|
ЮНЫЕ МОДЕЛИСТЫ!
БОЛЬШОЙ РАЗГОВОР О САМОЛЕТАХ «ЛЕТАЮЩЕЕ КРЫЛО» НАЧИНАЮТ С ВАМИ КОНСТРУКТОРЫ, УЧЕНЫЕ, ЛЕТЧИКИ, СПОРТСМЕНЫ.
И. КОСТЕНКО, кандидат технических наук
Воздушный транспорт вчера, сегодня, завтра
Взгляните на карту воздушных путей нашей Родины. Десятки ниточек голубых трасс соединяют города, поселки, села даже в самых отдаленных уголках страны.
Стремительные, красивые серебристые птицы! Самолет прочно вошел в нашу жизнь. А ведь совсем недавно, каких-нибудь 15—20 лет назад, он был довольно редким гостем в небе. Пассажирский самолет тогда медленно и чинно проплывал в облаках. Характерной его особенностью были воздушные винты, вращаемые двигателями внутреннего сгорания, а также прямое крыло, чуть сужающееся к концу.
Современный пассажирский самолет стремительно проносится в воздухе, имеет стреловидное крыло и чаще всего обходится без воздушных винтов: вместо них установлены турбореактивные двигатели. Такой самолет может летать со скоростью, близкой к скорости распространения звука в воздухе (около 1000 км/час) на высоте 10—11 км над землей. С такой скоростью и на такой высоте летает пассажирский реактивный самолет конструкции А. Н. Туполева — «ТУ-104». Например, расстояние между Москвой и Хабаровском «ТУ-104» пролетает за 11 час., тогда как на скором поезде это же путешествие занимает 208 час. При этом «ТУ-104» делает три посадки в пути.
Скорость и высота полета «ТУ-104», или, как говорят, его «летные данные», не предел для современного самолета.
В 1962 году советский летчик Г. Мосолов установил мировой рекорд скорости — 2681 км/час. При этом скорость звука была превышена более чем в два раза. Если самолет пролетит с такой скоростью над нашей головой на высоте 700 м, то звук от самолета мы услышим только тогда, когда он уже скроется из виду. Эта скорость достигнута на специально подготовленном одноместном самолете. Но недалеко время, когда с такими же скоростями будут летать и многоместные пассажирские самолеты. Уже сейчас многие инженеры-самолетостроители разрабатывают конструкции воздушных лайнеров близкого будущего. Эти самолеты смогут, например, перевозить по 100 и более пассажиров через Атлантический океан из Парижа в Нью-Йорк за 2 час. 56 мин., со скоростью 2350 км/час. (Английский журнал Flight, 12 December, 1963). На таком самолете пассажиры смогут даже «обгонять время». Например, вылетев из Хабаровска в 2 час. 30 мин. утра по местному времени, мы прибудем в Москву за 2 час. 59 мин., то есть в 11 час. 30 мин. вечера вчерашнего дня! Такие самолеты в ближайшие 10—15 лет начнут курсировать на линиях воздушных сообщений.
Лайнер «летающее крыло»
Как может выглядеть лайнер, перегоняющий время? У такого самолета нет горизонтального оперения и нет хвостовой части фюзеляжа. Это «летающее крыло». Самолет подобной схемы имеет меньший вес конструкции и меньшую силу лобового сопротивления. Поэтому на полет его требуется меньшая тяга двигателя и, следовательно, расходуется меньше горючего. Схема «летающее крыло» оказывается наиболее удобной для сверхзвукового самолета, у которого применяется треугольное крыло для уменьшения силы лобового сопротивления на скоростях, близких к скорости звука или превышающих ее.
Как же летает «крыло», если у него нет горизонтального оперения?
У самолета обычной схемы продольная устойчивость создается горизонтальны оперением, размещенным на некотором расстоянии позади центра тяжести самолета. Продольная балансировка достигается наличием угла между хордой крыла и хордой горизонтального оперения. Чаще всего этот угол получается отрицательным. Для самолета типа «летающее крыло», у которого горизонтальное оперение вообще отсутствует, единственным средством обеспечения продольной устойчивости является строго определенное размещение центра тяжести самолета относительно крыла.
У «летающего крыла» центр тяжести должен быть смещен вперед по сравнению с положением центра тяжести самолета обычной схемы. Если у самолета обычной схемы центр тяжести располагается на расстоянии 28 — 32% средней ширины крыла, то у бесхвостого самолета он должен находиться на расстоянии 14 -г 17% средней ширины. При этом «летающее крыло», колеблясь под влиянием порывов ветра, само без горизонтального оперения будет возвращаться в исходное положение. Крыло в этом случае работает как флюгер, устанавливающийся по ветру. Ведь флюгер всегда располагается устойчиво по ветру потому, что ось его вращения находится в носке. Если мы переместим ось вращения флюгера назад по его длине, то флюгер будет сохранять устойчивость до тех пор, пока ось не сместится до определенной границы. Вот такой границей для «летающего крыла» и является расстояние 19 ~ 21% от средней ширины крыла. Относительно этой границы надо иметь «запас» центровки в 5% ширины крыла. Таким образом, размещение центра тяжести самолета типа «летающее крыло» получается равным 14 — 17% от некоторой средней ширины крыла.
Балансировка «летающего крыла»
Балансировка обеспечивается подбором конфигурации сечений крыла в соответствии с формой его при виде в плане. Выполнить этот подбор можно несколькими способами.
Замысел каждого способа один и тот же: убрав горизонтальное оперение — стабилизатор, мы его мысленно приближаем к задней кромке крыла, располагая под некоторым отрицательным углом. Причем этот угол более отрицательный, чем был у стабилизатора, укрепленного на хвостовой части фюзеляжа. Если крыло бесхвостого самолета прямое, то, для того чтобы его сбалансировать, мы как бы растягиваем горизонтальное оперение по всей задней кромке крыла. У крыла при этом получается профиль с отогнутой кверху задней кромкой— в виде латинской буквы «S». Опыты с такими бесхвостыми летающими моделями производил впервые еще 70 лет тому назад наш соотечественник В. В. Котов. Он демонстрировал полеты своих моделей великому ученому-химику Д. И. Менделееву, который очень интересовался вопросами полета. Д. И. Менделеев написал предисловие к книге В. В. Котова «Самолеты-аэропланы» и дал высокую оценку его опытам. Книга эта была подготовлена к печати в 1895 году, но так и не вышла в свет. Поэтому опыты В. В. Котова прошли почти незамеченными.
Если у бесхвостого самолета применено стреловидное или треугольное крыло, то в этом случае балансировка достигает-
ся за счет придания отрицательных углов концам крыла, оттянутым назад. При этом горизонтальное оперение самолета обычной схемы как бы разрезается и перемещается на концевые участки крыла. Таким образом, получаются стреловидное крыло с отрицательной за-крученностью концов и треугольное крыло с конической закрученностью. Благодаря за-крученности крыла и обеспечивается его продольная балансировка.
