Как строился самолет 2

Изготовление центроплана

Сначала о размерах. Размах крыла, длина хорды, профиль
Кратко:
  1. размах крыльев: 1.5 метра
  2. длина хорды (ширина крыла с элеронами): 25 см.
  3. профиль. Вроде бы Clark 12%. Не помню я уже :)
  4. поперечный угол крыльев: около 3 градусов

Если говорить чесно, то размах крыла самолета в 1.5 метра получился не потому, что так захотел я… а потому, что авиамоторчик изначально покупался не для самолета, а для рабочего инструмента станка с ЧПУ :). Вот и выбран был мотор мощностью 200 ват. А потом почему то захотелось докупить все остальное (про это было рассказано еще в "Истории планера"). А делать самолет с размахом меньше 1.5 для такой мощности – как то не серьезно :) Да и к тому же, после планера с размахом крыльев в метр строить что-то меньше размерами не слишком то и хотелось.

Конечно же для такого большого самолета нужны были хоть какие то чертежи. Они были (тут помог Термит)



Конструкция крыла была запланирована наборная: десяток нервюр из потолочки, один лонжерон из потолочного плинтуса, обшитые листами потолочки. Кроме того переднюю и заднюю кромки крыльев планировалось изготовить из плотного пенопласта. Как именно это сделать, об этом тогда не задумывалось (хотя идея доводить вручную наждачной бумагой очень угнетала, но мысли об кромках были успешно изгнаны из сознания). А пока что надо было изготовить основную часть центроплана.

Сначала были изготовлены нервюры. При помощи выпиленых из фанеры шаблонов - их было изготовлено очень много (не считал даже, запасные будут).



Из плинтуса (простая полоса очень плотного и легкого пенопласта толщиной в 10см) был вырезан лонжерон длиной в 1.5 метра, сразу с поперечным углом 3 градуса.. и сборка крыла началась:



Технология была проста: из потолочки были вырезаны листы - нижняя часть обшивки крыла, на нее был наклеен лонжерон (из-за ненулевого поперечного угла центроплана - крылья делались по очереди). Потом вклеивались нервюры, и уже в последнюю очередь передняя и задняя стенки (к ним потом будут приклеены кромки). Тут главное не забывать контролировать чтобы нижняя часть обшивки хорошо прижималась к ровной поверхности (столу). А то перекосы еще появятся. Для этого между нервюрами лучше положить что-то, чтобы прижать нижние листы. Не обязательно что-то тяжелое. На фотографиях ниже показано то, что получилось (к сожалению фотографий с вклееными передними и задними стенками не сохранилось :( ).



После того, как клей высох (ночи хватило.. чтобы уж наверняка, хотя при правильном использовании "Дракона" уже через полчаса, а то и раньше, можно продолжать работу) решено было приступить к обшивке. Термит предупреждал, что тут придется повозится, но почему то была увереность, что это окажется очень легко. Так и вышло: за счет 5 упаковок офисной бумаги формата А4.
Технология: наносится клей на торцы нервюр, лонжеронов, стенок, на соотвествующие места на самом листе верхней обшивки (приложить один раз лист обшивки, и будет сразу видно куда клей мазать). Ждем положеное время для подсыхания клея, ставим лист обшивки на положеное место на крыле.. и придавливаем сверху пачками бумаги. Причем для большей гибкости на пачках была порвана упаковочная бумага (об колено стукнуть разок посредине). Такой подход к обшивке позволил очень быстро обшить весь центроплан (на каждую консоль - два листа. А если бы была потолочка размерами не 50см, а побольше - например 100см - то и одного листа на консоль хватило бы). Конечно же каждую консоль нужно было клеить отдельно, из-за того самого поперечного угла центроплана.

Маленький нюанс: перед обшивкой сквозь дырки в нервюрах была протянута прочная нитка. На всякий случай, вдруг понадобится вести какие то провода на торцы крыльев... Фотографий обшитого крыла без кромок, к сожалению, не сохранилось.

