Модель махолета

Конструкцію літального апарату, іменованого махоліт, розробив ще Леонардо да Вінчі. Але до сих пір нікому не вдалося побудувати машину, яка, махаючи крильми, могла б підніматися в повітря. Навіть створення маленької моделі-копії такої машини пов`язане з великими труднощами.

Існує два типи моделей махолета: центропланні - центральна частина крил яких нерухома по відношенню до корпусу, і бесцентропланние - з рухомими крилами. Другий тип махолета - найцікавіший за конструкцією і найскладніший у виготовленні.

Приступаючи до виготовлення моделі бесцентропланного махолета, багато хто напевно будуть намагатися використовувати вже відомі принципи побудови моделей, зокрема змушувати працювати гумові джгути своїх моделей на скручування. Але застосовувати скручену гуму для створення тяги на моделях, маса яких вимірюється десятками грам, недоцільно. Спробуємо пояснити це. Відомо, що гвинт літака обертається дуже швидко: з частотою 50 об / с і більше. Крила ж махолета рухаються вгору і вниз значно повільніше. Підраховано, що для махолета, що піднімає людей, частота помахів повинна коливатися в межах 0,5-1 помах в секунду. Очевидно, що такий же, але в зворотній пропорції повинна бути різниця у величині механічних зусиль, які при одній і тій же потужності двигуна впливають на рушії літакової і махолетной систем.

Відео: Розпакування пластикової моделі літака "зірка" Ту-154М

Модель махолета (рис. 1) впевнено набирає висоту. Крутний момент на валу її приводного механізму перевищує 500 Н • м. А крутний момент гвинта для польоту літака такого ж розміру і ваги повинен бути в 20-25 разів менше. Звідси випливає висновок: пучки гумових ниток в моделях махоліт повинні працювати не на скручування, а на розтягнення. Тільки за цієї умови гумовий двигун допустимої ваги без особливих додаткових пристроїв здатний створювати на валу достатній крутний момент. Однак такий спосіб використання гумового двигуна має істотний недолік. Сильно розтягнутий джгут гуми дуже швидко витрачає всю накопичену механічну енергію, і модель махолета встигає зробити 12-13 помахів крилами і пролетіти по горизонталі всього 5-6 м.

Друге, що слід враховувати при виготовленні таких моделей, - спосіб роботи махають крила. У русі крила махолета повинні періодично повертатися навколо своїх поздовжніх осей, тому передня кромка крила по відношенню до задньої займає різне положення. Для чого це потрібно? Опускаючись, крила тиснуть на повітря, відкидаючи його до хвоста (див. Малюнок). Силу тиску крил можна розкласти на дві складові: підйомну силу і силу тяги. Піднімаючись, крило займає вже інше положення (див. Той же малюнок). Потік, що набігає зустрічного повітря вдаряє в нього, і знову виникає підйомна сила. Таким чином, підйомна сила створюється не тільки тоді, коли крила опускаються, але і коли вони піднімаються.

Відео: Модель літака Ан-12 з потолочкі. 3 частина | хобі Остров.рф

Звідси стає ясно, що при будівництві махолета слід домагатися повертання крил в потрібний момент назустріч набігаючого потоку.

І ще одна обставина, про яку необхідно пам`ятати, створюючи моделі махолётов, маються на увазі особливості приводного механізму. Гвинт літака працює рівномірно. У будь-який момент усталеного горизонтального польоту він робить максимум корисної роботи. Махають ж крила працюють нерівномірно, періодично. Найбільша кількість корисної роботи вони виробляють, коли опускаються. Очевидно, що приводний механізм моделей повинен діяти також періодично. Звернемося до малюнка приводу. На металеву пластинку, припаяну до колінчастого валу моделі і що є його коміром або важелем, намотується нитка. Вона пов`язана з гумовим джгутом двигуна моделі. Максимальний крутний момент на валу визначається за формулою: M = F X h, де F - сила натягу гумового джгута, а h - плече ворота (важеля). Величина h при обертанні колінчастого вала безперервно змінюється, тому змінюється і величина крутного моменту на валу моделі. За один повний оборот валу, крутний момент всього лише раз, та й то на короткий час, досягає максимального значення. Ось чому привід подібного роду найбільше підходить для моделі махолета.

Основу всієї моделі (див. Рис. 1, загальний вигляд) становить кругла дерев`яна паличка 1, яка служить фюзеляжем моделі. До неї прикріплені бляшана кобилка 2 і дерев`яна поперечина 10, удерживающаяся на фюзеляжі дерев`яної накладкою 16. Кобила і накладка скріплені з фюзеляжем нитками з клеєм. До поперечині 10 нитками з клеєм прикріплені підшипники 11, вирізані з тонкої жерсті. В отвори цих підшипників і накладки 16 вставлена сталевий дріт діаметром 0,8 мм, кінці якої загнуті за формою колінчастого вала 8. Дві косокутні пластинки 9, вирізані з жерсті, припаяні до валу.

