Опытные авиамоделисты говорят - дайте нам приличный перочинный нож и мы построим летающую модель. А вам мы советуем, прежде чем приступить к постройке модели, запастись все же таким инструментом: перочинным ножом, рубанком, молоточком, набором чертежных принадлежностей (линейка, угольник, циркуль, транспортир, карандаш, резинка).

На фиг. 123 изображен общий вид схематической модели планера. Модель имеет следующие главные части: рейку - фюзеляж, крыло и хвостовое оперение, состоящее из стабилизатора и киля. Рассмотрите внимательно эту модель, ознакомьтесь с частями модели и запомните их названия.

Изготовление рабочих чертежей

Для облегчения постройки хорошо летающей модели нам придется вычертить в натуральную величину следующие ее детали: крыло, переднюю часть фюзеляжа, стабилизатор, киль и стойку крепления крыла.

Рабочие чертежи деталей вычерчиваются лишь контурами.

Рабочий чертеж крыла (фиг. 124) делается так: на расстоянии 160 мм друг от друга проводят две параллельные горизонтальные линии длиной 900 мм. Верхнюю горизонтальную линию разбивают на равные части, по 75 мм каждая. С помощью угольника из намеченных точек опускают перпендикуляры до нижней горизонтальной линии. Эти линии обозначают места расположения нервюр. На первой и тринадцатой нервюре надо найти середину и описать циркулем закругления радиусом 80 мм.

Стабилизатор (фиг. 125) вычерчивают так же, как и крыло. Киль (фиг. 126) и фюзеляж (фиг. 127) - несколько по-иному. Ввиду сложное™ формы этих деталей и трудности изготовления их чертежа в натуральную величину мы для облегчения работы и получения правильной формы деталей разбили чертеж на клетки. Размер клетки в натуральную величину равен 10X10 мм. Клетки должны быть правильными, неперекошенными.

Материалы для постройки модели

Теперь нужно заготовить все необходимые материалы. На модель идет сосна, липа, осина, ореховые или ивовые прутья. Сырой материал нужно до обработки высушить. Для большей прочности места соединения деталей, как показано на фигурах, помимо склеивания столярным или казеиновым клеем, аккуратно обматывают тонкими нитками. Оклеивают модель газетной или любой плотной бумагой.

Изготовление модели

Постройку нужно начинать с фюзеляжа, потом строят киль, стабилизатор и крыло.

Рейку фюзеляжа изготовляют из сосны, липы, осины или из прямого орехового (или других пород) прута, заранее срезанного и высушенного.

В месте соединения рейки с «грузом» ей нужно придать квадратное сечение 10X10 мм. Груз изготовляют из двух дощечек любой породы дерева, обработанных ножом и зачищенных стеклом и шкуркой. Толщина дощечек 8-9 мм.

Места соединения рейки с корпусом обматывают аккуратно нитками и промазывают затем клеем. Дощечки между собой соединяют с обеих сторон картонными накладками на клею и гвоздиками или скобками из проволоки. После окончательной отделки корпус и рейку можно покрасить в любой цвет. Крючок для запуска модели с леера изготовляют из 1 мм проволоки. Крючок вбивается в нижнюю часть корпуса (см. фиг. 127).

Киль и закругления крыла и стабилизатора делают из той же породы дерева, что и всю модель. Выстроганные планочки толщиной 2-3 мм и шириной 10-15 мм должны быть прямослойными, без сучков, иначе они будут при изгибе ломаться. Перед изгибанием планочки рекомендуется вымачивать в течение часа в воде (лучше в горячей). Вымоченные планочки изгибают на предмете цилиндрической формы - на круглом куске дерева, бутылке и т. д. Затем нужно связать концы планочек ниткой и положить сушить.

После сушки заготовки закруглений раскалывают ножом на две части и обрабатывают до нужных сечений. Переднюю и заднюю кромки стабилизатора выстругивают из того же материала до сечения 4X2 мм. Наружные края кромки закругляются. Концы их стачивают на-ус (фиг. 128) и присоединяют к закруглениям при помощи ниток и клея. Поперечную планочку (нервюру) стабилизатора (фиг. 129) делают большего размера, чем ширина стабилизатора. Эти выходящие за контуры стабилизатора кончики служат для привязывания стабилизатора к рейке-фюзеляжу.

Кромки крыла сечением 7X4 мм сначала выстругивают, затем обрабатывают с помощью стекла и шкурки так, чтобы они получили овальное сечение. Далее на кромках размечают по чертежу места, где должны помещаться нервюры. Посередине, под центральной нервюрой, делают изгиб в 12°. Места изгиба предварительно хорошо смачивают водой, после чего над спиртовкой или коптилкой аккуратно и круто изгибают. На обеих кромках изгиб должен быть одинаков (по 6°).

Для изготовления нервюр выстругивают планочки толщиной 1 мм, и шириной не менее 10 мм. Заготовки размачивают в воде и изгибают их в специально изготовленном станочке (фиг. 130). Способ изгиба нервюр показан на фиг. 131. Концы нервюр зажимаются на колодочке с помощью изготовленной из жести скобы (фиг. 130, А). Высохшие изогнутые планочки раскалывают на несколько частей и обстругивают до ширины 4 мм. Центральную нервюру делают несколько толще, чем все остальные.

Ножом заостряют кончики всех нервюр. На кромках, в местах, где будут нервюры, кончиком ножа (фиг. 132) делают прокол так аккуратно, чтобы в него плотно входил кончик заостренной нервюры. Вставленные нервюры выравнивают - они должны быть все одинаковой высоты. Места соединения нервюр с кромками заливают клеем. После сушки крыло аккуратно выпрямляют и привязывают к нему центральную стойку (фиг. 133). Ее следует привязывать нитками, промазанными клеем, как можно плотнее и строго перпендикулярно к передней и задней кромкам крыла (фиг. 134). Правильность установки стойки проверяют на ровном столе: основание стойки ставят на стол, плотно привязывают ее к столу, замеряют высоту концов крыла. Если одна из консолей крыла окажется выше, то стойку перемещают в другую сторону до выравнивания их.

