Полёт мысли в стиле "Стэлс" - 3
Сборочный цех.
Собственно постройка модели не представляет никакой сложности, главное – активней работать канцелярским ножом и поливать всё это дело циакрином. Если всё делать аккуратно, то получается очень даже здорово.
Говорить о фюзеляже как об элементе конструкции, к которому крепится крыло и всё остальное, наверно неуместно. Скорее всё наоборот. Фюзеляж в нашем случае - это просто обтекатель аккумулятора и приёмника, который построен на плоской силовой основе - крыле сложной геометрической формы. Рассматривалось три варианта конструкции: стеклопластиковый, бутылочный и коробочный. Первый и второй дали бы гладкую обтекаемую поверхность с красивыми плавными переходами, но требовали изготовление оправки, и я было уже взялся за рубанок, но как-то дело не пошло. Трудоёмкость метода не сочеталась с желанием получить результат быстро и с минимальными трудозатратами. Поэтому коробочный вариант пошёл «на ура» и был готов менее чем за пару часов. Нелепая угловатая форма не имела бы абсолютно никакого смысла и выглядела уродливо, если бы не вызывала прочной ассоциации со “стелсом”. Именно это позволит модели выглядеть грозно и найти своих почитателей, как, впрочем, и противников.
Составление весовых ведомостей и определение фокусов всегда считал наискучнейшим занятием, поэтому компоновку и центровку определил экспериментально. Весь массив положил на опоры примерно на линии 0,09 САХ. Сзади прикрепил импеллер с двигателем, а на носовую часть положил аккумулятор 2100 мАч 2S, и двигал его пока «весы» не уравновесились. Отметил положение основных шпангоутов и над аккумулятором, из расчёта, что возможно будет 4 банки, построил вот такой симпатичный домик:
Подходящей вагонки на обшивку не нашлось 😁 , пришлось закрыть бальзовым шпоном 2мм:
Ну и как же домик без сарайчика? Где же хранить «спортинвентарь»?
В результате позади «домика» пристроил вот такой не менее симпатичный «сарайчик» с дверцей, который вместе с аккумуляторным отсеком насквозь продувается потоком воздуха, и где комфортно разместится вся бортовая электроника.
Шутки в строну! Вся конструкция приобрела весьма солидную прочность. Нагрузки при лобовом ударе будут передаваться массивными продольными элементами и равномерно распределяться по всей длине от носа до хвоста. А в хвосте у нас ещё один ответственный элемент – узел крепления ЦПГО. Требования по прочности самые наивысшие. Остатки алюминиевых и карбоновых трубок после постройки разъёмного Торнадо XXL - как раз то, что надо. Экономить нет смысла, а место позволяет заложить достаточную длину шарниров ЦПГО для обеспечения минимального люфта при максимальной прочности:
Трубка вклеена на поскипол, поверх всего ещё будет слой миколентной бумаги и плёнки. Выломать будет невозможно. Поскольку в классической статически устойчивой схеме самолёта горизонтальное оперение служит для балансировки, и как правило создаёт отрицательную “подъёмную” силу, целесообразно применить на нём обратный плосковыпуклый профиль:
Очевидно, что в этом случае эффективность ГО при манёврах на кабрирование будет несколько выше, чем на пикирование, а оно, в общем, так и нужно. А если честно, то всё проще: придать плоской деревяшке плосковыпуклый профиль гораздо проще, чем симметричный - положил на ровную поверхность - и шуруй одну сторону нождачкой в своё удовольствие, главное не перестарайся. Кромки не должны быть слишком тонкими.
Половинки ЦПГО просто туго посажены на оси, без всякой фиксации. Просто алюминиевые трубки предварительно несколько обжаты с разных сторон, после чего вклеены в бальзу на «поксипол». В воздухе прочность соединения удовлетворительная, нагрузки на поверхность сбалансированы относительно оси поворота, а при ударах стабилизатор проворачивается на оси, и рулевая машинка не ломается. Как показали испытания, это единственно правильный вариант. Любые попытки фиксации ЦПГО на оси винтиками, саморезами и тд неизбежно приводили к поломкам редуктора или даже растрескиванию карбоновой трубки – оси.
