Инструкция по изготовлению авиамодели f-22 на двух 2″ импеллерах
На Зимний конкурс статей
Давно сидела в голове мысль сделать импеллерник. А почему бы и нет, сказал себе и понемножку взялся за дело. Дальше попробую доступно описать ход своих мыслей и действий по этому поводу.
Предисловие
Прототипом модели я выбрал F-22. Почему именно ее – просто очень нравится этот самолет, его полетные качества, тем более что это уже мой третий “Раптор”.
Первый – учебный (пробный).
Погиб в неравном бою с землей. Кстати, в таком виде он еще летал.
Второй – по сей день жив-здоров. Учтя слабые места первенца второй был усилен, придан небольшой объем фюзеляжу, пережил три раза смену ВМГ, но зато сейчас стрелой уходит в небо.
На этой модели спокойно как на Цессне не полетаешь, постоянно нужно за ней следить, пальцы с ручек убирать нельзя – не прощает. Сколько раз я его бил – не знаю, утомился считать.
Были краши такие, что думал восстанавливать бесполезно.
Но толи любовь к этой модели, толи просто лень каждый раз приводили к ремонту. Полеты на этом самолете каждый раз дают такой приток адреналина, как тогда, когда я первый раз нормально поднял в небо Цессну. Ощущение супер. Обмолвлюсь, что помогать мне настраивать модели и учить летать было некому, я моделист-одиночка, нету вблизи от меня опытных пилотов чтобы обратится к ним за помощью. А вот я уже помог одному стать на крыло, настроил первый его самолет. Но сейчас он отошел от полетов, наверное не его это хобби. Зато сейчас появился еще один знакомый аматор, будем пробовать его подсадить на наш общий наркотик – небо.
Надеюсь теперь Вы понимаете, почему я выбрал именно Раптор? А импеллеры – наверное это какой-то шаг вперед после простых винтов, путь в неизведанное для меня.
Скажу честно, не кривя душой – когда я задумывал сделать эту модель, я прекрасно понимал, что это может быть большой авантюрой для меня. Сами судите: опыта работы с импеллерами – ноль, спросить не у кого, все делал, спираясь на интуицию.
Готовившись к постройке я перечитал немало форумов и пересмотрел несколько проектов импеллерников.
Мое мнение таково: импеллерщики – немножко ”жадный” народ на свои комментарии и ”рецепты” своего успеха. Действительно ценной информации от них поступает мало, они общаются в своем кругу и только там делятся секретами и дают дельные советы. Но я их немножко и понимаю – импеллеры дело не простое, тяжело что-то рассказывать начинающим моделистам, которые опыта большого не имеют, а хотят сразу прыгнуть выше своей головы. Именно к таким я себя и отношу.
Тем не менее в поисках теории и практики в интернете я наткнулся на статьи Евгения Рыбкина (большое ему спасибо) и несколько интересных статей и картинок по теории импеллеров. Во время теоретических расчетов я брал за основу эту картинку для проектирования входных и выходных каналов:
Беда малых импеллеров (чего кривить душой – да всех импеллеров) в их малой эффективности. При потреблении таких больших токов они дают меньшую тягу, нежели обычные электромоторы с пропеллерами. Если короче, то весит и жрет много – тянет мало. Но есть и свои прелести – копийность, звук и скорость (но это на любителя).
Проект F-22 на двух импеллерах для меня очень долгий, прошло около двух лет от решения реализовать его до воплощения.
За основу присмотрел чертежи пушера F/A-22 RaptorParkJetbySteveShumate (большое ему спасибо). Импеллеры ф50мм. туда прекрасно стают, поэтому масштаб менять не пришлось. Внешне он остается таким, но все внутренности нужно кардинально менять и переделывать.
Подбор ВМГ
Изначально модель рассчитывалась на другие импеллеры, но волей судьбы на их месте оказались другие. Было потрачено много времени и денег на их подбор, покупку и испытания.
Сначала купил один импеллер , один мотор и регулятор . Померяв тягу в статике на стенде захотелось большей тяги. Купил вот такой мотор . Померяв тягу с ним был в недоумении – тяга меньше, токи больше. Почему – не знаю? Пришлось вернуться к первому. Докупил всего нужного еще по одному комплекту до пары. Начались испытания дальше. Доделал губу. Вроде вышел на неплохой результат (точно не помню, записи испытаний куда-то делись, но вроде тяга в статике была около 400-420гр. каждого.) и это меня вроде устроило. И вдруг во время одного из завершающих испытаний один импеллер рассыпается, и это тогда, когда постройка тушки пришла к моменту, когда нужно монтировать ВМГ. Представьте мое состояние. Я в ужасе и в шоке. На ХоббиКинге они в бекордере. В этом состоянии я покупаю парочку этих импеллеров (об этом я еще не раз пожалею, но отступать некуда). Не самый лучший выбор, отзывов на то время о них не было. Продавец обещал тягу в 450 гр., но в реальности оказалось 250-270 (это я проверил уже на собранном самолете). Гонять его на стенде сразу времени особо не было, продолжил постройку с ними, надеялся на лучшее и на нормальный полетный вес.