Прежде чем приступить к обтяжке модели, крыло, стабилизатор и киль тщательно выпрямляют. Модель оклеивают газетной или плотной писчей бумагой. Киль обтягивают с обеих сторон. Крыло обтягивают по частям: вначале одну половину, потом другую. Излишки бумаги на крыле и стабилизаторе не обрезают по кромке, а подворачивают внутрь и приклеивают; ширина полосы - примерно 20 мм. После склейки и сушки крыло, стабилизатор и киль для лучшего натяжения бумаги слегка опрыскивают водой при помощи пульверизатора.

Изготовленные части модели проверяют, устраняют перекосы и мелкие недоделки. Стабилизатор и киль устанавливают на задней части рейки-фюзеляжа и плотно привязывают нитками. Стабилизатор приматывается прямо к рейке-фюзеляжу. Крыло устанавливают около груза фюзеляжа, определив предварительно центр тяжести модели; сделать это нетрудно, стоит лишь положить на острие ножа фюзеляж (с хвостовым оперением) и передвигать его, пока не будет достигнуто равновесие. Место центра тяжести отмечают карандашом. Крыло устанавливают так, чтобы передняя треть его приходилась как раз над центром тяжести. Стойку крыла прикрепляют к рейке фюзеляжа и плотно обматывают их нитками.

Регулировка и запуск модели

Собранную модель проверяют, устраняя перекосы крыла, стабилизатора и киля. Правильность установки крыла и хвостового оперения выверяют, глядя на модель спереди. Стабилизатор и киль должны быть расположены строго перпендикулярно друг другу.

Регулировать модель нужно на открытой площадке в тихую погоду или при слабом ровном ветре. Запускают модель из рук строго против ветра, плавным толчком, опустив нос модели немного вниз.

Отрегулированную модель можно запускать с холма или с горы, при скорости ветра не более 5-6 м/сек. Модель также отлично летает и при старте с леера. Можно запускать модель и с поднятого на змее воздушного почтальона. Запускать модель со змея очень просто. На самом конце рейки-фюзеляжа делают из нитки петлю, которую вставляют в замок почтальона. Почтальон с моделью поднимается по лееру к змею до ограничителя, модель при этом висит носом вниз. Когда замок почтальона сработает, модель сначала вертикально пикирует 8-10 м, а потом сама выходит из пикирования и начинает свободный полет.

Одна такая модель, построенная Валей Ларионовой, на московских городских состязаниях летающих моделей парила в течение 15 минут, после чего была потеряна из виду.

Планер имеет плавные закругления крыла, стабилизатора и киля (рис. 1). Такая форма повышает летные качества модели. Кроме того, все соединения деталей выполнены на клею, без применения металлических уголков. Благодаря этому планер получается очень легкий, что улучшает его летные качества.

И наконец, крыло этой модели приподнято над рейкой-фюзеляжем и крепится с помощью проволочных стоек. Такое устройство повышает устойчивость модели в полете.

Работа над моделью.

Работу над моделью начнем с вычерчивания рабочих чертежей.
Фюзеляж модели состоит из рейки длиной 700 мм и сечением в носовой части 10X6, а в хвостовой 7X5 мм. Для грузика нужна дощечка толщиной 8—10 и шириной 60 мм из сосны или липы.

Грузик вырежем ножом и обработаем его торцы напильником и шкуркой. В уступ в верхней части грузика войдет передний конец рейки.
Теперь приступим к изготовлению крыла. Обе его кромки должны быть длиной 680 и сечением 4X4 мм. Два концевых закругления для крыла сделаем из алюминиевой проволоки диаметром 2 мм или из сосновых реек длиной 250 мм и сечением 4X4 мм.

Рейки перед изгибанием вымочим в горячей воде в течение 15—20 мин. Формой для изготовления плавных закруглений могут служить стеклянные либо жестяные банки или бутылки нужного дна-метра. В нашей модели формы для крыла должны иметь диаметр 110 мм, а для стабилизатора и киля —85 мм. Распарив рейки., каждую из них плотно обогнем вокруг банки и концы свяжем между собой резинкой или ниткой. Изогнув таким образом нужное количество реек, оставим их для просушки (рис.2 а).

Рис. 2 Изготовление крыла. а - получение закруглений; б - соединение "на ус"

Закругление можно сделать и другим способом. Начертим на отдельном листе бумаги закругление и поместим этот чертеж на доску. По контуру закругления вобьём гвоздики. Привязав распаренную рейку к одному из гвоздиков, начнем осторожно изгибать её. Конци реек свяжем между собой резинкой или ниткой и оставим до полного высыхания.

Концы закруглений соеденим с кромками "на ус". Для этого срежем соединяемые концы на расстоянии 30 мм от каждого из них, как показано на рис 2, б, и тщательно подгоним их друг к другу, так чтобы между ними не было просвета. Место соединений помжем клем, аккуратно обмотаем ниткой и сверху еще раз промажем клеем. Следует иметь в виду, что чем длиннее соединение "на ус", тем оно прочнее.

Нервюры для крыла изогнем на станочке. Места их установки точно разметим согласно чертежу. Крыло после каждой операции (установки закруглений нервюр) будем накладывать на чертеж, чтобы убедится в прасильности сборки.

Затем посмотрим на крыло с торца и проверим, не выступает ли какия-либо нервюра над другой «горбом».

После того как клей в местах стыка нервюр с кромками просохнет, необходимо придать крылу угол поперечного V. Перед изгибанием середину кромок крыла размочим под краном струйкой горячей воды и нагреем место изгиба над огнем спиртовки, свечи или над паяльником.

Нагреваемую часть будем нередвигать над пламенем, так чтобы от перегрева рейка не сломалась. Изгибать рейку будем до тех пор, пока место нагрева будет оставаться горячим, и отпустим ее только после того, как оно остынет.

Угол поперечного V проверим, приложив крыло торцом к чертежу. Изогнув одну кромку, точно так же изогнем другую. Проверим, одинаков ли угол поперечного V у обеих кромок — он должен составлять 8° с каждой стороны.

