Авиамодель По-2

(через 5 дней после начала) завершены работы над чертежами. Вот результат:

Здесь самолёт немного отличается от эскиза из

прошлой статьи

. Почему он выглядит именно так, а не иначе? Вот некоторые соображения:

• Длинное крыло с острыми законцовками позволяет уменьшить концевые вихри, что повышает аэродинамическое качество.
• V-крыла составляет 3 градуса для увеличения устойчивости модели по крену.
• Стреловидность по передней кромке увеличивает устойчивость по курсу.
• Хорда крыла к законцовке уменьшается, и противоштопорные характеристики профиля ухудшаются. Для компенсации этого профиль к законцовкам (NACA2415) толще, чем у корня (NACA2412).
• Импеллер “на спине” при включении даёт пикирующий момент, а парусность поплавков уменьшает курсовую устойчивость, поэтому хвостовая балка сделана длинной для создания избыточной устойчивости.
• Длинный нос позволяет задвинуть аккумулятор далеко вперёд для сохранения центровки.
• Руль направления находится в потоке от импеллера, что позволяет маневрировать на воде без погружного руля.
• Крыло съёмное, крепится пластиковым болтом М6. Кабина съёмная, на одном магните. Доступ к пространству в центроплане снизу, открывается после снятия крыла.
• Приёмник и аккумулятор устанавливаются в кабине. Сервомашинки элеронов для простоты не спрятаны в крыло, а торчат, а для защиты от брызг размещены сверху.
• Из-за децифита пространства в центроплане (низкий “потолок” является частью канала импеллера) сервомашинки РВ и РН установлены “вверх” и торчат в канале по бокам от импеллера.
• В собранном виде на нижней поверхности самолёта нет отверстий, через которые вода может попасть на приёмник и регулятор.
• Многие геометрические размеры подобраны так, чтобы упростить работу над чертежами. Например стреловидность передней кромки 14.036 градуса, т.е. каждая следующая нервюра (шаг 6 см) уменьшается на 15мм.

Раскладка деталей на листах бальзы:

Чертежи я делаю без применения каких-либо CAD-систем, поэтому перед началом работы нужно было убедиться, что детали правильно сходятся друг с другом. Для этого была сделана 3D-сборка:

По 3D сборке был вычислен объём деталей. Он составил 1600 см³. При плотности бальзы 110мг/см³ это даёт вес “дров” 176 г.
Ещё грамм 100 будет весить клей, плёнка и лак. Так что в вес модель укладывается.

25 апреля начаты работы с бальзой. Предвидя проблемы с весом я отобрал самую лёгкую бальзу из своих запасов:

Подготовил инструменты:

Дальше я так увлёкся работой, что совсем забыл фотографировать процесс. Когда опомнился, уже был собран каркас крыла, фюзеляж и каркас одного поплавка.

Сборка каркаса крыла не вызвала вообще никаких трудностей. Детали идеально сошлись без всяких перекосов и отклонений. По первым впечатлениям крыло оказалось сильно меньше ожидаемого. Я привык к двухметровым самолётам.

Каркас поплавка собрался хорошо за исключением несоответствия положений шпангоутов и перемычек на верхней плоскости. Оказалось, что в чертеже была ошибка, которую я не заметил на 3D-сборке. К счастью, это ни на что не влияет.

Центральная и хвостовая секция фюзеляжа собралась хорошо за исключением того, что я забыл заранее вклеить гайку для крепления крыла. Пришлось устанавливать её в уже собранную конструкцию, что было не очень просто. К тому-же при попытке установить сервы РВ и РН они просто провалились сквозь посадочное отверстие. Оказалось, что в чертеже я его сделал по полной ширине сервы, включая крепёжные ушки.

Носовая секция фюзеляжа доставила массу хлопот. Она сделана из цельных листов 3мм бальзы, которые нужно согнуть поперёк волокон. По-хорошему бальзу надо было намочить перед сгибанием, но мне не хотелось ждать просушки. Поэтому я кое как согнул её “всухую”, при этом она в паре мест потрескалась. Потом я понял, что всё равно не смогу вырезать кабину, т.к. она сразу распрямится, и всё-таки пришлось размачивать нос и ждать пока он высохнет, чтобы бальза запомнила форму.

26 апреля:

Довольный я ушёл по делам, предвкушая продолжение работ и обшивку крыла по возвращении. Но вернувшись я понял, что буду не продложать работу, а переделывать. В моё отсутствие до самолёта добрался кот и как следует его погрыз:

Один лист с выкройками был безнадёжно испорчен, в крыле сломано 3 лонжерона и несколько нервюр, фюзеляж погрызен. Каким-то образом нападения кота избежал поплавок.

