ВВЕДЕНИЕ
Из всех видов технического творчества самый распространенный — авиационный моделизм. Организованно им в кружках, на станциях или в клубах юных техников, а также в домах пионеров занимается около четырехсот тысяч человек. Но немало и тех, кто строит авиационные модели самостоятельно.
Примерно лет в десять, чуть, раньше или чуть позже, тысячи и тысячи мальчишек начинают конструировать авиамодели, делая первый шаг в техническом творчестве. И очень часто, начав с модели, многие на всю жизнь приобщаются к авиации и авиационной технике.
Кто не знает таких выдающихся советских авиаконструкторов, как А. Н. Туполев, О. К. Антонов, С. В. Ильюшин, А. С. Яковлев. Свой путь в авиацию прославленные конструкторы начали еще в детстве с постройки и запуска простейших летающих моделей.
Для многих наших летчиков первым шагом в небо, к штурвалу самолета был авиамоделизм. Так, летчики-космонавты СССР Ю. А. Гагарин, Г. Т. Береговой, А. В. Филипченко, Ю. В. Романенко «заболели авиационной болезнью» в авиамодельном кружке.
Обращаясь к авиамоделистам, дважды Герой Социалистического Труда академик А. С. Яковлев писал: «Сделанный своими руками маленький самолет увлек нас, заставил думать над тем, как улучшить его летные качества, родились мечты построить настоящую машину. И самое главное: мы познали радость творчества, приучились самостоятельно мыслить, чертить, работать с инструментом, у нас появилась страсть к технике, к книгам. И тут нет ничего удивительного. От авиамоделизма начинается путь
г
овладения летным делом, сложной авиационной техникой. Летающая модель — самолет в уменьшенном виде. Создавая ее, приучаешься мыслить о самолете как авиационный конструктор и смотреть на полет глазами летчика».
Нет необходимости говорить, что успехи в любом деле, и в авиамоделизме в том числе, достигаются упорной и кропотливой работой. А для этого необходимо овладеть начальными знаниями и навыками, совершенствовать их в дальнейшем. И хочется предостеречь начинающих авиамоделистов от поспешности, торопливости. Не надо сразу строить сложную модель планера или самолета. Для начала сделай простую летающую авиамодель, постепенно переходи от простого к сложному.
Хочется верить, что данная книга сделает более уверенными первые шаги в область авиамодельного спорта. В ней начинающим авиаторам предлагаются модели почти всех типов летательных аппаратов — от воздушного змея до ракеты.
Цель книги — максимально помочь всем желающим овладеть основами авиамоделизма. Модели, предлагаемые здесь для постройки, несложны, материал — самый распространенный: бумага, пено-
пласт, рейки.
Книга, рассчитанная на руководителей авиамодельных кружков пионерского лагеря и вновь создаваемых кружков технического творчества, поможет решить основные методические вопросы организации кружка, правильно определить содержание его работы. Она будет полезна также тем, кто строит модели индивидуально.
ВОЗДУШНЫЕ ЗМЕИ
Воздушный змей сегодня нередко воспринимается только как игрушка для детского развлечения. Но мало кто знает, что он имеет давнюю и интересную историю.
Первые воздушные змеи появились около четырех тысяч лет назад. Родина их — Китай. Самой распространенной была форма змея-дракона, что, возможно, и определило название «воздушный змей». Современные воздушные змеи совершенно не напоминают ни змею, ни дракона.
Первое подтверждение об использовании воздушных змеев в военном деле относится к 906 году. Киевский князь Олег при осаде Царьграда применил воздушные змеи, которым была придана форма вооруженных всадников. Непосредственного урона неприятелю они не причиняли и служили только для устрашения.
Затем долгое время воздушные змеи не находили практического применения. И лишь к концу XVIII века они стали служить науке.
В 1749 году англичанин А. Вильсон поднял на воздушном змее термометр и получил данные о температуре воздуха на высоте кучевых облаков.
В 1752 году американский ученый Б. Франклин с помощью воздушного змея проводил исследования, объяснившие электрическую природу происхождения молнии.
Широко использовал воздушные змеи для изучения верхних слоев атмосферы и атмосферного электричества великий русский ученый М. В. Ломоносов.
В 1825 году был осуществлен первый полет человека на воздушном змее. Английский ученый Д. Покок поднял на нем свою дочь Марту на несколько десятков метров.
Большой вклад в разработку конструкций воздушных змеев внес австралийский ученый Л. Харграв. Он создал из соединенных между собой двух сквозных коробок змей, которому для полета не нужен был хвост.
Изобретатель радио А. С. Попов, усовершенствуя телеграф, устанавливал на воздушных змеях антенны радиоприемников.