Как известно, кроме самолетов обычной схемы (с оперением, размещенным за крылом), встречаются также и самолеты типа «утка» с оперением, расположенным перед крылом. Для соблюдения балансировки угол атаки переднего стабилизатора делают у «утки» большим, чем угол атаки крыла. Схема летающей модели типа «утка» до 1940 года широко использовалась нашими авиамоделистами. Тогда на соревнованиях производилась оценка не по суммарной продолжительности за пять полетов, а по наибольшей продолжительности одного полета, без ограничения времени. При этом использовалась склонность к парению «утки», вызванная тем, что из-за положительной подъемной силы переднего стабилизатора общие несущие свойства модели оказываются выше и модель дольше парит. Если представить себе схему самолета типа «утка», преобразованную в «летающее крыло», то мы придем к несколько необычной форме крыла с обратной стреловидностью, когда концы его оттянуты вперед относительно центральной части. При этом передний стабилизатор, расположенный под положительным углом к крылу, надо мысленно разрезать и перенести на концевые участки крыла. В результате мы получим крыло с обратной стреловидностью, имеющей положительную закрученность концевых участков относительно центральной части крыла. Таким образом, существует три варианта схем самолетов, планеров и моделей типа «летающее крыло»: а) с прямым крылом;
б) с крылом, имеющим обычную стреловидность (концы оттянуты назад); в) с крылом, имеющим обратную стреловидность (концы оттянуты вперед).
Немного истории
Все построенные до нашего времени самолеты и планеры «летающее крыло» можно разделить также на три группы. На третьей странице обложки показано, как шло развитие конструкции самолетов и планеров по этим трем группам. Самыми перспективными сейчас стали самолеты «летающее крыло», выполненные по схеме «треугольник». Эта схема оказалась наиболее подходящей для сверхзвуковых скоростей полета.
Интересно отметить, что мысль о самобалансирующемся «летающем крыле» возникла при изучении растительного мира. Немецкий ботаник профессор Альборн, живший долгое время на острове Ява, в 1909 году привез оттуда в Европу семена дерева цанония. Эти семена отличались замечательным свойством : они устойчиво планировали на далекое расстояние от своего дерева. Семя цанония имеет довольно своеобразную форму со скошенной назад крыльевой поверхностью. Концы этой поверхности отрицательно закручены относительно середины. Профессор Альборн
посоветовал австрийскому инженеру Веллсу построить планер по форме семени цанония. В 1910 году Веллсом был построен планер «Цанония» с размахом крыла 10 м и полетным весом 164 кг. На нем Веллс совершал полеты длиной 200 -г -т- 300 метров с искусственного помоста, сооруженного в местечке Бемервальд под Веной.
После успешных полетов Веллса многие конструкторы также стали строить бесхвостые планеры и самолеты, применяя крылья с оттянутыми назад концами. Отсюда возникли стреловидные «летающие крылья». Значит, можно смело сказать, что семена цанония принесли добрые плоды и для авиации.
Следует, однако, отметить, что еще за двенадцать лет до опытов Веллса, в 1896 году, русский конструктор С. С. Неждановский впервые успешно испытал на моделях полетные свойства стреловидного биплана без оперения. Он запускал свои модели планеров в качестве змея, а затем, пережигая нитку, отправлял их в свободный полет. Неждановский не имел средств на постройку настоя-щего планера и не смог про-должить свои эксперименты со стреловидными бесхвостками.
Первый полет самолета типа «летающее крыло» был осуществлен у нас в стране. Его совершил летчик Б. Н. Кудрин на самолете конструктора Б. И. Че-рановского «БИЧ-3» в 1926 году.
Боковая устойчивость и управляемость
Боковая устойчивость «летающего крыла» обеспечивается, как и у самолета обычной схемы, применением вертикального оперения и поперечного « V » крыла, однако устройство вертикального оперения выполняется для каждой схемы бесхвостого самолета особо. Для бесхвостого самолета с прямым крылом применяется вертикальное оперение, расположенное в центроплане. Для крыла с обратной стреловидностью также используется вертикальное оперение, размещенное в середине, но площадь его должна быть несколько большей. При обычной стреловидности вертикальное оперение переносится на концы крыла в виде так называемых концевых шайб. Площадь концевых шайб при этом требуется небольшая, так как само стрело-. видное крыло помогает обеспечивать боковую устойчивость. Вместо того чтобы размещать шайбы по концам крыла, можно отогнуть концы крыла книзу, сделав «концевые ласты». Ось отгиба ластов при этом должна проходить под некоторым углом наклона внутрь по отношению к продольной оси самолета. С такими концевыми ластами «летающее крыло» будет устойчиво в боковом отношении и без вертикального оперения.
Как же летчик управляет «летающим крылом» в полете? Для этого используются отклоняемые хвостовые части крыла. Обычные элероны, служащие для поперечного управления, применяют и как рули высоты. Такие органы управления «летающего крыла» называют
В двадцатых годах талантливый конструктор Борис Иванович Черановский приступил к созданию бесхвостых планеров и самолетов типа «летающее крыло». Он называл этот тип самолета очень своеобразно — «обитаемое крыло», а его первый проект бесхвостого самолета 1921 года назывался «ВИТАЛИЯ» («жизненное пространство», лат.). В 1923 году Б. И. Черановский предложил оригинальную форму крыла бесхвостого самолета параболи-
элевонами. Иногда рулями высоты являются закрылки, размещенные в центральной части крыла. Элероны при этом используются только для поперечного управления.
Руль направления у «летающего крыла» работает так же, как и у самолета обычной схемы. В случае применения «концевых шайб» рули направления размещаются на шайбах.
Стройте модели «летающее крыло»
Схема «летающее крыло» имеет преимущества перед другими схемами и для сверхзвуковых самолетов, и для спортивных, и для планеров. Поэтому имеет смысл заняться ее всесторонним изучением и исследованием.
Юные авиамоделисты, строящие летающие модели, смогут проводить интересные эксперименты в полете, собственноруч-
ческого очертания в плане. При такой форме крыло имело увеличенную толщину в середине, и это давало возможность разместить в крыле больше полезной нагрузки.
В 1924 году мне довелось летать на одном из первых планеров Черановского «Парабола БИЧ-2». Полеты происходили на Вторых Всесоюзных соревнованиях планеристов в местечке Коктебель в Крыму (теперь курорт «Планерское»). Я совершил на этом планере 27 полетов. Из них было два парящих, один из поле-
но проверяя некоторые летные особенности бесхвостых самолетов. При работе со спортивными моделями планеров или самолетов «летающее крыло» вы будете изучать аэродинамические свойства бесхвосток, общие как для самолетов, так и для летающих моделей.
Интересно отметить, что при создании бесхвостого сверхзвукового самолета-истребителя «Дракон» в Швеции привлекли авиамоделистов, которые предварительно, до постройки самолета, испытывали кордовую модель с пульсирующим реактивным двигателем. На этой модели проверялись взлетно-посадочные пилотажные характеристики самолета.
Итак, за работу! Проектируйте и стройте модели самолетов «летающее крыло», участвуйте с ними во Всесоюзных соревнованиях на приз газеты «Комсомольская правда»!
Б. КУДРИН, летчи к- испытатель
тов (рис. 1) продолжался 1 мин. 20 сек. Меня стали считать специалистом по полетам на всяких диковинных аппаратах.
Через два года Борис Иванович снова обратился ко мне. На этот раз с предложением испытать его первый самолет «Парабола БИЧ-3». Строили этот самолет, вернее самолетик, в мастерских Московского кустарно-промышленного техникума на средства Общества друзей воздушного флота. На нем был установлен маломощный двигатель «Блекберн» в 18 л. с.
Испытания самолета оказались совершенно необычными, непохожими на испытания «нормальных» машин. Необычными, потому что и сама-то машина была необычной.
