|
НЕМНОГО ОБ АВИАЦИИ
Легенда рассказывает, что на острове Крите у царя Миноса жил в плену знаменитый кульптор Дедал. Он строил царю замечательные дворцы и много лет прожил щели от родины. Царь очень ценил работы Дедала и не хотел отпускать его с Строев. Дедал попытался убежать морским путем, но это ему не удалось. Тогда он подумал о небе. «Только небо открыло перед нами, — сказал Дедал своему сыну Икару, — уйдем воздушным путем». Эн принялся за работу. Набрал перьев, укрепил их воском и льняными нитками 4 изготовил четыре больших крыла.
Отец и сын надели крылья на руки и, как птицы, понеслись по воздуху. Вот они миновали острова Делос, Парос и летят зсе дальше и дальше. Быстрый полет увлекает Икара, сильно взмахивая крыльями, он взлетает высоко, под самое солнце. Щалящие лучи растопили воск, крылья распались, и Икар упал в море. Дедал же долетел до берега.
Эта прекрасная легенда всегда будет жить и волновать людей.
Русские летописи XVI — -XVII веков рассказывают о «смерде Никитке», который летал с помощью какого-то крылатого снаряда в присутствии царя Ивана Грозного, о попытках ряжского стрельца Серова летать на «крыльях великих», сделанных из крыльев голубей. Все подобные попытки летать заканчивались неудачно. «Выдумщиков» обвиняли в сношениях с «нечистой Силой» и жестоко преследовали. И все же, несмотря на неудачи, на увечья и грезившую смерть, люди не бросали мысли научиться летать и настойчиво продолжали создавать искусственные крылья. Так было на протяжении многих веков во вСех
Возможность летать по воздуху первым обосновал теоретически великий итальянский ученый, художник, и инженер Леонардо да Винчи (1452 — 1519).
Заметный вклад в авиацию внес немецкий инженер Отто Лилиенталь (1848 — 1896): он построил много планеров и совершил на них более двух тысяч скользящих полетов.
Большой успех выпал на долю братьев Орвилла и Уилбура Райт. В 1903 году они установили на планере рули управления, затем поставили двигатель с воздушным винтом и превратили планер в самолет. Первый раз он пролетел вс’его двести метров. Изобретатели упорно работали над усовершенствованием своего аппарата, и уже в 1908 году Уилбур Райт пролетел на самолете целых 124 километра.
В историю авиации навечно вошел перелет француза Луи Блерио через пролив Ла-Манш в Англию. Это произошло летом 1909 года.
Труды русских ученых и изобретателей во многом предвосхитили открытия иностранцев в области авиации. Так русский Изобретатель капитан А. Ф. Можайский еще в 1882 — 1885 годах построил и Испытал самолет с двумя паровыми машинами. Правда, мощность их была недостаточна, и самолет летать не мог. Можайский не имел необходимых средств и поэтому оказался не в состоянии продолжать Совершенствовать созданный им аппарат.
За восемь лет до братьев Райт выдающийся деятель русской науки К. Э. Циолковский дал теоретические расчеты для постройки самолета. Предложенный им аппарат — моноплан с толстым крылом и хорошо обтекаемыми формами. Однако отсутствие денежных средСгв не дало возможности Циолковскому построить самолет и произвести его испытания.
Итак, с начала XX века крылаты® аппараты — планеры и самолеты — стали успешно конкурировать с воздушными шарами, постепенно отодвигая их на второй план. На смену воздухоплаванию пришла авиация. Само это название говорило об осуществлении многовековой мечты человечества летать по воздуху подобно птице: птица по-латински — «авис».
Чем же отличаются друг от друга самолет и планер?
Планер — летательный аппарат с неподвижным крылом. На его борту нет каких-либо источников энергии для взлета и полета, то есть нет двигателей. А самолет (раньше он назывался аэропланом) имеет силовую установку — один или несколько двигателей, — которая и создает необходимую для полета тягу. Иногда в шутку говорят, что самолет — это двигатель, к которому приделано крыло, чтобы он мог летать.
О том, как летает планер, мы расскажем позже.
Интересно, правильно ли ты пишешь и произносишь слово «планёр»? Некоторые ребята почему-то пишут (и, очевидно, говорят) «плайнер», совершая грубую ошибку. Слово это французское, произносить его нужно «планёр».
ЗАНЯТИЕ ДВЕНАДЦАТОЕ
Модель, которую ты будешь строить, только в общих чертах, по схеме, напоминает конструкцию планера. Поэтому она и называется схематической.
