ВИНТОКРЫЛ КЛАССА F3C

Долгое время вертолеты оставались практически единственными летательными аппаратами, не поддававшимися моделированию. Кинематическая и механическая сложность конструкции, а также совершенно непривычные приемы пилотирования делали их заманчивым, но - увы! - недостижимым объектом для воспроизведения в миниатюре. Правда, время от времени на соревнованиях экспериментальных моделей появлялись таймерные (скорее полусхематические) вертолеты, они копировали только основные признаки винтокрылых машин.

Положение несколько изменилось с появлением в ряде стран сложнейших наборов-посылок. С их помощью авиамоделисты овладевали тонкостями управления радиогеликоптерами. Самые опытные создавали на основе таких наборов свои, варианты конструкций. Мы уже писали о подобных экспериментах - в частности о машинах, построенных мастерами спорта СССР В. Макеевым и И. Цибизовым. Сейчас можно с уверенностью констатировать: они проложили дорогу многим энтузиастам радиоуправления моделями. Сегодня постройка радиоуправляемого микровертолета под силу уже не только умельцам-одиночкам. Разработано несколько систем обеспечения устойчивости аппарата, все четче становится кинематическая схема привода. И наконец, эти модели перестали быть экспериментальным видом на международной спортивной арене - ФАИ ввела класс радиоуправляемых моделей вертолетов F3C, утвердила правила проведения соревнований, комплекс фигур пилотажа и технические требования.

Изготовление отдельных деталей и узлов подобного аппарата требует прецизионного станочного парка, применения высококачественных дефицитных материалов. Иной путь избрал чехословацкий моделист Алоиз Непрвный - его «геликоптер» прост, воспроизводим, в условиях мастерской с минимальным станочным оборудованием, например в школьной. К тому же «Хеликс» - так конструктор назвал свое детище - обладает хорошими летными качествами, что делает его привлекательным для начинающих моделистов-вертолетчиков. Сегодня мы рассказываем об этой модели. Ее описание подготовлено по материалам журнала «Моделяр» (ЧССР).

По схеме эта радиоуправляемая выгодно отличается и от известных наборов-посылок, и от их вариантов и модификаций. Размеры и масса аппарата позволяют отнести его к моделям средней величины (в сравнении с европейскими вариантами). Благодаря высокой энерговооруженности и устойчивости "Хеликс" легко держится в воздухе, управлять им нетрудно даже при сложных погодных условиях, требования к обслуживанию узлов минимальны.

Модель создавалась как полукопия чехословацкого вертолета ХЦ-4Б. Выбор прототипа оказался удачным: стеклопластиковый корпус сравнительно небольшого сечения получился настолько жестким и прочным, что дополнительных шпангоутов, усилений и узлов для крепления механики не потребовалось.

«Хеликс» быстро завоевал популярность у чехословацких моделистов. В пользу конструкции говорят и ее успешные рекордные полеты. Рекорды скорости (№ 38 по ФАИ) с результатом 68,371 км/ч и дальности попета по замкнутому маршруту (№ 39 по ФАИ) с результатом 20 км установлены именно с этой моделью.

В руках «пилота», свыкшегося с управлением, «Хеликс» выполняет почти весь акробатический (!) комплекс ФАИ для вертолетов, исключая лишь небольшую его часть (авторотация, полет «на спине», «кубинская восьмерка» n аналогичные фигуры). Причина этого - в отсутствии системы изменения шага. Введение подобной системы значительно повысило бы требования к классу радиоаппаратуры, ресурсу двигателя, намного усложнило ряд узлов привода и, что самое главное, чрезвычайно затруднило бы обучение пилотированию. Кстати, те, кто уже познал азы модельного вертолетовождения, могут применить на «Хеликсе» сравнительно несложную втулку ротора с системой изменения шага.

Модель может быть оборудована любой достаточно надежной аппаратурой, точно отслеживающей движения ручек передатчика. Надо отметить, что требования к системе управления вертолетом намного выше, нежели к самолетной - обычная модель (даже если это «пилотажка») в значительной мере инерционна, медленно же летящий или зависший вертолет может отозваться на секундный отказ аппаратуры переходом в совершенно непредугадываемое положение, завершая обычно этот «маневр» последующим беспорядочным падением.

Силовая установка «Хеликса» - калильный двигатель рабочим объемом 10,0 см3 мощностью не менее 1,3 л. с. Использование моторов меньшей кубатуры крайне нежелательно. Хотя некоторые гоночные 6,5-кубовые «калилки» и имеют большую мощноть, развивают они ее лишь в узком диапазоне высоких оборотов. Для модели же, на которой отсутствует система управления шагом, двигатель должен обладать максимально пологой характеристикой в широком диапазоне частот вращения.

Достаточно высоки требования и к стабильности режимов двигателя - вплоть до самого малого «газа», - и к приемистости (способности быстро изменять режим без сбоев). Выполнение этих требований зависит, в частности, от конструкции и качества изготовления регулируемого карбюратора. Образцы с дросселированием только лишь по «воздуху» неприемлемы. С отлаженным карбюратором двигатель должен после продолжительной работы на малом газу резко выходить на максимальные обороты, не проявляя склонности к остановке. Мотор, неспособный «ходить» за ручкой передатчика, на модели вертолета лучше не использовать.

