Чингачгук, сын кукарачи (история создания фан-флай чемодана)

Денис_из_Петергофа

Увлечение бипланами пришло как-то само собой, но первоначальным толчком послужили несколько роликов из тырнета, где умелые люди вытворяли на них чёрте что, и даже немного больше. Первая мысль была: хочу . Вторая: смогу.
Опыт самолётостроения к этому моменту уже был мало-мало накоплен: полукопии, летающие крылья, планеры, всевозможные гидропланы. Анализ существующих 3D- аппаратов позволил сделать вывод – характер их полёта и особенности конструкции в некоторых случаях очень сильно отличаются от таковых у всех остальных самолётов. Основные особенности бросались в глаза сходу:

  1. большие площади рулевых поверхностей с большими расходами
  2. относительно небольшая нагрузка на крыло
  3. высокая тяговооружённость, явно большая, чем 1,5
    Прочие особенности 3D- аппаратов были не столь явными, но при их внимательном изучении появлялись дополнительные соображения:
  4. хвостовое оперение должно быть очень развитым
  5. размах крыла не должен превышать длины самолёта
  6. фюзеляж может (а иногда и должен) быть плоским.
    Хватит теории, сказал я себе, пора строить.

Попытка №1: похожий на Ан-2
Замысел вкратце был таков: материал – потолочка, схема – биплан, крыло – плоское, просто пластина потолочки, моторец – пилотаж DT3007, две банки, винтик 11х4,7, тяга около 850г при токе 19А. Самолётик получился со взлётным весом в 600г, размах 800мм, длина 850. Площадь крыльев – 40 дм. Самое интересное, что когда он полетел, в первые же секунды почувствовалось, что летит он сам, главное – ему не мешать. Такое бывает нечасто. Как-то так всё хорошо срослось. Самолётик был стилизован под Ан-2, с его толстым, слегка курносым фюзеляжем и четырьмя близкорасположенными иллюминаторами. Самолётик прожил недолго, слишком очевидны были его недостатки, в первую очередь чрезмерная хлипкость конструкции, небольшая тяговооружённость. Фоток не осталось, зато есть видео.

Попытка №2: SPEED-RACER
За основу был взят проект №1, но фюзеляж был сделан не из двух листов потолочки, а из пенопластовой пластины, толщиной в носу 25мм, к хвосту – 7мм. Через весь фюз шёл дюралевый лонжерон, к нему же крепилась дюралевая моторама. Крылья были сделаны так же, как и у первого, просто лист потолочки. Хорда крыльев была увеличена, площадь выросла до 48 дм. Размах оставил тот же, 800мм, длина увеличилась до 970мм. Мотор был поставлен посерьёзнее, dualsky 3548, аккумулятор три банки, 2200мА, винт тот же, тяга порядка 1500г при токе 26…27А. Некий прогресс был налицо: тяговооружённость выросла значительно – при взлётной массе самолёта 850г она была 1,76. У первого было 1,42. Чуть увеличилась нагрузка на крыло: с 15 до 18г/дм. Чтобы самолётик получился нескучным, он был слегка стилизован под гоночный биплан 20-х годов, имя родилось само собой, надпись снизу на крыле тоже. Этот самолёт научил меня многому, в первую очередь тому, что на самом деле летать-то я почти не умею, и мне ещё надо о-о-очень многому научиться, и что освоение 3D-пилотажа хотя бы в минимуме – это не фунт изюму.

Попытка №3 КУКАРАЧА.
Самолёт №2 морально устарел через полгода, а ещё раньше измочалились его потолочные крылышки. Третий проект было решено делать с учётом уже выявленных ошибок. Как и в №1 и №2 крыло – плоская пластина, но уже не из потолочки, а из пенопластовой пластины толщиной 8мм. Размах остался тот же, 800мм, площадь крыла ещё подросла, за счёт ещё более широкой хорды, и составила уже 56дм. Для сохранения (и улучшения) управляемости фюз опять подрос в длину и достиг 106см. Мотоустановка осталась той же, тут перекраивать было нечего. Взлётная масса самолёта подросла до 930г, нагрузка на площадь стала даже чуть меньше – 16,8г/дм., тяговооружённость упала до 1,6, но это всё фигня, главное, что заметно (в результате принятых мер) выросла прочность конструкции. И, самое приятное, за счёт более длинного хвоста серьёзно улучшилась управляемость. Силовые бочки, висение, лифт, харриер, самолёт выполнял без особых проблем, несмотря на мои кривые руки. За примерное поведение в воздухе самолёт был награждён особым знаком отличия – именным рисунком на верхнем крыле. Пятёрка весёлых (на вид слегка обкуренных) тараканов добавила ещё 20г к уже имеющимся 930-и. Так самолёт стал КУКУРАЧЕЙ…

