"Зелёный" - двухметровый планер для спокойных полетов

Предыстория

Несколько лет у меня пролежал чертеж этой модели. Зная, что она неплохо летает, я почему-то никак не мог решиться на ее постройку. Чертеж был опубликован в каком-то из чешских журналов в начале 80-х годов. К сожалению, мне не удалось выяснить ни названия журнала, ни года издания. Единственная информация, которая присутствует на чертеже - это название модели (Sagitta 2m F3B), дата - то ли постройки, то ли изготовления чертежа - 10.1983 и, судя по всему, имя и фамилия автора - Lee Renaud. Все. Больше никаких данных.

Когда возник вопрос постройки планера, более-менее одинаково пригодного для полетов как в термиках, так и в динамиках, я вспомнил о лежащем без дела чертеже. Одного внимательного рассмотрения конструкции хватило, чтобы понять, что эта модель очень близка к искомому компромиссу. Таким образом, проблема выбора модели была решена.

Даже если в моем распоряжении имеется готовый к использованию чертеж какой-нибудь модели, я все равно перечерчиваю его своей рукой, карандашом на миллиметровке. Это помогает досконально понять устройство модели и упрощает процесс сборки - сразу можно разработать очередность изготовления деталей и последующего их монтажа. Поэтому постройка началась с чертежной доски. В конструкцию планера были внесены небольшие изменения, позволившие безбоязненно затягивать модель как на леере, так и на лебедке.

Интенсивная эксплуатация планера летом 2003 года показала, что он отличается предсказуемостью, устойчивостью и, одновременно, верткостью - даже без элеронов. Планер вполне удовлетворительно ведет себя как в термиках, позволяя набирать высоту даже в слабых потоках, так и в динамиках. Замечу, что модель получилась излишне легкая, и иногда требуется догрузка планера - от 50 до 200 грамм. Для полетов в сильных динамических потоках планер приходится догружать больше - грамм на 300…350.

Новичкам модель может быть рекомендована только в том случае, если обучение проводится совместно с инструктором. Дело в том, что модель имеет относительно слабые хвостовую балку и носовую часть. Это не доставляет никаких проблем, если вы худо-бедно умеете сажать планер, но вот сильного удара носом о землю модель может и не выдержать.

Характеристики

Основные характеристики планера таковы:

Требуемые для изготовления материалы:

• Бальза 6х100х1000 мм, 2 листа
• Бальза 3 х100х1000 мм, 2 листа
• Бальза 2 х100х1000 мм, 1 лист
• Бальза 1.5 х100х1000 мм, 4 листа
• Дюралюминиевая пластина 300х15х2 мм
• Небольшие отрезки фанеры толщиной 2 мм - примерно 150х250 мм.
• Густой и жидкий циакрин - по 25 мл. Тридцатиминутная эпоксидная смола.
• Пленка для обтяжки модели - 2 рулона.
• Небольшие куски 8 и 15-мм бальзы - примерно 100х100 мм.
• Кусочки текстолита толщиной 1 и 2 мм - 50х50 мм вполне хватит.

Изготовление планера занимает менее двух недель.

Конструкция модели весьма проста и технологична. Наиболее сложные и ответственные узлы - это крепление консолей к фюзеляжу и качалка цельноповоротного стабилизатора - потребуют максимума аккуратности и внимания при постройке модели. Внимательно изучите конструкцию планера и технологию сборки, прежде чем приступать к его сооружению - потом не будете терять время на переделки.

Описание модели рассчитано на моделистов, уже имеющих элементарные навыки постройки радиоуправляемых моделей. Поэтому постоянные напоминания "проверьте отсутствие перекосов", "аккуратно сделайте [то-то]" из текста исключены. Аккуратность и постоянный контроль - вещи сами собой разумеющиеся.

Изготовление

Обратите внимание, что если в тексте не указано иное, то во всех бальзовых деталях волокна расположены вдоль более длинной стороны детали.

Фюзеляж и хвостовое оперение

Постройку планера начнем с фюзеляжа. Он имеет квадратное сечение; изготавливается из бальзы толщиной 3 мм.

Взгляните на чертеж. Фюзеляж образован четырьмя пластинами бальзы толщиной 3 мм - это две стенки 1, а также верхняя 2 и нижняя 3 крышки. Все шпангоуты 4-8, кроме шпангоута 7 , изготовлены из бальзы толщиной 3 мм.