Крепление крыла состоит из двух V-образных стоек (подкосов), изогнутых из стальной проволоки диаметром 0,75—1,0 мм и сосновой планочки длиной 140 мм и сечением 6Х3 мм. Размеры и форма подкосов показаны на рис. 3.

Рис. 3 Крепление крыла.

Подкосы крепятся к кромкам крыла нитками и клеем. Как видно из рисунка, передний подкос выше заднего. Вследствии этого образуется установочный угол крыла.

Стабилизатор изготовим из двух реек длиной по 400 мм, а киль - из одной такой рейки.

Рейки распарим и изогнем их, используя в качестве формы банку диаметромом 85 - 90 мм. Для того чтобы крепить стабтлизатор на рейке фузеляже, выстругаем планку длиной 110 мм и высотой 3 мм. Переднюю и заднюю кромки стабилизатора в центре привяжем нитками к этой планке.

Концы закругления киля заострим, в планке рядом с кромками стабилизатора сделаем проколы-гнезда и вставим в них заостренные концы киля (рис. 4).

А теперь можно приступить к обтяжке модели папиросной бумагой. Крыло и стабилизатор оклеим только сверху, а киль — с двух сторон.

Сборка модели.

Сборку модели начнем с оперения: стабилизатор наложим на задний конец рейки-фюзеляжа и обмотаем резинкой передний и задний концы соединительной планки вместе с рейкой.

Для запуска модели на леере изготовим из стальной проволоки два крючка и привяжем их нитками к рейке-фюзеляжу между передней кромкой крыла и центром тяжести модели. Первые запуски модели осуществим с переднего крючка.

Запуск модели.

Убедивишсь, что запуск проходит успешно, можно запускать модель и со второго крючка.
Следует иметь в виду, что в ветреную погоду лучше запускать модель с переднего крючка, а в тихую — с заднего.

ПЛАНЁР ИЛИ МОТОПЛАНЁР? Безмоторный планирующий полёт издавна привлекал человека. Казалось бы, чего проще – прикрепил на спину крылья, прыгнул с горы вниз и … полетел. Увы, многочисленные попытки подняться в воздух, описанные в исторических хрониках, привели к успеху лишь в конце XIX века. Первым планеристом стал немецкий инженер Отто Лилиенталь, создавший балансирный планёр – весьма опасный для полётов летательный аппарат. В конце концов, планёр Лилиенталя погубил своего создателя и принёс немало неприятностей энтузиастам планирующего полёта.

Серьёзным недостатком балансирного планёра был способ управления, при котором пилоту приходилось перемещать центр тяжести своего тела. При этом аппарат из послушного мог за секунды превратиться в совершенно неустойчивый, что и приводило к авариям.

Существенное изменение в планирующий летательный аппарат внесли братья Уильбер и Орвилл Райт, создавшие систему аэродинамического управления, состоящую из рулей высоты, руля направления и устройства для перекоса (гоширования) концов крыла, которое вскоре заменили более эффективными элеронами.

Бурное развитие планеризма началось в 1920-е годы, когда в авиацию пришли тысячи любителей. Именно тогда самодеятельными конструкторами многих стран были разработаны сотни разновидностей безмоторных летательных аппаратов.

В 1930 – 1950-е годы конструкции планёров постоянно совершенствовались. Характерным стало применение свободнонесущих – без расчалок и подкосов – крыльев большого удлинения, фюзеляжей обтекаемой формы, а также шасси, убирающегося внутрь фюзеляжа. Однако при изготовлении планёров по-прежнему применялись древесина и полотно.

(площадь крыла-12,24 м2; масса пустого -120 кг; взлётная масса – 200 кг; полётная центровка – 25%; Максимальная скорость – 170 км/ч; скорость сваливания – 40 км/ч; скорость снижения -0,8 м/с; максимальное аэродинамическое качество-20):

1– откидная (вбок вправо) часть фонаря; 2- приёмник воздушного давления указателя скорости; 3 – стартовый крюк; 4 – посадочная лыжа; 5 – подкос (труба из 30ХГСА 45X1,5); 6 - тормозной щиток; 7 - коробчатый лонжерон крыла (полки – сосна, стенки - берёзовая фанера); 8 – профиль крыла DFS-Р9-14, 13,8%; 9 – коробчатая фанерная балка; 10 – указатель скорости; 11 – высотомер; 12 – указатель скольжения; 13 – вариометр; 14 – резиновый амортизатор лыжи; 15 – парашют ПНЛ; 16 – колесо d300x125

АНБ-М – одноместный планёр: площадь крыла – 10,5 м2; масса пустого – 70 кг; взлётная масса – 145 кг.

АНБ-Я – двухместный планёр-спарка

А – стеклопластиковый «Пеликан»: площадь крыла -10,67 м2; масса пустого – 85 кг; взлётная масса – 185 кг; скорость сваливания – 50 км/ч.

Б-планёр «Фома» В. Маркова (г. Иркутск): масса пустого – 85 кг

А -КАИ-502: размах крыла-11 м; площадь крыла-13,2 м2; профиль крыла -РША- 15%; масса пустого -110 кг; взлётная масса-260 кг; скорость сваливания – 52 км/ч; оптимальная скорость планирования – 70 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 14; минимальная скорость снижения -1,3 м/с.

Б – планёр «Юность»: размах крыла – 10 м; площадь крыла - 13м2; профиль крыла – РИА – 14%; масса пустого – 95 кг; взлётная масса – 245 кг; скорость сваливания – 50 км/ч; оптимальная скорость планирования - 70 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 13; минимальная скорость снижения -1,3 м/с.

В – одноместный планёр УТ-3: размах крыла – 9,5 м; площадь крыла- 11,9 м2; профиль крыла- РША-15%; масса пустого-102 кг; взлётная масса - 177 кг; скорость сваливания - 50 км/ч; оптимальная скорость планирования – 65 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 12; минимальная скорость снижения - 1м/с

Настоящий переворот в планеризме произошёл в конце 1960-х годов, когда появились композитные материалы, состоявшие из стеклоткани и связующего (эпоксидной или полиэфирной смолы). Причём успех пластиковым планёрам обеспечивался не столько новыми материалами, сколько новыми технологиями изготовления из них элементов летательных аппаратов.