Попытка №4 ЧИН-ГАЧ-ГУК
Полёты на самолёте №3 со временем выявили три основных неприятных момента:

  1. Маловатая тяговооружённость (аппетит приходит во время еды, т.е. полётов)
  2. На режиме висения управляемость по крену значительно уменьшается, вследствии того, что в зоне обдува от винта находится не более 25…30% площади элеронов.
  3. Выявилась недостаточная жёсткость длинного хвоста, при грубых полупадениях он так и норовит свернуться набок, несмотря на мощный лонжерон.
    Конечно, эти недочёты можно было попытаться решить в лоб: поставить помощнее мотор, побольше винт, дополнительно усилить хвост. Но все эти меры не решали проблемы кардинально, и при этом приносили больше минусов, чем плюсов (растёт взлётный вес, увеличивается нагрузка на крыло, падает тяговооружённость, увеличиваем площадь крыла – круг замыкается) . Был необходим качественный скачок. Но при этом не хотелось придумывать что-то совсем неординарное, хотелось пойти всё же проторенным путём, и он нашёлся: два мотора!
    В авиации есть масса примеров, когда 2-х моторные самолёты по совокупности качеств превосходили своих одномоторных собратьев аналогичного назначения. Вот некоторые из самых известных: Р-38 Лайтнинг, F7F Тайгеркэт, Дорнье 335, Хорнет (модификация Москито), наш Ви-100, будущий Пе-2, сюда можно добавить двухфюзеляжные Твин Мустанг и Мессер 109Z. Там конструкторы решали свои задачи: дальность, скорость, потолок.
    У меня задача была другая. Что нам могут дать два мотора на фан-флае?
  4. повышенная тяговооружённость
  5. почти 100%-й обдув рулевых поверхностей
    Плюс к этому, если делать самолёт двухфюзеляжным, вырастает площадь боковой поверхности, да ещё, если эти фюзы правильно расчалить, то получится весьма жёсткая и лёгкая конструкция, по сути, ещё одна бипланная коробка, только вдоль и повёрнутая набок.
    С концепцией определился, дело осталось за малым: сделать самолёт. Особых проблем тут не было, всё уже было и так отработано: крылья и фюзы – плоские пластины из пенопласта толщиной 8мм. Лонжероны – дюралевые, обшивка – скотч, моторамы – дюралевые П-образные, расчалки – леска. Самолёт чуть подрос в размахе – 900мм, но чуть укоротился в длину – 970мм, площадь крыла снова подросла и составила уже 64дм. Масса конструкции получилась такая же, как и у кукарачи, но за счёт установки дополнительного мотора с регулятором выросла на 200г и составила 1150г. Моторы были поставлены проверенные: dualsky 3548, но, учитывая, что их стало 2шт, а аккумулятор остался один (2200мА 3S), были выбраны винты 10х6, с которыми моторы работали с явным недогрузом: тяга 2х1100г при токе 2х18А, что уже являлось разумным пределом для аккумулятора. Но даже в такой, слегка облегчённой комплектации самолёт показал, что усилия были потрачены не зря. Да, тяговооружённость и нагрузка на крыло остались почти на прежнем уровне, но УПРАВЛЯЕМОСТЬ! На малых скоростях и на режимах висения она повысилась очень существенно, я бы сказал, перешла в другую категорию. Если на предыдущих самолётах чтобы зависнуть, надо было прилагать хоть какие-то усилия, и удерживать самолёт, постоянно подруливая, то этот двухмоторник это делает сам, ему просто не надо мешать: нос ему поддёрнул вверх, можешь ручки бросить – висит, как гвоздём прибитый. После первой эйфории от полётов не этом летающем чемодане, сразу стали роиться в голове всякие умные мысли насчёт того, как бы ещё улучшить то, что уже есть. И решение пришло очень простое, о нём расскажу чуть попозже. Сразу оговорюсь, что эта маленькая добавка мгновенно, рывком, улучшила пилотажные качества чингачгука. Об этом напишу в продолжении:
    Модернизация и мини-клоны

www.youtube.com/watch?v=6mAof1gqrhc

Irafas

Два в одном: 2крыла, 2фюза, 2мотора. В воздухе держится и летит так, как рыба в воде себя плавает 😃. Настоящий 3Dшник!