Крила моделі 15 зроблені з дерев`яних паличок (довга - лонжерон, коротка - нервюра), з`єднаних нитками з клеєм. Для збільшення міцності з`єднання можна використовувати вузькі смужки жерсті, зігнуті під прямим кутом.

Відео: модель літака Іл-96-300 - перший політ

До вільних кінців паличок прикріплена стягуюча нитку. Лонжерон зігнутий на зразок цибулі. До нього треба приклеїти авіамодельного папір (можна використовувати і цигарковий). Після того як папір приклеєна, її обрізають за формою рамки. Так виходить легке і досить гнучке крило. Вільний кінець лонжерона на довжині 30-40 мм обстругав за формою круглої палички. Це потрібно для того, щоб підібрати потрібний інсталяційний кут крила. Крило пов`язане з фюзеляжем моделі сталевий махалкой 3, жерстяної дужкою 4 і дерев`яною махалкой 5. Сталеві махалка 3, вставлені в отвори жерстяної кобили 2, здатні здійснювати махають руху. Бляшані дужки 4, надіті своїми отворами на сталеві махалка 3, дозволяють прикріпленим до них дерев`яним махалка 5, а значить і крилу 15, робити обертові рухи навколо поздовжньої осі лонжерона. Рухами крил управляють шатуни 7. Кожен шатун одним кінцем надітий на коліно колінчастого вала 8, а іншим вставлений в вирізи дерев`яних махалок 5. У махалка шатун закріплений за допомогою металевої шпильки 6. дужках 4 наглухо скріплені з махалка 5 нитками з клеєм, а крила до махалка 5 прикріплені тільки нитками. Це дозволяє досвідченим шляхом підібрати найвигідніший інсталяційний кут для обох крил.

Двигуном моделі 13 служить пучок з трьох або чотирьох паралельно пов`язаних круглих гумових ниток діаметром 1 мм. Довжина кожної нитки 100-120 мм. До обох кінців пучка прикріплені дві суворі нитки 12 довжиною по 250 мм. Вільні кінці їх за допомогою петельок і гачків, зроблених їх жерсті, закріплені на косокутних пластинах 9. Пучок гумових ниток складний навпіл і своїм перегином надітий на кінець дерев`яної палички (фюзеляжу). Для цього на кінці палички складаним ножем зроблена виїмка. Щоб гумовий пучок теж не зіскакував з фюзеляжу, кінчик останнього обмотаний ниткою.

Стабілізатор - кермо 14 поворотів махолета краще виготовити окремо, прикріпивши шматочки паперу до невеликої соломинку або тонкої лучиною, а потім лучинку нитками з клеєм примотати до фюзеляжу моделі.

Особливо відповідально пристрій шарнірних з`єднань приводного механізму моделі. З`єднуються деталі, наприклад шатун 7 і колінчастий вал 8 або колінчастий вал і підшипники 11, фіксуються відносно один одного товстими шайбами або муфтами. Останні виготовляються з вузькою дюралюмінієвої смужки і щільно насаджуються на одну з деталей, що з`єднуються, як, наприклад, колінчастий вал махолета.

Відео: Радіокерована модель. Споруда. Модель літака P-51b Mustang

Уміння правильно і красиво запускати модель махолета в повітря дається не відразу. Заведіть мотор і візьміть модель за правий шатун трьома пальцями правої руки. Крила при цьому повинні бути підняті. Злегка підкинув модель вгору, швидко відніміть пальці руки від приводного механізму. Після першого ж помаху крилами вона кинеться вперед. Змінюючи інсталяційний кут махають крил і потужність гумового двигуна, можна домогтися, що модель махолета буде не тільки літати в горизонтальному напрямку, а й підніматися вгору, робити красиві віражі.

На моделі махолета встановлений гумовий двигун, пучки гумових ниток якого працюють на розтягнення. Ця обставина значно скорочує, як уже зазначалося раніше, тривалість польоту. Чи не можна зробити політ тривалішим? Можна, якщо змусити пучки гумових ниток працювати на скручування - тоді кількість помахів крилами збільшиться більш ніж в десять разів. Виграш істотний. Тільки досягається він ціною значного ускладнення всієї конструкції махолета. Цим і пояснюється, чому таких моделей створено ще не так багато. Основні напрямки, за якими тут слід йти, - зниження маси моделі, конструювання досконалішого (і в той же час простого) механічного приводу, що створює в різні фази обертання осі різні за величиною крутяться моменти.

Мал. 1 Модель махолета