И на этом работы опять были заморожены. Из-за сильного нежелания делать кромки. Ну нет у меня терпения вручную наждачкой выдерживать профиль по длине в 75см.
Были обдуманы несколько хороших способов сделать все красиво и точно. А главное по возможности быстро. Например - вырезать из фанеры наборный шаблон, на внутреннюю поверхность которого наклеить наждачку, или вот еще идея: толстая пружинистая проволка, через которую пропускается ток, и которая выгнута по профилю этой самой кромки... Собственно последняя идея и напомнила об известном уже способе вырезания профильного крыла из пенопласта: нихромовой проволкой вдоль крыла. А чтобы было точно, быстро, и удобно - было решено подстроить уже почти готовый станок с ЧПУ. За один вечер на станке была построена подсистема нихромовой резки.. и на следующий день получено восемь кусков передней кромки длиной по 25 см. Т.е. даже с запасом.
Тут отдельная благодарность Термиту. Без его прошивки станок бы еще долго не заработал бы так как положено (не то, чтобы я не умел програмировать... просто Термит это делает на несколько порядков быстрее и правильнее ;) ).
Если интересно, то вот видео резки тестовой профильной кромки длиной около 3 см. Вполне неплохо получается. Фотографий и видео резки кромок не сохранилось, к сожалению.


Полученые профильные кромки были приклеены к крылу пятиминутной эпоксидкой.


После этого пришлось немножко поработать шкуркой... все же в некоторых местах между кромками и обшивкой были ощутимые перепады (хорошо, что хоть не больше 1мм) высоты. На пользу аеродинамическому качеству, это конечно же, не пошло... Но деватся было уже некуда. В следующий раз, думаю, что нужно более акуратнее клеить нервюры и плоские кромки. Это если еще будет он - "следующий раз из потолочки" (просто подбивают тут переходить на бальзу или фанеру... хотя об этом чуточку попозже поговорим).
Так как крыло планировалось крепить к фюзеляжу при помощи резинок, то верх был усилен накладками из шпона. Клеились они при помощи все той же эпоксидки.
И вот пришло время для элеронов. Просто от крыла были отрезаны две полосы шириной 3 см. Элероны планировались на всю длину крыла, кроме центральной части, длиной в ширину фюзеляжа плюс пару сантиметров.
Полученое крыло и сами элероны были обтянуты скотчем. Фотография процеса:



При обтяжке главное чтобы скотч ложился ровно.. и немножечко (в несколько милиметров) внахлест. Если вдруг получалась морщина.. то помня о том, что аеродинамика и так уже подпорчена шкуркой, бракованая полоса безжалосно отдиралась и заменялась новой.
А теперь самое интересное (наконец-то :) ). Крепим элероны к крылу при помощи петель (три петли на элерон), устанавливаем кабанчики, сервомашинки, изготавливаем тяги. Ну.. по порядку все же :)
Петли. Для них модельным ножом прорезаем щели в крыле (так уж повезло, что это как раз задняя кромка из синего пенопласта), режем паралельно нижней плоскости посредине высоты кромки. Смазываем петлю капелькой эпоксидки и вставляем ее в крыло. Если перестаратся с эпоксидкой.. то получим ее на самой оси.. где она высохнет и превратит петлю в бесполезный кусок пластмасы. Собственно, с первой петлей у меня так и получилось. Пришлось клей оттуда забирать... и потом пять минут проворачивать петлю туда-сюда.. чтобы не присохло. Так что - эпоксидки действительно немного. (А лучше не на петлю эпоксидку.. а зубочисткой затолкать ее в прорезаную щель, так я делал при креплении последних петель). Потом еще можно усилить крепление зубочистками, протыкая ими крыло сквозь дырки петель. А чего это я словами обьясняю? :) Вот.. схема:



Средняя петля была чуточку доработана: просверлены дополнительные отверстия под кабанчик, чтобы прикрепить кабанчик и одновременно зафиксировать петлю.
Да.. и еще. Щели нужно старатся прорезать максимально ровно. Т.е. паралельно нижней плоскости. А то ведь элерон будет криво поворачиватся. Либо изгибатся при повороте. А оно нам надо? (признаюсь... у меня немножечко так и вышло... :( )
Фотографии процеса установки петель:




После этого изготавливаем тягу. Берем зубочистку.. и надеваем на нее вот эти штучки:



Причем ориентируем их перпендикулярно друг другу. (ось поворота элерона и ось сервомашинки у нас будут перпендикулярны). Фиксируем их на зубочистке эпоксидкой.
Размечаем и вырезаем место для сервомашинки.