Схематическая модель планера предназначена для запуска на открытом воздухе в любое время года. Она прочна, устойчива в полете и может летать как в тихую, так и в ветреную погоду.
Для постройки модели тебе понадобятся бруски или дощечки (сосновые, осиновые, липовые, или из другой, легкой по весу, породы дерева) длиной в 1000 мм и толщиной не меньше 10 мм. Древесина должна быть сухой и без сучков.
Некоторые части модели придется изгибать. Наиболее подходит для этого бамбук (от сломанных лыжных палок, удилищ и др.). Но его можно заменить тонкими рейками из СОСНЫ % 7Шёё5йми йлййсымТгпрутБти; “Рейки-прутья перед изгибанием надо распарить в.-то-рячей воде 30 — 60 минут. —
Крыло и хвостовое оперение модели обтягивают бумагой — обычно папиросной. В крайнем случае можно взять другую бумагу, тонкую, но прочную.
Работу над схематической моделью планера начни с изготовления рабочих чертежей. Модель (рис. 1) состоит из таких основных частей: фюзеляж — рейка с расширенной носовой частью (грузом); крыло, укрепленное на фюзеляже с помощью соединительной планки — кабанчика; хвостовое оперение, состоящее из киля и стабилизатора.
Все части, кроме рейки для фюзеляжа, вычерти на бумаге в натуральную величину, по размерам, указанным в миллиметрах на рис. 2. Заготовленные части ты будешь потом накладывать на чертеж и таким образом сверять их форму и размеры. Если ты еще не умеешь хорошо чертить, обращайся к учителю за советами.
Заготовь лист бумаги размером 1100Х400мм (склей из отдельных листов чертежной или рисовальной бумаги). Сперва вычерти крыло. Место для него — в верхней части листа. Вычерчивается весь деревянный остов (каркас) крыла. Он состоит из двух кромок (передней и задней), двух концевых закруглений и нервюр — планочек, скрепляющих переднюю и заднюю кромки.
Крылу придан угол V («вэ»). Ниже плана крыла надо вычертить вид его спереди, этот чертеж поможет тебе сверить угол V.
В нижней части листа (р и с. 3) размести чертежи киля, стабилизатора, носовой части (груза) и кабанчика. Используй уже знакомый тебе способ вычерчивания по квадратам. Квадраты сделай со сторонами, равными 20 мм. Стабилизатор имеет плоский профиль, поэтому отдельного чертежа для его нервюр не требуется.
Сделав все чертежи, начерти в правом нижнем углу листа бумаги табличку, где укажи наименование модели, кто и когда чертил, основные размеры модели.
Прежде чем переходить к изготовлению частей -модели, подумай о подъемной силе ее крыла.
Бумажные модели, которые ты строил на первых занятиях, были очень легкими. Они весили от 1 до 7 граммов. Схематическая модель планера будет весить больше 100 граммов. Крылу ее предстоит поднимать значительно больший груз, оно должно иметь большую подъемную силу.
Ясно, что для этого требуется крыло более крупного размера. Однако увеличить размеры крыла еще недостаточно для того, чтобы правильно построить модель, способную поднять большой груз.
Ты уже знаешь, что крыло модели, как и у настоящих планеров и самолетов, устанавливают не ровно по линии полета, а с некоторым наклоном так, чтобы передний край крыла был чуть приподнят. Этот наклон крыла по отношению к линии полета называют углом атаки. Встречный воздух давит на крыло, имеющее угол атаки, снизу. Таким образом, подъемная сила направлена вверх, противодействуя силе тяжести модели.
Если приподнята передняя кромка крыла, то угол атаки называют положительным. Если ле-. редняя кромка- крыла опущена и стоит ниже
отрицательным.
При запуске бумажных моделей стабилизатору придают отрицательный угол атаки. Тогда в полёте хвост модели под давлением встречного воздуха чуть опускается, и крыло модели устанавливается по отношению к линии полета с небольшим положительным углом атаки.
У схематической модели планера уже при ее постройке надо установить «рыло с положительным углом атаки.
Еще первые изобретатели планеров и самолетов обратили внимание на то, что крылья всех птиц имеют не плоскую, а изогнутую поверхность. Если разрезать такое крыло поперек, то этот разрез (сечение) покажет, что верхняя поверхность крыла выпуклая, а нижняя — слегка вогнутая. Опыты показали, что при одинаковых размерах и одинаковых углах атаки изогнутое крыло может поднять груз больший, чем плоское. Подъемная сила изогнутого крыла больше, чем у плоского.