Система питания обычная, с наддувом бака давлением, отбираемым из объема глушителя. Рекомендуется при тщательнейшей заботе о чистоте топлива не вводить фильтр в трубки питания: некоторые не без основания считают, что в холодную погоду сгустившееся касторовое масло может осаждаться на сетке фильтра и частично перекрывать ее, вызывая перебои в подаче. На всех других объемах (заправочная колба, канистра) фильтры обязательны. Топливо общепринятого состава: 80% метилового спирта и 20% касторового масла. В нитрировании (для повышения мощности) нет никакого смысла. Модель и так легко разгоняется вплоть до критической скорости, когда мягкий шелест лопастей сменяется четким «хрустом» срывающегося с лопастей потока воздуха, и этот новый звук становится явным сигналом отом, что надо «притормозить» вертолет.

С учетом высочайших требований к надежности работы силовой установки (модель не может авторотировать!) топливный бак объемом 500 см3 изготавливается из прозрачной, полиэтиленовой! фляги или флакона и устанавливается так, чтобы даже на значительном расстоянии было отчетлива видно, много ли в нем осталось топлива.

ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ

Фюзеляж выклеивается матричным способом из двух слоев стеклоткани, пропитанных эпоксидной смолой. Внешний слой тонкий, служит для образования высококачественной поверхности, не требующей дополнительной обработки и полировки. Изготовление макета-болванки, стеклопластиковой «негативной» матрицы и выклейки половин фюзеляжа ведется по хорошо известной моделистам методике. Дополнительный слой толстой стеклоткани укладывается по внутренней поверхности киля в местах расположения узлов привода рулевого винта и крепления хвостового костыля, по миделевому сечению фюзеляжа и по периметру выреза кабины. Еще во время выклейки должны быть установлены буковые бруски крепления силовой установки (без отверстий под винты), бальзовое обрамление бортовых отверстий под бак. Под третий слой по контуру кабины вкладывается пластиковая трубка («соломинка» для лимонада), образующая усиленное обрамление довольно крупного отверстия. После взаимной подгонки половин фюзеляжа они соединяются проложенной изнутри по всему шву лентой стеклоткани, внутри киля эта лента притирается через предварительно прорезанное отверстие под узел привода рулевого винта. Масса выклейки фюзеляжа не более 800 г. Шпангоуты, замок фонаря и другие элементы клеются на стеклопластик составами, обладающими высокой адгезией к отвержденной эпоксидной смоле и стойкими к воздействию метилового спирта. (Как показала практика, смола в качестве клея для крепления деталей на стеклопластике малонадежна, особенно в условиях значительных вибраций.) В крайнем случае при использовании "эпоксидки" поверхность боковин тщательно подготавливается - обезжиривается и обрабатывается обломком ножовочного полотна.

Надо заметить, что классическая цельнобальзовая конструкция фюзеляжа для радиоуправляемого вертолета практически неприменима. Кроме большей трудоемкости изготовления этого непростого по форме элемента и значительной сложности внешней отделки, деревянный вариант менее прочен и, что гораздо важнее, менее ремонтоспособен.

Тем, кто захочет создать модель с иными очертаниями фюзеляжа, можно посоветовать следующее. Во-первых, старайтесь уменьшить его поперечные сечения. Только при узком корпусе можно избежать необходимости установки множества силовых переборок и шпангоутов, небольшая площадь поверхности выклеек позволит создать легкий аппарат достаточной прочности.

Стабилизатор вышкуривается из бальзовой пластины толщиной 5-7 мм. Его половины устанавливаются на проволочные штыри киля, и после высыхания (или отверждения) клея оформляется зализ, шпаклюется и вышкуривается поверхность оперения.

Тому, кто не обладает опытом пилотирования радиоуправляемого вертолета, рекомендуется устанавливать на него только шасси с лыжами. Трехстоечное шасси с сильно разнесенными колесами, входящее в комплект ряда наборов-посылок, рассчитано на посадку на взлетную полосу высокого качества, причем без малейшего бокового скольжения. При полетах над площадками с мощным травяным покровом рекомендуется заменять лыжи на надувные баллоны-поплавки. Погрешности в пилотировании на посадке со значительной поступательной скоростью могут привести к капотированию модели. Чтобы избежать этого, удлиняют передние концы лыж либо, как сделано на «Хеликсе», вытягивают вперед носовую часть фюзеляжа.

Механика привода. В первую очередь познакомьтесь с чертежами и перечнем отдельных деталей, подготовьте исходные материалы, крепеж, шарикоподшипники и другие мелкие элементы. Внимательно изучите принцип действия каждого узла и каждой системы - это намного облегчит работу по изготовлению узлов и деталей модели. Не рекомендуем экспериментировать в области формы, размеров деталей и применяемых материалов. Как показала практика, почти го всех подобных случаях ожидаемых улучшений добиться не удалось.

Силовая установка и привод ротора. При изготовлении маховика его вначале обрабатывают со стороны, обращенной к двигателю. На этом этапе последней выполняется коническая поверхность под зажимную втулку коленвала, в ней устанавливают заранее выточенную заготовку втулки и растачивают ее по диаметру посадочной шейки коленвала. Затем маховик переворачивают и фиксируют в патроне токарного станка противоположной стороной с помощью оправки, имитирующей вал двигателя (таким образом достигается максимальная соосность всех цилиндрических поверхностей маховика и, следовательно, обеспечивается минимальный уровень вибраций), и обрабатывают до конца.