Представьте себе любую половину разрезанного на 2 части блина, наружный край которого (передняя кромка) имеет параболическую форму. Задняя кромка крыла была разрезана пополам. Она служила одновременно и рулем высоты (когда обе половины отклонялись вместе) и элеронами (когда они отклонялись в разные стороны). В толщу крыла был вмонтирован двигатель с тянущим винтом. Снизу, в центре этой необычной конструкции, торчало одно-единствен-ное колесо, спрятанное в обтекателе. Сиденье летчика было расположено в вырезе сверху крыла, непосредственно над этим колесом (рис. 2). Самолет стоял на земле, уже накренившись на одно из крыльев. Чтобы при этом конец крыла не ломался, слева и справа под крылом располагались костылики, на один из которых самолет опирался при стоянке.
Вот, собственно, и вся схема этого предельно простого маленького деревянного самолета «БИЧ-3», во многом повторявшего устройство планера «БИЧ-2». Система управления и устройство шасси на самолете заимствованы конструктором с планера. Мы были уверены тогда, что все проверенное на планере будет годиться и для самолета. Однако в действительности это оказалось далеко не совсем так. Взлет планера осуществлялся просто: во время короткого разбега по земле его поддерживал сопровождающий, обычно сам кон-
структор Черановский. Стоило ему пробежать шагов пятнадцать рядом с планером, как планер отрывался от земли и я оказывался в воздухе. При встречном ветре это происходило еще проще. Осматривая самолет «БИЧ-3», я думал, что у него будет такая же управляемость на разбеге, как и у планера. Того же мнения был и его конструктор. Мы никак не могли предвидеть, что самолет с нагрузкой на крыло, увеличенной вдвое (по сравнению с планером), полностью потеряет поперечную управляемость в начале разбега при взлете и в конце пробега при посадке. Но не будем забегать вперед.
Наконец наш самолет готов к полету, решено приступить к испытаниям.
От места стоянки предстояло отрулить к взлетно-посадочной полосе. Я сел в машину, проверил работу мотора, управления и, убедившись в полной исправности приборов и оборудования, велел убрать из-под колеса колодку. Самолет стоял, накренившись вправо. Я дал газ, но машина, вместо того чтобы рулить прямо, как мне требовалось, неожиданно развернулась вправо. «Болельщики» бросились врассыпную.
Самолет снова повернули в нужном направлении. Теперь он стоял уже с креном влево, опираясь на левый подкрыльный
костылик. Снова даю газ, и снова меня резко развернуло, но на этот раз уже влево. После еще нескольких попыток двигаться
прямо или если уж не прямо, то хотя бы приблизительно туда, куда я хочу, я убедился, что это совершенно невозможно: самолет, словно циркуль, поворачивался вокруг того подкрыльного костылика, на который он опирался. Всякая попытка направить его туда, куда мне хотелось, не давала результатов.
Что же делать? Если нельзя рулить, то как же взлететь? Как садиться? Неужели придется прекратить испытания? Но ведь это означало поражение, отказ от заветной мечты! В нашем представлении конструкция сво-боднонесущего, бесфюзеляжно-го, огромного бесхвостого самолета-крыла, имевшего ряд преимуществ по сравнению с самолетами обычной схемы, была самой совершенней схемой будущих летательных аппаратов. Наша фантазия рисовала тысячи таких самолетов, бороздящих небо в недалеком будущем.
Нет, отказаться невозможно! Продолжать! Во что бы то ни стало исследовать летные свойства машины, ее устойчивость, управляемость. А уж с управлением на земле мы в следующей машине как-нибудь справимся!
Используя нелетное для аэродрома время (когда он был закрыт для общих полетов), мы вытащили машину на середину летного поля и попробовали взлетать по-планерному: Черановский держал самолет за крыло и пробовал бежать рядом с ним до тех пор, пока он не начнет слушаться элеронов. Из этой попытки тоже ничего не вышло, так как скорости здесь были далеко не планерные и человек не мог бежать столь быстро.
Сейчас, когда я вспоминаю обо всем этом, наши испытания кажутся мне, конечно, смешными. Но тогда нам было не до смеха. Ведь самолет-то надо было испытать в полете! Испытать во что бы то ни стало!
Оставалось одно: ждать «у аэродрома погоды», то есть ждать сильного ветра, который обеспечил бы поперечную управляемость самолета с самого начала разбега. Наконец ветер пришел.
Стараясь не привлекать к себе внимания, тихо на руках выносим самолет на взлетно-посадочную полосу. На этот раз наши расчеты оправдались: ветер был настолько силен, что, работая элевонами на стоящей неподвижно против ветра машине, мне удалось, как на планере, поднять крыло с подкрыльного костылика, поставить самолет на одно колесо, сбалансировать его.
Теперь оставалось только дать газ и взлететь, что я и сделал, не очень-то представляя себе, что меня ожидает на посадке.
О посадке я задумывался, конечно, серьезно, пытался ее себе представить и прорепетировать. Дело в том, что об обычной, идеальной по нашим тогдашним понятиям трехточечной
посадке, к которой мы, летчики, привыкли, не могло быть и речи. Здесь «обычных» трех точек, фиксирующих на земле самолет, не было. Была всего лишь одна, вокруг которой самолет вертелся волчком. Поэтому я построил для себя схему, так сказать «скоростной посадки» на одно колесо. После приземления я надеялся, пробегая по аэродрому на приличной скорости, удержать самолет от крена элеронами до полной остановки машины. Вскоре мы увидели, что из этого получилось. На всякий случай я заручился заверениями Черанов-ского, что он на меня не обидится, если я разобью самолет.
Итак, я взлетел.
Замечаю небольшое «рысканье» самолета на курсе и отмечаю это как недостаток устойчивости. Значит, надо немного увеличить киль. Самолет слегка валится вправо, но это не очень страшно.
Благополучно делаю круг, вы-л хожу на прямую для посадки и, убедившись, что я рассчитал посадку правильно, выключаю мотор. Причем не задросселирую, а именно выключаю контактом, чтобы остановить вращение винта и тем самым приблизить условия посадки к уже изученной мною посадке на планере.
Посадку удалось выполнить в полном соответствии с расчетами.
Приземление получилось мягкое и точно на одно колесо. При этом я «притер» самолет к земле, однако в последний момент, когда скорость была почти совсем погашена, правый подкрыльный костылик черкнул по земле, и самолет резко развернуло вправо. Разворачиваясь, он наклонился вперед и оперся передней кромкой центроплана о землю. К нашей великой радости, никакой поломки при этом не произошло: винт стоял горизонтально и самолет больше не двигался.
Позже я много раз поднимался в воздух на этом «летающем крыле», испытал его всесторонне. Самый продолжительный полет мой на «БИЧ-3» происходил 3 ноября 1926 года и длился целых 8 мин. По тем временам это было не так уж плохо. К тому же ведь это были лишь первые шаги. К чему они привели? Они доказали еще 38 лет тому назад, что самолет «летающее крыло» может хорошо летать.
Второе рождение машины
В истории техники известны случаи, когда изобретения опережали свое время. По разным причинам эти изобретения зачастую не получали признания и дальнейшая работа над ними прекращалась. Проходили годы, и оказывалось, что такую же машину или аппарат «изобретали» вторично и только тогда она внедрялась в жизнь. Такая судьба выпала на долю ранцевого парашюта, предложенного в 1911 году русским изобретателем Г. Котельниковым. Этот парашют был испытан в 1912 году, но не был принят в авиацию царской армии. И только к концу первой мировой войны в русскую армию стали поступать ранцевые парашюты, очень похожие на парашюты Г. Котельникова, но... заграничного образца.
