого крыла.
Мы знакомим читателей с результатами экспериментов С. Матвеева и надеемся, что они помогут авиамоделистам.
Чем меньше скорость снижения модели, тем дольше она держится в воздухе. Это особенно важно для моделей свободного полета: планеров, резиномоторных и таймерных.
Нередко требуемый режим полета осуществляется на больших углах атаки крыла. Режим этот характерен тем, что на углах, близких к 12—14°, поток воздуха срывается с верхней части крыла. При этом полет становится неустойчивым, летные качества модели резко ухудшаются. В то же время известно, что угол атаки можно увеличить до 18—20° без всякого риска, если применить предкрылок, который предотвращает срыв потока, заставляя идти его в щель между несущими плоскостями.
На модели планера (рис. 1) показан профиль крыла с мощным щелевым предкрылком. Характерной особенностью его является носовая щель, постепенно сужающаяся вдоль хорды. Характеристики другой — резиномоторной модели (рис. 4), на которой применен предкрылок, обычные для таких конструкций чемпионатного класса: полетный вес — 235 г, из них вес резиномотора — 39 г. Площадь крыла — 15,1 дм2, площадь стабилизатора — 3,87 дм 2 , воздушный винт диаметром 590 мм и шагом 650 мм — двухлопастный, складной, с широкой ступицей из стальной проволоки.
Рис. 1. Модель планера с предкрылком:
а — крыло с предкрылком
Рис. 2. Щелевые крылья, испытанные на резиномоторной модели.
Рис. 3. Технология и конструкция щелевого крыла на модели:
1 — картон (ватман); 2 — бальза 1,5—2 мм (липовый шпон 0,3—0,4 мм); 3 — контур по профилю щели (болванка из липы или сосны); а — крыло с щелью в носовой части, б — крыло с щелью в хвостовой части.
Рис. 4. Резиномоторная модель с щелевым крылом:
а — щелевое крыло
Крыло имеет профиль MVA-301 м с носовой щелью (рис. 4, а). Сперва модель была отрегулирована с щелью, заклеенной бумагой, затем с открытой. Она набирала гораздо большую высоту, чем модель обычного типа. Однако конструкция с носовой щелью (с предкрылком) требует более тщательной регулировки.
Вслед за этой была построена и испытана модель аналогичной схемы с хордой крыла 140 мм и профилем NACA 6509, но с двумя щелями в крыле. На рисунке 2 показаны разновидности профилей щелевых крыльев. Это предкрылок, или носовая щель (а), щелевой закрылок (б) и двухщелевое крыло (в). Показаны также основные размеры расположения щелей по хорда крыла в процентах от длины хорды. Ширина как передней, так и задней щелей у нижней поверхности была в 4—6 раз больше, чем у верхней. Из всех испытанных систем разрезного крыла лучше оказалась система с носовой щелью.
Технология изготовления щелевого крыла на моделях свободного полета имеет свою специфику (рис. 3). Сначала изготовьте две болванки (длиной 400—500 мм), имеющие профиль передней и задней частей носовой щели или хвостовой щели перед щелевым закрылком» Приготовьте пластинку бальзы толщиной 1,5 мм или шпона из липы 0,5 мм. Тщательно размочите заготовку в кипятке, положите ее на болванку, а сверху накройте листом ватмана. Затем плотно примотайте все детали резиновой нитью 1X1 мм и подождите, пока пластина высохнет, после чего разрежьте ее на части и вклейте между нервюрами. Расстояние между ними должно быть не менее 50 мм. Поверхность пластинки и профилирующую щель желательно отполировать. Нервюра крыла — из бальзы 1,5 мм, березового или липового шпона 0,5 мм. Профилированный закрылок — из бальзы. Вполне подойдет и сухая липа. Нервюры соедините друг с другом передней и задней кромками, а образовавшийся «скелет» обтяните папиросной бумагой. В торцевых участках закрылок прикрепите на бамбуковых штифтах и на клею к крайним нервюрам центрального прямого участка крыла. Все модели планеров и резиномоторные конструкции лучше всего изготавливать из бальзы, однако их с успехом можно строить и из обычных материалов.
Сборка крыла классической конструкции
В модели летит и несет крыло. Главный элемент, определяющий полет модели. Отнеситесь предельно серьезно к изготовлению. Речь не будет идти о профиле, оставим это для отдельной темы, говорим только о конструкции и технологии.
Для сборки ровного крыла нужна ровная базовая поверхность. Если нет, придется создать. Как- зависит от ваших возможностей. Но без этого вероятность успеха призрачна. Чем ровнее поверхность (стол), тем лучше.