Фрикционную втулку лучше вырезать из материала, применяемого для накладок тормозных башмаков автомобиля - феродо. Заменителем может стать текстолит. Заготовку втулки обрабатывают начисто только по внешнему диаметру, по всем остальным размерам оставляются припуски для совместной обточки с тормозным барабаном. Втулку заклеивают в барабане на эпоксидной смоле, для надежности соединения посадочное гнездо должно иметь значительную шероховатость. После отверждения смолы барабан крепится в патроне на оправке, соответствующей по размеру оси муфты, и втулка растачивается. Внутренний диаметр ее на 0,6-0,8 мм больше внешнего размера ведущего элемента. После этого барабан устанавливают на оси, в деталях просверливают сквозное отверстие и в нем заклепывают стальной штифт. В готовый кронштейн ведущего вала на горячей посадке запрессовывают шарикоподшипник, а в него с помощью трубчатой оправки вставляют вал с барабаном. Теперь дело за ведущей шестерней.

После насадки на вал она крепится штифтом, перед сборкой под нее прокладывают шайбу внутренним диам. 6 мм. Ее лучше вырезать из листового материала, увеличив внешний диаметр до наружной обоймы шарикоподшипника - это предохранит подшипник от попадания в него пыли и грязи.

Размеры маховика выбраны такими, что позволяют без доработок устанавливать его практически на любые двигатели. Но все же нужно проверить, не будет ли слишком длинный коленвал применяемого мотора (если это не OS MAX 60) упираться в коренной подшипник оси барабана. Если все нормально, можно собирать узел до конца. Контрольная сборка заключается в установке на маховике ведущего элемента муфты на двух винтах М4 X 15 и монтаже коренного подшипника вместе с узлом оси барабана. Теперь с максимальной точностью замеряется расстояние от отверстий в лапках двигателя до переднего торца кронштейна. Эти размеры позволят разметить заготовку основания, выполнить в ней крепежные гнезда, отверстия и выемки под картер и элементы привода. Вырез под картер делается несколько длиннее (примерно на 12 мм), что позднее облегчит операции по демонтажу мотоустановки в случае замены износившегося пускового ремня (этот клиновидный ремень может быть взят от привода электрической швейной машины). После затяжки винтов крепления двигателя и кронштейна контролируют легкость вращения оси с барабаном, даже при полном натяжении пускового ремня ведущий элемент муфты не должен касаться барабана.

Сборка главной передачи и привода рулевого винта. После монтажа силовой установки на основании на нем же крепится полностью собранный и отрегулированный узел привода рулевого винта. Заглушив окна выхлопа двигателя и карбюратора и нанеся на открытые шарикоподшипники толстый слой технического вазелина, сверлим отверстия диам. 2,5 мм в кронштейне привода совместно с основанием. Капроновое зубчатое колесо во время выполнения этой операции плотно прижато к ведущей шестерне. В кронштейне нарезается резьба МЗ, а в основании отверстия рассверливаются до диам. 3 мм и зенкуются с нижней стороны основания под потайные головки винтов. После сборки контролируется легкость вращения привода.

Теперь дело за монтажом нижнего подшипникового узла оси несущего ротора. Капроновое зубчатое колесо крепится на фланце оси гайкой и дополнительно фиксируется винтом МЗ с конической головкой. Особое внимание при сборке надо обратить на зазоры в зубчатых зацеплениях передач: плотный контакт зубьев и отсутствие заеданий при вращении - Залог уверенной работы всей механической части модели вертолета. После нескольких минут обкатки с действующим двигателем шестерни прикатываются друг к другу, в дальнейшем зацепление служит надежно и долго (ресурс передачи в несколько раз превышает ресурс двигателя). Зазоры в зацеплении устраняются введением прокладок под внешнюю обойму шарикоподшипника оси несущего ротора. Сборка подшипникового узла заканчивается установкой трубчатой соединительной муфты и фиксацией ее на оси резьбовыми шпильками (винтами). Заклепывать их не следует: при эксплуатации модели необходимость в расстыковке этого соединения появляется не столь уж редко.

Зубчатое колесо несущего ротора дополнительно поджимается к ведущей шестерне роликом - шарикоподшипником, посаженным на ось-эксцентрик. Последняя фиксируется в кронштейне гайкой с подложенной под нее разрезной шайбой. На основании двумя винтами крепится «козелок» для навески пускового ремня. После этого можно считать силовую установку с главной передачей и приводом рулевого винта готовыми к монтажу в фюзеляже.

Система охлаждения. Заготовка турбины вентилятора вырезается из листа Д16Т толщиной 1 мм. Перед прорезкой линий, отделяющих лопасти друг от друга, в местах их окончаний просверливаются отверстия диам. 2 мм. Лопатки плавно закручены, резкие углы перегибов могут привести к их обрыву во время работы двигателя. Турбина зажата на оси вместе со шкивом двумя гайками, в дополнительной фиксации это соединение не нуждается. Срок службы подшипников оси вентилятора - около двух лет даже при интенсивной эксплуатации вертолета; систематически надо контролировать лишь состояние пассика привода турбины.

При изготовлении металлических пластин крепления воздушного канала охлаждения в середине их центральных окон предварительно сверлятся отверстия диам. 1 мм, в них вставляется технологическая шпилька. Это позволит совместно просверлить все отверстия диам. 2,1 мм под стяжные винты. Окна выпиливаются лобзиком, с его же помощью нижняя пластина разрезается на две части. Приведенные на чертеже размеры относятся к варианту с двигателем OS MAX 60FSR, в ином случае эти размеры, как и толщина пластин, будут другими. Разрезная пластина должна плотно вставляться между ближайшими к выхлопному патрубку двигателя ребрами охлаждения цилиндра, а вторая с небольшим зазором проходить через всю рубашку цилиндра к первой.