Интересно, что планёры из композитных материалов оказались тяжелее, чем деревянные и металлические. Однако высокая точность воспроизведения теоретических контуров аэродинамических поверхностей и прекрасная внешняя отделка, обеспечиваемые новой технологией, позволили существенно увеличить аэродинамическое качество планёров. Кстати, при переходе от металла к композитам аэродинамическое качество возрастало на 20 – 30 процентов. Масса конструкции планёра при этом возрастала, что приводило к увеличению скорости полёта, однако высокое аэродинамическое качество позволяло заметно уменьшить вертикальную скорость снижения. Именно это позволяло планеристам-«композитникам» выигрывать соревнования у тех, кто выступал на деревянных или металлических планёрах. В результате современные спортсмены-планеристы летают исключительно на композитных планёрах и самолётах.

Технология изготовления композитных конструкций сейчас широко используется при создании лёгких, в том числе и любительских самолётов и мотопланёров, поэтому имеет смысл рассказать о ней подробнее.

Основными элементами современного планёрного крыла являются лонжерон коробчатого или двутаврового сечения, воспринимающий изгиб и перерезывающую силу, а также верхняя и нижняя несущие обшивочные панели, воспринимающие нагрузки от кручения крыла.

Постройка крыла начинается с изготовления матриц для формования обшивочных панелей. Сначала изготавливается деревянная болванка, которая в точности воспроизводит наружные контуры панели. При этом безукоризненность теоретических контуров и чистота поверхности болванки будут определять точность и гладкость поверхностей будущих панелей.

После нанесения на болванку разделительного слоя выкладываются полотнища грубой стеклоткани, пропитанные эпоксидным связующим. Одновременно вклеивается силовой каркас, сваренный из тонкостенных стальных труб или профилей уголкового сечения. После отверждения смолы получившаяся корка-матрица снимается с болванки и устанавливается на подходящей подставке.

Аналогично изготавливаются матрицы для верхней и нижней панелей, стабилизатора, левой и правой боковин фюзеляжа, которые обычно выполняются зацело с килем. Панели имеют трёхслойную конструкцию типа «сандвич» – их внутреннюю и наружную поверхность изготавливают из стеклоткани, внутренний заполнитель – пенопласт. Толщина его в зависимости от размеров панели составляет от 3 до 10 мм. Внутренняя и наружная обшивка выкладывается из нескольких слоев стеклоткани толщиной от 0,05 до 0,25 мм. Общая же толщина стеклотканевых «корок» определяется при расчёте конструкции на прочность.

При изготовлении крыла в матрицу сначала приформовывают все слои стеклоткани, составляющие внешнюю обшивку. Предварительно стеклоткань пропитывается эпоксидным связующим -чаще всего любители используют смолу К-153. Затем на стеклоткань быстро выкладывают пенопластовый заполнитель, нарезанный полосками от 40 до 60 мм, после чего пенопласт накрывают внутренним слоем пропитанной связующим стеклоткани. Чтобы при этом не было складок, стеклотканевые обшивки вручную выравнивают и выглаживают.

Далее получившийся «полуфабрикат» необходимо накрыть воздухонепроницаемой плёнкой с врезанным в неё штуцером и приклеить её герметиком (или даже просто пластилином) к краям матрицы. Далее через штуцер из-под плёнки вакуумным насосом откачивается воздух – при этом весь набор панели плотно сдавливается и прижимается к матрице. В таком виде набор выдерживается до окончательной полимеризации связующего.

Планёр «Какаду» (площадь крыла – 8,2 м2; профиль крыла – PШA- 15%, масса пустого – 80 кг; взлётная масса – 155 кг):

1 – задний лонжерон крыла (состоит из стенки с пенопластовым заполнителем, оклеенной с двух сторон стеклотканью, и стеклопластиковых полок); 2 – заполнитель из пенопласта ПС-4; 3 - стеклопластиковая полка лонжерона (2 шт.); 4 - стеклопластиковый узел навески элерона; 5 – стеклопластиковый трубчатый лонжерон элерона (толщина стенки 0,5 мм); 6 – трёхслойные панели, образующие обшивку элеронов (заполнитель – пенопласт ПС-4 толщиной 5 мм, толщина стеклопластиковой корки снаружи 0,4 мм, изнутри - 0,3 мм); 7 - фюзеляжная балка; 8 - полка фюзеляжной балки (стеклопластик толщиной 3 мм); 9 - обшивка из стеклопластика толщиной 1 мм; 10 – блок из пенопласта ПС-4; 11 – стеклопластиковая обшивка носка крыла толщиной от 0,5 до 1,5 мм, образующая работающий на кручение контур; 12 - типовая нервюра крыла; 13 - стеклопластиковая полка нервюры толщиной 1 мм; 14 – стеклопластиковая стенка нервюры толщиной 0,3 мм; 15 – передний лонжерон крыла (по конструкции аналогичен заднему)

А – учебно-тренировочный планёр А-10Б «Беркут»:

площадь крыла -10 м2; масса пустого – 107,5 кг; взлётная масса – 190 кг; максимальная скорость 190 км/ч; скорость сваливания – 45 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 22; диапазон эксплуатационных перегрузок – от +5 до -2,5; расчётная перегрузка – 10.

Б - мотопланёр А-10А с двигателем «Вихрь-30-Аэро» воздушного охлаждения мощностью 21 л.с. В полёте силовая установка может убираться в отсек, расположенный в средней части фюзеляжа.

