Search in topic

B-2A Spirit "Stealth Bomber"

Эмоции.

Американские Стелсы всегда вызывали у меня самый жгучий интерес с середины 80-х, когда начала появлятся скудная информация в печати об этих супер-птицах.
B-2****A Spirit "Stealth Bomber**",** эта гигантская летающая манта, просто пленил меня своими обводами во всех ракурсах и окончательно сорвал мозг.

Желание.
Острейшее маниакальное желание😜 построить летающую копию В-2 возникло очень давно.
А когда импеллеры стали сравнительно эффективными и вполне доступными, то желание превратилось в конкретную цель.

Первое вхождение в тему импеллерников, я сделал на проекте «Кавасаки». И был приятно удивлен и вдохновлен достигнутыми результатами.

В прошлом году также была попытка выйти на полномасштабную постройку копии другой Супер-птицы XB-70 «Валькирии». Был сделан и испытан небольшой пилотный вариант модели-модели в масштабе 1/40. Но по ряду обстоятельств этот проект пока не продолжился, хотя желание осталось.

У нас в клубе, несколько лет назад, была построена Борисом Гребенюком полукопия еще одного знаменитого Стелса F-117 в варианте «пушера». Испытания доставили нам немало интересных и напряженных моментов.

Цель.
Проект «Духа» был задуман еще несколько лет назад.
Удивительным образом этот прототип объединяет мои острые “болячки” в моделизме: любовь к нестандартной аэродинамике, идеи обитаемого крыла и интегрированного несущего фюзеляжа, бионические формы ЛА, копиизм в части стратегических бомберов.

Много дум передумано по этому проекту. С Борисом Гребенюком(weds) неоднократно обсуждали концепцию копии этого грандиозного бомбера.
Видится он 4-х импеллерным, в размахе чуть более 5-ти метров (5240mm), это масштаб 1/10, бальзовой конструкции, с частичным копированием внутренней структуры и силовых связей конструкции.
Максимально легкий для достижения максимально низкой уд.нагрузки и малой скорости полета. По идеологии это скорее будет мотопланер, чем самолет.
В идеале хочется вписаться в 15кг. ограничение для F4C.
Реализация системы управления с Split Drag Rudder. Моделирование копийного процесса бомбометания. Уборка шасси. Светотехника.

Проект.

Проект B-2 интересен мне не только, как реализация в материале конкретной летающей модели.
Как все копийные проекты, он несет в себе огромную долю исторического исследования прототипа, истории постройки и применения, детального изучения конструкции прототипа.
Разработка мат-модели также является «проектом в проекте» и потребует десятков человего-часов.и доставляет ни с чем не сравнимое творческое наслаждение.
Ну а постройка и летная эксплуатация – это одни из компонентов проекта.
Постройка видится чрезвычайно захватывающим процессом, с новыми подходами…
Если говорить о летной эксплуатации, то в первую очередь интересует экспериментально-летная компонента проекта.
Если все сложится успешно, то не исключена и спортивная компонента проекта в классах F4C/H/G. И естественно проектирование будет вестись с учетом требований правил этих классов.

Проект представляется чрезвычайно сложным для реализации!!! И мы прекрасно отдавали себе отчет, с какими трудностями придется столкнутся.
Форма B-2 отнюдь не простая и чем больше изучено фотографий, тем больше ньюансов выявляется.
Все здесь не просто! На B-2 применена «суперкритическая» профилировка крыла.
Профиль в центральной зоне центроплана, мягко говоря, антиаэродинамический для модельных скоростей. Огромное «брюхо» с бомболюками – неизвестно как оно повлияет на аэродинамическое качество. Фактически, только маленькие консоли являются более-менее «нормальными» с точки зрения классического низкоскоростного профиля. Да и то, часть консоли занимается расщепляющимися «руддерами», которые должны быть раскрыты почти на всем диапазоне скоростей для путевой устойчивости, так как нет
вертикального оперения. Это расщепление будет сильно портить несущие свойства консоли.
Необходимо также обеспечить крутку консоли, для продольной устойчивости летающего крыла такого типа.

Предварительные активности по реализации проекта.
​
Февраль 2009г. Появляется реальная задумка сделать B-2 c двумя импеллерами.
Разрабатывается 1-я версия 3d модели B-2.

май 2009г. Сделана модель в копийных плановых очертаниях B-2 для проверки геометрии крыла и по совместительству для воздушного боя - «Red Spirit».

Размах -1500мм. Основной материал – пенопласт. Обшивка – скотч.
Профиль симметричный, консоли с поднятой задней кромкой. Управление – элероны на консолях , «бобровый хвост» - руль высоты увеличенной площади. Добавлены два киля для продольной устойчивости. ДУ - электро с тянущим винтом.

Август 2010г. «Red spirit» оснащается ДУ с импеллером EDF 70mm. установлено 3-х колесное шасси. Ряд успешных тестовых полетов. Авария.