На восстановление было потрачено много времени. Заодно сделал элементы для крепления кабины (пазы и магнит), забытые на чертеже.

Обшивку крыла я начал только вечером. Впервые я использовал для обшивки заранее размеченные заготовки, а не вырезал их по месту.

Заготовки передних кромок тщательно размочены в горячей воде, согнуты и примотаны к крылу бумажным скотчем.

27 апреля, после высыхания заготовки сняты и на крыло наклеены остальные части обшивки.
Передние кромки наклеиваются предпоследними (перед законцовками), т.к. при их наклейке можно корректировать перекосы конструкции. При наклеивании передних кромок их внутренняя поверхность закрыта и цианакрилатом туда не добраться, поэтому каркас в этих местах промазывается клеем ППУ, который со временем заполнит объём и всё склеит.

Пока схватывается ППУ, проведены тесты импеллера. Выяснилось, что имеющийся аккумулятор, купленый всего месяц назад и до сих пор отработавший только несколько циклов, не тянет нагрузку даже 10С. При разряде током 20А (полный газ) вместо 1300 мАч отдаёт ёмкость 1100 мАч, время работы 3:40. После отсечки нагревается так, что не взять в руки. При разряде током 10А (половина газа) отдаёт 1160 мАч, время работы 7:20. Нагревается почти так же сильно. И даже при разряде током 2А ощутимо греется! Так что аккумулятор надо менять, а это значит – ждать посылку.

Чтобы прогнать грустные мысли, взялся за законцовки крыла. Их конструкция подразумевает большие объёмы сошкуривания, поэтому в дополнение к фильтру пришлось достать пылесос
К тому-же это довольно трудоёмкий процесс, поэтому после одной законцовки мне это дело надоело и я переключился на хвостовое оперение.

Элементы хвостового оперения в этой модели собраны из двух слоёв бальзы: 3мм вдоль элемента и 1.5мм поперёк. Это даёт достаточную жёсткость при малом весе. С оперением возникли сложности – я забыл положить на выкройки половину деталей для стабилизатора, пришлось их копировать с имеющихся. Провозился до вечера.

Это не тот кот, который ломает самолёты! Это хороший.

Утро 28 апреля. Делать вторую законцовку всё ещё лень, она отложена на вечер. Вместо этого решено доделать рулевые поверхности. С элеронами, РВ и РН не возникло никаких проблем.
А вот с тягой РН пришлось повозиться – надо было найти место для её выхода через спинку самолёта и установить там обтекатель тяги. После тестов для тяги РВ был добавлен боуден, чтобы не болталась.

Потом настала очередь обшивки поплавков.

Благодаря разметке по 3D-модели обшивка идеально легла на место. На эту часть работы ушло удивительно мало времени. Ближе к вечеру, когда все остальные дела уже были сделаны, пришлось доделать оставшуюся законцовку.

Состояние на вечер 28 апреля:

Самолёт уже почти готов. Осталось зашкурить, обтянуть плёнкой, покрыть лаком и придумать метод крепления поплавков. Тут навалились дела и следующий день самолёт лежал без движения.

30 апреля. Обтяжку модели начал только во второй половине дня. С кривыми поверхностями поплавков возникли проблемы: никак не удавалось их ровно подогнать. В результате их обтяжка не очень красивая.

Крыло обтянулось хорошо и без перекосов. После обтяжки киля при попытке вклеить петли цианакрилат затёк внутрь и попортил краску на плёнке. Пришлось оставить как есть, а в дальнейшем проявлять осторожность.

1 мая. День весны и труда был отмечен почти полным завершением работ над самолётом.
Покрыл лаком поплавки и завершил обтяжку модели плёнкой. После окончательной сборки вес модели составил 610 г. На ночь оставил сохнуть кожух для импеллера, и на этом сборка модели будет полностью завершена.

2 мая.
Обшил обтекатель импеллера.

На этом строительство завершено.

Выводы:
Как и было запланировано, самолёт был построен с нуля (включая проектирование и чертежи) за 2 недели. Оценка полётного веса оказалась неверна. Модель получилась на 20 грамм тяжелее.

Список ошибок в чертежах, выявленный на этапе строительства:

К сожалению, облёт модели откладывается на неопределённый срок из-за отсутствия пригодного аккумулятора.