Подобная участь постигла и некоторые типы самолетов. Например, моноплан А. Можайского, испытанный еще в 1885 году, не получил дальнейшего развития. Человек научился летать в начале XX века, но не на моноплане, а на биплане. И лишь спустя двадцать лет самолет,.выполненный по схеме моноплана, предложенного А. Можайским, стал успешно конкурировать с бипланом. К концу 30-х годов он вышел победителем из этой своеобразной «борьбы».
Сейчас во всем мире широко применяют схему бесхвостого самолета типа «летающее крыло». А если заглянуть в архивы, то выяснится, что у нас в стране почти 30 лет тому назад, в 1936— 1937 годах успешно летали самолеты такого типа. Это десятиместный самолет «ХАИ-3» и одноместный спортивно-пилотажный самолет «БОК-5». Обе машины тогда прошли всесторонние летные испытания и показали хорошую устойчивость и управляемость. Если представить себе, что «ХАИ-3» и «БОК-5» сейчас проектировались бы заново, то их наверняка снабдили бы современными авиационными двигателями, современными воздушными винтами и убирающимися в полете шасси. В таком случае эти машины имели бы летные характеристики, заметно превосходящие данные современных самолетов обычной схемы и такого же полетного веса и назначения.
Между тем мало кто знает о существовании старых самолетов «летающее крыло», которые и сейчас представляют большой интерес. Объясняется это тем, что в печати о «ХАИ-3» и «БОК-5» почти ничего не было опубликовано. В то время считалось, что надо идти по пути усовершенствования самолета обычной схемы и нецелесообразно переходить на принципиально новую систему «летающего крыла».
«ХАИ-3»
Что же представляли собой самолеты «ХАИ-3» и «БОК-5»?
В 1935—1936 годах студенты Харьковского авиационного института (ХАИ) под руководством инженера А. Лазарева спроектировали и построили одномоторный десятиместный самолет типа «летающее крыло» — «ХАИ-3» (рис. 1). Самолет был снабжен одним двигателем воздушного охлаждения «М-11» мощностью 110 л. с. Может показаться. что такая мощность двигателя была непропорционально мала для пассажирской машины на десять человек. Однако в ту пору по заказу Гражданского воздушного флота конструкторы стремились создать
тихоходные, но вместе с тем экономичные самолеты-грузовозы для перевозки одной тонны груза или десяти пассажиров со средней скоростью около
120 км/час.
Самолеты, спроектированные по этому заданию, были, по существу, крупными планерами, снабженными двигателями со сравнительно небольшой мощностью. Поэтому такие самолеты-тихоходы называли «планеролетами». «ХАИ-3», построенный харьковскими студентами, и был таким планерологом.
Полетный вес «летающего крыла» «ХАИ-3» составлял при заводских летных испытаниях 2000 кг. У планеролета было стреловидное крыло с размахом
22,4 м, прямой задней кромкой и удлинением 6,4. Крыло имело центроплан длиной 4 м с хордой 5 м. Профиль крыла S-образный — «B-106R» с относительной толщиной в центроплане—14%, на конце крыла — 7% (рис. 1). Площадь крыла составляла 78,6 м2. Внешняя часть крыла имела отрицательную закрученность относительно центроплана— 8°. Хорда крыла (теоретическая) на конце составляла 1,5 м. По краям центроплана располагались две длинные кабины для пассажиров и летчика. В хвостовой части центроплана было укреплено вертикальное оперение с рулем направления общей площадью 3,5 м2. Сам центроплан — металлический, сварной из стальных хромомолибденовых труб, состоит из четырех лонжеронов и шести нервюр.
Внешние так называемые консольные части крыла — цельно-деревянные. Они не имели лонжеронов, основным элементом консольных частей являлся кессон,
крыла. У корневого сечения консольной части толщина фанеры составляла 8,5 мм, на конце — 1,5 мм. Внутри кессона шли две фанерные стенки, придававшие крылу прочность на изгиб. Снаружи кессон был усилен большим количеством стрингеров, проложенных вдоль размаха крыла. В корневой части стрингеры отстояли друг от друга на расстоянии 150 мм. Нервюры консольных частей крыла располагались по направлению полета через каждые 450 мм. Нервюры были рамной конструкции и собирались из сосновых реек и фанерных стенок. Обшивка консольных частей крыла — фанерная. На консольных частях крыла были размещены элероны.
Летчик сидел в правой кабине, пассажиры располагались один за другим по пять человек как в правой, так и в левой кабине. Летчик управлял самолетом посредством штурвала и педалей. Продольное управление самолетом осуществлялось отклонением штурвальной колонки вперед (от себя) и назад (на себя). При этом одновременно оба элерона, как рули высоты, отклонялись задней кромкой книзу (когда штурвал отклонен от себя) и кверху (когда штурвал отклонен на себя). При повороте штурвала влево или вправо эти же элероны отклонялись порознь, обеспечивая при этом поперечное управление самолетом. На современных «летающих крыльях» такие элероны, выполняющие одновременно и функции рулей высоты, называются элевонами. (Рис. 2.)
Для регулировки самолета в продольном направлении концы крыла «ХАИ-3» поворачивались от специального штурвальчика, укрепленного на левом борту кабины летчика. При помощи этого штурвальчика летчик мог поворачивать концевые открылки в диапазоне от +10° до —10°. Однако планеролет «ХАИ-3» оказался хорошо отрегулированным, и поэтому летчику ни разу не пришлось в полете поворачивать концевые открылки. Устойчивость пути обеспечивалась у «ХАИ-3» килем, размещенным на хвостовой части центроплана в струе от воздушного винта. На киле располагался руль направления. Для управления курсом у «ХАИ-3» служили, кроме обычного руля направления, также еще и двойные щитки-интерцепторы, размещенные по концам крыла. Одновременно с ходом вперед педали, на которую нажимает ногой летчик, отклоняется руль направления, а вслед за ним на одном из крыльев раскрывается двойной щиток — интерцептор. Интерцептор раскрывается на том крыле, в сто» рону которого должен произойти разворот самолета. Возросшая сила воздушного сопротивления той половины крыла, где раскрылся интерцептор, помогает произвести нужный разворот.
Шасси «ХАИ-3» — трехколесное, с хвостовым колесом. Колеса основного шасси имели размер каждое 150X800 мм и размещались с колеей 2700 мм на стойках, образующих две пирамидальные полуоси. Шасси были снабжены масляно-пневматической амортизацией. Хвостовое колесо размером 125X700 мм было укреплено так, что могло свободно поворачиваться влево и вправо на угол 25°. Такое хвостовое колесо называют ориентирующимся. Шасси «ХАИ-3» располагалось на центроплане так, что угол атаки кры-
ла при посадке составлял 15°, а угол между вертикалью и прямой, соединяющей ось колеса, составлял 32° (когда самолет расположен по линии полета).
Летные испытания показали, что устойчивость и управляемость самолета оказываются нормальными, когда центр тяжести располагается между 37 и 40% длины хорды центроплана. Наилучшей центровкой является 38% по хорде центроплана. Испытания планеролета «ХАИ-3» были начаты в середине сентября 1936 года. Проводил их известный летчик-планерист ГВФ В. Бородин.
Первый полет по кругу был совершен на «ХАИ-3» 23 сентября 1936 года. Вслед за этим проводились всесторонние летные испытания с полетным весом от 1750 до 2000 кг. Вес пустого планеролета при этом составлял 1440 кг.