Июнь 2011г. Сделана модель по мотивам B-2 по известным чертежам из потолочки.
Размах 800мм
Толкающий винт. Управление двумя секциями элевонов (дельта крыло). Модель летит великолепно, составляет отличную конкуренцию по скорости и маневренности нашим боевым «Вжикам»

Июль 2011г.
Разрабатывается 2-я версия мат-модели B-2 в масштабе 1/20 под два импеллера EDF 90.

С удовольствием слежу за темой в Моделке УА, очень рад что и здесь открыта тема.

Пилотный проект полукопии в масштабе 1/20, размах 2600мм, под 2 импеллера EDF90.

Реализация полнометражного копийного проекта – дело чрезвычайно рискованное и затратное по комплектации. Поэтому я не спешу… Нужно обеспечить себе достаточное поле уверенности во всех аспектах проекта.
Какие-то летные эксперименты уже проведены на примитивных моделях, но нужен полномасштабный эксперимент по летным характеристикам и управлению на более простой и бюджетной модели.

Было принято решение сделать «модель модели» в масштабе 1/20 под две имеющиеся импеллерные ДУ EDF 90. Они проверены в полетах на «Кавасаки» и есть большой позитивный опыт их использования.
На этой полукопии планируется воплотить все ньюансы управления B-2, планируемые на полноценной копии.

Второй момент касается формы и конструкции.

Разработанные 2 версии мат-модели, пока меня не удовлетворили по степени реалистичности с прототипом.
Хочется «ручками» почувствовать форму поверхности. И это также одна из причин, по которой была начата эта модель в масштабе 1/20 летом прошлого года.
Она делается достаточно близко с мат-моделью 2-й версии, но форма будет уточнятся уже по-месту на основе визуального восприятия множества фотографий.

Шасси будет делаться упрощенно, возможно будет убирающимся с стандартными ретрактами.
Бомболюки также будут для моделирования и отработки механики их открывания и сброса бомб.

Таким образом, в случае позитивного исхода летных испытаний, получим летающий стенд для отработки решений по копии. Модель будет достаточно динамически подобна будущей копии и может в какой-то степени потом служить летным тренажером для полетов на копии B-2
Ну а если не понравится ее полет, то не так жалко затрат, а времени точно не жалко, так как проектирование и работа над проектом для меня и является основной сутью моего моделизма, а летная эксплуатация – это всего лишь небольшая часть проекта.

Как часто бывает, какие-то другие проекты, обстоятельства перебили «творческую струю проекта» в прошлом году…

В этом году, в середине июля, произошел рестарт проекта и чем дальше я в него углубляюсь, тем больше он меня захватывает.
​
Текущий момент.
В настоящее время работа над проектом ведется по трем направлениям:

1. Сбор информации по прототипу и подготовка документации на копию.
2. Разработка мат-модели В-2 в масштабе 1/10 .
3. Постройка пилотного проекта полукопии В-2 в масштабе 1/20.

После облета полукопии, есть намерение начать изготовление копии в 1/10 с учетом результатов испытаний.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1. Монографии и публикации.
Удалось получить в электронном виде следующие монографии по В-2:

1. Aerofax Extra 4 “NORTHROP B-2 STEALTH BOMBER” by Jay Miller
   

2. OSPREY COMBAT AIRCRAFT 64 «B-2A SPIRIT UNITS IN COMBAT» by Thomas Withington

3. ”B-2 Spirit in action” squadron/signal publication. Aircraft Number 178

Есть еще такое издание. Вроде как по оглавлению в ней есть ценная информация по конструкции прототипа. Но пока не нашел версий для скачивания. Попробую заказать эту книгу в живом виде.

4. Публикации в «Мировой Авиации» №102 и 165

5. Публикации в «Авиации и космонавтике» №9,10 за 2001г.

2.Чертежи

Чертежи B-2 практически везде одни и те же. Это чертеж общего вида в трех проекциях, опубликованный в монографии. Более детальных пока не попадалось. Тщательно проанализировав этот чертеж по сходимости проекций и подобию с фотографиями, я решил, что можно по нему строить копию. Желательно его перерисовать, в дальнейшем, в векторном формате и попытаться заверить.
Есть также чертеж, публиковавшийся в Авиации и Космонавтике №10, 2001г.
Но он менее детальный, и спорит с чертежом из монографии, хотя на нем есть ряд интересных моментов.

3. Внутренняя структура.
   Есть несколько аксонометрических рисунков, показывающих внутреннюю структуру Стелса.
   Наиболее популярен этот:
   

Есть также две версии такой аксонометрии внутренней структуры, английская в инете и русская, публиковавшаяся в Мировой авиации №102

Не уверен, что оные 100% правдоподобны, так как уже нашел ряд коллизий, по которым они спорят между собой и с фотографиями производства B-2. Но они пока для меня одни из самых главных руководящих документов по внутренней конструкции бомбера и его силовым связям.