Стеклопластиковый канал выклеивается на деревянной, покрытой разделительным слоем (например, «Эдельваксом») модели из одного слоя ткани средней толщины. Размеры сечения центральной части модели близки к очертаниям рубашки и головки цилиндра. Невыполнение этого условия может привести к тому, что вокруг оребренной части мотора образуется «подушка» горячего воздуха и охлаждающий поток будет обтекать ее, не сдувая. После отверждения смолы вы. клейка разрезается на симметричные половины, снимается с модели и вновь склеивается. Шов усиливается лентой ткани, а от оси цилиндра до заднего торца канала снаружи накладывается еще один слой. На еще не затвердевшую смолу устанавливается верхняя металлическая пластина с хомутами, стыки промазываются клеем, и узел, стянутый винтами с гайками, оставляется до полного отверждения. Затем в канале прорезаются отверстия под двигатель и свечной ключ, выходной участок канала дорабатывается при монтаже силовой установки в фюзеляже. Во входной части после контрольной сборки заклеивается и фиксируется винтами трехлапый кронштейн турбины.

Головка ротора. Прежде всего о некоторых особенностях изготовления элементов узла. При выполнении резьбы М4 в вилке ротора не пользуйтесь третьим, чистовым метчиком - резьба должна быть плотной. Классные отверстия в сухарях лопастей сверлятся и развертываются совместно с поперечиной ротора. Шаровидная втулка автомата должна иметь правильную сферическую форму, иначе шайба автомата в некоторых положениях будет заедать или образуется недопустимый люфт.

Сборка головки довольно проста, Монтаж всех деталей, кроме распорных втулок, находящихся около шаровидной, а также верхнего подшипникового гнезда оси и поводка, может вестись отдельно от модели.

Работа начинается с напрессовки шарикоподшипника на шайбу автомата перекоса по «горячей» посадке. Нагретый подшипник надевается на шейку шайбы, в нее вкладывается шаровидная втулка, последним запрессовывается кольцо-замок. После охлаждения собранного узла на внешнюю обойму подшипника насаживается нагретое кольцо автомата. В его гнезда ввинчиваются три шкворня, они доводятся до обоймы подшипника и контрятся в таком положении гайками МЗ. Аналогично устанавливается и четвертый шкворень - в боку шайбы автомата, в торец ее вставляется палец поводка (он не должен касаться подшипника). На все шкворни навинчиваются серьги. Их грани следует опилить так, чтобы детали не задевали друг друга ни при каких наклонах и углах поворота узла.

Сборка непосредственно головки начинается с запрессовки подшипников в корпус, после чего в нем монтируется вилка ротора на винтах М4 с шестигранной головкой. Последние, максимально допустимой длины, не должны касаться оси стабилизирующего ротора, которая проходит во второй паре подшипников корпуса через прорезь в вилке. При затянутых винтах она должна легко поворачиваться во всем диапазоне углов. На ось стабилизирующего ротора, выставленную симметрично относительно корпуса, с обеих сторон надеваются шайбы диам. 4 мм, затем с одной стороны насаживается фиксатор, а с другой - угловая тяга с серьгой. Разрезной зажим тяги затягивается винтом, под головкой которого прокладывается разрезная шайба. Собранный узел скрепляется с поперечиной ротора (установка разрезных шайб обязательна!). Далее монтируются ограничители подъема и свеса лопастей и сухари, оси которых контрятся пружинными шайбами или проволочными кольцами. Сухари проверяются на легкость поворота, после чего навинчиваются на ось и зажимаются контргайками лопасти стабилизирующего ротора. Они могут быть выполнены из бука, тогда в них заклеиваются резьбовые втулки, дюралюминия или текстолита. Бальза же для их изготовления не подходит - стабилизирующий момент является следствием возникновения гироскопических сил, при легком стабилизирующем роторе вертолет становится неуправляемым. Само собой разумеется, что этот ротор, как и несущий, идеально отбалансирован.

Рулевой винт. Длительная эксплуатация показала, что в хвостовом узле привода рулевого винта есть ряд элементов, требующих особого внимания как при изготовлении отдельных деталей, так и при сборке. Проволока для гибкого вала, соединяющего двигательный привод с хвостовым узлом, должна быть из высококачественной стали; крайне важна и прямолинейность заготовки. Применять струну большего диаметра, искать замену приведенному варианту весьма нежелательно. Проволока выполняет роль торсиона, предохраняющего хвостовой узел и конические шестерни от поломок (вал допускает закрутку до пяти оборотов!). Автор применил для изготовления этого элемента центральную жилу из штыревых гибких антенн списанных переносных радиостанций.

Значительные нагрузки испытывает и винт, являющийся осью поворота лопасти по углу атаки. Он должен быть выполнен из высококачественной стали.

Следующий элемент, оказывающий немаловажное влияние на ресурс и надежность всего узла, - зубчатая коническая передача. В новом, только что смонтированном зацеплении не должно быть зазоров (этого добиваются с помощью установки тонких металлических прокладок под элементы корпуса и подшипники), после обкатки пятна контакта на поверхностях всех зубьев должны располагаться на одинаковых местах.

ОТ РЕДАКЦИИ.