В 1902 году на крейсере «Лейтенант Ильин» проводили подъем наблюдателя на высоту около 300 м с помощью связки воздушных змеев — змейковых поездов. При этом использовались коробчатые змеи конструкции Л. Харграва. Через год английский авиатор С. Коди переплыл пролив Ла-Манш на лодке, которую буксировал воздушный змей. Для этого С. Коди усовершенствовал змей Л. Харграва — добавил боковые крылышки на всех углах и увеличил прочность.
Воздушный змей помог нашему соотечественнику Александру Федоровичу Можайскому при создании первого в мире самолета. Совершив несколько полетов на большом воздушном змее, буксируемом тройкой лошадей, Можайский проверил правильность своих предварительных расчетов размеров, массы, скорости полета будущего самолета и необходимой мощности силовой установки.
Француз К. Адер, один из пионеров самолетостроения, перед постройкой своего аппарата «Эола» провел испытания воздушного змея, который имел форму крыльев летучей мыши, сохранившуюся и у его самолета.
У воздушного змея Л. Харграва была заимствована форма бипланного крыла американцем О. Чэнютом, а затем и братьями Райт для создания самолета.
Широко использовались воздушные змеи во время первой мировой войны для подъема наблюдателей-корректировщиков.
В Великую Отечественную войну со змеев сбрасывали листовки над позициями гитлеровцев.
В 1931 году на Всесоюзных соревнованиях авиамоделистов в Москве проводился подъем на высоту 10 — 15 м некоторых участников соревнований на поезде из воздушных змеев, построенных киевскими авиамоделистами.
В 50-х годах саратовец авиамоделисты под руководи вом А. Ф. Григоренко созд образец воздушного змея, торый с успехом применял во время антарктической экс. диции Академии наук СССР для изучения нижних слоёв атмосферы.
Запуск воздушных змеев интересное спортивное заня-тие для школьников и для взрослых.
В настоящее время в неко торых странах проводятся пра-здники и фестивали воздушны? змеев. В США, в Бостоне, устраивают соревнование на лучший бумажный змей. В Япония ежегодно проходит национальный фестиваль воздушных змеев, на котором запускают змеи длиной 20 — 25 м. С 1963 года по всей Польше проводится праздник воздушного змея, в котором принимают участие молодые конструкторы этого древнего летательного аппарата.
Воздушный змей — это простейший летательный аппарат тяжелее воздуха. Он может подняться только в ветреную погоду. Встречный ветер оказывает на змей сильное давление, стремясь снести его. Нс змей привязан под определенным углом атаки к лееру. Благодаря углу атаки создается подъемная сила, которая зависит of его величины, скорости ветра Н площади несущей поверхности-Воздушные змеи бывают двух видов: плоские (простейшие) и коробчатые. Необходимая деталь первых — хвост, вторые успешно летают без него.
Карманный змей-малыи)
(рис. 1) изготовлен из современных материалов. Он крайне прост, складывается до размеров, позволяющих убрать его в карман куртки, благодаря очень небольшой массе способен «поймать» самый слабый ветер. И если уж змей хорошо летает даже в городском дворе, то на открытой поляне, на лугу он сможет поставить рекорды высоты.
Делается карманный змей так. Берут отрезок упругой стальной проволоки длиной 1,2 м и диаметром 1 — 1,2 мм (скажем, куски от карниза «струна», которые остаются при навеске штор) и тщательно распрямляют. Затем его перегибают пополам, а получившуюся заготовку зажимают в тисках, оставив свободными 350 мм ее длины от сгиба. Вставляют в «ушко» стержень и не спеша, с натягом, закручивают проволоку на несколько оборотов. Освободив заготовку и обмотав для надежности край завивки тонкой медной жилкой или нитками с клеем, свободные концы отгибают в стороны.
Если змей задуман несклады-вающимся, оставляют вершину каркаса такой, как получилась, без доработки. В «карманном» же варианте нужно каждую из обеих консолей один раз обернуть вокруг металлического стержня-оправки. Своеобразные пружинные элементы позволят складывать каркас, который после освобождения вновь примет форму буквы Т.
На концах проволоки делают небольшие петли. Они не только предохранят руки от случайных уколов, но и помогут надежно укрепить обшивку.
Если окажется, что сделать колечки на упругой проволоке сложно, скрутите сначала такие же «шарниры», как и у вершины, потом кусачками отделите ненужные куски и доверните петли до одной плоскости.
Если окажется, что сделать колечки на упругой проволоке сложно, скрутите сначала такие же «шарниры», как и у вершины, потом кусачками отделите ненужные куски и доверните петли до одной плоскости.
На обшивку змея пойдет тонкая полиэтиленовая пленка от любого пищевого пакета. Чем пленка тоньше, тем лучше — змей получится более легким. Ее выкраивают приблизительно по форме, показанной на рис. 1. Затем вырезают полоску для крепления обшивки к центральной части каркаса. Осталось обтянуть каркас пленкой — и змей в основном готов.
