Search in topic

Гордость русской авиации

Со стыковкой секций вроде разобрались… Секции состыкованы! Все легко собирается. Жесткость узлов отменная! Вес удовлетворяет приемку!😁
Летная эксплуатация расставит все точки…😎
______________________________________

К выбору профиля крыла.

Шавров так описывает профиль “Муромца”:"Толщина профиля крыльев составляла от 6 % хорды в более узких крыльях до 3,5 % хорды в более широких. Профиль крыльев был построен примитивно (см рис. 150). Верхний и нижний контуры их были параллельны от носка до заднего лонжерона и очерчены по дуге круга. От заднего лонжерона нижний контур профиля шел примерно по прямой линии к задней кромке. Носок профиля был очерчен полукругом. Стрелка профиля была 1/22—1/24.__"
​ У Пышнова есть схемка этого профиля:

В предыдущем проекте “Муромца” был использован модифицированный профиль MVA-301. Этот достаточно популярный профиль для свободнолетающих моделей имел относительную толщину 9.8% САХ. Я его модифицировал до 7.4%САХ для крыльев и 6%САХ для стабилизатора. Он имеет достаточно близкий верхний обвод к профилю прототипа.

Увеличение относительной толщины профиля было направлено на увеличение жесткости крыла на кручение и повышению несущих свойств плоскостей. С другой стороны, это несколько увеличило сопротивление крыла, но так как я фанатично люблю минимальные скорости полета, то сознательно на это пошел, хотя и понимал, что это обернется для меня в дополнительную мощность двигателей и меньшую ветропроницаемость модели.

Считаю этот опыт вполне успешным, модель летала на соревнованиях даже в порывистый ветер до 10м/с достаточно безопасно, хотя и не всегда хватало энергетики 1/1 для отлетывания полетного комплекса по времени.

В настоящем проекте, я сохраняю эти же профиля из тех же самых соображений.
Вообще, большая модель уже не столь чувствительна к ветру, и это я очень почувствовал на 3-х метровом “Муромце”, не боясь летать на нем, практически в любую погоду.
А 6-ти метровый должен доставить еще больше наслаждения от полета.

К вопросу об углах заклинения крыла и стабилизатора.

Думаю, этот вопрос имеет смысл рассмотреть более подробно, так как для любого самолета, а тем более биплана, а тем более с такой необычной аэродинамической схемой - это архиважный момент, как впрочем и центровка. Так как эти параметры определяют именно “летучесть” модели, комфортность ее пилотирования и устойчивость на разных режимах полета.

У “Муромца” мы имеем дело со схемой с несущим стабилизатором огромной площади, да еще с огромными рулями высоты, позволяющими балансировать аппарат на сравнительно большом диапазоне полетных углов и центровок.
Правда рули высоты без аэродинамической компенсации, и платой будут увеличенные управляющие усилия.

Бипланная коробка бипланов, как правило имеет вынос одного крыла, относительно другого, как правило верхнего вперед, относительно нижнего. И это создает определенную продольную устойчивость бипланной коробки, так как можно рассматривать ее как своего рода “тандем” или “утку” ( в зависимости как распределены площади крыльев), но с очень маленьким плечом.
Поэтому на бипланах, ГО относительно меньше, чем на монопланах, так как требуются меньшие балансировочные усилия на хвосте.

У “Муромца” все не совсем так, как на большинстве бипланов. 😃
Верхнее крыло на 3/2 больше чем нижнее и вынесено назад, относительно нижнего на 0,11 САХ , за счет большого установочного угла относительно строительной горизонтали.
Плюс огромное ГО на значительном плече.

В принципе, можно рассматривать бипланную коробку, как своего рода “утку” и в этом случае желательно, чтобы переднее нижнее крыло имело установочный угол несколько больше , чем верхнее. За счет этого срыв потока на нижнем крыле будет раньше верхнего, и модель должна просто опустить нос на срывных режимах…
С другой стороны, если теоретически заменить бипланную коробку эквивалентным монопланным крылом, которое будет иметь усредненный угол установки между верхним и нижним, то имеем классическую схему с несущим стабилизатором, как на свободно летающих моделях, тяготеющую уже к “тандему” . По классике, для классической схемы должно быть обеспечено продольное “V” установочных углов, т.е ГО должно иметь меньший установочный угол, чем крыло на пару градусов.