4убр

Модель получилась просто , супер. А чем вы её красили ?

Денис_из_Петергофа
Irafas:

2крыла, 2фюза, 2мотора. В воздухе держится и летит так, как рыба в воде

Спасибо! Буду рад, если мой скромный опыт кому-нибудь окажется полезным. 😃

4убр:

А чем вы её красили ?

А ничем не красил. Самолёт обтянут чёрным скотчем. 😒 Надписи - плёнка самоклейка. Змеюка - то же самое.

Stepan_M

Понравилось! Летит Супер. Вопросы есть:

  1. Винты в одну сторону вращаются?
  2. Поясните насчет дюралевых лонжеронов - как из чего.
  3. Какое расстояние между крыльями по вертикали?

Я тоже обожаю бипланы недавно сотворил вот такой тоже плоскофюзеляжный но с профильными крыльями

MaestroEv

Моторы учасвствуют в рулении? Есть микс на рудер?

levdon

Очень интересная идея. Я сейчас занят строительством двухмоторного летающего крыла. Здесь во вкладке videos, то что меня заинтересовало. Чтобы летающее крыло научить пилотажу в этой модели реализовано раздельное управление моторами. Обратите внимание на полет на ноже в исполнении крыла, это здорово.
Что, как я думаю, заинтересовало и автора этого замечательного биплана.

Irafas

Неожиданно здорово! Такой плоский штопор ни один фюзеляжный самолёт не сделает.

Денис_из_Петергофа
Stepan_M:
  1. Винты в одну сторону вращаются?
  2. Поясните насчет дюралевых лонжеронов - как из чего.
  3. Какое расстояние между крыльями по вертикали?
  1. Винты вращаются в одну сторону.
  2. Дюралевый лонжерон - вещь чрезвычайно прочная и лёгкая, не зря алюминий назвали крылатым металлом. Но чтобы сделать лонжерон, приходится немного попотеть. Лонжероны для таких плоских крыльев я делаю так: беру дюралевый уголок, допустим, 10х10мм и распиливаю его вдоль обычным лобзиком на две плоские половинки. Уголок, конечно, не держу при этом в руках, а зажимаю в тиски. Дело, прямо скажу, муторное. Место распила обрабатывается напильником, опять же, зажав в тисках. Уголок 10х10х1мм на длине 1м весит 55…58г, после распила и обработки напильником получаем пару лонжеронов длиной по 1м, шириной 8…9мм и весом по 23…26г каждый.
  3. расстояние - 180 мм.
MaestroEv:

Моторы учасвствуют в рулении? Есть микс на рудер?

Нет, рулим исключительно хвостом, но посмотрев на крылышко levdon, понял, что рулить моторами - это хорошая идея.😒

levdon:

Обратите внимание на полет на ноже в исполнении крыла, это здорово.

На ноже - здесь всё понятно, удивило меня другое: благодаря разнотяге винтов крылышко может крутиться, как уж на сковородке. Такого я ещё не видел, сразу же возникла идея реализовать это на чингачгуке, думаю, на нём получится не хуже.

Stepan_M

2 Denis “Сразу оговорюсь, что эта маленькая добавка мгновенно, рывком, улучшила пилотажные качества чингачгука. Об этом напишу в продолжении”

Поделитесь Тайной?

Лонжерон весом 26 гр - по моему перебор, карбон в том же размахе

8-9 гр. упаковочная лента - 7 гр.

На своем биплане на нижнем крыле применил сосновые лонжероны

на верхнем упаковочную ленту вклеил на полиуретановый клей - жесткость крыла - не хуже чем с сосной.

Денис_из_Петергофа
Stepan_M:

Поделитесь Тайной?