Вырезав все необходимые детали, повозимся с изготовлением шпангоута 7 из трех- или четырехмиллиметровой фанеры. После этого, установив шпангоуты на чертеже, застеленном прозрачной пленкой, приклеиваем к ним стенки. Сняв получившуюся коробку с чертежа, приклеим нижнюю крышку фюзеляжа, а затем уложим боудены 9 управления рулем высоты и рулем направления (а при желании - и трубочку для прокладки антенны).

Займемся носовой частью фюзеляжа. Носовую бобышку 10 наберем из обрезков толстой бальзы, съемный фонарь - из бальзы толщиной 3 (стенки 11) и 6 (верхняя часть 12) миллиметров. Аппаратуру управления пока не монтируем. Единственное, что нужно сделать - это примерить ее по месту. При необходимости можете удалить шпангоут 6, являющийся скорее технологическим, нежели силовым элементом.

Переходим к средней части фюзеляжа, к которой крепится крыло. Нам предстоит изготовить фанерную коробку 13, увязывающую воедино лонжерон крыла, собственно фюзеляж и буксировочный крючок. Детали коробки изображены на отдельном эскизе. Она состоит из двух стенок 13.1 и дна, представленного переклеем из деталей 13.2 и 13.3. Запасаемся двухмиллиметровой фанерой, парой пилок для лобзика - и начинаем.

Собрав коробку "всухую", подгоняем ее к внутренней части фюзеляжа, и затем вклеиваем. Пропилы под соединительную направляющую консолей сделаем позднее, по месту. По месту же делаются и прочие отверстия в коробке.

После монтажа коробки можно приклеить верхнюю крышку фюзеляжа 2.

Начинается один из самых сложных этапов сборки фюзеляжа - изготовление, подгонка и монтаж киля и качалки стабилизатора.

Как видим из чертежа, киль (он совсем небольшой, поскольку остальное является рулем направления) образован рамкой из передней 14, задней 16 и верхней 15 кромок, выполненных из двухмиллиметровой бальзы и вклеенных между боковинами фюзеляжа.

В рамке монтируется качалка стабилизатора 17, и затем к рамке же приклеивается боковая зашивка - стенки киля 18 из бальзы толщиной 3 мм.

Съемные половинки стабилизатора крепятся на силовой штырь 19 из стальной проволоки диаметром 3 мм, и приводятся в движение коротким штырьком 20 (стальная проволока 2 мм), вклеенным в переднюю часть качалки. Качалка изготовлена из текстолита толщиной 2 мм, или из фанеры такой же толщины. Между качалкой и стенками киля устанавливаются тонкие шайбы, одетые на силовой штырь.

С виду все просто - вырезаем все детали и собираем воедино. Будьте крайне внимательны!!! После того, как собрана рамка, образующая киль, и с одной стороны к ней приклеена зашивка, вы начнете устанавливать качалку руля высоты, подсоедините к ней боуден и приготовитесь приклеить стенку киля с другой стороны.

Вот тут-то вас и ждет главная засада: если хотя бы капля циакрина попадет на качалку, которая без больших зазоров установлена между стенками киля - пиши пропало. Качалка присохнет к стенке намертво, и сборку киля придется повторять заново. Особенно аккуратным следует быть при проклеивании силового трехмиллиметрового стального штыря - по нему циакрин очень легко может попасть внутрь киля. Пользуйтесь густым клеем.

Не забудьте после сборки киля приклеить текстолитовые накладки 21, фиксирующие силовой штырь от перекоса.

В заключение установим форкиль 22 и вышкурим фюзеляж.

Сборка руля направления и стабилизатора настолько проста, что не представляет никаких сложностей. Отмечу лишь, что отверстия для силового штыря в половинках стабилизатора после сверления пропитываются жидким циакрином, а затем сверлятся повторно.

Обратите внимание, что передние части рулей выполнены из цельных кусков бальзы (8 мм толщиной на руле направления и 6 мм толщиной на стабилизаторе). Это существенно упрощает процесс сборки модели, а вот излишней массы не добавляет, ибо, как уже говорилось, планер и без этого слишком легок.

Собрав и спрофилировав рули, "вчерне" навесим их на свои места и проверим легкость хода. Все хорошо? Тогда снимем их, уберем подальше и перейдем к крылу.