В итоге, мы здесь имеем очень сложный нестандартный случай компоновки, где только летный эксперимент (или продувка) может прояснить ситуацию.

Проект “Муромца 1/10” оказался удачным попаданием в нужные углы и центровку, хотя в процессе летной эксплуатации возникли идеи некоторой корректировки установочных углов.

В итоге анализа и дальнейших размышлений, анализа чертежей и фотографий прототипа, решено несколько скорректировать первоначальные углы.

Все меряется от строительной горизонтали.
Нижнее крыло +8град (+2.5град, относительно верхнего)
Верхнее крыло +5,5град
Стабилизатор + 4 град.
Имеем продольное “V” +2.75град, крыла, относительно стабилизатора.
Выкос оси моторов +2град.
Выкос моторов относительно угла стабилизатора -2град.

Можно предположить, что в полете “Муромец” будет лететь с несколько опущенным носом (на -1 -2 град., относительно строительной горизонтали, а на посадке будет занимать посадочное положение в 0 + 1 град для сброса скорости и мягкой посадки с минимальной скоростью.
Надеюсь, что уменьшение установочных углов на 0,5 - 1 град, по отношению к предыдущему проекту, улучшит поведение модели и чуть снизит ее сопротивление на большинстве режимов полета.

Хочу добавить два слова по профилям. МВА-301 очень был популярен среди резинщиков, обеспечивал неплохое качество планирования и низкую скорость снижения при достаточно малых скоростях. Вы уже использовали этот профиль на предыдущей модели и, как я понял успешно. Но следуя логике законов подобия у большой модели должна увеличиться и скорость, а это может отразиться на характере обтекания профиля. Для снижения вероятности турбулентного обтекания верхних дужек и улучшения ветропроницаемости можно было бы увеличить радиус скругления носка, насколько мне известно у оригинального профиля “Ильи М-ца” был довольно скругленный носок, это особенно полезно для оперения, ну и крыло увеличивает диапазон работоспособных углов атаки при относительно малых скоростях.

с 95% САХ центровки!

Привет Андрей!
вопрос исчерпан, не дочитал сразу до конца…

КРЫЛЬЯ

Первым делом нужен стапель под нижний обвод профиля, размером в одну секцию крыла.

СТАПЕЛЬ
​ Конструкция очень простая, но дающая отменную жесткость при минимальном весе и удобстве эксплуатации. Размеры в плане 1.1 м х 0.55м

Конструкция и технология сборки крыла, отработана мной на десятках моделей. Ядро нервюр - из пенопласта толщ. от 5 до 12 мм, в зависимости от типа нервюры
Лонжероны классические двухполочные с полками из мелкослойной прямослойной сосны и стенками из бальзы с двух сторон

Сборка лонжеронов ведется в стапелях по предварительной разметке

Предварительно собранные пояса лонжеронов:

На основном стапеле нервюры вставляются в промежутки между стенками:

Добавляется задняя кромка и передняя - технологическая из бальзы
Хвостовики нервюр сверху оклеиваются шпоном для лучшего сопряжения с задней кромкой.

Добавляются недостающие стенки между нервюрами

Дело поставлено на поток, этим в основном занимается жена, а я на подсобных работах. Ну там все подшкурить, подготовить, обеспечить комплектующими…😍

Первые секции предварительно собраны, но их … очень много впереди:)

Дальше секции отдаются на шпонирование полок
Шпон 0,3мм клеится на ПВА Момент Столяр с термосушкой утюгом:

Полки и нервюры разные, в зависимости от места установки и функций:

Масштабы бедствия…: 😃

Дело поставлено на поток, этим в основном занимается жена, а я на подсобных работах. Ну там все подшкурить, подготовить, обеспечить комплектующими…

Ннн.да! Где таких находят?!😮:) И проблема будет, Андрей, ведь в декларации к соревнованиям придется писать, что крылья изготовлены не пилотом, а родственной организацией!😉

А какой пенопласт использован? И толщина бальзовых стенок?