Для гибкого вала в крайнем случае допустимо применение проволоки марки ОВС, даже если она была смотана в кольцо. Но это потребует изготовления простейшего устройства, позволяющего растянуть заготовку с напряжением, превышающим предел пропорциональности, перейдя таким образом в область пластических деформаций. Нагрузки, близкие к разрывным, и вызванные ими остаточные деформации растяжения обусловят полное выравнивание вала. При этом надо учитывать, что потребные усилия могут быть весьма большими. Так, для выравнивания проволоки марки ОВС диам. 1,3 мм оно может доходить до 200 кг (разрывное усилие). Наибольшая сложность здесь - в конструкции захватов концов заготовки: при пробном разрыве образца (эта операция обязательна, она дает возможность определить точно разрывное усилие, чтобы потом давать близкие значения нагрузок, да и о качестве материала можно судить именно по этой величине) разрушение должно происходить на свободном от посторонних влияний участке проволоки. Может оказаться удовлетворительным вариант с использованием бытового карниза «Струна», в комплект которого входят и проволока диам. 1,25 мм из легированной стали, и узлы, позволяющие выпрямить ее методом растяжения.

Сборка узла рулевого винта ведется следующим образом. В ступицу каждой лопасти запрессовывается подшипник и фиксирующее кольцо. Предохранив полость подшипника слоем технического вазелина, просверливают сквозное отверстие диам. 2,4 мм через ступицу и кольцо, в нем нарезают резьбу МЗ. С одной стороны в образованное гнездо ввертывается шкворень - такой же, как и в автомате перекоса несущего ротора. Его ось должна быть направлена точно в сторону передней кромки лопасти, причем резьба в отверстии под винт крепления лопасти располагается в ступице со стороны фюзеляжа, в противном случае будет затруднена замена деревянных лопастей при их возможной поломке. С другой стороны ступицы ввертывается короткий винт Ml и проверяется, не мешает ли он и шкворень свободному повороту узла относительно головки рулевого винта. После этого удаляется вазелин, на шкворне устанавливается серьга, и собранная ступица крепится на головке винтом из легированной стали. Лопасти зажимаются в ступицах, винты их крепления контрятся гайками со стороны фюзеляжа.

Собранная зубчатая передача рулевого винта обильно смазывается машинным маслом и ставится для обкатки на токарный или сверлильный станок на 15-45 мин. На хвостовика ведомой шестерни с помощью винтов МЗ монтируется укомплектованная головка, а на ведущей - хомут цанги с двумя болтами М4 (применение винтов нежелательно из-за больших радиальных усилий, возникающих при их закручивании). На центральную тягу навинчивается и запаивается металлическая оконцовка, две аналогичные крепятся винтами М2 к капроновой планке управления шагом. Этим заканчивается сборка хвостового узла и подготовка его к монтажу в фюзеляже.

Лопасти несущего ротора. В основном из-за упрощения обработки лопасти имеют на всей своей длине постоянный профиль Clark-Y, геометрическая крутка отсутствует, - установочный угол одинаков для всех сечений. Передняя половина каждой лопасти буковая, задняя - из бальзы средней плотности. Так как начинающему «вертолетчику» понадобится не один комплект лопастей, лучше изготовить сразу несколько пар, да и из большого количества заготовок проще выбрать пары примерно одинаковой массы.

Единая заготовка склеивается из бальзовой пластины (толщина 30 мм, длина 650 мм, ширина - максимально доступная) и трех буковых таких же размеров, ко толщиной 8 мм, на эпоксидной смоле. На ленточной или циркулярной пиле заготовка разрезается на бруски толщиной 10 мм, обрабатываемые затем по профилю лопасти. Эту операцию лучше выполнить специальной фигурной фрезой после фугования нижней плоскости. Ручная же обработка верхней поверхности по шаблонам трудоемка, длительна и менее точна, чем механическая. Да и возможный разброс деталей по массе при первом способе значительно больше. После завершения работы заготовки несколько раз покрываются эмалитом, шпаклюются нитролаком с замешенной в нем детской присыпкой и после высыхания вышкуриваются. Корневая часть каждой лопасти обтягивается тонкой стеклотканью на эпоксидной смоле, а на всю поверхность накладывается длинноволокнистая бумага на эмалите. Поочередным вышкуриванием и лакировкой добиваются получения несильного ровного блеска, затем следует основательная сушка.

Балансировка лопастей. К этой операции нужно отнестись с максимальным вниманием. Достаточно сказать, что разница в массе лопастей всего лишь в 1 г вызывает появление дебалансирующей центробежной силы, равной 450 гс! Необходима балансировка как статическая, так и динамическая. К последней мы вернемся при разговоре об отладке модели в целом, сейчас же расскажем о статической. Прежде всего отбираются пары лопастей с разбросом по массе не более 5 г (больший устранить слишком сложно). Уже на данном этапе понадобятся лабораторные весы с точностью взвешивания не менее 0,1 г. Путем вывешивания на ребре дюралюминиевого уголка для каждой детали отыскивается положение центра тяжести по длине (радиусу ротора). Если эта величина окажется одинаковой для данной пары, можно заняться довешиваннем более легкой лопасти путем нанесения на всю ее поверхность нескольких слоев жидкого лака с последующей шкуровкой. Но скорее всего положения центров тяжести не совпадут. Совместить их лучше всего за счет высверливания двух-трех отверстий диам. 4-5 мм в буковом концевом, более массивном торце на глубину до 70 мм. Сверловка в корне нежелательна - значительно ослабляются наиболее нагруженные участки ответственной детали. После продольной балансировки опять следует калибровка по массе для каждой пары.

Отбалансированные пары отмечаются, несколько дней сушатся и снова контролируются. После этого приступают к окончательной отделке. Покрыв лопасти равномерным слоем эмали, окрашивают концы шириной 30-50 мм в какой-либо яркий цвет, отличающийся от цвета основного покрытия. За сушкой идет новый контроль продольной балансировки и соответствия масс.