Длина мотопланёра – 5,6 м; размах крыла – 9,3 м; площадь крыла – 9,2 м2; взлётная масса – 220 кг; максимальная скорость – 180 км/ч; скорость сваливания – 55 км/ч; максимальное аэродинамическое качество – 19; диаметр воздушного винта – 0,98 м; шаг винта – 0,4 м, частота вращения винта – 5000 об/мин

двигатель – «Колибри-350» самодельный, двухцилиндровый, оппозитный, мощностью 15 л.с.; длина мотопланёра - 5,25 м; размах крыла -9 м, площадь крыла – 12,6 м2 ; профиль крыла – Р-П – 14%; профиль зависающего элерона – Р-Ш - 16%; масса пустого – 135 кг; взлётная масса – 221 кг; максимальная скорость -100 км/ч; крейсерская скорость – 65 км/ч; скорость сваливания – 40 км/ч; максимальное аэродинамическое качество -10

Аналогичная технология используется и при изготовлении полок лонжеронов, с той лишь разницей, что их выкладывают из однонаправленного стекло- или угле-волокна. Окончательную сборку крыла, оперения и фюзеляжа обычно производят в матрицах.

При необходимости в готовую отформованную трёхслойную панель вкладывают и вклеивают лонжероны, шпангоуты и нервюры, после чего всё накрывается и заклеивается верхней панелью.

Поскольку между деталями внутреннего набора и обшивочными панелями бывают большие зазоры, рекомендуется при склейке использовать эпоксидный клей с наполнителем – например, стеклянными микросферами. Контур склейки панелей снаружи (по возможности, и изнутри) проклеивается стеклотканевой лентой.

Технология выклейки и сборки описывается здесь лишь в общих чертах, но, как показывает опыт, авиаконструкторы любители достаточно быстро постигают её тонкости, особенно если есть возможность посмотреть, как это делают те, кто уже освоил эту методику.

К сожалению, высокая стоимость современных композитных планёров привела к падению массовости планёрного спорта. Обеспокоенная этим, Международная федерация авиационного спорта (ФАИ) ввела ряд упрощённых классов планёров – стандартный, клубный и им подобные, размах крыла у которых не должен превышать 15 метров. Правда, остаются сложности с запуском таких планёров – для этого требуются самолёты-буксировщики или достаточно сложные и дорогие мотолебёдки. В результате на слёты самодеятельных авиаконструкторов СЛА с каждым годом привозят всё меньше планёров. Ко всему, значительную часть планёров представляют вариации БРО-11 конструкции Б.И. Ошкиниса.

Разумеется, постройку своего первого летательного аппарата лучше всего делать по образу и подобию надёжного, хорошо летающего прототипа. Именно такое «копирование» с минимальным количеством проб и ошибок даёт тот бесценный опыт, который нельзя приобрести из учебников, инструкций и описаний.

Тем не менее, на слётах СЛА периодически появляются и оригинальные, более современные летательные аппараты, такие, как планёр АНБ-М, созданный П. Альмурзиным из города Самары.

Пётр мечтал о «крыльях» с детства. Но плохое зрение помешало ему поступить в лётное училище и заниматься авиационным спортом. Но нет худа без добра – Пётр поступил в Авиационный институт, закончил его и получил направление на авиационный завод. Именно там он сумел организовать юношеское авиационное КБ, впоследствии преобразованное в клуб «Полёт». И самыми надёжными помощниками Апьмурзина стали студенты авиационного института, столь же страстно, как и Пётр, мечтавшие о полётах.

Первой самостоятельно разработанной конструкцией клуба стал планёр, выполненный с учётом технологических особенностей современного авиационного производства – прочный, простой и надёжный, на котором можно было бы научиться летать всем членам клуба.

Первый планёр получил название АНБ – по начальным буквам фамилий его конструкторов: Апьмурзин, Никитин, Богатов. Крыло и оперение аппарата имели нетрадиционную для планёров такого класса металлическую конструкцию с использованием в качестве лонжеронов тонкостенных дюралюминиевых труб большого диаметра. Только фюзеляж на исходном варианте планёра был сделан из композитных материалов. Однако на следующем варианте кабину спроектировали металлической, что позволило на 25 – 30 кг уменьшить его массу.

Создатели планёра оказались не только грамотными конструкторами, но и хорошими технологами, знакомыми с современным авиационным производством. Так, при изготовлении тонких листовых деталей из дюралюминия они использовали простую, хорошо отработанную в авиационном производстве технологическую операцию – штамповку резиной. Необходимая для этого оснастка была сделана молодыми инженерами самостоятельно.

Сборку планёров производили в подвальном помещении, где располагался клуб. Лётные характеристики новых аппаратов оказались близкими к расчётным. Вскоре все члены клуба научились летать на самодельных планёрах, совершив десятки самостоятельных полётов с мотолебёдки. А на слётах СЛА планёры неизменно получали самую высокую оценку специалистов, признавших АНБ-М лучшим планёром первоначального обучения среди серийных и любительских конструкций. А клубу «Полёт» представили новое, более подходящее для работы помещение и он был реорганизован в «Конструкторское бюро спортивной авиации» при авиационном заводе со штатом в пять человек.

Тем временем работы по модернизации планёра АНБ продолжались – улучшалась его конструкция, проводились статические испытания на прочность, велась подготовка к серийному производству аппарата.

Всем хороши полёты на планёрах с запуском их с помощью мотолебёдки, однако у таких полётов есть один весьма существенный недостаток – кратковременность. Поэтому в развитии каждого коллектива авиаторов-любителей вполне закономерным оказывается переход от планёра к самолёту.

Используя хорошо отработанную конструкцию планёра АНБ и технологию его производства, молодые авиаконструкторы Альмурзин, Никитин, Сафронов и Царьков спроектировали и построили одноместный тренировочный самолёт «Кристалл» (подробное описание конструкции этой машины – в предыдущих «уроках» нашей школы – в «М-К» № 7 за 2013 г.).

Следует заметить, что планёры первоначального обучения всегда привлекали как любителей-одиночек, так и конструкторские коллективы. Так, одним из самых красивых учебных планёров из тех, что когда-либо демонстрировались на слётах СЛА, был признан «Какаду», созданный авиаторами-любителями из города Отрадное Ленинградской области.