Для сборки крыла используются 2 ровные стапельные планки с карнизом для установки нервюр.
Ровные- значит ровные максимально, как линейка, а не условно ровные, «на глаз». От этого зависит, насколько ровным будет Ваше крыло. Высота планок каждой в отдельности вдоль длины должна быть одинакова. Насколько позволяет точность Вашего мерительного инструмента и представления об отклонениях, которые Вы допускаете для крыла. Сделайте эти планки. Оклейте тонким пластиком, чтоб не повелись со временем, если планки из дерева. Водорастворимый клей не применяйте. Как и мокрое дерево, понятно.
Склейку производить на ровной поверхности, без деформаций и напряжений. Например, если планка кривая, не надо пытаться сделать ее ровной методом загрузки тяжестями при склейке, все равно эти напряжения «вылезут» деформациями позже. На оснастке не экономят, сделайте разумно. Иначе будете делать кривые крылья и удивляться, почему же все модели летят одинаково криво? То же относится к прямолинейности лонжеронов.
Будьте внимательны вдвойне к круткам, так как если к примеру Ваше приспособление обеспечивает крутку консоли на 0,5 мм
(подумаешь, пол миллиметра…), то собранная на этом же приспособлении другая консоль будет закручена в ту же сторону на те же пол- миллиметра. В совокупности, общая крутка крыла, составленного из этих 2-х консолей, составит 1 мм, что весьма много, поверьте.
Согласно контуру профиля, изготовьте болванку для гибки бальзового «лобика» крыла.
От наружного контура отнимите толщину бальзовой обшивки, создайте шаблоны и строгайте. Можно на ЧПУ. У кого есть возможность. Рекомендуемая толщина обшивки 1,5- 2,5 мм, в зависимости от плотности бальзы и желаемых веса крыла и устойчивости межнервюрных пролетов. При тонкой легкой бальзе после обтяжки межнервюрные прогибы лобика заметнее. Но он легче. Выбирайте, что Вам важнее. В любом случае.
Вы вынуждены искать компромисс.
Теперь сделайте шаблоны нервюр из металла или фанеры.
Они должны быть абсолютно симметричны.
Несимметричный шаблон произведёт несимметричные нервюры и профиль крыла. Несимметрия профиля это аэродинамическая крутка. Причем на разных консолях, выполненным по одним несимметричным шаблонам, крутка удвоится. Будьте аккуратны, избегайте разочарований и экономьте время в итоге.
Соберите на ровных штырях диам. 3- 4 мм пачку нервюр, обработайте. Приклейте в точках сборочные планки к столу. Установите нервюры по разметке. Нервюры должны быть пронумерованы и установлены в порядке нумерации.
Дальше просто сборка. Приклейте лонжерон к нервюрам. (Рис. 1).
Лонжерон не должен выступать или западать за контур нервюр. Все вровень. Наложите на носовую часть нервюр гнутый бальзовый лобик,
убедитесь что он лежит без зазора на полке приспособления, проходит через средину лонжерона и хорошо прилегает к нервюрам. Подгоните при необходимости. (Рис. 2)
Не оставляйте вышкуривание лобика на собранном крыле, лучше это сделать до сборки на болванке, иначе получите провалы поверхности в районе нервюр.
Клеить можно и эпоксидной смолой, и ПВА, и другими крепкими клеями. Если клей сохнет долго, надо обеспечить прилегание лобика к нервюрам в течение всего времени высыхания. Зазор между лобиком и нервюрой — это искривление профиля со всеми вытекающими последствиями. Прижать лобик можно грузами и булавками. Не приклейте лобик и нервюры к планкам стапеля.
При достаточном навыке и сноровке можно клеить быстросохнущими клеями — суперклеем (цианоакрилатом). Но это высший пилотаж.
Приклейте полку задней кромки шириной 20-40мм. Нарежьте полки нервюр (тавровки, по другому) шириной 10 мм
и приклейте к нервюрам, лонжеронам и полке задней кромки, подгоняя каждую по длине. Зашейте полностью 3 нервюры центроплана бальзой.
Верхняя половина готова.
Осторожно вынимаете конструкцию из стапеля, переворачиваете и вставляете в стапель вновь. Повторяете все для обратной стороны.
Дальше установите стенку лонжерона. Слоя бальзы- вертикально.(Рис. 3).
Стенка лонжерона замыкает лобик в замкнутый контур, обеспечивающий жесткость крыла на кручение. Не установив стенку Вы получите слабое на кручение крыло, это непременно скажется на управляемости.
Можно сделать жесткую обшивку крыла. Зашив все крыло бальзой, вместо тавровки. Получится немного тяжелее, но намного жестче и прочнее. При этом можно уменьшить сечение лонжерона. Еще, для экономии веса, полки лонжерона делают переменного сечения, уменьшая его к законцовке .
