Пенопластовый Me-109e

Второй самолет

Мой возврат в мир авиамоделей произошел неожиданно быстро. Купленный и подаренный на день рождения 6-ти летнему сыну набор Fieseler Storch от Robbe был успешно собран, укомплектован всем необходимым "железом" и отправлен в небо. Всплывшие из глубины сознания экзерсисы авиамодельного кружка 20-летней давности и помощь этого сайта оказали огромную помощь в нашем становлении "на крыло".

Что дальше? Хотелось элеронов и хотя бы минимального пилотажа. Все найденные рекомендации и советы по второму в жизни самолету и первому с элеронами сводились к определенному стереотипу. Это должен был быть высоко- или среднеплан с небольшой нагрузкой на крыло, желательно V-образное, и хорошо развитыми рулевыми поверхностями.

Мой случай был более тяжел - интересовали исключительно модели реально существующих или существовавших самолетов. То есть речь могла идти только о полукопии.

Копание в различных интернет-форумах склоняло в сторону моделей истребителей 2-ой мировой войны, так называемых warbirds. Я понимал, что "бегу впереди паровоза" и подобные птички предполагают наличие более весомого опыта пилотирования, но остановиться уже не мог.

Первыми были рассмотрены Як-3 и Ла-11. Результат был плачевным - относительно малая площадь крыла Як-3 и "толстолобость" Ла-11 приостановили мои попытки самодеятельности, и эти прототипы оказались исключенными из рассмотрения. Пришлось остудить порывы патриотизма и осмотреться: а что, собственно, выпускают ведущие производители авиамоделей? Из ряда наиболее часто моделируемых машин, таких, как Me-109E, P-51 Mustang и Spitfire, выбор пал на Ме-109. Главным критерием было то, что, по отзывам летавших на всех этих моделях, в этой тройке по летным качествам он находится на первой позиции.

Последний барьер возник внезапно и был несколько неожидан. Он содержался в детском недоуменном вопросе - мы что, опять будем строить фашистский самолет? Краткая лекция о ненужности смешивания творений рук человеческих с их грязными помыслами и деяниями, а также проведение аналогий с Daimler Benz и Porsche барьер этот подломили. Вопросик детский, а вот след оставил глубокий. Но это уже совсем другая тема...

Покупать или строить?

Идея самостоятельной постройки пришла не сразу. Более того, вначале её вообще не было. Рассматривались два претендента на приобретение - Ме109 тайваньского GWS и Ме109 чешского Flying Styro.

Однако в GWS-е не нравился материал, из которого он сделан (упаковочный шариковый пенопласт) и крупные огрехи в копийности. У Flying Styro не нравилась цена (USD 120- почти пустой без доставки) и небольшой размер (750 мм размах крыла).

Собственно, в самодельщине вызывал неудовольствие только один момент - резка пенопласта горячей проволокой и все связанные с этим хлопоты. А потому, когда пришло понимание того, как обойтись без этой процедуры, вопрос закрылся сам собой. Строить!

Параметры мотоустановки, выбор масштаба, чертежи

Изначально я не предполагал делать новых покупок, располагая следующим наследством от первого самолета:

• мотор Power 280
• контроллер RSC 110 BEC
• аккумулятор из 7 банок NiCd 370 mAh
• винт АРС 10х7

Размах крыла будущей модели виделся в районе 900 мм, что легко вязалось с оригиналом в масштабе 1:11. Споткнулся на профиле крыла - все доступные чертежи сообщают, что "exact airfoil unknown, engineers found section to be near identical the NACA 2300 series", а если конкретно - от корневой NACA 2315 до NACA 2310 на конце. В сети был найден полезный ресурс по профилям NACA: http://www.nasg.com/afdb/list-airfoil-e.phtml. Работает 30 дней без регистрации - вполне хватает.

C его помощью был нарисован набор крыла с переменным профилем: от NACA 2312 (12% относительной толщины) на корневой нервюре до NACA 2309 на конце. Угол атаки был взят с оригинала - 1,75 градуса. Желаемые размеры и данные мотоустановки были погружены в MotoCalc, показавший, что такой самолет будет летать, если не выйдет за взлетный вес в 400 грамм.

Из найденных мною в сети чертежей наилучшим качеством обладает приведенный ниже.

Материалы и технологии

Практически весь самолет собран из потолочного пенопласта, который легко можно найти в строительных магазинах в виде плиток размером 500х 500 мм и 4 мм толщиной. Замечу, что речь идет только об однородном ламинированном пенопласте, белые неламинированные пластины из "шарикового" не рассматриваются!

