Москва-Астана 2. Тренировочный электропланер

Начало

Почему-то в наших магазинах никогда нельзя найти именно то, что хочется - то одного не хватает в модели, то другого. Вот понадобился мне, например, двухметровый планер с 600-м мотором, с закрылками и элеронами - так пойди найди его в Москве! Нету. Максимум, что есть - это планера с элеронами, но совершенно неподходящей геометрии, с ужасным профилем, и так далее. Нет уж. Нет у меня больше желания идти на компромисс с ассортиментом, представленным в магазинах. Проще построить самому то, что хочешь.

После того, как был построен и опробован "Зеленый", меня не покидала идея попробовать его в варианте с электродвигателем, добавив к нему закрылки и элероны. Прикинув, что переделывать имеющуюся модель не имеет смысла, прибавив к этому отсутствие чего-либо подобного в магазинах, я уселся за чертежную доску.

За основу новой модели был взят чертеж уже упомянутого "Зеленого". Впрочем, внесенные усовершенствования оказались настолько сильны, и так изменили вид получившейся модели, что узнать в ней исходный планер можно разве что по стабилизатору, практически не изменившемуся.

Постройку модели существенно упростило наличие "корок" фюзеляжа, которые выклеил опять-таки Сергей Кнауб. Изначально "корки" предназначались для маленького полутораметрового планера с 280-м мотором. Но оказалось, что они неплохо подходят и для двухметрового планера с 600-м мотором и существенно более тяжелой начинкой. Единственное, в чем я сомневался - достаточна ли длина хвостовой балки модели. Приблизительный расчет устойчивости модели показал, что площадь стабилизатора не требует увеличения, а насколько эстетично это выглядит - судите сами.

Вот так и получилось, что наша совместная работа через Интернет несколько неожиданно реализовалась в этом планере.

Характеристики

Планер строился для отработки навыков пользования крылом с элеронами и закрылками. Соответственно, он требует минимум семиканальной компьютерной аппаратуры, имеющей несколько микшеров, в том числе и специфических планерных, а также переключатель полетных режимов.

Основные характеристики модели:

Масса поэлементно, без аппаратуры, г:

Особенность модели - цельноповоротный Т-образный стабилизатор. Несмотря на то, что эта конструкция по сложности изготовления и массе проигрывает классическому и V-образному хвостовому оперению, она была выбрана по субъективным соображениям - у меня никогда не было модели с Т-образным хвостом. Теперь есть.

Подозревая, что желающих повторить этот планер может отпугнуть процесс изготовления стеклопластикового фюзеляжа, я впервые в жизни нарушил собственное правило - никогда не выкладывать на всеобщее обозрение то, чего сам не попробовал в деле. Поэтому чертеж модели дополнен вариантом бальзового фюзеляжа, кроме того, конструкция крыла на чертежах несколько изменена по сравнению с моей моделью - предлагаемое вам крыло состоит из трех частей, вместо двух, как было у меня. Дело в том, что разъемное посредине крыло имеет ряд серьезных недостатков - это и наличие излишне нагруженного и усиленного стыковочного узла в центре, и неудобство подключения машинок. Сейчас, оглядываясь назад, я едва ли могу понять, что заставило меня сделать крыло с разъемным центропланом. Так что на чертежах я изобразил крыло, состоящее из монолитного центроплана и съемных "ушей", а на фотографиях изображено крыло из двух частей. Тех же, кто будет делать именно бальзовый фюзеляж, я бы просил быть снисходительными и сообщать о недочетах в чертеже и конструкции, если они будут обнаружены.

По поведению в полете модель очень похожа на мотопланер "Viento" производства фирмы "Kyosho". Она обладает высокой полетной скоростью и требовательна к пилоту, не прощая ошибок в пилотировании. Поскольку угол V практически отсутствует, модель не имеет тенденции к самостоятельному выходу из крена, и управлять ею требуется непрерывно.

Как построить

Модель рассчитана исключительно на более-менее опытных моделистов. Предполагается, что желающий построить эту модель должен иметь как опыт постройки моделей из бальзы, так и опыт пилотирования как минимум ДВС-ного тренировочного самолета - иначе справиться с капризным планером вам будет сложно. Соответственно, и упрощенный чертеж, и весьма краткое описание процесса постройки модели допускают неоднозначное толкование тех или иных решений: делайте так, как подсказывает вам опыт. Или так, как вам проще и удобнее.

Фюзеляж

Фюзеляж изготавливался путем выклеивания из стеклоткани на деревянном болване левой и правой половин фюзеляжа. Болваны выглядели так:

Подробное описание технологии выклейки можно найти в статье о метательном планере.