(через 5 дней после начала) завершены работы над чертежами. Вот результат:

Здесь самолёт немного отличается от эскиза из

прошлой статьи

. Почему он выглядит именно так, а не иначе? Вот некоторые соображения:

• Длинное крыло с острыми законцовками позволяет уменьшить концевые вихри, что повышает аэродинамическое качество.
• V-крыла составляет 3 градуса для увеличения устойчивости модели по крену.
• Стреловидность по передней кромке увеличивает устойчивость по курсу.
• Хорда крыла к законцовке уменьшается, и противоштопорные характеристики профиля ухудшаются. Для компенсации этого профиль к законцовкам (NACA2415) толще, чем у корня (NACA2412).
• Импеллер “на спине” при включении даёт пикирующий момент, а парусность поплавков уменьшает курсовую устойчивость, поэтому хвостовая балка сделана длинной для создания избыточной устойчивости.
• Длинный нос позволяет задвинуть аккумулятор далеко вперёд для сохранения центровки.
• Руль направления находится в потоке от импеллера, что позволяет маневрировать на воде без погружного руля.
• Крыло съёмное, крепится пластиковым болтом М6. Кабина съёмная, на одном магните. Доступ к пространству в центроплане снизу, открывается после снятия крыла.
• Приёмник и аккумулятор устанавливаются в кабине. Сервомашинки элеронов для простоты не спрятаны в крыло, а торчат, а для защиты от брызг размещены сверху.
• Из-за децифита пространства в центроплане (низкий “потолок” является частью канала импеллера) сервомашинки РВ и РН установлены “вверх” и торчат в канале по бокам от импеллера.
• В собранном виде на нижней поверхности самолёта нет отверстий, через которые вода может попасть на приёмник и регулятор.
• Многие геометрические размеры подобраны так, чтобы упростить работу над чертежами. Например стреловидность передней кромки 14.036 градуса, т.е. каждая следующая нервюра (шаг 6 см) уменьшается на 15мм.

Раскладка деталей на листах бальзы:

Чертежи я делаю без применения каких-либо CAD-систем, поэтому перед началом работы нужно было убедиться, что детали правильно сходятся друг с другом. Для этого была сделана 3D-сборка:

По 3D сборке был вычислен объём деталей. Он составил 1600 см³. При плотности бальзы 110мг/см³ это даёт вес “дров” 176 г.
Ещё грамм 100 будет весить клей, плёнка и лак. Так что в вес модель укладывается.

25 апреля начаты работы с бальзой. Предвидя проблемы с весом я отобрал самую лёгкую бальзу из своих запасов:

Подготовил инструменты:

Дальше я так увлёкся работой, что совсем забыл фотографировать процесс. Когда опомнился, уже был собран каркас крыла, фюзеляж и каркас одного поплавка.

Сборка каркаса крыла не вызвала вообще никаких трудностей. Детали идеально сошлись без всяких перекосов и отклонений. По первым впечатлениям крыло оказалось сильно меньше ожидаемого. Я привык к двухметровым самолётам.

Каркас поплавка собрался хорошо за исключением несоответствия положений шпангоутов и перемычек на верхней плоскости. Оказалось, что в чертеже была ошибка, которую я не заметил на 3D-сборке. К счастью, это ни на что не влияет.

Центральная и хвостовая секция фюзеляжа собралась хорошо за исключением того, что я забыл заранее вклеить гайку для крепления крыла. Пришлось устанавливать её в уже собранную конструкцию, что было не очень просто. К тому-же при попытке установить сервы РВ и РН они просто провалились сквозь посадочное отверстие. Оказалось, что в чертеже я его сделал по полной ширине сервы, включая крепёжные ушки.

Носовая секция фюзеляжа доставила массу хлопот. Она сделана из цельных листов 3мм бальзы, которые нужно согнуть поперёк волокон. По-хорошему бальзу надо было намочить перед сгибанием, но мне не хотелось ждать просушки. Поэтому я кое как согнул её “всухую”, при этом она в паре мест потрескалась. Потом я понял, что всё равно не смогу вырезать кабину, т.к. она сразу распрямится, и всё-таки пришлось размачивать нос и ждать пока он высохнет, чтобы бальза запомнила форму.

26 апреля:

Довольный я ушёл по делам, предвкушая продолжение работ и обшивку крыла по возвращении. Но вернувшись я понял, что буду не продложать работу, а переделывать. В моё отсутствие до самолёта добрался кот и как следует его погрыз:

Один лист с выкройками был безнадёжно испорчен, в крыле сломано 3 лонжерона и несколько нервюр, фюзеляж погрызен. Каким-то образом нападения кота избежал поплавок.