Во время испытаний выявились хорошая устойчивость и управляемость планеролета. Выполнение посадки и виражей на «ХАИ-3» было несколько необычным благодаря своеобразной системе управления. Однако, после того как летчик осваивался с самолетом, пилотировать его становилось совсем не трудно.
Испытания планеролета показали наибольшую скорость 130 км/час и вертикальную скорость около 1 м/сек на скорости полета 80 км/час, время набора высоты 800 м за 15 мин., длину разбега 180 м. Взлетная скорость составляла 60 км/час, посадочная скорость — 65 км/час.
нагрузка на крыло при испытаниях— 25 кг/м2.
Во время летных испытаний с «ХАИ-3» был совершен рекордный парашютный прыжок с высоты 80 м. Прыгал парашютист-спортсмен Б. Козуля методом срыва с задней кромки центроплана. С такой малой высоты до этого никто в мире еще не прыгал с парашютом.
После окончания пробных испытаний летчик В. Бородин вместе с ведущим инженером М. Самойловичем совершили на «ХАИ-3» перелет без посадки из Харькова в Тамбов протяженностью 470 км. Перелет прошел успешно, несмотря на очень плохую погоду: самолет попал в грозовую облачность. После этого перелета «ХАИ-3» некоторое время использовался на местных грузовых перевозках. Как мы уже отмечали, планеролет «ХАИ-3» был устойчив и хорошо управляем, но его летные характеристики с мотором «М-11», конечно, не могли бы удовлетворить современным требованиям к транспортным самолетам. Ну, а если представить себе, что «ХАИ-3» перепроектирован заново? И при этом сохранена только, как говорят, «аэродинамическая компоновка», то есть форма и размеры крыла, вертикального оперения, положение и размеры шасси, размещение центра тяжести самолета и система управления. Да если самолет будет сделан полностью из металла, получит убирающееся шасси, снабженное тормозами на колесах, современный авиационный двигатель и винт изменяемого в полете шага. В этом случае может получиться довольно интересная машина и для Гражданского воздушного флота. Давайте рассмотрим два варианта двигательных установок для такого модифицированного «ХАИ-3»: поршневой звездообразный двигатель «АИ-14» мощностью 260 л. с. и турбовинтовой двигатель (например, французский «Астазу» с эквивалентной мощностью 500 л. с.). (Рис. 3).
Расчеты показывают, что при поршневом двигателе у модифицированного самолета «ХАИ-3» наибольшая скорость по сравнению с планеролетом увеличится почти вдвое и достигнет 210 км/час. Вертикальная скорость при этом возрастет до 2,2 м/сек, а разбег уменьшится до 130 м. Все это при той же грузоподъемности, то есть 10 пассажиров или 800 кг груза. Самолет с такими летными данными уже может быть полезным в нашем народном хозяйстве, например для грузоперевозок на местных авиалиниях. Если же произвести расчеты летных данных «ХАИ-3» с турбовинтовым двигателем, то скорость полета оказывается равной 300 км/час, вертикальная скорость 4 м/сек, а разбег 70 м. Десятиместный самолет с такими летными данными мог бы стать отличным воздушным автобусом для местных линий. На таком «автобусе» можно будет, например, за два часа перелететь из Москвы в Ленинград.
Конструирование и постройка моделей самолетов типа «летающее крыло» — дело очень интересное для наших юных моделистов. Можно построить кордовую модель— копию модифицированного «ХАИ-3» с авиамодельным двигателем «МК-12» или «МК-16ф». Вес такой модели в граммах не должен быть численно больше объема цилиндра двигателя, умноженного на 200. Размеры модели надо выбирать такими, чтобы нагрузка на крыло не превышала 50 г/дм2. Очень интересно также построить радиоуправляемую модель-копию «ХАИ-3». Для такой модели следует применять двигатель с объемом цилиндра 2,5 см3. Вес модели при этом должен быть порядка 1000 г, а площадь крыла около 40 дм2. На этой модели можно установить убирающееся шасси с программным управлением: после взлета шасси должны убираться, а перед посадкой — выпускаться.
«БОК-5»
В 1937 году под руководством инженера В. Чижевского был спроектирован и построен одноместный спортивный самолет «БОК-5», выполненный по схеме «летающее крыло». Самолет этот имел звездообразный двигатель воздушного охлаждения «М-11» мощностью 110 л. с. и тянущий винт (рис. 4). Шасси и воздушный винт на «БОК-5» использовались от самолета «ПО-2» («У-2»). Фюзеляж «БОК-5» короткий, в середине его располагалась кабина летчика, имевшая спереди козырек. У крыла был S-образный профиль «ЦАГИ-890». Толщина его у корня крыла составляла — 16% хорды, на конце — 13%- Форма крыла в плане— стреловидная, с прямой задней кромкой. Непосредственно под задней кромкой вдоль всего размаха крыла подвешивались (в центре) рулевые закрылки — рули высоты, а по концам — элероны. И элероны и рули высоты выходили за контур основного профиля крыла и сами имели крыльевой профиль, но перевернутый спинкой книзу. Отклонение рулевых закрылков — рулей высоты — происходило от обычной ручки управления, перемещаемой летчиком от себя (руль высоты отклоняется задней кромкой вниз) и на себя (руль высоты отклоняется задней кромкой вверх). (Рис. 5.) Отклонение элеронов происходило при перемещении ручки управления, как обычно, влево и вправо. Когда же ручка управления была в нейтральном положении, то элероны и рули высоты располагались относительно хорды крыла под небольшим отрицательным углом —4°, Для регулировки самолета в полете в продольном отношении вся хвостовая часть крыла была выполнена подвижной и могла отклоняться в пределах от +3° до —5° относительно хорды крыла. Отклонение хвостовой части крыла происходило при повороте специального штурвальчика, размещенного на левом борту кабины летчика. Эта система регулировки крыла «БОК-5» при летных испытаниях хорошо себя зарекомендовала. Интересно отметить, что спустя десять лет— в 1946 году — английские самолетостроители независимо от работ советских конструкторов применили у «летающего крыла» Армстронг-Витворт «AW-52» такую же систему регулировки, как у «БОК-5». Назвали они этот способ регулировки «контроллером».
Устойчивость пути у «БОК-5» осуществлялась килем, размещенным на хвостовой части фюзеляжа. К килю подвешивался руль направления, отклоняя который летчик управлял курсом. Для этого он нажимал ногой на педаль. Самолет «БОК-5» был в основном выполнен из металла. Крыло имело два лонжерона, склепанных из дюралюминиевых труб. В хвостовой части крыла, где крепилась подвижная его часть, размещался третий, вспомогательный лонжерон, также склепанный из дюралюминия, но имеющий коробчатое сечение. Каждая половина крыла имела по шесть усиленных нервюр, собранных из дюралюминиевых балочек и трубок. Между этими нервюрами и основными лонжеронами были протянуты стальные расчалки, придававшие дополнительную жесткость крылу. Крыло имело, кроме 12 усиленных нервюр, еще 24 обычные нервюры и 24 проме-жуточных носка, выбитых из тонкого листового дюралюминия. Крыло было обтянуто полотном, центральная часть его около фюзеляжа обшита гофрированным листовым дюралюминием.