На фото кстати видна сама тяга.

Пришло время вспомнить о крепкой нитке, которую мы перед обшивкой протягивали. Нам в крыле нужно протянуть провода на сервомашинки и провод на навигационные огни на торцах крыла (простые светодиоды). Так как размах крыла у нас большой.. то провода на сервомашинках пришлось удлинять. А потом все эти провода пришлось протягивать внутри крыла. Еле получилось, кстати. Могу сказать одно.. на следующий раз провода буду прокладывать сразу ДО обшивки.
Фотография проводов к сервомашинкам



При планировании места под сервомашинку нужно ее выставить на таком удалении от элерона, чтобы тяга при нейтральном положении элерона была как раз напротив оси сервомашинки.
При установке сервомашинки - главное обеспечить ее жесткое крепление к крылу, а точнее и к верхнему листу обшивки.. и к нижнему. К нижнему сервомашинка не доставала, пришлось подкладывать кусочки потолочки. Все это промазаное клеем "Дракон" (ну или "Титан".. любой полимерный). Саму машинку клеил эпоксидкой. А по хорошему (т.е. в следующий раз) лучше бы спроектировать крыло так, чтобы было специальное посадочное место под сервомашинки. Хотя.. и так получилось достаточно жестко.

Изготовление фюзеляжа

Фюзеляж было решено делать коробочным (ммм.. ну не могу подобрать нужного слова - простая коробка со шпангоутами). По моей просьбе Термит снял мерки со своего Тайгера, и после пересчета (у него размах крыльев 1.86, у меня 1.5м) я получил размеры для разметки деталей фюзеляжа. Хотя... на фотографиях это будет сильно заметно - я забыл пересчитать высоту фюзеляжа, и он у меня получился очень своеобразным.
На фотографиях представлены некоторые этапы сборки:


Вырезал и склеил нижнюю основу. Хорошо видны накладки


Приклел шпангоуты


Приклеиваю боковинки. Книга в качестве пресса лежит :)


Осталось еще приклеить боковину хвостовой балки


Отсек, над которым будет крепится крыло. Хорошо видно как именно крепились шпангоуты. Кусок плинтуса приклеен для усиления шпангоута


Примерил крыло на полусобраный фюзеляж (обтяжка крыла и фюзеляж делались паралельно)


Приклеиваю под прессом верхнюю обшивку хвостовой балки


Усиление секции под крыло. Эпоксидкой приклеил куски пенопластового плинтуса


Площадка под будущую мотораму

Немножко о мотораме. Сделаная еще до постройки планера фанерная моторама была посажена на кусок синего пенопласта. А этот кусок пенопласта был приклеен на площадку, показаную на фотографии выше. Как оказалось впоследствии - такая схема крепления мотора была очень неудобна да и своего основного назначения: точно держать мотор, и при лобовомм ударе сохранить мотор в рабочем состоянии - она не выполняла на 100%.



Примерка и установка мотора. Размеры пропеллера не впечатляют... это да


И снова примерка крыла (уже обтянутого и из шпоновой накладкой) на почти готовый фюзеляж.

Фотографий процеса изготовления стабилизатора не сохранилось. Впрочем там нет ничего хитрого. Для стабилизатора из потолочки были вырезаны две одинаковые детали, между ними вставлено две деревяных палочки (шампуры для фруктов.. кажется так они называются. Длина около 25 см, очень легкие, но прочные - отличный материал для самолетстроения) и все это было склеено под прессом. Руль направления делался точно так же. Рулевая поверхность стабилизатора была сделана аналогично элеронам. Рулевая поверхность киля - не делалась (все равно я его практически никогда не использовал в симуляторе. Да и петель уже не хватало)
Тяга руля высоты была склеена из нескольких вышеописаных шампуров, для нее были проделаны дырки в шпангоутах. Рулевая машинка была размещена в секции под крылом.
Дальше принялся за изотовление шасси. Долго размышлял из чего делать стойки, пока не увидел в магазине какие то алюминивые пластины. Вот из них я стойки и делал (Конечно же такие шасси весили очень много - кажется около 200 грам).