На восстановление было потрачено много времени. Заодно сделал элементы для крепления кабины (пазы и магнит), забытые на чертеже.

Обшивку крыла я начал только вечером. Впервые я использовал для обшивки заранее размеченные заготовки, а не вырезал их по месту.

Заготовки передних кромок тщательно размочены в горячей воде, согнуты и примотаны к крылу бумажным скотчем.

27 апреля, после высыхания заготовки сняты и на крыло наклеены остальные части обшивки.
Передние кромки наклеиваются предпоследними (перед законцовками), т.к. при их наклейке можно корректировать перекосы конструкции. При наклеивании передних кромок их внутренняя поверхность закрыта и цианакрилатом туда не добраться, поэтому каркас в этих местах промазывается клеем ППУ, который со временем заполнит объём и всё склеит.

Пока схватывается ППУ, проведены тесты импеллера. Выяснилось, что имеющийся аккумулятор, купленый всего месяц назад и до сих пор отработавший только несколько циклов, не тянет нагрузку даже 10С. При разряде током 20А (полный газ) вместо 1300 мАч отдаёт ёмкость 1100 мАч, время работы 3:40. После отсечки нагревается так, что не взять в руки. При разряде током 10А (половина газа) отдаёт 1160 мАч, время работы 7:20. Нагревается почти так же сильно. И даже при разряде током 2А ощутимо греется! Так что аккумулятор надо менять, а это значит – ждать посылку.

Чтобы прогнать грустные мысли, взялся за законцовки крыла. Их конструкция подразумевает большие объёмы сошкуривания, поэтому в дополнение к фильтру пришлось достать пылесос
К тому-же это довольно трудоёмкий процесс, поэтому после одной законцовки мне это дело надоело и я переключился на хвостовое оперение.

Элементы хвостового оперения в этой модели собраны из двух слоёв бальзы: 3мм вдоль элемента и 1.5мм поперёк. Это даёт достаточную жёсткость при малом весе. С оперением возникли сложности – я забыл положить на выкройки половину деталей для стабилизатора, пришлось их копировать с имеющихся. Провозился до вечера.

Это не тот кот, который ломает самолёты! Это хороший.

Утро 28 апреля. Делать вторую законцовку всё ещё лень, она отложена на вечер. Вместо этого решено доделать рулевые поверхности. С элеронами, РВ и РН не возникло никаких проблем.
А вот с тягой РН пришлось повозиться – надо было найти место для её выхода через спинку самолёта и установить там обтекатель тяги. После тестов для тяги РВ был добавлен боуден, чтобы не болталась.

Потом настала очередь обшивки поплавков.

Благодаря разметке по 3D-модели обшивка идеально легла на место. На эту часть работы ушло удивительно мало времени. Ближе к вечеру, когда все остальные дела уже были сделаны, пришлось доделать оставшуюся законцовку.

Состояние на вечер 28 апреля:

Самолёт уже почти готов. Осталось зашкурить, обтянуть плёнкой, покрыть лаком и придумать метод крепления поплавков. Тут навалились дела и следующий день самолёт лежал без движения.

30 апреля. Обтяжку модели начал только во второй половине дня. С кривыми поверхностями поплавков возникли проблемы: никак не удавалось их ровно подогнать. В результате их обтяжка не очень красивая.

Крыло обтянулось хорошо и без перекосов. После обтяжки киля при попытке вклеить петли цианакрилат затёк внутрь и попортил краску на плёнке. Пришлось оставить как есть, а в дальнейшем проявлять осторожность.

1 мая. День весны и труда был отмечен почти полным завершением работ над самолётом.
Покрыл лаком поплавки и завершил обтяжку модели плёнкой. После окончательной сборки вес модели составил 610 г. На ночь оставил сохнуть кожух для импеллера, и на этом сборка модели будет полностью завершена.

2 мая.
Обшил обтекатель импеллера.

На этом строительство завершено.

Выводы:
Как и было запланировано, самолёт был построен с нуля (включая проектирование и чертежи) за 2 недели. Оценка полётного веса оказалась неверна. Модель получилась на 20 грамм тяжелее.

Список ошибок в чертежах, выявленный на этапе строительства:

К сожалению, облёт модели откладывается на неопределённый срок из-за отсутствия пригодного аккумулятора.