Планёр этот изготовлен из трёх видов материалов – пенопласта, стеклоткани и эпоксидного связующего, причём конструкция крыла и оперения представляет собой своего рода маленький конструкторский шедевр.

Нервюры крыла сделаны из пенопласта и оклеены тонкой стеклотканью. Носок крыла, воспринимающий крутящий момент, – выклеенная на пенопластовом блоке-заполнителе стеклопластиковая оболочка. Фюзеляжная балка вырезана из пенопласта и оклеена стеклотканью, причём изгибающий момент воспринимают стеклопластиковые полки, наклеенные на верхнюю и нижнюю поверхности балки. Качество работы – отменное, внешняя отделка – на зависть многим самодельщикам. Единственное «но» – летать планёр отказывался – как оказалось, в стремлении снизить массу конструкции создатели планёра излишне уменьшили крыло.

Энтузиастам, прошедшим лётную подготовку на планёрах первоначального обучения, можно порекомендовать более сложный аппарат, например, планёр А-10Б «Беркут», созданный студентами Самарского авиационного института под руководством В. Мирошника. Интересно, что по своим параметрам планёр не соответствует ни одному спортивному классу и по своим размерам он меньше стандартных. При этом у А-10Б очень чистые аэродинамические формы, простое подкосное крыло обтянуто тканью, а сам аппарат изготовлен из наиболее распространённых пластиков. Достаточно большое аэродинамическое качество планёра даёт возможность совершать на нём даже продолжительные парящие полёты. А простая техника пилотирования позволяет и новичку справляться с подобным аппаратом. Представляется, что именно таких недорогих и «летучих» планёров не хватает отечественному планеризму.

Своеобразным развитием идей, заложенных в А-10Б, стал планёр «Мечта», созданный в московским самодеятельном клубе под руководством В. Фёдорова. По конструкции, технологии изготовления и внешнему виду «Мечта» -типичный современный спортивный планёр, а по удельной нагрузке на крыло и некоторым другим параметрам – типичный планёр первоначального обучения. Летает «Мечта» совсем неплохо, на слётах СЛА этот планёр отправляли в полёт на буксире у самолёта «Вилга».

Следует заметить, что полёты планёров с запуском их с амортизатора, лебёдки или с небольшой горы крайне ограничены во времени и не приносят пилоту должного удовлетворения. Другое дело – мотопланёр! У аппарата с мотором возможности существенно шире. Причём мотопланёры даже с маломощными моторами подчас превосходят по лётным данным некоторые лёгкие самолёты любительской постройки.

Дело, видимо, в том, что у самолётов, как правило, размах крыла существенно меньше, чем у мотопланёра, а при уменьшении размаха потери в подъёмной силе получаются большими, нежели выигрыш в массе. В результате некоторые самолёты оказываются не в состоянии оторваться от земли. В то время как тренировочные мотопланёры с более грубыми аэродинамическими формами и маломощными двигателями прекрасно летают. Единственным отличием этих летательных аппаратов от самолётов является больший размах крыла. Думается, именно поэтому тренировочные мотопланёры пользуются особой популярностью у любителей.

мощность двигателя – 36 л,с.; площадь крыла – 11м2; масса пустого – 170 кг; взлётная масса – 260 кг; полётная центровка – 28 %; максимальная скорость – 150 км/ч; скорость сваливания – 48 км/ч; скороподъёмность – 2,4 м/с; максимальное аэродинамическое качество – 15

длина мотопланёра -5 м; размах крыла -8 м; площадь крыла – 10,6 м2; масса пустого – 139 кг; взлётная масса – 215 кг; максимальная скорость -130 км/ч; посадочная скорость – 40 км/ч; частота вращения воздушного винта – 5000 об/мин.);

1 – вариометр; 2 – указатель скольжения; 3 – указатель скорости; 4 – высотомер; 5 – педали; 6 – приёмник воздушного давления; 7 – трубчатая моторама; 8 – двигатель; 9 – тросовые расчалки; 10 – тросы управления рулём направления; 11 – тяги управления рулём высоты; 12 – цельноповоротное горизонтальное оперение; 13 – трубчатые подкосы оперения; 14 – участки крыла и оперения, обтянутые лавсановой плёнкой; 15 - хвостовая рессора; 16 – стеклопластиковая гондола пилота; 17 – тяги управления элеронами; 18 – рессора главного шасси; 19 – проводка управления двигателем; 20 – стеклопластиковая рессора носовой стойки шасси; 21 - лонжерон крыла; 22 – узлы навески элерона; 23 – элерон (верхняя обшивка – стеклопластик, нижняя – лавсановая плёнка); 24 – глушитель; 25 – топливный бак; 26 – трубчатый подкос крыла

площадь крыла – 16,3 м2; профиль крыла – модифицированный GAW-1 – 15%; взлётная масса – 390 кг; масса пустого – 200 кг; максимальная скорость -130 км/ч; скороподъёмность – 2, 3 м/с; расчётная перегрузка – от + 10,2 до -5,1; максимальное аэродинамическое качество -25; тяга воздушного винта – 70 кгс при 5000 об/мин

площадь крыла – 18,9 м2; взлётная масса – 817 кг; скорость сваливания – 70 км/ч; максимальная скорость горизонтального полёта-150 км/ч

размах крыла-12,725 м; размах переднего крыла – 4,68 м; длина мотопланёра -5,86 м; площадь переднего крыла – 1,73 м2; площадь основного крыла – 7,79 м2; масса пустого – 172 кг; взлётная масса – 281 кг; максимальное аэродинамическое качество – 32; максимальная скорость – 213 км/ч; скорость сваливания – 60 км/ч; дальность полёта – 241 км; диапазон эксплуатационных перегрузок от +7 до -3

Больших успехов в создании простейших таких аппаратов достигли студенты Харьковского авиационного института, построившие под руководством А. Баранникова мотопланёр «Коршун-М», а в дальнейшем под руководством Н. Лавровой был создан более совершенный «Энтузиаст», обладавший хорошими аэродинамическими формами, закрытой кабиной пилота и тщательно закапотированным двигателем.