В заключение разговора о доводке весовых параметров нужно предостеречь моделистов от установки металлических «балансиров» (винтов, шурупов или кусков олова) во внешних концах лопастей. На этих участках при вращении ротора могут возникать тысячекратные радиальные перегрузки, случайно вылетевший кусочек металла они превратили бы в смертельно опасный предмет.

Лопасти рулевого винта. Их изготовление отличается от обработки лопастей несущего ротора. Из бальзовых пластин равномерной средней плотности вырезаются заготовки толщиной 5 мм и шириной 45 мм. Они выстругиваются и опиливаются по профилю, вышкуриваются, дважды покрываются разбавленным нитролаком и вновь прошкуриваются. От них после сушки отрезаются куски длиной 140 мм. Из бука вытачиваются клинья размером 5X14Х40 мм, их вклеивают на эпоксидной смоле в соответствующие пазы лопастей. Дождавшись отверждения клея, вставки опиливают до получения на всем размахе заданного профиля, и заготовки обтягивают длинноволокнистой бумагой на эмалите. Лакировкой, чередующейся с прошкуриванием, добиваются ровного полуматового блеска. На расстоянии 9 мм от корневого торца сверлятся отверстия диам. 3 мм, и лопасти сушатся в течение нескольких дней.

После сушки детали отбираются в пары по массе. Провести балансировку поможет простейшее приспособление, представляющее две полоски дюралюминия толщиной 1 мм, размером 14X50 мм. Обрабатываются они совместно, точно в их центре просверливается отверстие диам. 2 мм, а в 20 мм от середины - два отверстия диам. 3 мм. Между полосками винтами МЗ (винты совершенно одинаковые!) зажимаются лопасти - так, чтобы образовалось подобие воздушного винта. Его надевают на полированную ось, балансируют, утяжеляя легкие лопасти нанесением лака. Затем их покрывают цветными эмалями (на рулевом винте нет необходимости выделять наибольший радиус яркой краской]. Последний раз проконтролировав балансировку законченного «пропеллера», можно считать попасти готовыми к установке на модель.

Общая сборка модели. При монтаже «начинки» радиоуправляемого вертолета прежде всего надо внимательно продумать очередность выполнения отдельных операций. При этом не забудьте следующее. Топливный бак устанавливается максимально близко к главному валу несущего ротора. Положение силового шпангоута, а следовательно, и отверстий под крепление стоек шасси определяется в зависимости от формы основания, которая, в свою очередь, зависит от выбранного двигателя. Питание калильной свечи подводится к шасси и к медному винту, соединенному с сердечником свечи, - для этого винта необходимо предусмотреть удобное место. Следует также обеспечить свободный подход к винтам зажимной втулки крепления гибкого вала на силовой установке.

Рулевые машинки на плате монтируются в следующем порядке: слева - управление рулевым винтом, посредине - крен главного ротора в продольном направлении, справа - управление поперечным креном. Тяга к рулевому хвостовому винту, выполненная из струны диам. 0,8 мм, заключена в медную или дюралюминиевую направляющую трубку, передним концом укрепленную на борту фюзеляжа вблизи машинки с помощью фанерной косынки. Далее трубка фиксируется в фюзеляже в нескольких точках. Надо не забыть и про крепление переднего конца оболочки гибкого вала привода рулевого винта, которое осуществляется его припайкой к стальной перемычке, прижатой сверху к силовым балкам фюзеляжа винтами задней стойки шасси.

Особо следует отметить установку верхнего подшипника главного вала. Так как выклейка фюзеляжа не может быть идеально ровной, корпус подшипника выравнивается относительно смонтированного на мотоустановке главного вала за счет промазки стыковой поверхности эпоксидной шпаклевкой.

Отладка и облет. Перед первым выездом на аэродром нужно проверить надежность действия радиоаппаратуры и соответствие направления перемещения штоков рулевых машинок отклонениям ручек передатчика. При максимальных их ходах корпус автомага перекоса должен накреняться на 15° во все стороны. Угол качания лопастей несущего ротора находится в пределах +7° ... - 5°, верхнее значение угла может быть увеличено - центробежная сила сама «выставит» лопасти в нужное положение. Однако их свес лучше оставить в указанных пределах, чтобы при жесткой посадке пошедшие вниз быстро вращающиеся лопасти не перерезали хвостовую часть фюзеляжа. Лопасти же рулевого винта при нейтральном положении штока машинки надо установить под углом атаки 15°. Значение это приблизительное, уточняется оно при облетах модели. Центр тяжести - в 5-15 мм перед осью главного вала несущего ротора при незаправленном топливном баке.

Первые испытания винтокрыла лучше всего провести при полном отсутствии ветра. Сразу же нужно предупредить - не подпускайте никого из зрителей близко к работающей модели! Случайно пошедший в сторону микровертолет - характерное для взлета явление, особенно у пилотов-новичков, вращающийся же с высокими оборотами ротор представляет значительную опасность. Самое внимательное отношение к детям. Они практически никогда не замечают прозрачного круга от окрашенных концов лопастей и могут совершенно неожиданно направиться прямо к интересной «игрушке».

Испытания начинаются с отладки ротора. Прижав лыжи шасси к земле тяжелыми металлическими стержнями (не лишней будет и привязка лыж мягкой проволокой], заполняют топливный бак наполовину и, наклонив фюзеляж, запускают двигатель с помощью электростартера со шкивом. Ротор при этом удерживается руками за лопасти - включающаяся при случайном выходе двигателя на большие обороты центробежная муфта сразу же притормозит его. После прогрева мотора карбюратор с помощью радиоуправления выставляется в положение, соответствующее «малому газу» и гарантированно «выжатому сцеплению» передачи, проверяется возможность остановки двигателя сигналами аппаратуры.