Нагрузка на лоржерон уменьшается в этом направлении пропорционально.
В заключение стапельной сборки сделайте и вклейте бальзовые бобышки (бонки) навески закрылка, чаще 3 или 4 шт. на консоль. Вклеивая их между полками задней кромки, не разоприте их. Если у вас жесткая обшивка крыла, бобышки придется вклеить перед приклейкой обшивки второй половины, т.к. обшивка закроет доступ к вклейке бобышек.
Вынимаете консоль из стапеля. Для завершения сборки надо заклеить щель в передней кромке крыла и приклеить торцевую часть задней кромки. Делается это на стапельных стойках, чтобы не нарушить плоскостность крыла.
Стапельные стойки удерживают консоль от крутки. Но не нагружайте консоль изгибающими нагрузками при работе, чтоб не получить прогиб. (Рис. 4).
Как выправить крутку крыла из бальзы
…
Длина консоли 18м, 5 нервюр, бальза 1,5мм
Шутник, блин, восемнадцатиметровая консоль из полутарамиллиметровой бальсы ��
Пленкой обтягивать боюсь. Я думал бумагой обтянуть (аля калька)
Здесь посмотрел, очень уж понравилось
www.ffscale.co.uk/comp7.htm
Я не обтянутое частично зашитое жесткое крыло правил над кипящим чайником. Бальза обшивки — толщина 0.5, крыло выправил, правда обшивка пузырями пошла. Я их потом — утюгом прогладил. Крыло под паром правилось как пластилиновое, сам удивился. Все получилось очень пристойно. Только паром руки жжет — надо по-аккуратнее.
Пленкой обтягивать боюсь. Я думал бумагой обтянуть (аля калька)
Здесь посмотрел, очень уж понравилось
www.ffscale.co.uk/comp7.htm
похоже это на микалентную бумагу (длинноволокнистую). Ее лучше всего цапон-лаком натягивать.
To Burgman
Оххх, извени, очепятка вышла
не 18м — а 18см ��
mebelchik,бальза такая штука, пока она в пластине, вроде ровная. Отпилил рейку, начинает коробить, поэтому я её распускаю непосредственно перед сборкой. Собранное крыло или оперение бросаю на ровную поверхность и прижимаю грузами до обтяжки. Пробовал я тянуть калькой или может папиросной бумагой. Нужно клеить без единой складки, в отличие от плёнки, почти не прощает ошибок, остаются морщины. После обтяжки мочить надо сразу обе стороны и снова на плоскость под грузы. Тянет она сильно, толстая может деформировать бальзовую конструкцию. Сушить желательно сутки не меньше. Вода ведь испаряется не только наружу но и внутрь, а там бальза. Ещё и нитролаком надо вскрыть.Потому-как выносишь на улицу в пасмурную погоду, сразу тянет влагу и провисает. Наверное и тяжелее она плёнки.
Микалентная и есть. Но это очень тяжело. Ушли ведь от этого лет 30 назад. На сколько себя помню. )) Только свободники ей пользовались, да и о очень специальной. А пленка, если она тонкая, да с умом тянуть может все выровнять. Не далее, как вчера обтягивал элероны — жуть, как перекосое…бочило, так потом в струнку выправил.
Тобишь в итоге выходит, что лучше обтянуть плёнкой… Ну чтож, бум пробывать.
В понидельник отпишусь, посмотрим что получится у меня.
как выправить изгиб элерона
Элерон, как я понял цельный, выполненный из бальзы.
Попробуйте сделать так.
1 Снимите с него плёнку.
2.Обильно смочите элерон нашатырным спиртом, на худой конец можно пропарить в горячей воде.
3. Положите элерон на ровную поверхность и прижмите к ней грузом.
4. Дайте хорошо просохнуть при комнатной температуре. (примерно сутки для воды)
Как правило подобная процедура хорошо помогает.
#4 Ricaro
- Пол: Мужчина
А как вы пленку натягивали? Попробуйте изогнуть элерон — с "бывшей выпуклой" стороны пленка наморщится. Эти морщины убираете утюжком. Должно помочь.
P.S. И совет насчет намочить/высушить очень хороший.