Не забудьте только перед этим проверить, симметрично ли загнута проволока — плечи каркаса должны быть расположены под одинаковыми углами к центральной скрутке-стержню. А приклеить подвернутые кромки обшивки и полоску полиэтилена можно на клее «Момент» или «Уникум». После полного высыхания клея змей можно складывать.
Работа над змеем заканчивается навеской уздечки. Правильно прикрепить нитки поможет рисунок общего вида готового «летуна» (рис. I). Хвостом станет нитка длиной 1 — 1,5 м, привязанная за заднее ушко каркаса и несущая на конце небольшую гайку или шарик-грузило от рыболовной снасти. Такой хвост в полете совершенно не виден, хотя и отлично стабилизирует движение в воздухе. Для запуска понадобится тонкая прочная нить, лучше всего тонкая капроновая леска.
Предложенные размеры
змея — не единственные, обеспечивающие хороший полет. Можно увеличить их в два и даже три раза и получить змей привычных размеров.
Змей-дельтаплан (рис. 2), разработанный французскими моделистами,конструктивно состоит из крыла и киля, обтяжка которых выкроена из тонкой синтетической ткани.
Приступая к изготовлению этого змея, ткань размером 1800X900 мм складывают пополам и закрепляют булавками. Выше диагонали на 40 мм (припуск на швы) проводят параллельную линию и режут по ней материал. Разворачивают ее и в получившемся большом треугольнике находят середину. С двух сторон треугольника (катетов) ткань подгибают на 30 мм и прошивают на швейной машинке. Из остатка ткани выкраивают киль с припусками по 20 мм на швы с двух меньших сторон треугольника, подгибают материал на этих сторонах на 15 мм.
К вершине прямого угла киля (точка С) для усиления пришивают небольшой кусочек ткани. Здесь крепят один из концов леера.
К середине крыла в нижней его части пришивают киль двумя строчками: первая — на расстоянии 1 — 2 мм от края, вторая — в 2 — 3 мм от первой.
Вырезают полоску ткани длиной 920 мм и шириной 45 мм (с обеих сторон подгибают на 10 мм) и пришивают к обратной стороне крыла по его середине. Можно воспользоваться и лентой, ее не надо подворачивать.
Пришитая полоска образует канал, в который будет вставляться центральная рейка. Один из концов канала зашивают, другой — оставляют открытым.
При сборке змея две предварительно заготовленные рейки длиной 1000 мм и диаметром $ мм вставляют в боковые кана-
лы, а рейку длиной’900 м» в центральный канал кры При этом боковые рейки не д жны доходить до вершины 1 угольника крыла. Концы ка лов зашивают. (...)
Горячим гвоздем прожигают три отверстия: два в точках А и В крыла, и одно в точке С — на киле. Просовывая крючки в точки А и В, закрепляют поперечную рейку, а на киле (в точке С) привязывают леер.
Змей-вертушка (рис. 3). В основе полета этого змея «эффект Магнуса». Что это такое? В 1852 году немецкий ученый Г. Магнус обнаружил эффект обтекания воздухом вращающейся трубы: воздушная струя, обтекающая трубу поперек ее оси, отклоняется в направлении вращения. Если разрезать трубу (цилиндр) вдоль оси пополам и сместить обе половинки друг относительно друга, получится вертушка. Цилиндр будет крутиться, появится и эффект образования подъемной силы. Благодаря созданию подъемной силы и летает змей-вертушка.
Для изготовления этого змея необходимы сосновые рейки, плотная чертежная бумага, нитки и клей.
Рейки сечением 4X4 мм соединяют нитками с клеем в рамку, к концам которой привязывают отрезки проволоки диаметром 1,5 — 2 мм. На них будет вращаться сама вертушка. На оси надевают петли из жести для уздечки. Чтобы петли не слетали, к концам осей припаивают шайбы.
Из чертежной бумаги вырезают четыре полуокружности. В них делают вырезы под рейки, а затем попарно склеивают на рамке, чтобы получились две круглые щеки. Из ватмана вырезают два прямоугольника размером 520x300 мм, по меньшим сторонам которых делают зубцы. Отогнув их, сгибают бумажные прямоугольники; получаются своеобразные лопасти. Остается только вклеить их между щеками.
Для хвоста можно использовать полоски креповой бумаги шириной 30 — 50 мм и длиной около 3 м.
При запуске вертушку располагают так, чтобы она как бы накатывалась на ветер, и «карман» любой лопасти должен ловить воздух снизу змея.
Коробчатый змей (рис. 4). Для его изготовления необходимы три основные рейки диаметром 4,5 мм и длиной 690 мм и 12 коротких реек сечением 3X3 мм и длиной 230 мм. Короткие рейки заостряют и вставляют на клею в основные под углом 60°. Оклеивают змей папиросной бумагой. Масса его 55 — 60 г.