Поворотная часть крыла состояла из трех отсеков на каждой стороне крыла. Каркас этой поворотной части был выполнен из дюралюминиевых нервюр и продольных балочек. Обшивка его — дюралюминий толщиной 0,5 мм. К задней кромке поворотной части крыла приклепывались кронштейны для подвески рулей высоты и элеронов. Средняя часть крыла переходила в фюзеляж,
имеющий овальное сечение. При этом лонжероны крыла проходили сквозь фюзеляж. Конструкция фюзеляжа была образована дюралюминиевыми шпангоутами, соединенными между собой стрингерами. К переднему, усиленному шпангоуту крепилась спереди подмоторная рама, а сзади — бак для горючего на 65 кг. Обшивка фюзеляжа — листовой дюралюминий. В средней части фюзеляжа, где расположена кабина летчика, имелся вырез с откидными бортами. За кабиной летчика фюзеляж сразу же переходил в киль, оканчивающийся лонжероном, к которому подвешивался руль направления, а снизу крепился управляемый костыль. Рули высоты, подвешенные под два средних отсека повОрот-ной части крыла, состояли из лонжерона — дюралюминиевой трубки — и нервюр коробчатого сечения. Такую же конструкцию имели элероны и руль направления. Все рулевые поверхности были обшиты полотном. Управление поворотной частью крыла, рулем высоты, элеронами и рулем направления осуществлялось посредством тросов. В цепь управления руля направления включалось управление костылем. Шасси — двухколесное, обычной схемы, с резиновой пластинчатой амортизацией. Колеса шасси имели размер 100X700 мм. Костыль был применен со шнуровой амортизацией, на «башмаке» костыля имелся гребень, ориентированный по полету самолета. Этот гребень помогал управлять самолетом при движении его по земле. «БОК-5» испытывали опытные летчики, сейчас генералы в запасе А. Нюхтиков и В. Стефановский. В. Стефановский выполнял на этом самолете сложные фигуры воздушной акробатики.
Все летавшие на «БОК-5» пилоты давали хороший отзыв о его устойчивости и управляемости. Всего на «БОК-5» было совершено 65 полетов общей продолжительностью 20 час. 42 мин.
«БОК-5» имел полетный вес 764 кг, пустой вес — 596 кг.
Размах крыла составлял 9,86 м, длина — 4,365 м, площадь крыла равнялась 18,9 м2.
Нагрузка на крыло составляла 40,4 кг/м2.
Во время летных испытаний «БОК-5» были выявлены следующие его летные характеристики: Наибольшая скорость полета — 174 км/час;
вертикальная скорость — 2,1 м/сек, посадочная скорость — 85 км/час; потолок практический — 4850 м. Время, необходимое для выполнения виража на этой машине, составляло 12 сек., разбег — 125 м, пробег — 200 м.
Наряду с тем, что «БОК-5» с мотором «М-11» отличался хорошей устойчивостью и управляемостью, его летные данные были заметно хуже, чем у современных спортивно-пилотажных самолетов, таких, как, например, «ЯК-18П».
Но представим себе, что мы заново перепроектировали самолет «БОК-5», сохранив его основную схему и аэродинамическую компоновку. При этом мы снабдили новый «БОК-5» современным авиадвигателем «АИ-14»
(260 л. с.), убирающимся шасси и закрытым фонарем летчика. Рули высоты и элероны на этом обновленном «БОК-5» мы выполнили вписанными в основной профиль крыла. При этом уменьшилось лобовое сопротивление за счет устранения кронштейнов и качалок. У испытывавшегося самолета «БОК-5» эти детали выступали снаружи крыла и создавали ощутимое лобовое сопротивление воздуха.
Расчеты показывают, что такой модифицированный «БОК-5» окажется по своим летным данным лучше, чем современные спортивно-пилотажные самолеты. У него наибольшая скорость полета составит 300 км/час, вертикальная скорость — до 11 м/сек, потолок — 8000 м, разбег — 80 м, пробег — 150 м. Такая машина наверняка заинтересует наших летчиков-спортсменов, мастеров воздушной акробатики. (Рис. 6).
В своем техническом кружке вы вполне сможете построить кордовые модели — копии модифицированного самолета «БОК-5». Очень интересно, проверить, как такая модель будет выполнять фигуры высшего пилотажа, проводить «воздушный бой».
Мы предлагаем нашим авиамоделистам ввести два новых класса кордовых летающих моделей — пилотажные модели-копии самолетов и модели-копии для воздушного боя. Введение таких классов вызовет у юных авиамоделистов интерес к копированию настоящих самолетов на моделях.
Как в классе пилотажных моделей-копий, так и в классе моделей-копий воздушного боя модель самолета «БОК-5» будет иметь преимущества. Объясняется это тем, что у бесхвостой модели самолета получается более высокая маневренность в продольном отношении из-за меньшего момента инерции вокруг оси, идущей вдоль размаха крыла.
В ближайших выпусках «ЮМК» будут опубликованы предварительные правила оценки полетных показателей по классам моделей-копий пилотажных и моделей для воздушного боя. А пока рекомендуем вам построить модель-копию модифицированного «БОК-5» и испытать ее на корде.
Для такой модели лучше всего подойдет двигатель «Комета» с калильным зажиганием и рабочим объемом цилиндра 5 см3. Размах модели при этом должен быть около 1400 мм, вес примерно 1 кг.
Счастливых вам взлетов и посадок, ребята!
— Не огорчайся! Переделай его в «летающее крыло»!
В авиамодельном кружке Дома пионеров и школьников Дзержинского района Москвы ребята очень любят строить кордовые модели самолетов. Они поставили перед собой задачу: внести такие изменения в современную, установившуюся схему скоростной кордовой модели, которые позволили бы на 20 ~ 30% увеличить скорость полета при той же мощности двигателя. Практика работы многих моделистов во всем мире со скоростными кордовыми моделями в последние годы показала, что система запуска на одной корде «монолайн» позволяет увеличить скорость на 10 -f- 15%.
Но как увеличить скорость полета еще на 20 -г 30% от исходного значения? Все ребята, занимающиеся в кружке Дома пионеров Дзержинского района, перебрали в памяти десятки са-" мых разнообразных схем кор-i довых моделей, но расчеты по-* казали, что ни одна из них не может дать сколько-нибудь существенного увеличения скорости полета.
Наконец автором этой статьи была предложена совсем необычная схема: неуправляемая 4 бесхвостая несимметричная мо-
дель самолета на одной корде (см. рис. 1). По этой схеме была построена модель кружковцем Николаем Синельниковым, а затем частыми гостями нашего кружка — студентом Е. Мося-ковым и преподавателем Ю. Маркевичем. Выяснилось, что скорость полета кордовых моделей с использованием новой схемы может возрасти на 20 ~ 30% без увеличения мощности двигателя. Кроме того, упрощается пилотирование модели, так как моделисту приходится только держать ручку с кордой. Меньше получается и вес модели. Экономия в весе оказывается существенная: в среднем полетный вес модели с двигателем 2,5 см3 равен 200 г. Такая асимметричная модель «летающее крыло» с двигателем «МК-12» легко пилотируется даже начинающими авиамоделистами при скорости 130 -f- 150 км/час. На рисунке 2 изображена простая бесхвостая модель «летающее крыло».
Модель изготовляется из двух пластин, скрепленных в центре дюралюминиевыми листами, которые образуют подмоторную раму. На конце внешнего крыла имеется регулировочный руль— триммер, служащий для точной аэродинамической балансировки модели. Грубая регулировка осуществляется перемещением центра тяжести (смещением двигателя вперед или назад). Бак модели треугольной формы в плане устанавливается за двигателем и является его обтекателем. Вес модели 230 г, несущая площадь — 5 дм2, центр тяжести расположен на 5 -г 10% САХ, профиль крыла плоско-выпуклый на 8%. В целях уменьшения воздушного сопротивления модели двигатель можно установить в горизонтальном положении и закрыть бак обтекателем.