4. Фотографии.
   Радует, что в сети доступно огромное количество фотографий В-2 (например - ресурс airliners.net). На настоящий момент собрано более 400 фотографий прототипа. Это в какой-то мере компенсирует отсутствие более детальных чертежей. Они чрезвычайно важны для понимания топологии формы поверхности. Особый интерес представляют фотографии с производства B-2, которые дают представление о конструкции прототипа, правда их совсем немного.

5.Сайты.
Есть множество сайтов, посвященных В-2. Как правило, на них повторяется одна и та же информация общего характера. Но глубинные раскопки в чреве инета все же дают все время что-то новое.

6.Видео
Доступных видеосюжетов по прототипу не очень много. Все вроде уже скачал. Особый интерес представляют ролики с взлетом-посадкой, уборкой шасси, бомбометанием.

Проектирование 3d мат-модели Стелса 1/10, 3-ей версии.

Построены основные теоретические поверхности обводов. Процесс очень непростой и длительный, учитывая, что перед этим было еще две версии мат-модели.в основе лежат самые распространенные чертежи из монографии.
Основная задача стояла в создании опорного, взаимоувязанного каркаса семейства кривых. Важно было добиться правильной последовательности построения, чтобы при изменении ключевых кривых перестраивалась вся сеть сплайнов и потом автоматически поверхности, сгенерированные по этим сплайнам. Построения делались многоитерационно, с построением проверочных сечений для контроля гладкости сопряжения отдельных патчей поверхности.
Сечения строились последовательно, используя невероятное количество фотографий прототипа в разных ракурсах, так как на чертежах есть только основные формообразующие линии и линии видимые на обшивке в виде люков, границ и пр. элементов.

Крайне важно, максимально точно попасть мат-моделью в копийные проекции В-2. Именно по этим проекциям будет осуществляться судейство. Естественно идеального попадания невозможно добиться, так как малейшее изменение одной из базовых кривых тянет перестроение всего близлежащего семейства, а это процесс требует множества итераций. На каком то этапе нужно остановится, так как в пределе, этот процесс идет в бесконечность.

Виды сверху

Виды снизу

Теоретические поверхности построены без детального уточнения ньюансов поверхности, которых на В-2 немеряно. Некоторые будут уточнятся последовательно при проектировании агрегатов, а что-то останется уже на этап изготовления.
Полученная теория будет являться основой для дальнейшего конструирования каркаса модели и решения ряда прикладных задач, связанных с жизнью проекта.
Собственно проектирование основных параметров модели будет производится методом последовательных приближений.

Интересно, как поведет себя импеллер в плоском канале?

ТРАНСПОРТИРОВОЧНАЯ ЗАДАЧА

Итак, после построения теоретической поверхности, можно начинать решать проектировочные задачи.

Масштаб копии бомбера 1/10 был выбран пока на основе прикидок по вписанию в разрешенный вес 15кг. с 4 импеллерными установками. (чуть ниже будет предварительная весовая сводка, сделанная на основе личного опыта постройки разных конструкций.) Масштаб 1/10 вообще мне очень нравится для больших тяжелых машин.

Но самое первое, что надо сделать перед началом проектирования конструкции, это спроектировать членение бомбера на агрегаты для технологичности постройки и естественно для транспортировки 5-метровой манты на поле боя.

Разъемы хочется максимально совместить с копийными на прототипе и иметь возможность их потом маскировать с помощью копийных фрагментов обшивки.
Изучая долго конструкцию прототипа, фотографии, представляя операции по сборке, пришел к следующей схеме членения бомбера :

1. F-1. Носовая часть с кокпитом и передней стойкой. На прототипе аналогично отделяется кабина.
2. F-2L и F2R Разъем по оси делит центроплан на два агрегата, каждый с бомбоотсеком, мотоотсеком и нишей под основные стойки шасси.
3. F-2.1Сзади снимется “бобровый” хвост.
4. F-3.1, F-3.2 и F-3.3-элевоны. Так делим часть крыла от мотоотсека до консоли.
5. F-5 - консоли с элевоном и расщепляющимся руддером.

Так это будет выглядеть на мат-модели:

разнесенные агрегаты

Снизу

И теперь можно попробовать упаковать агрегаты в разумные по транспортировке “гробики”:

получилось два “гробика”(левый, правый) с габаритами 1500х900х400 и один 650х900х400, в которые упаковывается весь 5.2-метровый Стелс.

Такие боксы вполне транспортабельны как в салоне, так и на крыше авто.
“Гробики” также будут служить столом для сборки модели на полетах.

Интересно, как поведет себя импеллер в плоском канале?

Скоро покажу результаты экспериментов на стенде…

Захлебнулся слюной.
Желаю успехов Вам и много интересных картинок нам всем 😁

Я еще кававсаки вживую не видел, а тут уже “стелс” на стапеле! Слова излишни, ждем и наблюдаем 😃