Следует заметить, что оба этих мотопланёра являются дальнейшим развитием популярного в своё время учебного планёра БРО-11 конструкции Б. Ошкиниса. Аппараты харьковских студентов имеют простейшую конструкцию без претензий на оригинальность, зато они очень прочны, надёжны и доступны в управлении для начинающих пилотов.

На одном из слётов СЛА Ч. Кишонас из Каунаса продемонстрировал один из лучших мотопланёров – «Гарнис», изготовленный целиком из стеклопластика. Обшивка крыльев и оперения – прозрачная лавсановая плёнка. Силовой агрегат – лодочный мотор «Вихрь-М» мощностью 25 л.с., переделанный под воздушное охлаждение. Мотор легко демонтируется с аппарата.

Мотопланёр комплектуется несколькими вариантами легкосъёмных шасси -трёхколёсным самолётного типа, планёрным одноколёсным и поплавковым.

Мотопланёры и планёры по типу «Коршуна» и «Гарниса» строятся в нашей стране многими любителями в десятках экземпляров. Хочется обратить внимание читателей лишь на одну особенность подобных аппаратов, построенных по образу и подобию БРО-11. Как известно, прототип (а также его многочисленные копии) оснащён зависающими элеронами, кинематически связанными с рулём высоты. При заходе на посадку пилот берёт на себя ручку управления, при этом элероны синхронно отклоняются вниз, что вызывает возрастание подъёмной силы и уменьшение скорости. Но, если пилот случайно перебрал ручку на себя, а затем, исправляя ситуацию, отдал ручку от себя, – последнее движение ручки вызывает не только отклонение руля высоты, но и возврат элеронов в исходное положение, что равносильно уборке закрылков. При этом подъёмная сила резко уменьшается – и планёр «проваливается», что весьма опасно при полёте на небольшой высоте, перед посадкой.

Эксперименты, проведённые планеристами, летающими на БРО-11, показали, что без зависания элеронов взлётно-посадочные характеристики планёра практически не ухудшаются, но пилотировать такой планёр намного проще, что заметно снижает аварийность. При этом для крыла мотопланёра-тихохода более выгодным может оказаться выпукло-вогнутый профиль «Геттинген F-17» – его в своё время использовали на мотопланёре Феникс-02, созданном инженером из ЦАГИ С. Поповым.

Популярность мотопланёров обусловлена, прежде всего, возможностью их старта без специальных буксировочных приспособлений, а также вследствие появления простых, лёгких и достаточно мощных моторов. На слётах СЛА демонстрировалось немало оригинальных, эффектно летающих аппаратов такого класса, созданных конструкторами-любителями. Прекрасный мотопланёр А-10А был построен В. Мирошником на базе уже знакомого читателям А-10Б. Силовой агрегат у него – двигатель «Вихрь-25, переделанный под воздушное охлаждение; размещается он над фюзеляжем, за кабиной пилота. Двигатель, как правило, использовался лишь для взлёта и набора высоты. После его выключения специальный механизм складывал ферму с установленным на неё двигателем и убирал её в фюзеляж, что значительно снижало аэродинамическое сопротивление летательного аппарата. При необходимости двигатель с помощью того же механизма можно было выдвинуть из ниши и запустить.

Ещё один летательный аппарат, построенный студентами из Самарского авиационного института, – двухместный мотопланёр «Аэропракт-18». Он компактен, лёгок, сделан целиком из пластика и оснащён 30-сильным двигателем «Вихрь-30-аэро» с воздушным охлаждением – у этой модели двигатель в полёте не убирается, что позволило упростить и облегчить конструкцию.

Тем не менее, конструкторы-любители продолжали разрабатывать оригинальные варианты механизмов уборки моторов в полёте, и одно из таких наиболее интересных устройств было создано группой московских авиаторов-любителей под руководством А. Фёдорова для одноместного двухмоторного мотопланёра «Истра». Лёгкие моторы были полностью вписаны в обводы крыла, не выступая за его теоретические контуры, а воздушные винты вращались в щелях за задним лонжероном крыла. При остановке двигателей винты фиксировались в горизонтальном положении и закрывались сдвижным хвостовиком крыла.

Ещё одна разработка московских планеристов-любителей – двухместный мотопланёр «Байкал», также оснащённый двумя двигателями. Правда, размещены они не на крыле, а на V-образном пилоне над фюзеляжем. В полёте моторы убираются в фюзеляж – так же, как на «Истре».

Особенность мотопланёров А.Фёдорова – композитная конструкция, выполненная в соответствии с канонами современных технологий.

Принято считать, что аэродинамическая схема современных планёров и мотопланёров полностью стабилизировалась. И в самом деле, все современные аппараты такого типа мало отличаются друг от друга, а их геометрические пропорции практически одинаковые. Тем не менее, конструкторская мысль ищет всё новые решения, иные схемы и пропорции. Подтверждением тому стали летательные аппараты швейцарских конструкторов и мотопланёр Берта Рутана «Солитар». Эти оригинальные мотопланёры, выполненные по схеме «утка», ещё раз продемонстрировали преимущества несущего горизонтального оперения.

Немного о модели. Перед тем как делать что-то более серьёзное, особенно в моделировании, нужно потренироваться на более простом. Давайте сделаем планер из обычной бумаги и картона. Правильно отрегулированная модель может подняться в воздух на высоту до 6 метров и пролететь расстояние до 25 метров. Эти характеристики в нашем случае зависят от толщины картона, массы груза и качества сборки.

Для изготовления данной бумажной модели планера понадобятся:

• картон (желательно не тонкий);
• клей ПВА;
• пластилин;
• ножницы;
• карандаш с линейкой.

Рис.1

Первое, с чего необходимо начать конструирование модели – чертеж. На рисунке 1 указаны все составные части и размеры модели (пунктиром – места изгибов, штрих пунктиром – ось центра тяжести модели). Нарисовав на картоне эскиз будущей модели с соблюдением всех размеров, должно получиться 4 заготовки.

1. Крыло;
2. Ребро жесткости;
3. Киль;
4. Фюзеляж.