В случае применения высокооборотных двигателей с калильным зажиганием желательно уменьшить вредное взаимодействие воздушного потока, закрученного воздушным винтом с крылом модели. Для этого центральную часть крыла за двигателем рекомендуется сузить, а двигатель закапотировать (рис. 3).
Регулировочный триммер в этом случае лучше не ставить, а доводку балансировки модели осуществлять, закручивая внешнее крыло модели.
Наибольший эффект можно получить от применения асимметричной схемы, если кордовую модель сделать с толкающим винтом, как показано на рисунке 4. При изготовлении модели такой схемы надо стремиться максимально приблизить двигатель к носку крыла. Это необходимо сделать для того, чтобы устранить возможность заднего размещения центра тяжести модели. Заднее расположение центра тяжести может разболтать модель в полете и вызвать неудобства при ее запуске.
Запускать модели следует на корде из стальной проволоки диаметром 0,3 ~ 0,35 мм с применением длинной ручки управления, показанной на рисунке 3. При старте и выводе модели на наибольшую скорость полета такая ручка позволяет авиамодельном клубе ДОСААФ работает секция экспериментальных моделей, которая с 1963 года один раз в год проводит соревнования по свободнолетающим моделям типа «летающее крыло». Мы впервые участвовали в этих соревнованиях в 1963 году. Проходили они на Тушинском аэродроме. В соревнованиях участвовало двенадцать моделистов с моделями «летающих крыльев» планеров класса «А-2» и один — с резиномоторной моделью «летающее крыло».
Все первые места заняли серпуховские авиамоделисты. Лучше всех летала модель планера Е. Н. Дилигентова (44 + 67 + + 126 + 52 + 55 = 344 сек.). На втором и третьем месте оказались его ученики Н. Жиглов (22 + + 100 + 33 + 44 + 107 = 312 сек.) и В. Назаркин (19 + 76 + 60 + + 79 + 63 = 297 сек.).
Нельзя не отметить, что за последние десять лет наши моделисты совсем перестали заниматься моделями планеров и самолетов «летающее крыло». Произошло это, как нам кажется, из-за неправильной системы соревнований по авиамоделизму, проводимых в последние годы.
Серпуховским моделистам изрядно наскучило строить летающие модели обычной схемы, так называемых «чемпионатных» классов, и они решили строить вместо этого модели «летающих крыльев».
Наше начинание горячо поддержал директор станции Владимир Гаврилович Веников: он всегда приветствовал постройку всяких экспериментальных моделей.
С 1960 года в Московском
загибу кверху задней кромки закрылка на конце крыла курсовая устойчивость модели получается вполне удовлетворительной и без вертикального оперения.
С большинством моделей, построенных по этой схеме, достиг-нуты хорошие полетные результаты (рис. 1).
Через месяц — 30 апреля 1963 года — мы у себя в Серпухове провели первые городские соревнования по моделям «летающее крыло». В соревнованиях приняло участие 12 спортсменов с моделями планеров «летающее крыло» класса «А-2».
Прекрасный солнечный день, модели летают отлично. Одна из них — семиклассника В. Селиванова — даже «совсем» улетела. У этой модели на втором запуске забыли «зарядить» ограничитель времени парящего полета, и она,
Ручка для запуска кордовых моделей асимметричной схемы, не имеющих подвижных отклоняемых рулей.
управлять моделью, несмотря на отсутствие отклоняемого руля высоты.
Думаю, что дальнейшая работа над асимметричной схемой кордовой модели «летающее крыло» позволит построить также и гоночную модель подобного типа с хорошими летными данными.
Лучшие результаты на соревнованиях показала модель Н. Жиглова (45+53 + 72+43+ + 58 = 274 сек.), на втором месте оказался В. Федулов (43+47 + + 53 + 67+40 = 250 сек.), на третьем — В. Селиванов (67+180 + + 0+0+0=247 сек.).
У всех участников соревнований модели были почти однотипные — с прямым центропланом, со стреловидными консолями и без вертикального оперения (рис. 2).
Еще через год — 22 марта 1964 года — авиамоделисты из г. Серпухова снова привезли свои «летающие крылья» на соревнования в Тушино. На этот раз, кроме моделей планеров класса «А-2», здесь можно было увидеть и резиномоторные модели класса «В-2». Наилучшие полетные показатели по моделям планеров «А-2» были отмечены у В. Феду-лова (85 + 94 + 104 + 180+73 = = 536 сек.). На втором месте Н. Жиглов (0 + 55+65+53+180 = = 353 сек.), на третьем Е. Дили-гентов (54 + 55 + 0 + 0 + 0 = = 109 сек.).
Все планеры были установившегося «серпуховского» образца. При этом на стартах можно было видеть, что «крылья» летают уже на уровне хороших моделей планеров обычной схемы.
Кроме того, в Тушине выявилась схема неплохо летавшей резиномоторной модели «летающее крыло» (с тем же «ломаным» стреловидным крылом, что и модели планера). Резиномоторная модель этой схемы имела длинный фюзеляж, тянущий складной винт и стреловидный киль на конце (рис. 3). По резиномоторным «летающим крыльям» на первом месте оказался Е. Дилигентов (43+57+57 + 50 + 55 = 262 сек.), на втором месте Ю. Евсиков (42+30 + 46+42 + 39=199 сек.), на третьем — С. Терюхин (38+, 40 + 37 + 37+4 = 156 сек.).
После всех этих соревнований серпуховские моделисты энергично взялись за таймерные «летающие крылья» с поршневым двигателем. Они готовят их к заочным соревнованиям на приз «Комсомольской правды».
В заключение мне хотелось бы коротко рассказать о лучшей по летным данным модели планера семиклассника В. Федулова. Эта модель в 1964 году показала наилучшие результаты по схеме «летающее крыло» (рис. 1 и 2).
Наша модель имеет двухлон-жеронное крыло с отъемными стреловидными консолями и прямым центропланом. Стреловидность консолей — 45°. Передняя кромка центроплана — из сосны, сечением 5X5 мм, задняя кромка — из липы, треугольного сечения, 3X10 мм. Передняя кромка подогнана под контур носка — нервюры. Лонжероны центроплана сосновые, имеют две полки. Передний имеет полки сечением ЗХб мм, задний — 3X7 мм. Нервюры вырезаны из пластинок липы толщиной 1,5 мм. Профиль нервюр крыла изображен на чертеже. После установки нервюр полки лонжеронов центроплана соединяются между собой тонким шпоном из липы. Центроплан собирается на стапеле. После сборки, не снимая центроплана со стапеля, надо установить шпоновые расчалки между нервюрами. При этом необходимо следить, чтобы не возникали перекосы центроплана. В торцовых частях центроплана по переднему и по заднему лонжеронам вставлены бумажные трубки. Они должны быть хорошо подогнаны по диаметру под бамбуковые стержни, укрепленные к консолям. Консоли крыла имеют профиль, переменный по размаху, как это показано на рисунке.