Судя по цвету - ПХВ пресованный, обычно, толщ.50мм с корками по плоскостям. Но могу ошибиться, тут появился “роцель” такого цвета 2 и 3 мм.

Офигеваю! В хорошем смысле…
Андрей, респект!

Вот это дело!
Видна рука мастера, полет мысли, не тривиальность замысла и размах строительства!

А какой пенопласт использован? И толщина бальзовых стенок?

Пенопласт - утеплитель, листы толщ. 60мм средней плотности из тех, что встречались. Достаточно долго выбирал и цвет и плотность, пробовал обрабытваемость пенопласта. У нас на строительных рынках достаточно широкий ассортимент его, так что есть из чего выбирать.

Блоки нервюр резались на клубной ЧПУ-пенорезке, шириной примерно 150мм, потом блок разрезался на собственно нервюры с толщиной от 5мм до 15 мм для силовых.
Бальзовые стенки толщиной 3мм с вертикальным направлением слоев. Правда потом стало немного жалко бальзы. Много ее ушло на это дело.

Можно было достичь того же результата (по весу и прочности), с использованием других материалов. Например - пенопласт, как заполнитель между полками, а стенки из шпона, которые были бы подкреплены (по устойчивости) пенопластом.

Нервюры делались сначала образцы, взвешивались, определялась необходимая толщина полки. Сначала планировалась двойная-тройная толщина шпона. Но потом по результатам полученных образцов, было решено ограничится одинарным слоем шпона, который в сочетании с пенопластовым ядром дает великолепные результаты веса , прочности и поверхностной прочности. Так как на крыле нервюры стоят с маленьким шагом, считаю , что этого - сверх-избыточно для получения равнопрочной конструкции секции крыла.

В нагруженных местах - силовые нервюры, большей толщины, и с дополнительными слоями шпона. Это стыковочные нервюры и в районе моторам и стоек.

И проблема будет, Андрей,

Проблема вряд ли будет, так как еще не решили, кто будет основным пилотом на “большом” “Муромце”. Год летных тренировок не прошел даром, жена летит уже очень прилично летную программу F4C. Правда сейчас увлеклась классическим пилотажем 😃, пришлось даже небольшой F3A самолетик сделать для тренировок комплекса (пока С-11) , но это только на пользу общему делу!😎

Так этот пенопласт устойчив к нитро растворителям и циакрину?

Пенопласт - утеплитель НЕУСТОЙЧИВ к нитро и циакрину.

Так как воздушный корабль строится в квартире, то особое внимание уделяется экологичности строительства и применяемых материалов и связующих. А так как за достаточно скромный семейный бюджет - то и применяются общедоступные материалы минимальной стоимости.

Поэтому, практически полный отказ от эпоксидных связующих, циакрина и нитро.
Все клеится на ПВА Момент Столяр.
Стараюсь по минимуму использовать токсичные компоненты.

Один из самых животрепещущих моментов - это обтяжка! Хотелось сделать по классике - на эмалите, который просто обожаю!
Но во-первых, нет его в достаточном количестве и пока не могу найти хорошего источника его добывания.
второй момент - это пока неизвестно, как поведет себя пенопластовый заполнитель при “эмаличивании”, когда внутри крыла будет концентрация нитропаров. Это требует проверки.

Как альтернатива - веду эксперименты по обтяжке каркасов полиэстером на аквалаке, и с пропиткой аквалаком. Результаты получены очень обнадеживающие. Но эксперименты пока не закончены. Все постараюсь показать.

Прототип был обтянут перкалью и пропитан “Составом Сикорского” - смесь яхтенного лака с олифой, дающий характерный желтоватый оттенок обтяжке. Есть идея тоже сделать свой состав, который дал бы “исторически подобный результат”.

Кстати, у Sal Calvagnas, его модель rcopen.com/forum/f82/topic501479/14, по всей видимости, обтянута пленкой под ткань, и на мой взгляд, смотрится неправильно с точки зрения копийности отделки. Нет характерной желтоватости!