Немного советов из собственного опыта, превратившего квартиру в склад пенопласта. Надеюсь, они помогут другим избежать такой участи.

Данные панельки бывают трех видов:

1. Гладкие, без какого-либо рельефа - плотность порядка 38-39 гр/дм3, толщина чуть менее 4 мм;
2. С минимальным рельефом в виде продольных линий (имитация досок) - плотность 35-36 г/дм3, толщина 4 мм ровно;
3. С серьезным рельефом, напоминающим потолочную лепнину - плотность 30-31 г/дм3, толщина чуть более 4 мм;

Пункт 1 вычеркиваем из-за большого удельного веса. Пункт 3 - хорош, но ввиду малых площадей с ровной поверхностью годен только при изготовлении хвостового оперения и каких-либо переборок.

Пункт 2 - наше основное сырье для производства.

Технологические приемы бесхитростны - раскройка деталей острым "офисным" ножиком для бумаг и придание им необходимых форм на горячей металлической трубе. В моем случае роль трубы играл полированный тонкий полотенцесушитель в ванной. Главный принцип - не торопиться, так как температура такой трубы все-таки не совсем достаточна. Лучше догнуть деталь за пять приемов, чем сломать за два. Сборка всех деталей из пенопласта произведена ламинатом внутрь, дабы не повредить шкуркой этот "элемент жесткости" при обработке. В качестве клея использована эпоксидка-"пятиминутка".

Фюзеляж

Состоит из двух частей, соединенных встык по шпангоуту в районе первой трети хорды крыла. Обусловлена эта неприятность только размерами исходного материала - длины панельки просто не хватает для всей длины фюзеляжа.

Шпангоуты вырезаны из пенопласта и расставлены в местах расположения сечений фюзеляжа на чертежах. Обратите внимание - шпангоуты стоят только в местах 1-го, 2-го, 3-го, 4-го, 6-го и 9-го сечения.

Каждая часть фюзеляжа состоит из двух боковин, низа и верха. Выкройки боковин нанесены на чертеж с отступом (0.5-1.5 см) внутрь от линии контура. Разметка всех мест соприкосновения и осевые линии переносятся с чертежа на шпангоуты и боковины до вырезания. Низ и верх вырезаются по месту при приклеенных к шпангоутам боковинах.

Последовательность при склеивании:

- шпангоуты к одной боковине по разметке до высыхания клея;
- вторая боковина к шпангоутам по разметке до высыхания клея;
- низ к шпангоутам/боковинам до высыхания клея;
- верх до высыхания клея.

Отсек от конца фонаря кабины до третьего шпангоута выполнен в виде сьемной крышки для доступа к бортовому оборудованию. Фонарь кабины выполнен из прозрачного пластика от канцелярских папок. Ребра фонаря - неглянцевый скотч с последующей окраской. Пилот - пенопласт с окраской.

Крыло и хвостовое оперение

Габариты модели позволяли легко размещать ее на заднем сиденье автомобиля, потому вопрос о разборном или отделяемом от фюзеляжа крыле не стоял. Мысль о том что там, где разборное крыло разберется, неразборное сломается, немного поборолась с мыслью о предполетной подготовке разобранного самолета и проиграла.

Крыло состоит из трех частей - узкого, в границах фюзеляжа, центроплана и двух консолей, склеенных воедино и вклеенных в фюзеляж. Угол поперечного "V" и угол атаки скопированы с чертежей оригинала.

Начинка крыла - корневая нервюра из пенопласта и пенопластовый лонжерон на 1/3 хорды. Верхняя и нижняя поверхности крыла вырезаны с запасом на изгиб и профилированы на горячей трубе. Передняя кромка усилена бальзовой рейкой 3х3 мм, вклеенной после склеивания "бутерброда". Окончательно доработано большим "сухарем" (шкурка, плотно закрепленная на ровном бруске). Желателен контроль профиля хотя бы по 4-м точкам на каждой консоли. Программа профилей легко выдаст консоль крыла, состоящую из любого количества нервюр. Контрольные шаблоны можно вырезать из плотного пластика от папок.

Хвостовое оперение вырезано из ровных поверхностей более легкого, "рельефного" пенопласта (пункт 3 в нашей предыдущей классификации). Все кромки киля и стабилизатора покрыты тонким слоем эпоксидки.

Навеска управляющих поверхностей

От использования скотча в навеске я отказался в пользу копийности. Руль высоты крепится на трех петлях. Каждая состоит из отрезка тонкой пластиковой трубки (внутренний диаметр 1 мм) и П-образной скобы из канцелярской скрепки.