Да какая там тайна… Всего делов-то - поставил ещё один аккумулятор. Два мотора - два аккумулятора ( 2шт по 2200мА). Конечно, можно было поставить один, 4000…4500 мА/ч, так его ж покупать надо…да и не одну штуку. Денюжек много надо. А 2100…2200 мА у меня 8шт, у меня на них все самолёты летают, чего же их не использовать? В итоге тяговооружённость стала равна 2,4 - это на просевших до 10 В аккумах, и порядка 2,7 на свежих. А это уже СИЛА!
Про несколько избыточный вес лонжеронов - согласен, есть такое дело. В каких-то случаях применение их нецелесообразно (а я их и не везде применяю), а в некоторых - жизненно необходимо. Конечно же, я проводил всевозможные эксперименты со всеми доступными мне (и на мой взгляд, подходящими для этого) материалами: карбон, стеклотекстолит, упаковочная лента, деревянные линейки, сосна, бамбук, дюраль. Каждый материал имеет свои плюсы и минусы. 😃 Против карбона ничего не имею, я ведь и его иногда применяю.

Stepan_M
Денис_из_Петергофа:

Про несколько избыточный вес лонжеронов

Снимаю возражения насчет дюраля, посмотрел характеристики Дуалскай 3548 - 650 Вт пиковая - все сомнения отпали. По ходу возникли еще попросы:

  1. 3548 - сколько оборотов на вольт?
  2. Как закреплены батареи?
  3. Хвостовые балки чем армированы?
  4. Используете ли вы миксер флапероны - элеватор?
  5. Вес пустого?
  6. Чертеж будет?😒

Сам задумывался насчет следующей модели с противовращающимися соосными винтами для компенсации гироскопического момента, но вижу что двухмоторная схема имеет явное преимущество в плане обдува винтом элеронов и управлению на скоростях близким к нулевым.

Денис_из_Петергофа

Степан, спасибо за интерес к моему проекту, но, блин, опять надо убежать из дома до вечера. Вечером пофоткаю всё крупно, постараюсь обо всём подробно написать.
Чертёжик тоже будет.

dedok

“Увлечение бипланами пришло как-то само собой, но первоначальным толчком послужили несколько роликов из тырнета, где умелые люди вытворяли на них чёрте что, и даже немного больше. Первая мысль была: хочу . Вторая: смогу.”

Двигаюсь в том-же направлении. Сделал биплан Infineon
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=606425
Я был восхищен этим само летиком.Зимой сделал еще два: мини и микро. Потеплеет буду облетывать. Сейчас как-раз обдумываю идею двухмоторника, ваша информация пришлась кстати, спасибо.

си68
Stepan_M:

Понравилось! Летит Супер. Вопросы есть:

  1. Винты в одну сторону вращаются?
  2. Поясните насчет дюралевых лонжеронов - как из чего.
  3. Какое расстояние между крыльями по вертикали?

Я тоже обожаю бипланы недавно сотворил вот такой тоже плоскофюзеляжный но с профильными крыльями

RC Ultimate Maiden Flight

здорово летает. Бипланы круто, только темы про них редко поднимаются

Денис_из_Петергофа
Stepan_M:
  1. 3548 - сколько оборотов на вольт?
  2. Как закреплены батареи?
  3. Хвостовые балки чем армированы?
  4. Используете ли вы миксер флапероны - элеватор?
  5. Вес пустого?
  6. Чертеж будет?

Отвечаю обо всём по порядку:

  1. 940 об/ на вольт, винт APC 13х4. На свежем акке (3 банки) тяга около 1750г, при токе 28…29А, на просевшем до 10 В - 1530г при токе 25…25,5А
  2. на нижнем крыле закреплён через прокладки винтами М2,5 чехол из пластиковой бутылки 0,5, усаженной на деревянной болванке (по так называемой бутылочной технологии). Чтобы эта увесистая конструкция не болталась, она соединяется деревянной линейкой с передней поперечной рамой, на которой стоят регуляторы.

  1. Через весь фюзеляж до самого руля направления идёт дюралевый лонжерон - чего там армировать-то ещё? Может, я вопрос не так понял? 😃
  2. Ещё не миксовал, вернее, сначала была такая мысль, но потом решил для начала всё включить по старинке, по простому. Так оно всё и осталось, пока вроде хватает. Но…может, и стоит попробовать - маневренность должна ещё повыситься.
  3. упрощённая (без подробностей) весовая раскладка такая:
    собственно планер…450г.
    оборудование…870г

ИТОГО…1320г
6. Чертёжик будет завтра - его надо привести в порядок.😃

J_MoToR

Напрашивается вариант с одним фюзом и двумя хвостовыми балками…

carnegi

Да, но, на один фюз два движка не закрепить. Путем эволюции у Дениса родился этот самолет, поэтому он практически совершенен. Обязательно вставлю в свои планы на ближайшее будущее, постройку подобного и с большим вниманием буду следить за развитием темы. В том, что она будет развиваться, не сомневаюсь.
Ну и подозреваю, что придется упразднить руль направления, при перенесении его функций на моторы, да поэкспериментировать с вертикальной площадью хвоста.