Крыло

Конструкция крыла настолько стандартна, что не должна вызывать вообще никаких вопросов. Это наборный бальзовый каркас с лобиком 8, зашитым бальзой толщиной 1.5…2 мм, нервюры 1-7 из двухмиллиметровой бальзы с полками из бальзы толщиной 1.5…2 мм, и широкая задняя кромка 11 (бальза 6х25). Лонжероны 9 - сосновые рейки сечением 6х3 мм, между ними монтируется стенка из бальзы 10 толщиной 1.5…2 мм.

Следует заметить, что лонжерон, в общем-то, окажется хлипковат для такого размаха - в случае, если придется затягивать планер на лебедке. Для ручной затяжки его прочность вполне достаточна.

Мне же, во избежание "дров", пришлось приклеить полоски углеткани на наружную сторону каждой из полок лонжерона. После такого усовершенствования планер позволил затягивать себя на современной лебедке для планеров класса F3B. Консоли, конечно же, изгибаются, но нагрузку держат. Пока держат, по крайней мере…

Сборка крыла начинается с изготовления нервюр. Нервюры центроплана обрабатываются в "пакете" или "пачке". Делается это так: изготовим два шаблона нервюр из фанеры толщиной 2…3 мм, вырежем заготовки нервюр и соберем этот пакет воедино с помощью шпилек с резьбой М2, поместив шаблоны по краям пакета. После обработки такое решение обеспечит одинаковый профиль по всему размаху центроплана. На чертеже центропланные нервюры имеют номер "1", а нервюры ушей пронумерованы с "2" до "7".

С нервюрами "ушей" поступим по-другому. Распечатав их на лазерном принтере с максимальным контрастом, приложим распечатку к листу бальзы, из которого будем резать нервюры. После этого разогретым "на полную" утюгом прогладим распечатку, и изображения нервюр будут перенесены на бальзу. Не забудьте только, что бумагу нужно класть изображением на бальзу, а саму бальзу лучше сначала отшлифовать мелкой шкуркой. Теперь можем заняться вырезанием отпечатанных деталей. Заодно подготовьте детали зашивки лобика 8 и центропланной части 12, нарежьте полосочки бальзы для полок нервюр 14, подготовьте заготовки передних кромок 13 и стенок лонжерона 10, спрофилируйте задние кромки 11. Обратите внимание, что стенки лонжерона 10 имеют отличное от других деталей направление волокон древесины - вдоль коротких сторон. По окончании подготовки можем заняться сборкой крыла, не отвлекаясь на изготовление требуемых деталей.

Сначала делаем центропланные части. Крепим нижнюю полку лонжерона на чертеж, устанавливаем на нее нервюры и устанавливаем верхнюю полку лонжерона. Затем приклеиваем стенки лонжерона из трехмиллиметровой бальзы 15, расположенные в корневой части крыла. После этого обматываем нитками получившуюся коробку. Промажем нитки клеем.

Аналогичную операцию проведем с другой стороны консоли - там, где будет крепиться "ухо". Только стенки в этом случае будут из двухмиллиметровой бальзы. Приклеив бальзовые стенки лонжерона, обмотаем получившуюся коробку. В дальнейшем в нее войдет направляющая крепления "уха"

Обратите внимание, что корневая нервюра, примыкающая к центроплану, устанавливается не перпендикулярно лонжерону и кромкам, а под небольшим углом.

Следующий этап - приклеивание задней кромки. Излишне говорить, что эта операция, как, впрочем, и следующая, также проводится на стапеле.

Собираем переднюю часть крыла. Порядок таков: нижняя зашивка, затем верхняя, затем стенка лонжерона из бальзы толщиной 1.5 или 2 мм. Сняв получившуюся консоль со стапеля, приклеиваем переднюю кромку 13. Обратите внимание, как резко возрастает прочность крыла на крутку после "замыкания" лобика.

Заключительный этап сборки центроплана - приклеивание полок нервюр и бальзовой зашивки корневой части крыла (три центральные нервюры).

Сборка "уха" полностью аналогична сборке центроплана и потому не описана. Единственное, что стоит заметить - нервюра, примыкающая к центроплану, установлена не вертикально относительно плоскости крыла, а под углом в 6 градусов - чтобы не было зазора между "ухом" и центропланом. Корневую часть лонжерона "уха" опять-таки обматываем нитками с клеем.