Уздечка состоит из верхней и нижней нитей, причем нижняя в 1,3 раза длиннее верхней.
Запускают такой змей на нитке № 10.
Прямоугольный коробчатый змей Л. Харграва (рис. 5). В конце XIX века австралийский ученый Лоуренс Харграв впервые предложил конструкцию змея-биплана, обладающего значительной грузоподъемностью.
Основу змея-биплана составляют четыре рейки-лонжерона длиной що 720 мм и сечением 7Х 7 мм, а также две пары крестовин. Для них надо заготовить четыре рейки-распорки длиной по 435 мм и сечением 7x7 мм. Лонжероны и распорки крестовин аккуратно скругляют. Для этого их ребра обрабатывают рубанком и наждачнойбумагой.
Обтяжку змея делают из двух полос лавсановой пленки или кальки, приклеенных по краям к рейкам каркаса. Подойдет для обтяжки и полиэтиленовая пленка. Всего потребуется два листа длиной 1300 мм и шириной 220 мм. Кроме того, нужен какой-либо клей (ПВА, БФ-2, БФ-4), 20 м крепкой нитки и 0,5 м стальной проволоки диаметром около 0,6 мм. Из бумаги вырезают выкройку для каждой из полос по размерам, приведенным на рисунке.
Полоски шириной 10 мм, выступающие за контур, изображенный на чертеже тонкой линией, служат припуском.
По тонким линиям каждой из длинных сторон укладывают нить, предварительно сделав на ней через каждые 200 мм петли длиной 80 мм. Всего должно быть пять таких петель — по числу вырезов на каждой длинной стороне листа. Концы нити с обеих сторон должны выступать на 80 мм.
Уложив нить на полосу по тонкой линии, а затем промазав ее и припуск клеем, соединяют все детали обтяжки и каркаса между собой. В середине каждого кольца вклеивают две легкие сосновые рейки-нервюры сечением 5Х 1 мм. Их назначение — устранить продольные складки.
Выстрогав прямые и гладкие лонжероны одинаковой длины, отступают на 10 мм от их концов и делают круговые неглубокие канавки.
Готовые детали тщательно обрабатывают наждачной бумагой, концы дополнительно закругляют. Распорки крестовин следует подгонять по длине.
Вначале с помощью плоскогубцев изготовляют восемь вилок из проволоки диаметром 0,6 мм по размерам, указанным на рис. 5. Закрепляют каждую вилку нитками с клеем на конце распорки, чтобы последние держались на лонжеронах. Подгонку длины распорок лучше выполнять на собранном змее. Вначале берут кольца обтяжки и разрезают петли нитей так, чтобы образовались «усики». Кольцо обтяжки, надетое на один из лонжеронов, привязывают «усиками» к передней части лонжерона в двух точках. Точно так же поступают и с другими лонжеронами, а затем привязывают с другой стороны второе кольцо. Одновременно, разрезав центральные нитяные петли, прикрепляют «усики» и к нервюрам на обоих кольцах.
Собрав змей, вставляют с одной стороны рейку-распорку. Делают это обычно вдвоем. Наложив на соответствующие лонжероны распорные рейки с вилками, осторожно натягивают обтяжку, а затем, опуская другие концы распорок и примеряя их длину, последовательно и понемногу срезают оставленный запас. Окончательно длину реек-распорок подгоняют так, чтобы змей не имел перекосов. После этого на противоположных концах реек закрепляют вилки нитками с клеем. Концевые вилки на каждой из распорок располагают в одной плоскости. Затем, вставив одну крестовину, подгоняют вторую пару деталей и соединяют их между собой. Для этого посредине одной из каждой пар реек-распорок устанавливают на нитках с клеем проволочную скобу, сквозь которую проходит вторая соседняя распорка.
Делают 16 полосок длиной по 90 мм и шириной по 26 мм. Этими полосками заклеивают лонжероны внутри колец. Делать это нужно тогда, когда конструкция собрана и крестовины поставлены.
Уздечка змея состоит из четырех петель, привязанных к нижним лонжеронам. Все петли соединяют в один узел, расположенный против геометрического центра передней стенки верхнего кольца и на расстоянии 250 мм от нее. Конец уздечки имеет небольшой деревянный костыль.
Змей запускают на прочном шпагате-леере, намотанном на рогульку или палку. Для полета выбирают открытое место, вокруг которого нет радиоантенн, деревьев и электрических проводов.
Ромбический коробчатый змей (рис. 6) выполнен по схеме Потера. От предыдущего он отличается большими размерами (длина 1,6 м, ширина 2 м) и более сложной конструкцией. Для увеличения подъемной силы змей-великан (назовем его так) снабжен открылками, что придает сходство с первыми самолетами.
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