Разберёмся с килями. Очевидно, что их должно быть два по бокам от моторамы, на которой разместится двигатель с пропеллером, либо импеллер, турбина, паровая машина, ядерный реактор и тп. Очевидно и то, что в скольжении более эффективно работает киль с той стороны, на которую происходит скольжение, который не затеняется крылом, фюзеляжем или вторым килем. Из этих соображений на вертикальном оперении также применён плосковыпуклый профиль, обращённый плоской стороной вовне. Плечо киля получается ещё меньше, чем у стабилизатора, поэтому кили развиты до предела. Для удобства транспортировки и кили и половинки ЦПГО сделаны съёмными:
Все щели и неровности здесь, как и на всём самолёте зашпаклёваны составом, известным ещё со времён занятий на станции юных техников: тальк (детская присыпка) разведённый в эмалите. Сохнет быстро, даёт некоторую усадку, обрабатывается нождачной бумагой «нулёвкой». При определённом старании получается идеальная поверхность под грунтовку, лак или плёнку.
Ось-кабанчик ЦПГО – отрезок спицы с нарезанной резьбой М2 ввинчен в карбоновую трубку-ось, и через канал трубки при помощи шприца узел укреплён эпоксидной смолой. Плечо регулируется навинчиванием пластмассового «ушка»:
Моторамой является всё, что осталось позади отсека («сарайчика») электроники. Здесь предусмотрены отверстия с втулками из той же карбоновой трубки под винты крепежа импеллера или двигателя с пропеллером. В конструкцию модели, обеспечивающую максимально возможную разборность и ремонтопригодность всех узлов, заложены возможности быстрой замены и комбинирования мотоустановок и аккумуляторов прямо в процессе полётов:
Просторный аккумуляторный отсек:
Некоторые трудности вызвала установка антенны приёмника. Кусок провода длиной 85 см не укладывался ни в один габарит, и очень не хотелось чтобы за моделью тянулась ещё на пол-метра «кишка» антенны. В результате на всякий случай, как эксперимент, я проложил в крыле 3 отрезка эмалированного провода ПЭВ 0,3 таким образом чтобы можно было «поиграть» длиной и формой антенны:
Если контакты А и В разъединены, то получается диполь из отрезков длиной в половину требуемых 85 см с резонатором. Если оба контакта соединить, получается некий «телевизионный» вариант. Не уверен, что всё это правильно, однако испытания прошли успешно, и в пределах дальности, на которой самолёт ещё можно разглядеть, «телевизионный» вариант даёт вполне уверенный приём. Небольшие кратковременные сбои наблюдаются при работе газом. Видимо они вызваны наводками от мотора и силовых проводов.
Необходимость применения элеронов также вызвала некоторые сомнения. Зачем резать крыло, если достаточно развитое и широко разнесённое ЦПГО может вполне обеспечить управление и по тангажу и по крену? А отсутствие элеронов - это и экономия сервомашинок, и упрощение схемы управления, и дополнительная прочность крыла. Однако вопрос был решён всё же в пользу элеронов из расчёта 8% площади крыла, и как выяснилось в ходе испытаний, отнюдь не напрасно. Дифференциальное отклонение ЦПГО в полёте не только плохо кренит модель, но и вызывает скольжение. Однако оно оказалось полезно в режиме посадки, когда элероны (точнее уже флаппероны) работают как закрылки, и управление ими по крену может вызвать обратный эффект – т.н. «реверс элеронов». Тогда управление на глиссаде полностью ложится на ЦПГО.
Остаётся вырезать в бальзе места установки сервомашинок, и в целом планер подготовлен для отделочных работ. Вся работа заняла около двух недель в условиях жёсткой нехватки времени и не потребовала никаких дополнительных ресурсов, инструментов, материалов и приспособлений кроме тех, которые мне позволено держать в квартире. Вес на данный момент составляет 290 гр.