Поперечный разрез крыла называют профилем его. Для каждого типа самолетов и планеров подбирают наиболее подходящий профиль, путем сложных математических расчетов заранее высчитывают подъемную силу крыла. Расчеты тебе делать еще рано. Для предстоящей работы достаточно запомнить, что подъемная сила крыла зависит от его размера, от скорости движения в воздухе, от угла атаки и от профиля кррыла.
Для схематической модели планера сделай не гплоское, а изогнутое крыло. Прикрепи его к фюззеляжу и установи под нужным углом атаки при пюмощи кабанчика. Для этого на кабанчике передний выступ сделай более высоким.
ЗАНЯТИЕ ТРИНАДЦАТОЕ
Чертеж модели выполнен, материалы -заготовлены. Приступай к изготовлению деталей.
Фюзеляж модели состоит из рейки и груза, то есть расширенной носовой части.
Отпили от доски или бруска рейку длиною в 850 мм и выстругай её рубанком до ширины 8 мм и высоты 10 мм. Рейка обязательно должна быть прямой и гладкой, без искривлений, без углублений и заусениц. Поверхность рейки зачисти кусочком стекла или стеклянной бумагой.
Для груза подбери дощечку толщиной не менее 10 мм и размером соответственно чертежу (р и с. 2). С обеих сторон дощечку состругай до толщины 8 мм, то есть по ширине рейки. На одной из боковых сторон подготовленной дощечки нарисуй форму груза; расчерти дощечку на клетки и по ним перенеси контуры с чертежа.
Выпили или вырежь ножом груз по нанесенному контуру. Уступ в верхней части груза, в который войдет передний конец рейки, вырежь особенно точно. Между соединяемыми частями груза и рейки не должно быть никакого просвета. Передний и нижний края груза слегка закругли: срежь острые грани ножом, а затем зачисти их осколком стекла или стеклянной бумагой.
Отделанные груз и рейку скрепи вместе. Для этого смажь столярным или казеиновым клеем одну из соединяемых поверхностей, наложи части одну на другую, туго свяжи их прочной ниткой и сверху рейки: вбей 3- — 4 гвоздика. Когда клей высохнет (на следующий день), срежь обвязку ножом. Готовая носовая часть фюзеляжа показана на рис. 4.
Кромки заготовь прямыми, а затем изогни, придай им угол V. Перед изгибанием средние части кромок вымочи в воде (15 — 30 минут) и еще мокрыми нагрей в месте изгиба над слабым огнем, например, над свечой (р и с. 4). Нагреваемую часть непрерывно передвигай над пламенем. Изгиб- делай, пока рейка в месте нагрева горяча. Опустить ее конец можно только после того, как рейка остынет. Угол V проверь, приложив согнутую рейку к чертежу. Он должен составлять 7 градусов.
Два концевых закругления для крыла сделай из одной рейки длиною 300 мм. Прямую рейку выстругай до ширины 6 мм и высоты 8 мм. За 30 — 60 минут до изгибания погрузи рейку в воду, лучше в горячую. Сгибай рейку над пламенем, как указано выше. До высыхания прямые концы свяжи вместе
Сильно размоченную рейку (если ее мочить более 60 минут) можно изогнуть и без нагрева. Делай это так. Перерисуй форму закругления на отдельный лист бумаги и положи рисунок на доску. По закруглению вбей гвозди (рис. 3). Привязав мокрую еще рейку к одному из гвоздей, начинай осторожно изгибать ее. Прямые концы рейки свяжи, как показано на рисунке, оставь так до полного высыхания.
Подготовленную так рейку осторожно проколи острием ножа в нескольких местах по ее середине и расколи вдоль. Каждую из половинок закругления зачисти и срежь до размеров, указанных на чертеже.
Концы кромок и концы закруглений соедини «на ус». Для этого срежь соединяемые концы на 40 — 50 мм, как показано на рис. 5. Одну из соединяемых поверхностей смажь клеем, склеенные концы туго и аккуратно — виток к витку — обмотай тонкой ниткой и поверх промажь клеем. После высыхания нитки срежь, а образовавшиеся бугорки клея аккуратно зачисти ножом.
Нервюры заготовляй попарно. Планки для нервюр выстругай размером 2X8 мм. Каждую планку размочи (15 — 30 минут) и изгибай над пламенем. Форму изгиба сверяй с чертежом. Изогнутые и остывшие заготовки расколи посредине вдоль. Зачисти каждую нервюру.
Для установки нервюр на место концы их заостри «лопаточкой», а на внутренней стороне кромок крыла сделай острым ножом небольшие щели, куда и вставь смазанные клеем концы нервюр (рис. 5).