Все кромки и полки, лонжероны консолей выполняются переменного сечения. Передняя кромка консоли, например, имеет у корня сечение 5X5 мм, а на конце 3X3 мм. Задняя кромка у корня 3X10 мм, на конце — 3x3 мм. Полки лонжеронов также меняются от сечений 3X6 мм и 3X4 мм до 2x3 мм и 2x2 мм. Концевые закрылки вырезаются из бальзовых пластин или из плотного ватмана и приклеиваются к задней кромке под углом 15° к хорде крыла (задняя кромка кверху). Если закрылки вырезать из ватмана, то их надо делать двухслойными, приклеивая с обеих сторон задней кромки. Между каждой парой нервюр консоли крыла поставлены промежуточные носки, вырезанные из липы толщиной 1 мм.
Между полками лонжеронов центроплана должны быть прочно } креплены бумажные трубки. Между полками лонжеронов консольных частей крепятся бамбуковые штыри диаметром 3 мм. предварительно изогнутые под углом стреловидности консолей. Крепление осуществляется нитками на клею. Носок центроплана зашит до переднего лонжерона тонким шпоном из липы. Все крыло обтягивается волокнистой папиросной бумагой.
Фюзеляж модели вырезан из бруска липы размерами I0X60X Х400 мм и обработан до прямоугольного сечения с сильно округленными углами. Часть фюзеляжа, на которую укладывается и крепится крыло, вырезается точно по обводу профиля центроплана. Затем на это место сверху крепится на клею и на мелких гвоздиках пластина из фанеры толщиной 1,5 мм, размерами 50X180 мм со слоями, расположенными поперек оси фюзеляжа. Она служит упором для крыла при его креплении на фюзеляже. Поперек фюзеляжа вставляются на клею два штыря диаметром 5 мм и длиной по 60 мм. Вырезаны они из бамбука или бука и обрабатываются до круглого сечения. Ка них надевается туго натянутая резиновая лепта, с помощью которой крыло прижимается к фюзеляжу. В передней части фюзеляжа имеется вырез 20X150 мм, в который вставлена металлическая шпилька с резьбой диаметром 6 мм. На шпильку надеты шесть гаек, применяемые в качестве балансировочного груза. Их размещение на шпильке определяется после изготовления и сборки обтянутой модели.
Гайками надо так уравновесить модель, чтобы центр тяжести ее располагался на расстоянии 320 мм от носка фюзеляжа. Это положение загрузки в виде гаек будет предварительным. Окончательное положение гаек определяется после регулировочных запусков модели.
В качестве тормозного приспособления, ограничивающего парящий полет, на модели применен передний фюзеляжный щиток. Оп состоит из двух пластин размером 4X30X150 мм. Пластины эти сделаны из липы и подвешены на шарнирах из ткани на бортах фюзеляжа перед крылом. Эти пластины плотно подгоняются к бортам фюзеляжа, образуя с ними одно целое. При запуске модели носовую часть фюзеляжа перевязывают резиновой лентой.
К ней привязан запальный шнур, длина которого подобрана так, чтобы горение его длилось 3 мин.
Когда шнур прогорел и огонек дошел до резинки, она лопается и тормозные пластины фюзеляжа раскрываются под действием набегающего потока воздуха. Угол раскрытия пластин подбирается экспериментально: он должен быть строго одинаковым для обеих половин и составлять 45-90°.
Ограничителем открывания пластин служат нити, натянутые между фюзеляжем и пластинами.
Для этого на фюзеляже сделана проволочная петелька, а с внутренней стороны каждой пластины прибивается по маленькому гвоздику.
Снизу фюзеляжа, в месте расположения лыжи, сверлится несколько отверстий диаметром 2 мм, расположенных на расстоянии 20 мм друг от друга. Это необходимо для крепления стартового крючка, вынутого из проволоки ОВС диаметром 2 мм.
Конструкция крыла — обычная для летающих моделей. Набор состоит из двух лонжеронов, передней и задней кромок и нервюр. Рули выполнены из липы.
Шасси — нормальной схемы, смонтировано на нижней части центроплана. Передние стойки выгнуты из одного проволочного стержня диаметром 3 мм и закреплены на мотораме. Костыль делается из проволоки диаметром 2 мм и закрепляется в хвостовой части центральной нервюры.
Программное устройство представляет собой часовой механизм от маленького будильника. Механизм установлен в коробочке с жестко закрепленными на его оси целлулоидными дисками диаметром 55 мм. В механизме вместо анкерного колеса установлена крыльчатка, тормозящая вращение вала. При этом вал совершает один оборот за 1,5 или 2 мин. На дисках имеются фигурные вырезы. По кромкам дисков скользят рычаги качалок, прижатые к дискам пружинками или резинками. Эти рычаги, следуя контуру дисков, отклоняют в ту или иную сторону рули модели. Высота выступов и глубина впадин (величина отклонения рулей) подбирается экспериментально.
На соревнованиях модель так была отрегулирована, что начинала выполнять пилотаж после 40-у 50 сек. полета. При этом модель успевала набрать достаточную высоту.
На наш взгляд, в механизме нужно было бы установить стопор, чтобы после выполнения программы механизм выключался, иначе модель может начать повторение программы после остановки двигателя при заходе на посадку.
На четвертых Всероссийских соревнованиях авиамоделистов-школьников можно было увидеть много интересных моделей. Но особый интерес вызывали модели экспериментальные.
Юные авиамоделисты Тульской области привезли на соревнования модель самолета типа «летающее крыло» с программным управлением. Модель сконструировал и построил ученик
7-го класса Евгений РЫЖОВ, занимающийся в кружке областной станции юных техников под руководством инструктора В. П. КОЛИКОВА. На модели был установлен прибор, который в полете отклонял рули модели и позволял ей автоматически выполнять развороты и петли. За эту модель Евгению Рыжову жюри присудило второе место.
Крыло модели трапециевидное, с прямоугольным центропланом. Отъемные консоли скошены назад и образуют положительную стреловидность. В передней части центроплана установлен мотор с тянущим винтом. Довольно толстый, симметричный профиль центроплана позволил свободно разместить автомат и бензобачок.
Крючок несимметричный, и его можно перемещать как вдоль фюзеляжа, так и в сторону. Перемещение крючка вдоль фюзеляжа производится соответствующим изменением пары отверстий, в которые он вставляется. Перемещение крючка в сторону осуществляется смещением его вдоль проволок, продетых в фюзеляже. Такое устройство крючка дает возможность получить у модели правый или левый разворот при планировании и помогает исправить некоторые дефекты модели при полете на леере. Площадь крыла модели — 30,6 дм2, размах крыла — 1965 мм, полная длина — 720 мм. Если при регулировке модели «летающее крыло» вы заметите, что она резко пикирует, надо ее центр тяжести сместить несколько назад и увеличить угол отклонения закрылка (задней кромкой кверху). Если же модель «сваливается» на крыло, надо устранить разницу в отклонении закрылков или в пере-
косе крыла, а если кабрирует, то есть «задирает» нос, следует центр тяжести сместить несколько вперед или уменьшить угол отклонения закрылков (задней кромкой книзу). После первых успешных регулировочных полетов модель надо затянуть на леере длиной 50 м. При этом продолжительность полета «летающего крыла» составит 80-г 100 сек. (без использования восходящих потоков).
Наша модель планера заняла первое место на весенних соревнованиях «летающих крыльев» в Тушино (суммарное время за пять полетов — 536 сек.). Теперь на опыте с моделями планеров и резиномоторными моделями серпуховские авиамоделисты надеются успешно «облетать» и таймерные модели «летающее крыло». Это даст возможность активно включиться в подготовку к авиамодельным соревнованиям на приз газеты «Комсомольская правда». KOHEЦ ФPAГMEHTA
|