После выклейки, обрезки и ошкуривания половинки фюзеляжа снимаются с оправки. В одну из них заклеивается все необходимое - шпангоуты, соединительные бальзовые накладки, боуден и угловая качалка стабилизатора, тяга стабилизатора. После этого половины фюзеляжа склеиваются между собой, шов усиливается полоской-двумя стеклоткани, и готовый фюзеляж еще раз ошкуривается.

Следующий этап - изготовление поворотной площадки стабилизатора и самого стабилизатора. Поворотная площадка делается из качественной трехмиллиметровой фанеры. Тяга присоединяется к ней с помощью стальной вилочки - это позволяет снимать площадку при окраски или ремонте фюзеляжа. Стабилизатор выполнен из бальзы толщиной 5 мм.

По окончании работ с хвостовой частью вырезаем необходимые окна в носовой части и делаем шпангоут крепления двигателя. Он выпиливается из переклея двух кусков фанеры толщиной 2…3 мм. При вклеивании шпангоута обратите внимание, что выкос мотора вниз составляет 3 градуса.

Эта серия фотографий позволит вам понять, что должно получиться в результате.

Работы над фюзеляжем будут полностью закончены тогда, когда вы сделаете каким-либо образом фонарь кабины и вклеите гайку для болта крепления крыла. Но поскольку эти работы лучше проводить после изготовления крыла, пока отложим фюзеляж в сторону.

Пара строк о бальзовом фюзеляже. Он имеет примерно ту же геометрию, но изготавливается из бальзы толщиной 3 мм, шпангоуты - из фанеры той же толщины. Носовая часть имеет съемную бальзовую крышку, стыки стенок и днища фюзеляжа в носовой части усилены бальзовыми стрингерами треугольного сечения - это хорошо видно на сечении С-С.

Бальзовый фюзеляж предоставляет широкий простор для творчества, и на чертеже показаны лишь основные размеры и пропорции. Конкретные решения тех или иных узлов оставляются на ваше усмотрение.

Крыло и стабилизатор

Нет, только не это! Набившая уже оскомину "классическая бальзовая технология" пробралась и сюда. Если бы в конструкторских решениях крыла нашлось что-то новенькое, я бы непременно это описал. Но так как никаких "изюминок" в нем обнаружено не было, я предельно коротко - одним абзацем - расскажу о крыле.

Итак. Крыло, как уже говорилось, представляет собой монолитный центроплан и съемные "уши", крепящиеся на направляющих из 1,5 мм дюраля и фанеры. Лонжерон - сосновые полки сечением 6х3 мм. В центроплане между ними вклеены бруски бальзы (вклеено в заштрихованной части лонжерона), стенки из бальзы 1.5…2 мм, плюс самая нагруженная часть лонжерона - до третьей нервюры влево и третьей нервюры вправо - обмотана на эпоксидной смоле одним-двумя слоями стеклоткани толщиной 0.05…0.1 мм. Стеклотканью же обмотаны и концы лонжерона - там, где в него вставляются направляющие "ушей". Возможно, кевларовая нить даст лучшие результаты, но в моем хозяйстве ее не оказалось. Лобик, полки нервюр, горизонтальные части П-образной задней кромки, зашивка центропланной части выполнены из 1,5 мм бальзы, вертикальная часть задней кромки - из 3 мм бальзы. Нервюры - бальза толщиной 2 мм. Передняя кромка: бальзовая рейка толщиной 6 мм. Единственная особенность конструкции "ушей" - цельнобальзовые законцовки, имеющие столь модную нынче форму. Вот и все! Элероны и закрылки в угоду собственной лени были сделаны из клиновидной бальзовой рейки подходящего сечения - такое добро, оказывается, можно найти в магазинах. Навешены рули на скотче.

Вот теперь точно все. Замечу, что пренебрегать вклейкой бальзовых брусков, стенок лонжерона и уж тем более наклейкой стеклоткани не рекомендуется - относительная толщина профиля мала и лонжерон может не выдержать нагрузок в самый неподходящий момент.

Снимки крыла помогут понять его конструкцию:

Стабилизатор - наборный, из бальзы толщиной 5…6 мм. Конструкция его не претерпела сильных изменений:

По окончании изготовления крыла подгоняем его к фюзеляжу, вклеиваем штырь крепления крыла, сверлим отверстие для крепежного болта и вклеиваем в фюзеляж гайку крепления крыла. Проверим еще раз, ничего ли мы не забыли сделать, проверяем отсутствие установочных перекосов. Готовую к обтяжке модель разбираем и переходим к монтажу аппаратуры управления.