Места для установки нервюр точно разметь по чертежу. Собираемое крыло после каждой отдельной операции (установка закруглений, установка каждой пары нервюр) накладывай на чертеж для проверки правильности сборки. Повернув крыло так, чтобы видеть его вдоль (рис. б, а), проверь, не выступает ли какая-либо из нервюр «горбом», не провисает ли. Замеченные неисправности устрани: профиль крыла должен точно соответствовать чертежу.
Кабанчик лучше сделать из липы или из березы. Высота средней части кабанчика — 5 мм. Высота переднего выступа (стойка для кромки) — 15 мм, заднего выступа — 7 мм. Под выступами сделай ножом небольшие углубления, чтобы удобнее было обвязывать ниткой кромки крыла. Готовый кабанчик зачисти стеклом.
Крыло крепи к кабанчику так, чтобы передняя его кромка приходилась на более высокойётой-ке (р и с. 6, б). Установи каркас крыла на кабанчик и проверь равновесие — не тяжелее ли одна сторона другой. Кромки крыла привяжи к кабанчику прочной ниткой, которую затем промажь клеем.
Стабилизатор изготовляй точно так же, как и
крыло, с прямыми — передней и задней кромками и с концевыми закруглениями. Размеры кромок и всех других частей указаны на чертеже (рис. 2). Стабилизатору не придают угла V.. Нервюры его прямые, без изгиба.
Чтобы укрепить стабилизатор на рейке-фюзеляже, изготовь прямую планку по ширине рейки и высотою 6 — 8 мм (рис. 2). Для кромок стабилизатора сделай в планке углубления, равные высоте кромок. Концы планки выступают на 10 — 20 мм спереди и сзади стабилизатора. Переднюю и заднюю кромки стабилизатора плотно привяжи к планке.
Киль изготовь из рейки размером 4X2 мм. Нижнюю часть киля (см. чертеж рис. 2) сделай расширенной до 6 мм. Изгибай рейку уже знакомым тебе способом: размочи и гни над огнем или обжимай по гвоздям. Передний конец киля заостри и вставь в прорезь, сделанную в расширенной части киля.
Все части модели готовы. Проверь, хорошо ли они высохли. Еще раз зачисти их стеклянной бумагой и сверь с чертежами.
Теперь надо обтянуть каркасы бумагой. Крыло и стабилизатор, обтягивай только сверху, киль — с обеих сторон.
Обтягивай крыло по частям: сперва одну его половину, затем другую. Полосы бумаги заготовь на 30 — 40 мм шире крыла.
Положив крыло на стол, покрой ровным слоем клея верхнюю поверхность кромок и нервюр. Обтягивать крыло удобнее вдвоем.’ Один прочно удерживает на месте наложенную на конец крыла полосу бумаги, а второй плотно обтягивает, обжимает по кромкам и нервюрам и удерживает натянутую бумагу, пока не высохнет клей (рис. 6,в). Излишки бумаги, вьютупающие за кромки и закругления, смажь клеем и подогни на внутреннюю поверхность крыла.
Подгибаемую полоску бумаги, лежащую вдоль закругления, следует в нескольких местах надрезать для того, чтобы загнутые края легли аккуратно.
Стабилизатор и киль обтягивай таким же образом, но излишки бумаги, после высыхания клея, срежь острым ножом.
ЗАНЯТИЕ ЧЕТЫРНАДЦАТОЕ
Переходи к сборке модели. Начни с хвостового оперения. Стабилизатор вместе с соединительной планкой наложи на задний конец рейки-фюзеляжа. Обмотай нитками передний и задний концы соединительной планки вместе с рейкой. Скреплять стабилизатор гвоздями или клеем не рекомендуется. Установи его горизонтально, то есть без угла атаки.
Киль установи поверх стабилизатора (рис. 7); примотай ниткой к рейке только переднюю, выступающую его часть.
Крыло укрепи на рейке фюзеляжа так, чтобы первая треть его ширины приходилась над центром тяжести модели. Найти правильную центров" ку модели нетрудно. Установи рейку-фюзеляж с хвостовым оперением на острие ножа так, чтобы передняя и задняя части были в равновесии (см, рис. 7). Точку равновесия отметь карандашом. Крыло поставь поверх фюзеляжа так, чтобы граница первой трети его ширины приходилась над отмеченным местом. В этом положении крыло примотай к фюзеляжу прочной ниткой за выступающие концы кабанчика. Установив крыло, вновь проверь центровку всей модели. Так — как-eec самого-крыла -значителен, -а- большая его часть будет находиться сзади найденного тобой места равновесия модели, понадобится слегка сдвинуть крыло назад, чтобы у готовой модели центровка была точно на границе первой трети ширины крыла.