Теперь возьмем в руки узкий длинный нож и надфиль. Нам предстоит выполнить отверстия для направляющих центроплана 15 и "уха"16 в коробках, образованных лонжероном и его стенками - два в центроплане и одно - в "ухе". Прорезав бальзовые торцевые нервюры, надфилем выравниваем внутреннюю поверхность коробок. "Ухо" с центропланом пока не склеиваем. Полностью аналогично собираем вторую консоль и переходим к изготовлению направляющих.

Центропланная направляющая несет всю нагрузку, прилагаемую леером к модели при затяжке. Поэтому в ее основе - полоса дюралюминия толщиной 2…3 мм. Она обрабатывается так, чтобы без усилий и люфтов входить в коробку, предназначенную для нее. После этого к ней тридцатиминутной смолой приклеивается аналогичная по форме фанерная накладка, одна или две - это зависит от толщины использованного дюраля и фанеры. Готовая направляющая обрабатывается так, чтобы обе консоли надевались на нее с небольшим усилием.

Направляющие, предназначенные для крепления "ушей" к центропланным частям крыла, делаются из трех кусочков двухмиллиметровой фанеры, склеенных вместе - для получения суммарной толщины 6 мм. После того, как вы изготовите направляющие для "ушей", "уши" можно приклеивать к центропланным частям. Лучше всего для этого использовать эпоксидную смолу.

Осталось лишь вклеить "языки" 17 и штыри фиксации консолей 18. Для "языков" используется двухмиллиметровая фанера, для штырьков - бук, береза или тонкостенная алюминиевая или стальная трубка.

Вот, собственно, и все. Осталось лишь вырезать в центропланной части фюзеляжа окна для направляющей, "языков" и просверлить отверстия для штырей фиксации крыла. Имейте в виду, что здесь надо контролировать как отсутствие взаимных перекосов между крылом и стабилизатором, так и идентичность установочных углов левой и правой консолей. Поэтому делайте все не спеша и тщательно производите измерения. Подумайте: может быть, есть удобная для вас технология, позволяющая избежать возможных огрехов при вырезании окон?

Финальные операции

Теперь следует сделать крышку центропланного отсека фюзеляжа 23. Она делается из бальзы или фанеры. Способ ее крепления произволен, важно лишь, чтобы она была съемной и прочно фиксировалась на своем месте. После того, как крышка сделана, сверлим отверстие диаметром 3 мм в ней и соединительных языках. Шпилька диаметром 3 мм, вставленная потом в эти отверстия, не позволит консолям разъезжаться при нагрузках.

Для повышения прочности фюзеляжа в месте крепления направляющей крыла нам придется изготовить еще один конструктивный элемент 24, образованный четырьмя распорками внутри фюзеляжа, выполненными из трехмиллиметровой фанеры. Вставив направляющую 15 в приготовленные для нее отверстия, приклеим эти распорки вплотную к ней. Получили некий "канал" для направляющей. Он не даст ей слишком свободно ходить в отверстиях и одновременно добавит жесткости фюзеляжу. Пятый кусочек "трешки" вклеим примерно на 100 мм ближе к хвосту. Получилось, что бальзовый фюзеляж в центропланной части усилен замкнутой коробкой из фанеры. Эта схема полностью оправдала себя на практике.

Теперь самое время приклеить и обработать законцовки "ушей" 19. После этого можно заняться балансировкой модели, и проверить, не перевешивает ли одна из консолей.

Обтяжка планера не слишком сложна. Если вы занимаетесь этим впервые, прочитайте инструкцию по использованию пленки. В ней, как правило, детально рассказано, как использовать именно эту пленку.

Монтаж аппаратуры радиоуправления особых сложностей вызвать не должен - просто посмотрите на фотографии.

Не забудьте, что стабилизатор на модели цельноповоротный. Отклонения его в каждую сторону должны составлять 5…6 градусов. И даже при таких расходах он может оказаться слишком эффективным, а модель - "дерганой".

Углы отклонения руля направления должны составлять 15…20 градусов. Щель между рулем направления и килем желательно заклеить скотчем. Это немного повысит эффективность руля.

Буксировочный крючок 25 изготовлен из дюралюминиевого уголка. Место монтажа его указано на чертеже.

Из пластин свинца толщиной около 3 мм нарежем грузиков - по форме они должны повторять центропланный отсек фюзеляжа. Суммарная масса "грузила" должна составлять минимум 150 грамм, а лучше - 200…300. Оперируя количеством пластин в фюзеляже, вы сможете настроить модель под разные погодные условия.