Элерон повешен без скоб. Осью вращения на ближнем к фюзеляжу шарнире является непосредственно тяга, идущая к машинке, поэтому диаметр пластиковой трубки подобран, исходя из толщины тяги.

Работа требует определенной тщательности, необходимой для одновременного отсутствия люфтов и достаточной степени свободы перемещений у конечного продукта.

Обтяжка

В необходимости обтяжки сначала были сомнения. В борьбе за вес модели рассудок мутнеет. Однако, благодаря настоятельным рекомендациям Евгения Рыбкина, обтяжка была сделана. Первый же краш-тест сторицей подтвердил правильность этого решения.

За образец был взят подсмотренный на http://www.rcgroups.com/ опыт с использованием защитного средства по окончательной обработке деревянных поверхностей Minwax Polycrylic Protective Finish (он как раз и является "клеем" при обтяжке) и стеклоткани (FG 0,50-0,75 oz) или шелка. Комбинированное использование шелка и стеклоткани с двойным-тройным покрытием этим "Клириком" на моделях данного масштаба добавляет порядка 40 грамм живого, а скорее, мертвого веса.

К несчастью, я не нашел в рижских хобби-магазинах ни стекловолокна, ни тонкого шелка. Предложение порезать на доброе дело турецкий платок супруги, увы, тоже не нашло понимания. Поэтому я использовал какое-то синтетическое подобие шелка, купленное по случаю в "занавесочном" магазине . Странно, но из всех видов шелка, предложенных продавцом, этот синтетический оказался тоньше и легче натуральных.

Поход по хозмагам с фотографией буржуйского "Поликрилика" привел к покупке аналога - Becker'овского защитного средства на водной основе по окончательной обработке деревянных (и не только) изделий. Ключевые слова для поиска - Water Based Polyurethan + фотография "Клирика". Среди нескольких аналогов нужно выбирать наиболее быстросохнущий.

Немного расстроился с крылом - сразу после покрытия оно ощутимо (как показалось, весов под рукой не было) потяжелело, чего не заметил на фюзеляже. Впрочем, утром полегчало и мне, и самому крылу - высыхание-испарение сделали свое дело.

После обтяжки необходимо ошкуривание нулевой шкуркой и повторное покрытие "Клириком" с повторным же ошкуриванием.

Киль и стабилизатор не обтягивал за ненадобностью, думая о весе и центровке.

Сборка

Проверка еще раз всех посадочных мест на правильность углов/отсутствие перекосов и фиксация на эпоксидке.

Зализы на крыле выполнены из потолочных пенопластовых галтелей.

Вся навеска - воздухозаборники, фильтр и прочая мелочевка - из голубого пенопласта. Шток антенны за фонарем кабины не является фикцией. Он пустотелый - стержень от ручки, вклеенный в голубой пенопласт и покрытый эпоксидкой. И конец антенны приемника, проходя внутри него, выходит наружу и фиксируется на киле - все по-взрослому. Причем антенна длинная и часть ее просто уложена внутри фюзеляжа. Такое довольно вольное обращение с антенной приемника обусловлено использованием на модели не того приемника, который ей достаточен (любой 3-канальный ультралегкий микроресивер), а того, что имелся в наличии - полноценный 35-ти граммовый 7-канальный приемник от Hitec'а с двойным преобразованием и сверх-чувствительностью/помехозащищеностью.На простых ультралегких приемниках с одинарным преобразованием частоты, наверное, так рисковать не стоит - хвост антенны весь наружу, пусть болтается.

Система охлаждения двигателя и кок

Удачное расположение воздухозаборника головного радиатора и выхлопных патрубков двигателя на оригинале навело на мысль об использовании этого для охлажденя электромотора.

Для патрубков подошли кусочки пластиковой трубки из коктейльной соломки, врезанные в фюзеляж насквозь.

Патрубки оригинала имеют прямоугольное, а не круглое сечение. Потому блок патрубков изготовлен отдельно из пенопласта, с сохранением геометрии. Трубочки утоплены заподлицо с пенопластом, поэтому "круглость" патрубков модели видна только при виде сзади-сбоку.