Удобнее не прикреплять ниткой крыло к фюзеляжу, а обернуть концы кабанчика и рейку фюзеляжа узкой — шириной в 10 мм — полоской жести. Оба конца полоски сожми вместе плоскогубцами и заверни в одну-две складки. Сдвигая такое колечко из жести, можно легко передвигать, снимать и вновь надевать крыло.
Модель собрана. Но ее еще рано запускать. Нужно проверить и отрегулировать модель, то есть испытать ее устойчивость в воздухе, исправить возможные недостатки.
Прежде всего осмотри всю модель и проверь, цела ли бумажная обтяжка, хорошо ли укреплены на рейке крыло и хвостовое оперение, не сместились ли они.
Затем проверь, верен ли угол атаки, одинаковы ли углы атаки правой и левой половины крыла, нет ли перекосов на киле и стабилизаторе.
Убедившись в готовности модели, проверь ее в воздухе, в нескольких коротких полетах. Держа модель за рейку, снизу под крылом, слегка опусти ее нос и легко толкни вперед. Такой запуск можно проводить в закрытом помещении или, в тихую погоду, на дворе.
Хорошо сделанная модель должна пролететь строго по прямой линии метров 10 — 15 даже от легкого толчка (рис. 8).
Если модель после толчка резко взмывает кверху, то значит у нее неправильная центровка: центр тяжести приходится сзади первой трети ширины крыла (задняя центровка). В этом случае слегка сдвинь крыло назад.
Если модель круто пошла вниз, возможна передняя центровка, то есть центр тяжести приходится далеко впереди. Тогда надо слегка сдвинуть крыло вперед.
Причиной крутого спуска модели может быть неправильный угол атаки крыла или неверное положение стабилизатора. Еще раз проверь угол атаки, а также заднюю кромку стабилизатора: не отгибается ли она книзу. Устранить такой перекос можно, подогнув круто кверху заднюю кромку стабилизатора у его закругления (но не ломая ее).
В полете модель может заворачивать вправо или влево. Возможны две причины: или киль отогнут в сторону, или неодинаковы углы атаки правой и левой половин крыла. Наша модель элеронов не имеет, но, отгибая кверху или книзу заднюю кромку крыла, можно отчасти выправить углы атаки.
Модель нужно осматривать и регулировать перед каждым запуском. Каждый раз после сделанного исправления вновь пускай модель легким толчком. К сильным толчкам прибегать никогда не следует. Как бы силен толчок не был, модель все равно не сможет улететь так далеко, как при запуске с леера или против ветра с холма. Сильными толчками и ударами легко испортить модель.
Если в обтяжке появятся трещины или мелкие отверстия, надо наложить заплаты. Отрежь полоску бумаги нужной величины, смажь клеем. Положи на поврежденное место и придерживай, прижимая сверху и снизу, пока не высохнет клей.
Более серьезные повреждения обтяжки исправляй иначе. Срежь аккуратно ножом обтяжку на поврежденном участке — между передней и задней кромками и соседними нервюрами. На это место натяни новый кусок бумаги. Так же поступай и в том случае, если обтяжка надорвана около кромок.
Если случились новые повреждения на соседнем участке, то сними обтяжку со всей половины крыла и оклей ее заново. Перед этим тщательно удали с деревянных частей все остатки клея и старой обтяжки. Удобнее всего воспользоваться для этого кусочком стекла.
Трещины на кромках крыла заделывай, накладывая узкие плоские планочки сверху и снизу поврежденного места. Для этого удали обтяжку половины крыла, планочки примотай нитками и перетяни крыло заново.
Если кромки сломались, то крыло придется заменить целиком. Целиком же нужно заменять и сломанную рейку фюзеляжа.
Храни модель в сухом месте, но не на солнце и не у печки или батареи центрального отопления. От жары или от резкой перемены температуры части модели коробятся.
Задание. Полностью собранную модель испытай в регулировочных полетах (в помещении или во дворе). Пошли в свой заочный клуб отчет об испытании модели. Укажи в отчете, какие недостатки модели обнаружились в пробных запусках, как ты устранил эти недостатки и удалось ли тебе добиться ровного, прямого полета модели на расстоянии в 10 — 15 метров. Не забудь также написать, из каких материалов ты сделал части модели, какой бумагой обтянул, каким клеем пользовался.
|