Не забудьте отцентровать модель. Расположение ЦТ на лонжероне будет являться оптимальным для первых (и не только) полетов.

Описанный здесь планер изготавливался без элеронов. Если вам кажется, что вы жить без них не сможете - поставьте их. Если не кажется - не морочьте себе голову, рулем направления модель управляется вполне нормально.

Тем не менее, на чертеже указан примерный размер элеронов. Крепеж рулевых машинок элеронов вы можете продумать сами. Конечно, с точки зрения аэродинамики и эстетики лучше всего использовать минимашинки.

Полеты

Испытания

Если вы собрали модель без перекосов, то особых проблем с испытаниями не будет. Выбрав день с ровным несильным ветром, отправьтесь на поле с густой травой. Собрав модель и проверив работу всех рулей, разбегитесь и выпустите планер против ветра под небольшим углом снижения или горизонтально. Модель должна лететь прямо и отзываться даже на небольшие отклонения руля направления и руля высоты. Правильно настроенный планер пролетает минимум 50 метров после несильного броска с руки.

Старт на леере

Готовясь к старту с леера, не забудьте о блоке. Планер достаточно скоростной, и в слабый ветер могут появиться проблемы с недостатком скорости затягивающего, даже при затяжке с блоком.

Диаметр леера может быть 1.0…1.5 мм, длина - 150 метров. Предпочтительнее разместить на его конце парашютик, а не флажок - в этом случае ветер будет подтаскивать леер обратно к старту, уменьшая дистанцию, пробегаемую вами или вашим помощником в поисках конца леера.

Проверив функционирование аппаратуры, прицепите модель к лееру. Дав вашему помощнику команду начинать движение, держите планер, пока хватает сил. Помощник тем временем должен продолжать бег, растягивая леер. Отпустите планер. В начальный момент взлета руль высоты должен быть в нейтрали. Когда планер наберет метров 20..30 высоты, можете потихоньку начинать брать ручку "на себя". Не берите слишком много, иначе планер сойдет с леера раньше времени. Когда модель наберет максимальную высоту, энергично дайте рулей вниз, вводя модель в пикирование, а затем - на себя. Это так называемый "динамостарт". При определенной практике вы поймете, что он позволяет набрать еще несколько десятков метров высоты.

Полет и посадка

Имейте в виду, что при резкой даче руля направления в какую-либо сторону планер склонен к некоторой курсовой раскачке. Это явление вредно тем, что слегка притормаживает модель. Старайтесь перемещать ручку руля направления небольшими плавными движениями.

Если погода практически штилевая, планер можно не догружать. Если же вы испытываете проблемы с полетом против ветра или с входом в термик, догрузите модель на 100-150 грамм. Затем можно подобрать массу балласта более точно.

Посадка, как правило, не доставляет хлопот. Если вы построили планер без элеронов, старайтесь не делать больших кренов низко над землей, ибо модель с запозданием реагирует на отклонение руля направления.

Что любопытно, догрузка практически не влияет на способность модели к парению. Догруженный планер хорошо держится даже в относительно слабых восходящих потоках. Наибольшее время полета в термиках, достигнутое за время эксплуатации модели - 22 мин 30 сек.

И та же самая догрузка просто необходима для полета в динамических потоках. Например, для нормального полета в "динаме" в Коктебеле, планер пришлось загрузить максимально - на 350 грамм. Только после этого он обрел способность нормально двигаться против ветра и развивать потрясающие скорости в динамическом потоке.

Заключение

За прошедший сезон модель показала себя как неплохой планер для любителей. Однако это не значит, что она совсем лишена недостатков. Среди них:

• слишком толстый профиль. Было бы интересно попробовать использовать на этом планере Е387 или нечто подобное.
• отсутствие развитой механизации крыла. Строго говоря, изначально планер содержал и элероны и интерцепторы, но с целью упрощения конструкции и развития навыков точной посадки от них решено было отказаться.

Тем не менее, в остальном планер проработан "на отлично".

В настоящее время в процессе постройки находится электропланер на основе описанной модели. Различия в уменьшенной хорде крыла, измененном профиле, наличии элеронов и закрылков, стеклопластиковом фюзеляже, да и во многом другом. Сохранена лишь общая геометрия прототипа, и то не везде. Впрочем, будущая модель - тема отдельной статьи…