Да, но, на один фюз два движка не закрепить. Путем эволюции у Дениса родился этот самолет, поэтому он практически совершенен. Обязательно вставлю в свои планы на ближайшее будущее, постройку подобного и с большим вниманием буду следить за развитием темы. В том, что она будет развиваться, не сомневаюсь.

J_MoToR
carnegi:

Да, но, на один фюз два движка не закрепить

В том то и дело, что два движка + 2 рега + 2 акка…
Особенно затык заметен при использовании недорогих китайских дигателей - попробуйка найти 2 одинаковых…
А с одним - и массы меньше будет…

carnegi

Несомненно вес от раздвоения мотоустановки несколько увеличился, но это плата за измененную аэродинамику, что изначально и было целью. А явного расбаланса тяги не было (судя по видео) изначально, и тем более не будет при миксе на рудер, т.к. его можно будет всегда оттримировать.

Денис_из_Петергофа
J_MoToR:

В том то и дело, что два движка + 2 рега + 2 акка…

Ну, насчёт двух акков - это чисто моя импровизация (вынужденная), просто жаба придушила покупать несколько шт дорогих акков специально для этого самолёта, тем более, что акки по 2200мА присутствовали у меня в избытке. Их и использовал. Насчёт комбинации 2 движка + 2 рега или же 1 движок + 1 рег, но удвоенной мощности…Поверьте, проводил (и неоднократно) кучу замеров тяги, потребляемого тока, контрольных сравнительных взвешиваний массы силовых установок. Могу сказать следующее: комбинация 2 движка + 2 рега ни в чём (масса, потр. ток, тяга) не проигрывает адекватной по характеристикам моно-установке. Но по площади обдуваемой поверхности крыла очень значительно её превосходит. Что, как я понимаю, для фана очень полезно. 😋

J_MoToR:

Особенно затык заметен при использовании недорогих китайских дигателей - попробуйка найти 2 одинаковых…

Разнотяг движков я на своём самолёте очень чётко ощущаю только в одном случае: если я увлёкся и прохлопал момент окончательного истощения аккумуляторов, то происходит следующее - два акка никогда не садятся одновременно, обязательно один из них скисает чуть пораньше. И вот тут начинается самый цирк - один движок УЖЕ, а второй ЕЩЁ, т.е. на планировании самолёт можно посадить просто и непринуждённо, но только, если не подгазовывать - его тут же начинает закручивать в сторону остановившегося двигуна. Но это чисто моя проблема, т.е. проблема вынужденного использования 2-х аккумуляторов. Если аккум один - этих проблем не будет. Это проверено уже три раза мной и моим приятелем Валерой 😃 Оранжевый самолёт - его. Белая козявка с надписью шмыга - уже мой мини-клон.

Stepan_M
Денис_из_Петергофа:

Разнотяг движков я на своём самолёте очень чётко ощущаю только в одном случае: если я увлёкся и прохлопал момент

Денис огромное спасибо что делитесь своими наработками!
Возникшую у вас проблемму решить просто - достаточно на время полета параллелить батареи - просто спаяйте перемычками положительные и отрицательные выводы контроллеров.

Денис_из_Петергофа
Stepan_M:

достаточно на время полета параллелить батареи - просто спаяйте перемычками положительные и отрицательные выводы контроллеров.

А вот вот это я бы не стал делать. С полимерками я вожусь постоянно - спаиваю отдельные банки последовательно в батареи, бывает, иногда обратно распаиваю. Но жизненный опыт подсказывает, что желательно избегать параллелить аккумуляторы, уж тем более литиевые. Конечно же, иногда их параллелят, но только специально отобранные по напряжению и по ёмкости банки, короче, с минимальными разбросами. А у меня то…Все аккумы - кто в лес, кто по дрова, там разбросы - плюс/минус два лаптя. Уж лучше по отдельности, лишнего экстрима не хочется. 😃 Всё, пошёл рисовать чертёжик.