Формирование и примерка стоек


Готовые стойки с колесами. Посредине идет резьбовая шпилька. Для жесткости :)


Примерка готовых шасси


После этого остались мелочи: вставить в фюзеляж штыри для крепления крыла, придумать крепление липольки, настроить положение шасси, приклеить на крыло выступы, которые будут фиксировать крыло на фюзеляже, закрепить бортовую видеокамеру.
Ну и наконец то - надо было приклеить руль направления :). Его сознательно не устанавливал до последнего момента, чтобы небыло соблазна пойти летать на полуготовом самолете (а такое желание возникало постоянно!)
Настройка положения шасси. Для этого нужно полностью собрать самолет, установить и закрепить липольку. Потом закрепить переднюю стойку, желательно чем поближе к моторной части. И двигая стойку с двумя колесами добится почти устойчивого состояния самолета. Самолет должен стабильно стоять на колесах, но должен очень легко опускать хвост при малейшем усилии со стороны. При этом при снятии усилия - самолет должен самостоятельно вернуть свое первоначальное положение. Это нужно для того, чтобы самолет смог взлететь (ведь при взлете - самолет должен поднять нос вверх только при помощи руля высоты, а там не слишком большие усилия).
После настройки положения шасси - нужно проверить центровку самолета. Это можно сделать достаточно точно при помощи пальцев. Пытаемся поднять самолет упираясь пальцами об нижнюю поверхность крыла и находим такие точки на крыле, при которых самолет стоит на пальцах ровно, не заваливаясь вперед или назад. Т.е. мы по сути находим положение центра тяжести самолета. Он должен быть размещен на 20-22% длины хорды крыла от переднего края. (Это я сейчас уже знаю эти цифры, а тогда думал, что 33% - это нормально. Т.е. треть хорды крыла).
Если центровка неправильная, то пытаемся исправить это. Лучше всего это делать, двигая начинку. Например липольку. Если это невоможно, то тогда самолет надо догружать чем-то. Как правило - центровка получается слишком "задней", т.е. выше 30%. А значит нужно догружать моторный отсек. При этом надо помнить о правиле рычага, чем дальше от центра тяжести - тем меньший вес нужен для исправления центровки.
А еще, после того как исправили центровку - нужно опять проверить устойчивость самолета. Усилие опускания хвоста должно оставатся минимально возможным. Т.е. после догруза моторной части - придется наново настраивать положение задней стойки шасси. А учитывая, что она весьма прилично весит, ее положение будет менять центровку, которую потом нужно опять исправлять, после которой опять надо проверять устойчивость.. .стоп, стоп, стоп! В общем не все так страшно, точная центровка нам не нужна - достаточно попасть в диапазон 20-25%. Да и аеродинамические силы от руля высоты не такие уж и слабые :)
Если что-то закрепить на хвосте, который очень далеко от центра тяжести, то центровка очень сильно сместится назад, и исправить ее будет нелегко (прикидочно - мотор размещен в три раза ближе к ЦТ чем хвост - а значит 10 грам на хвосте придется компенсировать 30 грамами у моторного отсека)
Это я к тому, что я забыл прикрепить бортовую видеокамеру. А так как ее планировалось крепить на хвосте, то это нарушило настроеную центровку... и пришлось ее настраивать опять. Но, чесно говоря, это только звучит страшно и сложно - на самом деле это несложно (если конечно же вы не загнали ее в 50% или еще дальше, тогда да - будет сложно).
А вот фотографии готового самолета, полностью готового к полету:







И последний штрих - настройка положения видеокамеры, чтобы "смотрела" точно по центру.




А теперь - оставалось только дождатся подходящей погоды и... наконец-то испытать самолет. Все, что происходило дальше, читайте здесь.
А все, что происходит с этим самолетом сейчас - читайте здесь.


Механик. 2010



Хостинг от uCoz