Сообщение отредактировал Ricaro: 05 мая 2009 — 11:12
#5 Pett
- Пол: Мужчина
- Город: Россия
+1
Вероятно от отсырел когда-то и скрючился
Стоит попробовать его размочить и высушить выравнивая (ну не выбрасывать же. или хотябы не так сразу). только очень хорошо надо просушить (немного недосушенный может обратно скрючиться ). также в процессе эксплуотации от влажности тоже возможно его начнёт крючить
Я гнутые рули ставил на штырьковые петли.. они жёсче и позволяют (хотябы частично) выровнять рули по крылу. получается не идиально. но уже более-менее приемлемо. Только где в России преобрести такие петли я незнаю. мне их подарили
#6 Trem
Активный участник форума
- Пол: Мужчина
- Город: СПб
#7 Bil
- Пол: Мужчина
- Город: Санкт Петербург
#8 avialan
Активный участник форума
- Пол: Мужчина
Как писал, я делал, только элероны у меня цельнобальзовые толщиной 20мм шириной 80мм. и длиной 700 мм всё выровнялось очень хорошо. Только потом нужно мелкой шкуркой убрать поднявшийся ворс на бальзе.
#9 avialan
Активный участник форума
- Пол: Мужчина
#10 Pett
- Пол: Мужчина
- Город: Россия
Плёночка вам потом может не один раз ещё пригодиться. пока можно и одним цветом сделать (может даже другим) если оба элерона.. то будет симетрично и вполне эстетично смотреться необязательно там разноцветность городить.. это же не всё крыло
Штырьковые пентли сделаны из пластика. там только шкворень металический. Устанавливать их не так уж и просто . их желательно вклеивать на эпоксидку. очень важно чтоб клей не попал в рабочую часть петли. если затечёт и засохнет там. гнуться уже небудет вобщем хлопотное занятие. плоские майларовые петли вклеиваются значительно легче (на мой взгляд). но штырьковые по крепче и по нпдёжней будут однозначно.
Сообщение отредактировал Pett: 05 мая 2009 — 15:02
#11 Trem
Активный участник форума
- Пол: Мужчина
- Город: СПб
#12 Pett
- Пол: Мужчина
- Город: Россия
Ставить штырьковые петли в ARF самолеты небольшого размера до 1600 особого резона нет так как в крыле задняя кромка сделана из бальзы толщиной всего 2 мм большая часть штыря будет висеть в пустоте. Требуется доработка места вклейки (например бпльзовый брусочек приклеить.
ИМХО имеет смысл делать после краша с полной переяжкой пленки на крыльях.
Может ты и прав
Но я делал (и не только я) у меня ещё и рули наборные.. т.е. не цельные были
Стеночка действительно тоненькая . но можно штырьков по больше поставить (типа почаще), совсем уж лишнюю длинну штырька я откусывал (всё равно там ему держаться незачто в пустоте ), эпоксидка, на штырьке выступающем из стеночки внутри крыла(и руля), разтекается.. (получается как грибок), дерево в районе штырька тоже немного впитывает клей и уплотняется. получалось неплохо. даже сложилось впечатление что выдернуть такую петлю без повреждения крыла невозможно хотя разболтаться всёже может (а потом и выдернуться соответственно).
В любом случае занятие хлопотное. требует акуратности и много времени (чтоб нормально сделать). а больше всего напрягает то что потом придётся делать если вдруг хотябы одна петля зальётся клеем и засохнет
А уж стоит или не стоит делать это на тренере. я незнаю. это уже дело личное. я просто как вариант предложил
Сообщение отредактировал Pett: 05 мая 2009 — 15:24
#13 EVIL
Активный участник форума
- Пол: Мужчина
- Город: Петропавловск Камчатский
.
Но я делал . у меня ещё и рули наборные..
Стеночка действительно тоненькая . но можно штырьков по больше поставить (типа почаще), совсем уж лишнюю длинну штырька я откусывал (всё равно там ему держаться незачто в пустоте ), эпоксидка, на штырьке выступающем из стеночки внутри крыла(и руля), разтекается.. (получается как грибок), дерево в районе штырька тоже немного впитывает клей и уплотняется.
Если намечается использование штырьковых петель, я вклеиваю внутрь элерона, бальзовые вставки толщ. 15мм, там где будут вклеены петли . Дело в том, что вклеивать штырковые петли в стенку толщиной 6мм — это ненадёжно. Или со временем от вибраций развалится (при ненадёжной вклейке) или при первом ударе раскрошит стенку элерона (или крыла) . На элерон длиной 0,5м нет смысла ставить более 3-х петель — этого достаточно. Если элерон длиннее, тогда нужно ставить петли через каждые 25. 30 см Как показывает практика, перестраховка только вредит. Лучше аккуратно вскрыть обшивку и наклеить усиления для петель с обратной стороны лонжерона. Это если будете ставить "гвоздики". Самый лучший вариант, это применить плоские петли т.к. там площадь склейки будет больше, а значит и держаться они будут лучше.