Вообще, вопрос конечной отделки и старения - это отдельный и очень непростой. Очень хочется получить вид боевого корабля, живущего в полевых условиях и … сто-летней давности, продырявленного пулями, залатанного , в потеках засохшей касторки и выхлопа “Аргусов”… но это пока мечты…

При покрытии обтяжки нитропокрытиями любой пенопласт внутри раскиснет. Был горький опыт в начале 70-ых. Делали с детьми тренеры с аналогичными нервюрами. При первой же обтяжке все раскисло. Пришлось менять нервюры на бальзу, а остальные модели впервые обтянули “Монокотом”, выручил Липинский их ХАИ.
Дорого, но сердито получаются обтяжки натуральным шифоном. После натяжки влагой и аквалака, олифа разведенная уайт спиритом или скипидаром дадут нужный оттенок. Но опять же вонь!

Приветствую, коллеги!
Как уже ранее говорилось, в судьбе “маленького” “ИМ” была поставлена некая точка после аварии в Виннице в 2013г… Не было особого желания заниматься его восстановлением, хотя оно безусловно планировалось неоднократно.
Теперь, в процессе работы над новым проектом, задача приведения маленького “Муромца” в летную годность стала очень актуальной, и главное - появился энтузиазм это сделать.

Некоторые задачи и идеи предыдущего проекта не были до конца реализованы и появились новые:

1. Планировалось попробовать изменить энергетику ДУ, переходом на 4S аккумуляторы и винты большего шага, с некоторым уменьшением емкости, чтобы остаться в тех же весовых рамках и размерах ДУ.
2. “маленький” ИМ рассматривается как летный полигон для уточнения некоторых настроек, и летных тренировок личного состава Эскадры воздушных кораблей.
3. Еще в процессе эксплуатации, появилась идея и желание испытать ряд элементов 3d пилотажа на ИМ. Но это требовало увеличения энергетики корабля.
4. Для проведения полноценной взаимной воздушной съемки и синхронных полетов летным составом Эскадры.
5. Ряд технологических моментов по обтяжке и конечной отделке логично попробовать на “маленьком”
   Итак, решено было работы по восстановлению и модернизации “маленького” ИМ проводить синхронно с новым проектом, а операции по обтяжке и отделке с некоторым опережением.

Оценим общее состояние планера и основные планируемые работы.

1. Разрушена правая верхняя, внешняя консоль, на которой навешены элероны. Требуется ее полная замена.

2. Старая бумажная обшивка нуждается в полной замене. Это значит, что нужно полностью очистить каркас от всех ее следов.
3. Каркасы несущих плоскостей требуют небольшого ремонта, восстановления некоторых кронштейнов.
4. Шасси требует замены лыж и нескольких стоек и ложементов, обновление покрытий.

5. Фюзеляж требует серьезного ремонта носовой части.
   

6. Пилон крыла нужно делать заново.
7. Обшивка всех поверхностей полиэстером на эмалите (аквалаке)
8. Сборка и расчаливание бипланной коробки.
9. Общая сборка корабля, деталировка, настройка.

Начата сборка каркаса правой верхней внешней консоли:

На “старом” каркасе элеронов проводятся эксперименты по обшивке полиэстером на аквалаке и тонировании обшивки под цвет прототипа:

___________________________________
Сборка каркаса руля направления
На плазе собирается половинка руля из бальзы

… потом добавляется вторая - зеркальная

… и ставятся промежуточные пенопластовые нервюры. Все это потом накроется полками из шпона…

Для сравнения два киля или руля направления в масштабе 1/10 и 1/5
Маленький РН требует капитального ремонта перед обтяжкой.

Сборка секций стабилизатора, рулей высоты, консолей верхнего крыла, элеронов идет по той же технологии, что и основных крыльевых секций.
Но с учетом конструктивной схемы агрегатов.

Немного фотохроники сборки консоли и элеронов:

Сборка каркаса внешних консолей крыла:

Сборка каркаса элерона правого:

Итак осуществлена предварительная сборка всех каркасов несущих плоскостей и органов управления.