Отделка плёнкой– едва ли не самый сложный ответственный момент, поскольку (моё сугубо личное мнение) модель должна быть во-первых красивой, стильной и внешне безупречной, во-вторых прочной и ремонтопригодной, а потом уже всё остальное. Поэтому никакого пенопласта и скотча! Только специальная модельная термоплёнка ORACOVER или ей подобная, положенная на подготовленную поверхность даёт искомый результат.
Никаких специальных составов для подготовки древесины под обтяжку я не применял потому что ничего такого не нашёл в магазинах, да и не особо искал. Зачем, если ещё с детства известен простой способ, позволяющий легко и качественно скрыть структуру древесины: оклейка всей поверхности миколентной (чайной) бумагой на эмалит. «Миколенту» удалось без труда найти в продаже, а эмалит скрывается в хозяйственных магазинах под названием лак «Цапон». Предварительно, разумеется, все щели и неровности прошпаклёваны и отшлифованы. Плёнка на такую поверхность ложится без проблем. Результат – загляденье:
И остаётся продумать, как мой самолёт будет взлетать и на что падать. Напрашивается некий подфюзеляжный гребень, за который можно держать модель при запуске с рук, достаточно прочный чтобы выдержать удар о грунт при посадке. Получилась вот такая хитроумная коробка из пластин твёрдой бальзы 5мм и 2мм.
К планеру она крепится на саморёзах:
Здесь внимательный читатель заметит опору шасси, причём в убранном положении… Но стоит ли уделять внимание узлу, который ни
разу не был использован в полёте? Наверно нет. Узел не прошёл испытаний, и для взлёта с полосы предполагается съёмное шасси или вообще отстреливающаяся тележка. И в этом же месте внимательный читатель должен задать закономерный вопрос: а где чертёж? И кто-то видимо будет шокирован и возмущён до глубины души известием, что чертежа модели никогда не существовало в природе. Идеи непрерывно рождались в голове по ходу постройки, а все разметки заготовок производились прямо по месту сборки, легко и просто. Наверно это и есть творческое вдохновение, то, что даётся свыше и позволяет создавать что-то новое, а не просто добросовестно воспроизводить что-то, что уже есть.
И всё же без эскиза с основными размерами статья не будет отвечать одной из своих задач – не будет руководством к действию. Поэтому ничто не мешает мне снять размеры прямо с готовой модели и представить их на обозрение.
В общем и целом, планер готов к монтажу аппаратуры и двигателя. Вес 380 гр с оперением, всеми крепежами и шасси, что вполне сочетается с расчётным весом. Исходя из разумного принципа экономии ресурсов при построении экспериментального проекта, были выбраны самые недорогие комплектующие:
Сервомашинки полностью спрятались в массиве крыла, провода от них проложены в ПВХ трубках:
Для их питания в случае использования батарей 3-4S Lipo предусмотрен элементарный самодельный BEC модуль, собранный по схеме стабилизатора напряжения (КРЕН5) с усилением по току (КТ818):
Узлы укреплены в отсеке при помощи скотч-липучки, всё можно легко разобрать и собрать, поменять или починить:
После установки аппаратуры вес модели без мотоустановки подрос до 450 гр.
Машинки подключены к приёмнику следующим образом:
Элероны: правый – канал 1, левый – канал 6
ЦПГО: правая половина – канал 2, левая – канал 4.
В передатчике включены микшеры:
Каналы 1+6 микс = элероны-закрылки (FL)
Каналы 2+4 микс = ЦПГО (V-mix)
Каналы 6+2 микс+10% - компенсация пикирующего момента - при выпуске закрылков руль высоты отклоняется на 3-5 градусов вверх.
Таким образом на передатчике правая ручка: право-лево - элероны, от себя на себя - отклонение ЦПГО по тангажу. Левая ручка от себя - газ, право-лево - отклонение ЦПГО по крену. Резистор 6-го канала – отклонение обоих элеронов вниз (выпуск закрылков). В такой конфигурации самолётик, наречённый «ЭКО Джет», что означает «Экспериментальный Концептуальный Образец» отправился в свой первый полёт.