Кок изготовлен из голубого пенопласта методом бутерброда. Из папочного пластика вырезан круг диаметром 30 мм, имеющий отверстие в центре. Он вклеен между двумя квадратными кусками голубого пенопласта толщины 20 мм каждый, с отверстиями в центре (при склеивании клей наносится не на всю поверхность пластикового кружка, а только по краям). После высыхания, с помощью металлического футляра от сигары вгрызаемся строго по центру с каждой стороны до пластика и вынимаем лишнее. Придаем этому сооружению округло-конусную форму с помощью ножа и зажимаем двумя гайками за пластик на длинном болте, совпадающем с диаметром посадочного вала редуктора двигателя. Вставляем эту конструкцию в дрель и доводим до нужных форм с помощью разнокалиберных шкурок и ножика - для вырезания лишних внутренностей с задней части. После установки и фиксации кока на модели, переднее отверстие затыкаем "внатяг" пластиковой пробкой, отрезанной от колпачка от маленькой пластиковой бутылки из-под "Ice Tea". Не забыть проковырять дырочку в центре пробки - для удобства вынимания оной из кока при снятии винта.

Покраска

Схема окраски была выбрана без колебаний - по аналогии с Me-109 от Flying Styro. На самом деле, вариантов масса, дело вкуса. С символикой помогли вот эти ресурсы:

• http://www.kamburjan.de/aero/Other/Luftwaffe/luftwaffe.html
• http://bf-109.narod.ru/Color/E1.html

Краска - акрил от Revell. Представлен в широком диапазоне цветов в любом приличном магазине, торгующим пластиковыми стендовыми модельками. Там же есть и чем разбавить, и чем отмыть руки после покраски. Аэрограф с баллоном сжатого воздуха можно приобрести там же, но меня это не интересовало - один мой знакомый любезно предоставил свою технику вместе с компрессором во временное пользование.

Это был мой первый опыт работы с аэрографом, но в жизненном багаже имелась "пятерка" по рисованию, и я рискнул. Правила игры, почерпнутые мной в интернете, были просты - начинаем с нанесения самого светлого тона, заканчиваем самым темным. Плюс не экономить время на промывке аэрографа и не торопиться получить сразу насыщенный цвет - вместо него можно получить перелив и "сопли".

Монтируем фонарь кабины и подкрашиваем все, что надо, черной краской.

Трафареты для нанесения опознавательных знаков - из липкой бумаги для наклейки распечатанных адресов на конверты (в канцтоварах есть разноформатная).

Одно "НО" - эта бумага хороша только для обтянутой тканью поверхности, в "голых" местах (на киле, например) она рвет краску при отклеивании. Пришлось дорабатывать образовавшиеся при отрыве "проплешины" на краске.

На каждый знак надо по два комплекта трафаретов - для белого фона, наносимого первым, и для черного.

Расшивка выполнена "простым" карандашом и подразмазана средним пальцем правой руки - для натуральности.

Для души полезно также нанести "нагар" на желоба пулеметов (капля черной краски, размытая продольными движениями ватки с растворителем) и внутрь патрубков двигателя с небольшим выходом наружу (черная краска кисточкой).

Финальный аккорд - покрытие всего самолета еще раз защитным средством, использованным при обтяжке.

Компоновка и размещение бортового оборудования

Схема управления изначально была выбрана без использования руля направления. Нет шасси - нет руля, это все-таки не модель для 3D-пилотажа.

Две 9-граммовые рулевые машинки Futaba S3106 закреплены шурупами на брусочках из голубого пенопласта с бальзовыми вставками. Брусочки приклеены к полу и стенке. По счастливому совпадению, пространство между 3-м и 4-м шпангоутом без каких либо изменений вместило приемник, батарею и дополнительную переборку между ними.

Центровка, расходы

Взлетный вес получился в районе 380-390 грамм.

Фактический центр тяжести совпадал с задуманным - 25% по средней аэродинамической хорде (САХ). Потому никаких перемещений батареи внутри самолета не потребовалось. Расчет центра тяжести по САХ принципиален: на формах крыла, отличных от прямоугольных, просто отсчитывать 25% от передней кромки на корневой нервюре не есть правильно.

Тут простецкая программка под Excel'ем для удобства рассчета ЦТ по САХ на крыльях разных форм.

Углы отклонения по элеронам +/- 15 град., руль высоты +/- 20 град.

Все. Мы готовы.

Первый полет

Вчера сдали нервы. Весь день прождал на даче окончания дождя и ветра, но так и не дождался. По пути домой показалось, что все стихло. Не удержался, хотя стихло не все... Уже стоял в поле, когда сверху предупредили еще раз невесть откуда взявшимся дождиком секунд на 20. Не помогло...

Минуты две я был просто счастлив - ОНО взлетело и летало легко, быстро и уверенно!!! На легкий крен вправо при взлете я не обратил внимания, как и на необходимость подруливания в полете - списывал на порывы ветра. Малец настаивал на выполнении бочки, и я "купился" - развернул самолет по ветру, подразогнал и достаточно четко, с небольшим подруливанием "от себя" на перевороте крутанулся. Странно, но симуляторный "мессер" бочки делает более размазанно.