Каркасы нижнего крыла: Секции КН-л-1, КН-л-2, КН-пр-1, КН-пр-2

Левое нижнее полукрыло (рядом оно же в масштабе 1/10)

Правая часть стабилизатора с рулем высоты

Каркасы секций верхнего крыла: КВ-л-1,КВ-л-2, КВ-л-3, Эл-л, КВ-пр-1, КВ-пр-2, КВ-пр-3, Эл-пр,

Консоли верхнего крыла с элеронами

Верхнее левое полукрыло:

“Левое нижнее полукрыло (рядом оно же в масштабе 1/10)”
СПАСИБКИ КОНЧИЛИСЬ!
На глаз кажется, что относительная толщина профиля в М1:10 больше чем у М1:5 ???
Спасибо!

Очень точный глазомер, Иосиф!😃❗
Действительно, так и есть на самом деле.
У крыльев масштаба 1/10 относительная толщина профиля 8%
у 1/5 крыльев - 7%

Дело вот в чем. Я сделал шаблон на нервюры Муромца 1/10 профиль МВА-301, модифицированный до 7,4% , но потом положил сверху и снизу полки 2мм. Получился эквидистантный профиль 8%, с чуть затупленным носиком, по сравнению с оригинальным МВА-301 и достаточно толстой задней кромкой.
Это было сделано сознательно из желания увеличить жесткость на кручение крыла и получить эксплуатационную заднюю кромку, менее подверженную деформациям со временем. Это все Удалось! Кромки прямые, хотя им уже 10 лет.
В настоящем проекте 1/5 я решил остановиться на 7% профиле, как более приближенном к профилю прототипа.
Вот эти конечные профиля:

___________________
Продолжаются работы по ремонту консолей “ИМ” 1/10 и подготовке к обтяжке.

Моторамы отремонтированы и значительно усилены, решено было сделать шпонирование боков моторам.

Концевые кронштейны пришлось восстановить, так как они пострадали при последней аварии.
Надо отметить, что конструктивная схема крепления кронштейнов стоек через промежуточную реечку полностью себя оправдала в процессе полетов и двух падений корабля.
Суть вот в чем:
Сам кронштейн приматывается кевларом к реечке из бука 8 х 2мм. А затем реечка с кронштейном приклеивается на полку лонжерона на ПВА.
Это во-первых, распределяет усилия от кронштейна на значительную площадь полки (нет концентратора),
а во-вторых , служит своеобразным “предохранителем” при возникновении нештатных ситуаций по нагрузкам при падении. Т.е. чрезмерная нагрузка просто отрывает реечку от полки, не давая разрушиться самой полке лонжерона и берет на себя роль своеобразного поглотителя удара.
Эти предположения полностью оправдали себя при двух достаточно жестких падениях корабля в 2009 и 2013г. Крыло не было разрушено, хотя часть стоек была вырвана! Нужно было просто заново приклеить реечки с кронштейнами на свои места.

Каркасы нижнего крыла отреставрированы…
Начат процесс обтяжки “маленького” 3м Муромца

Прошлая обтяжка была бумажной. Много операций было направлено, чтобы придать ей более менее реалистичный вид, как я себе его представил на основе фотографий, описаний и изучения репродукций.
Бумажная обшивка пропитывалась разными составами, тонировалась, поверх клеились тоненькие полоски ватмана, для имитации реечек, которыми прибивалась обшивка по полкам нервюр. Обшивка отмывалась, грязнилась и старилась…
Так выглядела обшивка на предыдущей реализации:

Все было замечательно, но эксплуатационность желала лучшего. Появлялись пробоины от эксплуатации, транспортировки… Это добавляло реалистичности заплатками…
Но со временем, обшивка стала довольно таки хрупкой после многих полетов и нахождения под открытым солнцем… были падения, в результате имело место множественное растрескивание обшивки.