Рис. 2. Все детали уже вырезанные.

Теперь необходимо загнуть по пунктиру кромку крыла (заготовка 1) и промазать ее клеем. Далее промазанную клеем и загнутую кромку крыла нужно хорошо прижать, чтобы она приклеилась.

Следующий этап – сборка фюзеляжа (заготовка 4). Последовательность сборки такова:

• отгибаем на 90 градусов по пунктиру стабилизатор (в хвосте модели).
• промазываем с двух сторон ребро жесткости (заготовка 2) и нижнюю часть киля (заготовка 2), как было указано штриховкой на рисунке 1.
• вставляем ребро жесткости и киль на свои места и прищепками зажимаем фюзеляж, для того, чтобы все части хорошо приклеились.

Рис.3. В результате должно получиться так.

Следующий этап – соединение крыла и фюзеляжа. Порядок сборки такой:

• согнуть на угол 90 градусов держатели крыла (по пунктиру);
• нанести клей на верхние стороны держателей крыла;
• соединить крыло и фюзеляж, дав им склеиться (рисунок 4).

После того, как все детали самолета приклеены, можно приступить к окончательному этапу – регулировке центра тяжести модели. Для того, чтобы это сделать, необходимо прилепить груз к фюзеляжу, как показано на рисунках 5 и 6. Затем указательным и большим пальцем взять модель и проверить местоположение центра тяжести.

Если центр тяжести смещен от оси центра тяжести к носу модели – она камнем пойдет вниз. Если центр тяжести смещен в хвост модели – модель просто будет кувыркаться в воздухе, и не полетит. Поэтому оптимальное положение центра тяжести – под крылом модели. Однако допускается небольшое смещение.

Для запуска модели необходимо просто взять ее большим и указательным пальцем под крылом, и резким движением руки вперед запустить модель в воздух. Как показывает практика, почти всегда модель с первого раза летит по нормальной траектории.

Если вы увлекаетесь планеризмом, то необязательно покупать готовые модели летательных аппаратов, можно самостоятельно изготовить планер. В данной статье Вашему вниманию предлагается легкая модель планера с закругленными контурами.

Выбранная модель планера, благодаря своим очертаниям, обладает повышенными летными качествами, а все ее соединения выполнены на клее без использования металлических крепежей. Крыло планера приподнято над фюзеляжем и закреплено с использованием проволочных стоек, эта особенность повышает устойчивость модели во время полета.

Сооружение планера начинается с построения чертежей деталей (1). Фюзеляж представляет собой рейку длиной 700 мм и сечением в хвостовой части 7X5 мм и в носовой части 10X6 мм. Для грузика необходима будет дощечка из липы или сосны с шириной 60 мм и толщиной 10 мм – из нее вырезаем грузик при помощи ножа и обрабатываем края детали напильником или шлифовальной шкуркой. В верхний уступ грузика затем закрепится передний конец фюзеляжа. Крыло планера должно быть длиной 680 мм и сечением 4х4 мм. Два закругления для краев делают и алюминиевой проволоки диаметром 2 мм или, как вариант, из деревянных реек сечением 4х4 и длиной 250 мм. Перед изгибанием деревянные рейки необходимо замочить в горячей воде на 15-20 мин. В качестве формы для изгиба реек можно использовать стеклянные банки или бутылки необходимого диаметра. В данном случае формы крыла имеют диаметр 110 мм, а киль и стабилизатор по 85 мм. Распаренные рейки огибают вокруг формы, закрепляют их концы, оставив до высыхания (2).

Другой способ получения изгиба – это перенесение контура дуги на доску и закрепление по нему гвоздиков. Затем распаренную рейку привязывают к одному из гвоздиков и начинают ее сгибать, концы реек связывают между собой и оставляют для высыхания (3).

Края закругленных реек соединяют с кромками «на ус» — срезают концы на расстоянии 30 см, как показано на схеме, и подгоняют друг к другу без зазоров (4). Затем соединение промазывают клеем, обматывают ниткой и наносят еще один слой клея.

Нервюры (ребра жесткости) для крыла изгибают на станочке, предварительно разметив места их установки согласно чертежа. После установки закруглений нервюр крыло прикладывают к чертежу, чтобы проверить сборку, также необходимо убедится, что все нервюры стоят ровно, осмотрев крыло с торца. После высыхания клея на стыках нервюр с кромками, необходимо придать крылу изгиб. Для этого середину кромок крыла планера смачивают горячей водой и нагревают место изгиба над пламенем свечи или паяльника, передвигая рейку, чтоб не допустить перегрева. Угол изгиба проверяют, приложив крыло торцом к чертежу. Затем процедуру повторяют для второй кромки и также проверяют угол изгиба, он должен составлять 8 градусов с каждой из сторон.

Крепление крыла представляет собой 2 V-образные кромки (подкосы) из стальной проволоки и сосновой планки длиной 140 мм и сечением 6х3 мм. Размеры кромок приведены на схеме ниже. Эти подкосы крепятся к крыльям при помощи ниток и клея. Передний подкос должен быть выше заднего для образования установочного угла (5).

Для стабилизатора планера понадобится 2 рейки длиной 400 мм, а для киля одна такая рейка. Эти рейки также распаривают и изгибают на диаметр 85-90 мм. Для крепления стабилизатора на фюзеляже используют планку длиной 110 мм и высотой 3 мм, к ней привязывают нитками переднюю и заднюю кромку стабилизатора. Концы дуги киля заостряют и вставляют в гнезда планки рядом с кромками стабилизатора (6).

После этого приступают с обтяжке планера папиросной бумагой и сборке. Ее начинают с оперения, т.е. стабилизатор прикладывают к заднему концу фюзеляжа и закрепляем резинкой переднюю и заднюю часть соединительной планки вместе с рейкой-фюзеляжем. Для запуска планера своими руками изготовим 2 крючка из стальной проволоки и закрепим их нитками к фюзеляжу между передней кромкой крыла и центром тяжести планера.

Все полученные знания, после прочтения этой статьи, можно использовать при изготовлении воздушного змея.