Если первая проба прошла успешно, вновь запускается мотор, пусковой ремень навешивается на «козелок», а модель, заневоленная балластными стержнями, ставится на ровную площадку. Постепенно двигатель выводится на «полный газ» (на этом режиме лучше иметь чуть забогащенную отладку жиклера). Наблюдая за винтокрылом, определяют, нет ли недопустимых вибраций, в случае их появления испытания сразу же прерывают. При нормальной работе силовой установки проверяют действие автомата перекоса, фиксируемого по наклону конуса вращающегося ротора в зависимости от положения ручки передатчика. Кстати, управление креном удобнее осуществлять с левой руки. Поставив ручку в нейтраль, контролируют, на одинаковой ли высоте идут концы лопастей, что свидетельствует о правильной динамической балансировке ротора. В случае разности высот, превышающей 30 мм, увеличивают угол атаки низко идущей лопасти при одновременном уменьшении угла атаки противоположной. Эта операция осуществляется за счет осторожной закрутки накладок между первыми и вторыми винтами крепления лопастей (считая от корня лопасти]. Добившись нужных углов, снимают балласт с шасси и приступают к первым подлетам.

Поставив модель точно против ветра - только так, и никогда иначе! - нужно встать в нескольких шагах за вертолетом и с помощью аппаратуры начать понемногу открывать заслонку карбюратора. Как только подъемная сила ротора приблизится к весу аппарата (балласт, естественно, снят), фюзеляж начнет разворачиваться вокруг вертикальной оси. Убрав «газ», триммер шага рулевого винта выводят в сторону, по смыслу противоположную вращению фюзеляжа. Отмечают, в каком положении ручки «газа» началось заметное «облегчение» модели. Если на границе первой и второй трети полного хода ручки - все в порядке. Если ниже - угол атаки лопастей слишком велик, вертолет сможет летать только при малых оборотах ротора и аэродинамическая эффективность управления окажется недостаточной. Значительное же перемещение ручки означает, что угол атаки мал, модель очень чувствительна к действиям пилота, в критических ситуациях у нее не будет запаса мощности. Недостатки устраняются уже известным способом - подгибом накладок лопастей.

Испытания без взлетов продолжают до прекращения разворотов фюзеляжа. При недостаточном ходе триммера можно переставить сухарь на центральной тяге управления шагом винта. Надо учитывать, что резкие действия ручкой «газа» в любом случае приводят к повороту вертолета, избавиться от этого невозможно.

Следующий этап - отладка триммеров кренения ротора. Полезно перед его выполнением привязать к концам лыж легкие дюралюминиевые трубки диам. 10 мм, длиной около метра, предотвращающие боковой переворот модели. Еще при регулировке шага ротора и рулевого винта вертолет проявит склонность к уходу от точки старта. Это явление характерно и при взлете на высоту до 0,8 м. Под ротором образуется воздушная «подушка», с которой модель как бы соскальзывает в сторону.

Подняв винтокрыл на 0,15-0,3 м (выше нельзя, при резкой неожиданной эволюции от переворота не спасли бы и страховочные трубки), приблизительно отлаживают триммеры крена, добиваясь минимального скольжения аппарата в стороны. Точное же их положение удастся найти только после освоения взлета, когда модель будет уверенно держаться на высоте, превышающей толщину воздушной «подушки».

Набор высоты начинается с подъема примерно на 0,2 м и выравнивания. Затем прибавляется «газ», и ротор сигналами аппаратуры наклоняется так, чтобы модель пошла вверх под углом 45°. В первый раз ее останавливают на высоте 15 м. Теперь можно будет заняться доотладкой триммеров и отработкой навыков удержания вертолета в заданной точке. При усилении ветра учитывается, что в таких условиях эффективность рулевого винта снижается, поэтому потребуется увеличить его шаг и откренить несущий ротор чуть «влево». Отработка горизонтального полета происходит на высоте 5-8 м. Немного прибавив «газ», ручку крена переводят «вперед» и после пролета 20-50 м останавливают модель плавным возвращением ручек в исходное положение. Удержание фюзеляжа по курсу - шагом рулевого винта, по крену - ручкой управления несущим ротором.

При выполнении левого виража необходимо дополнительно откренивать ротор «влево» при коррекции шага рулевого винта. Повышение скорости полета снижает эффективность винта, и без наклона ротора поворот может вообще не получиться. Правый же вираж свойствен данной схеме модели, для его выполнения достаточно небольших действий ручкой шага.