Что произошло потом, не пойму до сих пор - при попытке выполнить правый разворот сразу после бочки я вогнал самолет строго вертикально носом в землю. Этот короткий дождик был неспроста - на огромнейшем поле с травой "мессер" умудрился воткнуться в землю на единственную на 20-ти гектарах грунтовку шириной 2 метра! Я был уверен, что размазал его в кашу... Когда нашел, честное слово, помянул добрым словом настоятельные рекомендации корифея - обтягивать! Да, так и только так!!! Шапку долой! Поврежден только нос.

Ошибки: а) нервы, б) малая высота при маневрах, в) выход на фигуру и из нее не на полном газу, г) потом увидел передатчик - триммер элеронов был с самого начала сдвинут вправо (малец случайно задел, пока нес, а папа не проверил - см. пункт а).

Обидно было до соплей... Сегодня успокоился - ремонт по замене "1-го отсека" на самом деле не такой сложный, на два вечера с покраской. Что и было позже с успехом сделано.

Несмотря на гадкий финал, считаю вчерашнее событие ба-а-льшим позитивом - он летает, и летает неплохо даже на 280-м с 7-ю банками 370мАh!

Заключение

Первые же послеремонтные выходные позволили более детально разобраться с поведением самолета в воздухе. Полеты были организованы неспешно, с расстановкой и без нервов, что дало результаты - домой возвращались целые и счастливые.

Приятно удивляет взлет - после легкого броска правой рукой самолет дает достаточно времени для перехвата передатчика, взлетая без кренов и провалов по высоте. Болтанки по крену в полете не наблюдается, что немного расслабляет и не держит в постоянном напряжении. Хотя, безусловно, совсем уж легкомысленно относиться к контролю крена не стоит. При выполнении разворотов не надо забывать о том, что это не тихоходный самовосстанавливающийся высокоплан с большим "V" крыла, и слишком большой крен с глубоким "на себя" в вираже может привести к срыву. Потому "набивать руку" надо, имея хороший запас скорости и высоты. После осознания границ допустимого развороты не вызывают сложностей.

Кстати, почитав мемуары эксплуатантов боевых Фокке-Вульф Fw-190, понял, что произошло со мной на первом полете, хотя у Fw-190 на то есть другие причины, но думаю, что аналогия допустима. Вот, дословно:

"... То же самое относилось и к перетягиванию ручки на себя в крутом вираже: при попадании в срыв самолет переворачивало в противоположный вираж и затягивало в штопор. Но с другой стороны, опытные летчики, готовые в любой момент "собачьей свалки" парировать штопор, использовали это свойство своих самолетов для ухода из-под атаки с задней полусферы: маневр "вход в штопор" сознательно не мог повторить ни один летчик".

До вылета я опасался недостаточности площадей рулевых поверхностей, просто масштабированных мной с оригинала - в интернете часто встречался с принудительным их увеличением. Опасения были напрасны - все успешно управляется и площади рулей являются достаточными. Бочка, как и в симуляторе, для придания более ровных форм просит легкой доработки рулем "вниз" в фазе "вверх ногами". Петля требует хорошего разгона.

Еще до завершения постройки я морально готовился к посадке на работающем моторе из-за высокой скорости сваливания. Возможно, это более отчетливо ощущается при посадке на шасси, но мы летали над травой и эксперимента ради сажал я его без мотора. Да, летит быстрее, чем тренер-высокоплан. Да, требует более чуткого и бережного обращения с оставшимся запасом высоты/скорости и ручками передатчика... Но - ни одного срыва на посадках не было.

Дальнейшие полеты показали, что используемой мотоустановки вполне достаточно для уверенного взлета с руки с легкого толчка, эффектных горизонтальных полетов, особенно на "бреющем", и выполнения бочек.

Однако чудес не бывает - при данной энерговооруженности "мессер" сильно ограничен по вертикали - петли корявые, бочки подразмазаны. Наверняка в этом повинен еще и фактор пилота - все-таки это моя первая машина с элеронами и далеко не "элеронный тренер".

С другой стороны, обзор различных форумов по подобным птицам говорит о том, что требовать большего от 280-го мотора на семи банках было бы с моей стороны просто свинством. А посему принято решение:

1. Считать все сделанное успехом;
2. В целях повышения/углубления/расширения и т.п. послушать умных людей и для начала хотя бы просто пойти и купить батарею из 8 банок;
3. Учиться и еще раз учиться управлять такими машинами.