Чем и как "фаршировать"

Поговорим для начала о… жабах. Знаю по себе, что избавиться от собственного скупердяйства не так-то просто. Когда пришло время устанавливать машинки в крыло, меня в очередной раз посетила большая зеленая пупырчатая зверюга, в результате чего в моем крыле стоят только две машинки мини-размера. Машинки привода закрылков - стандартные, хоть и весят всего-то 35 г каждая. Не стану утверждать, что это идеальное решение, но если честно - я не особо страдаю от того, что из центроплана немного торчат две рулевые машинки. Выступающие части машинок просто-напросто заклеены скотчем. В конце концов, на этой модели мне рекорды не ставить, а вот замену выбитому на посадке редуктору, кажется, проще найти для стандартной машинки, чем для маленькой.

Так что думайте сами, какие машинки вам лучше поставить. У меня стоят три стандартные (одна - на руль высоты, две на закрылки) и две CS-12 от Hobbico. Наверное, машинки элеронов все-таки лучше ставить "мини", чтобы снизить моменты инерции консолей, а остальные - как повезет.

Особенности установки аппаратуры - есть. Начнем с рулевых машинок.

Машинка, управляющая стабилизатором, установлена в фюзеляже, непосредственно перед шпангоутом, в который упирается передняя кромка крыла. Проводка на угловую качалку в киле выполнена с помощью боудена - его вы должны были вклеить в фюзеляж еще на этапе сборки.

Машинки элеронов и закрылков укладываются в крыло любым удобным вам методом. Важно: кабанчики на закрылках устанавливаются так, чтобы закрылки могли отклониться на 80-90 градусов вниз! Элероны должны обеспечивать углы отклонения от +45 (вверх) до -35 (вниз) градусов.

Регулятор хода устанавливается непосредственно за мотором. За регулятором следует батарея питания приемника и машинок, а на ней лежит приемник. За ним установлена машинка руля высоты, а следом за машинкой, уже под крылом, располагается ходовая батарея. Я отчетливо осознаю, что при аварии ходовая батарея расплющит приемник, а бортовая - регулятор хода, но смирился с этим, поскольку падать стараюсь пореже, а выносить приемник за ходовую батарею мне ужасно не хочется. Регулятору хода неважно - он самодельный, разобьется - еще один соберем.

Вообще надо сказать, что компоновка начинки планера весьма плотная - фюзеляж рассчитывался на микромашинки, маленький приемник и относительно небольшие батареи. Но, тем не менее, все оборудование поместилось, чему я был несказанно рад.

Вот так смонтированы машинки:

Заканчиваем сборку

После того как смонтированы рулевые машинки, вчерне установлена аппаратура, модель можно обтягивать и красить. К великому сожалению, до окраски фюзеляжа у меня руки так пока и не дошли, но, может быть, весной…

Центр тяжести готового планера находится в середине лонжерона. Естественно, что ни левая, ни правая консоли не должны перевешивать, и углы атаки у них должны быть одинаковы. На моем планере, например, присутствует некая не видимая глазом крутка, благодаря которой планер имеет тенденцию заваливаться в одну сторону. Для ее компенсации достаточно отклонить элероны от нейтрали всего на градус-два. Мелочь, конечно, но раздражает.

Самое любопытное, что собранный и начиненный аппаратурой планер никуда полететь не сможет. Для этого нам сначала понадобится настроить передатчик.

Настраиваем "навороты"

Несмотря на небольшой размах, планер имеет большинство хитрых функций, используемых на моделях классов F3B/J.

В следующих абзацах я буду оперировать не углами отклонения рулей, а их расходами в миллиметрах по задней кромке руля.

Приводимые настройки являются примерными; для каждой модели и каждого пилота они будут сугубо индивидуальными. Предполагается, что вы хорошо знакомы со своим передатчиком и самостоятельно отыщете в нем требуемые функции.

Нормальный режим

Закрылки и элероны установлены в нейтраль с соблюдением профиля крыла, стабилизатор установлен так, чтобы модель равномерно планировала, не переходя в кабрирование или пикирование. Это основной режим, от него мы будем отталкиваться при установке остальных.