Радиоуправляемая модель вертолета: 1 - аккумулятор, 2 - носовой шпангоут (фанера 5 мм), 3 - приемник, 4 - замок фонаря, 5 - рулевая машинка (управление карбюратором двигателя), 6 - фонарь (оргстекло 1 мм), 7 - силовой шпангоут (фанера 5 мм), 8 - силовая балка фюзеляжа (бук), 9 - глушитель, 10 - трубка наддува бака, 11 - узел управления несущим ротором, 12 - автомат перекоса, 13 - киль, 14 - втулка хвостового винта, 15 - лопасть хвостового винта, 16 - костыль (ОВС диам. 3 мм), 17 - килевой шпангоут (фанера 4 мм), 18 - оболочка гибкого вала (медная трубка диам. 3X0,5 мм), 19 - дополнительный хомут, 20 - топливный бак, 21 - коренной хомут, 22 - выключатель аппаратуры, 23 - плата рулевых машинок (фанера 5 мм), 24 - решетка, 25 - стойка-рессора (Д16Т), 26 - лыжа (труба Д16Т), 27 - хомут крепления лыжи (сталь), 28 - трубка питания двигателя, 29 - лопасть несущего ротора, 30 - стабилизатор (бальза), 31 - штыри навески стабилизатора (ОВС диам. 2 X 120 мм), 32 - тяга управления шагом хвостового винта (ОВС диам. 0,8 мм), 33 - качалка, 34 - редуктор хвостового винта, 35 - фюзеляж, 36 - втулка ротора, 37 - стабилизирующий ротор, 38, 39 - основание канала охлаждения (Д16Т), 40 - канал охлаждения двигателя, 41 - двигатель, 42 - вентилятор (Д16Т), 43 - ось вентилятора (30ХГСА), 44 - кронштейн вентилятора (Д16Т), 45 - шкив (Д16Т), 46 - шарикоподшипник 3 X 10 мм, 47 - пассик диам. 2 мм, 48 - фрикционный вкладыш, 49 - ведомый барабан муфты сцепления (Д16Т), 50 - шарикоподшипник 5x16 мм, 51 - кронштейн муфты сцепления (Д16Т), 52 - шарикоподшипник 6 X 19 мм, 53 - шестерня привода хвостового винта, 54 - кронштейн шестерни привода, 55 - шарикоподшипник 4X13 мм, 56 - ось-цанга (30ХГСА), 57 - зажимная втулка (30ХГСА), 58 - главный вал ротора (30ХГСА), 59 - соединительная муфта (30ХГСА), 60 - шарикоподшипник 7 X 19 мм, 61 - корпус нижнего подшипника (Д16Т), 62 - гибкий вал привода хвостового винта (ОВС диам. 1,3 мм), 63 - основание (Д16Т), 64 - ведомая шестерня ротора (капрон), 65 - промежуточная ось ротора (30ХГСА), 66 - ось барабана (30ХГСА), 67 - ведущая шестерня (40Х), 68 - поджимной шарикоподшипник 4х 13мм, 69 - эксцентрик, 70 - ведущий элемент муфты сцепления (30ХГСА), 71 - маховик (Д16Т), 72 - клиновидный ремень для запуска двигателя, 73 - разрезная конусная втулка (бронза).

Узел 2 ротора: 1 - качалка управления креном, 2 - ось качалок (30 ХГСА диам. 4 мм), 3 - трубка (30 ХГСА диам. 6X1 мм), 4 - пятка (фанера 4 мм), 5 - качалка управления тангажем, 6 - наконечник (готовое изделие), 7 - фюзеляж, 8 - тяга (ОВС диам. 2 мм), 9 - серьга (Д16Т), 10 - распорная втулка (30 ХГСА диам. 8X0,5 мм, L 10 мм, 2 шт.), 11 - ограничитель (Д16Т 8X25 мм, S 1 мм, 4 шт.), 12 - болт М4, 13 - корпус (Д16Т), 14 - вилка (30 ХГСА), 15 - шарикоподшипник 4X13 мм, 16 - поперечина (Д16Т), 17 - сухарь (Д16Т), 18 - накладка (Д16Т), 19 - винт МЗ, 20 - лопасть, 21 - хомут (Д16Т), 22 - поводок (30 ХГСА), 23 - шайба (Д16Т), 24 - кольцо (Д16Т), 25 - шарикоподшипник 17X35 мм, 26 - замок (Д16Т), 27 - шаровидная втулка (бронза), 28 - главный вал ротора, 29 - шарикоподшипник 7X19 мм, 30 - корпус верхнего подшипника (Д16Т), 31 - ограничитель поворота (ОВС диам. 2 мм), 32 - стеклотканевая обшивка лопасти, 33 - пружинная шайба, 34 - ось (30 ХГСА), 35 - угловая тяга (30 ХГСА), 36 - фиксатор (Д16Т), 37 - ось стабилизирующего ротора (ОВС диам. 4 мм), 38 - лопасть стабилизирующего ротора (бук, дюралюминий или текстолит), 39 - резьбовая втулка (30 ХГСА).

Узел рулевого винта: 1 - костыль (ОВС диам.3 мм), 2 - заделка оболочки гибкого вала (эпоксидная смола с опилками), 3 - хомут (30ХГСА), 4 - ступица (Д16Т), 5 - планка (капрон), 6 - киль, 7 - клин лопасти (бук), 8 - лопасть (бальза), 9 - корпус передачи (Д16Т), 10 - центральная тяга (ОВС диам. 2 мм), 11 - прокладка (фанера 4 мм), 12 - оконцовка тяги, 13 - качалка управления шагом, 14 - кронштейн (Д16Т), 15 - тяга (ОВС диам. 0,8 мм), 16 - направляющая трубка (медь), 17 - гибкий вал привода, 18 - оболочка гибкого вала, 19,22 - ведущий и ведомый вал передачи (выполнены задело с шестернями Z=28, m= 0,5; 40X), 20 - шарикоподшипник 5X16 мм, 21 - стакан (Д16Т), 23 - шарикоподшипник 3X10 мм, 24 - винт навески ступицы (30ХГСА), 25 - фиксирующее кольцо (бронза), 26 - головка (30ХГСА), 27 - упор (30ХГСА), 28 - шайба (бронза 0,2 мм), 29 - серьга.

Чертежи для печати (5 листов)

Источник: "Моделист-Конструктор" 1984, №3, 4, 6
OCR: mkmagazin.almanacwhf.ru



Новости Партнеров

Дизан группы A4J
Rambler's Top100