В общем, решено было сделать обшивку из полиэстера, с которым уже накоплен опыт работы… правда с эмалитом, по классике.
Все подмывало попробовать сделать обшивку на аквалаке. Что значительно экологичней, так как дает возможность работать в квартире. Да и нет эмалита достаточно, да и нервюры пенопластовые…

Были сделаны тесты, в том числе и длительные выдерживания обшивки, чтобы посмотреть что будет с натяжением обшивки со временем. Проверялась влагостойкость обшивки.
И перед будущей обшивкой большого Муромца, логично сделать эксперименты на маленьком.
Процесс очень не быстрый, предстоит множество операций по отделке обшивки до требуемого вида. Но, посмотрим, что получится…

Первичный процесс приклейки ничем принципиально не отличается от “эмалитного”, только все на бесцветном аквалаке. Здесь видна частичная пропитка части крыла одним слоем.

Подготовка к приклейке верха обшивки

После приклейки, края обрабатываются утюгом со средней степенью нагрева, для качественного и быстрого приклеивания. Потом обрезаются бритвой и еще раз “пришмаливаются” с хорошим нагревом. Это устраняет ворс на краях и дает край без ступеньки.
Обшивка подтягивается утюгом за счет термоусадки ткани на средней степени нагрева.
Потом идет пропитка одним слоем аквалака. Естественная сушка.
Конечно, пропитывать надо одновременно и верх и низ обшивки.
Потом еще раз подтягиваем обшивку утюгом с максимальным нагревом. Тянется великолепно!
Пока все делается прозрачным аквалаком!
Вот примерно так это выглядит на этом этапе:

Обшивка дала прибавку веса примерно 35гр. на метровую консоль. Терпимо.

… но это только начальная стадия всего процесса … и пока только первое полукрыло…

Андрей, пока все красиво… А как потом придать желтоватый оттенок? Красить( или тонировать) полупрозрачной краской?

С желтоватым оттенком вариантов очень много.
Тут главная задача - не переборщить с желтизной.

Главным источником цвета прототипа для меня пока остается публикация в “Крыльях родины” цветной схемы “ИМ”. По правилам копий, этого достаточно, чтобы судить окрас, так как это официальное печатное издание. Есть еще описание цвета: "Самолеты “Илья Муромец” покрывались составом “Патент Сикорского” (горячая смесь олифы со спиртом и яхтенным лаком)
Понятно, что в идеале надо бы иметь цветные фото и образцы цвета… Но увы, есть только черно белые фотографии.

Цвет скорее всего был действительно близкий к этой публикации. Скорее ближе к светло-желто песочному.
Олифа как раз и должна давать такой оттенок по полотну.
Есть намерение сделать этот “Патент Сикорского” и пропитать им настоящее полотно, посмотреть… , а может и попытаться сделать образец цвета. Правда еще не придумал, как его заверить, но идеи есть.😎

Предыдущая реализация все же имела излишнюю степень “желтизны” , по моим сегодняшним оценкам. Это видно на фрагменте разбитой консоли. Но в целом обшивка была вполне реалистична.

На реставрируемом маленьком “Муромце” буду делать полномасштабный эксперимент с подбором нужной тонировки.

Локальные эксперименты уже идут:

Пробовал плиэстер клеить на прозрачный аквалак, покрывать несколько раз и только потом тонировать аквалаком “под сосну”. Результат наиболее нравится.
Были эксперименты сразу клеить полиэстер на аквалаке “под сосну” и им дальше покрывать. Получается излишняя желтизна.
Можно плиэстер потом покрывать тонировочными акриловыми составами под разные породы дерева, дающие разные оттенки и глубину цвета.
Можно на конечной стадии делать отмывку уайт-спиритом предварительно отлакированного покрытия (но не высохшего) алкидным тонирующим лаком.
Так делалось на предудущей реализации “ИМ”

Одним словом, вариантов ну очень много. Все требуют проверки , чутья, и … риска сделать выбранный вариант на всех поверхностях.
Очень легко переборщить и все придется обдирать… 😍

Получается излишняя желтизна.

Учитывая состав

“Патент Сикорского” (горячая смесь олифы со спиртом и яхтенным лаком)

должно быть достаточно интенсивным желто- коричневым. Олифа - очень темная субстанция, да и яхтенный лак имеет явную тонировку. ИМХО😁