Стабилизатор/руль высоты

Без комментариев. Расходы (измеряются по задней кромке в центре стабилизатора):

• вниз 15 мм
• вверх 15 мм

Дифференциальные элероны

Включаем этот режим для того, чтобы избавиться от эффекта "аэродинамического реверса" элеронов. Бывает так, что опущенный, например, левый элерон создает не столько подъемную силу, сколько увеличивает сопротивление левой консоли. Модель начинает разворачиваться влево, хотя должна бы крениться вправо. Борются с этим путем введения различных расходов элеронов вверх и вниз: делаем отклонение элеронов вниз существенно меньше.

Включаем передатчик, устанавливаем элероны в нейтраль. Естественно, машинки элеронов должны быть подключены на разные каналы приемника. Расходы таковы:

• вверх 12 мм
• вниз 3 мм

Вот так работает один из элеронов:

Режим торможения

Он еще называется "крокодил" или "бабочка". Применяется для повышения точности посадки в заданную точку. Идея его в том, чтобы повысить сопротивление модели, заставляя ее уменьшить скорость и снижаться более круто, почти парашютируя. Для этого закрылки отклоняются вниз, элероны - вверх. Угол раскрыва "крокодила" пропорционально регулируется ручкой газа (мотор лучше повесить на любой свободный тумблер). Если ручка газа взята "на себя" до упора, торможение максимально. Ваш передатчик обязательно должен поддерживать такой режим, иначе тормозов вам не видать.

Поскольку максимальные углы отклонения закрылков и элеронов слишком велики, чтобы расходы рулей можно было выразить в миллиметрах, привожу их расходы в градусах:

• закрылки 70 градусов вниз
• элероны 30 градусов вверх
• стабилизатор 13 мм вниз

Режим парения

При попадании в термик переключаемся в режим парения. В этом случае вся задняя кромка крыла отклоняется вниз. Одни пилоты регулируют кривизну профиля опять-таки ручкой газа, другие - ставят фиксированное отклонение задней кромки, оставляя тормоза на ручке газа. В силу особенностей моего передатчика мне пришлось избрать первый вариант. Расходы:

• закрылки 6 мм вниз
• элероны 6 мм вниз
• стабилизатор 1 мм вниз

На видео вы можете посмотреть, как работают режимы парения и торможения.

Прочее

Поскольку ручка газа уже занята, мотор нам придется включать любым свободным переключателем. Так, в силу того, что в моей аппаратуре всего семь каналов, мне пришлось подключить регулятор хода на канал руля направления, отключенный от ручки руля направления, и управлять им с помощью переключателя положения закрылков, который от закрылков пришлось отключить. Вам, возможно, придется сделать что-то еще.

Если вам не понравится, что нормально оттриммированная для планирования модель энергично лезет вверх на моторе, добавьте микшер, отклоняющий стабилизатор вниз при включении мотора.

Скоростной режим для планера не предусматривался - это немного не та модель. Что же касается режима взлета, то он нужен, скорее, для взлета на леере. На этом же планере взлетный режим одновременно является нормальным.

Ни в коем случае не мешайте закрылки как придатки элеронов - они будут не столько кренить планер, сколько тормозить его. Закрылки рассчитаны только на отклонение вниз, в принципе, их можно включить в один канал.

Теперь, кажется, все. Собираемся на аэродром.

Как летать

Прежде, чем выпускать планер в моторный полет, давайте немного побегаем. Установив все рули в нормальный режим полета, возьмем планер в руку и пробежимся против ветра, ненадолго выпуская модель из руки. Она не должна иметь ярко выраженной тенденции к задиранию носа или пикированию. При необходимости передвинем триммер руля высоты в нужное положение.

Только после этого можно взлетать. Не забывайте, что взлет должен быть пологим, и ни в коем случае нельзя позволять планеру терять скорость. Не буду в десятый раз рассказывать о том, как триммировать модель в нормальном полете. Замечу лишь, что регулировка полетных режимов производится по очереди, не более одного режима за полет-два. Сначала настраивается режим парения - модель должна лететь прямо и с постоянным углом снижения. Потом - режим торможения. Обратите внимание, что переходы из нормального режима в режим парения и тормозной режим не должны сопровождаться задиранием носа модели в первую пару секунд после включения режима. Если такое происходит, отклоните руль высоты (стабилизатор, то бишь) еще на миллиметр-два вниз.

В результате настроек мы должны получить отлаженный режим парения, при переходе в который планер немного замедляется и начинает медленнее снижаться, и отлаженный режим торможения - при его включении планер должен сильно замедляться и переходить в крутое снижение - наполовину планируя, наполовину парашютируя. Эффективность тормозов достаточна даже для отвесного пикирования с постоянной скоростью, безопасной для модели.

Вот и все. Успешных вам полетов!