Материалы, клеи и электроника
Материалы:
Потолочка (около двух пачек)
Немного пеноплекса
Планки 7х3мм. от бамбуковых обоев для усиления крыльев
Сосновая рейка 10х4 для усиления фюзеляжа
Карбоновая трубка ф=5мм. для навески стабилизаторов
Проволока ф=1мм сварочная нержавеющая для тяг
Скотч прозрачный и малярный (бумажный)
Акриловые краски в аэрозоле
И еще всякие мелочи, о них уже по ходу
Клеи:
Клей-аэрозоль MontageFix-Spray (Den Braven)
Клей полиуретановый ChemolanB
Титан
Суперклей (цианоакрилатный)
Термоклей
Электроника:
Аппа
Батареи
Импеллер в сборе
Регуляторы
Сервы
Процесс постройки
Итак, переходим к процессу постройки самой модели.
Как я уже упоминал, за основу взяты чертежи Ф-22 Стива Шуматэ (скачать архив можно в конце статьи). Распечатал, склеил и повесил на стену для хорошего осмотра и сбора с мыслями.
Ну как же тут обойдешься без моего “большого” помощника
Прямо на чертеже вручную вычертил планировку установки импеллеров.
Вырезал заготовки крыла с запасом, посклеивал встык полиуретановым клеем.
Всего нужно две таких заготовки. Склеиваем их вместе с помощью клея в аерозоле (все детали с двух слоев потолочки были склеены этим клеем). Вырезаем по контуру согласно чертежу. Сразу вырезаем так же и элероны.
Далее вырезаем пазы под вклейку усиления крыла и вклеиваем рейки на ребро. Я использовал рейки от бамбуковых обоев. Отделив рейки от тканевой основы зачистил их от лака для лучшей адгезии с клеем.
Забыл сказать, что вместе с чертежами Стив Шуматэ выложил и инструкцию по сборке своего пушера, так что описывать моменты, которые там доступно изложены, я докладно не буду. Лучше подробнее опишу моменты моей переделки внутренностей под импеллеры.
Продолжим.
Дальше склеил передок.
Для монтажа импеллеров в программе SolidWorks был спроектирован каркас и вырезан на лазере из пластика Pet-G толщиной 2мм. (пластик этот в меру твердый и при изгибе не трескает, очень вязкий) Склеил его специальным клеем для этого вида пластмассы. В домашних условиях сделать можно из фанеры, думаю будет даже легче. Модель каркаса Вы найдете в архиве для скачки в конце статьи.
Далее каркас вклеил в фюзеляж в заранее намеченном месте на полиуретановый клей. Перед нанесением клея вся поверхность каркаса, который контактирует с фюзеляжем и приклеивается к нему, зачистил наждачкой для лучшего контакта с клеем.
Потом вырезал места в фюзеляже под выходные каналы. Спереди перед импеллерами тоже вырезал потолочку (смотрите фото), для чего, читайте дальше. Вклеил импеллеры п/у клеем и для надежности потом поставил несколько точек термоклеем.
Выходные каналы сделаны из того же пластика, но толщиной 0,3мм. Склеены внахлест 5мм. на оправке, а сверху шов усилен скотчем. Вклеил каналы в корпус тем же методом и наружу вывел провода. Выход проводов залил термоклеем.
Потом были вырезаны и вклеены накладки входного канала, которые огортают сверху импеллер.
Затем приклеил передок. Для дополнительного усиления вдоль фюзеляжа вклеена сосновая рейка 10х4мм.
Дальше занялся електрочастью. Регуляторы скорости решил пристроить во входные каналы для лучшего охлаждения. Припаял регуляторы, перед тем их откалибровал. Под ними вклеены деревянные пластинки (чтобы не оплавилась потолочка от нагрева регулятора). Закрепил к корпусу с помощью стяжек для проводки. Припаял (удлинил) силовой кабель с разъемом и вывел его вместе с проводом управления регулятором в зону установки батареи, тоесть под капот. Провода закрепил термоклеем.
Отдельно нужно сказать о подключении двух регуляторов в один канал. Я сделал согласно этой статьи http://radiocopter.ru/mtech/46-avtech/1054-electronika-mnogomotornika.
Затем вклеил боковины, стабилизаторы и смонтировал сервомашинки (приклеил термоклеем). Провода удлинил и вывел в батарейный отсек. Крепил провода тем же термоклеем. Левый и правый стабилизатор развел в разные каналы и замиксовал, а вот элероны в один канал.
Отрезал движущую часть стабилизаторов. Вклеил туда куски карбоновой трубки. Смонтировал крепление стабилизатора на фюзеляж. Описать этот процесс тяжело, тем более описать конструкцию, лучше посмотреть в 3D модели, архив с которой Вы можете скачать в конце. Намертво крепить стабилизатор будем позднее.
Пришло время зашивать дно и зашкуривать его.
Зашив дно, можно приступить к застройке верха.
Потом приклеиваем рули направления используя шаблон из чертежей и подготавливаем дальше под зашивку верхней части самолета.
Монтируем стабилизаторы и суперклеем приклеиваем упорные кольца (с небольшим зазором относительно направляющих) к карбоновой трубке. Следим, чтобы трубка намертво не приклеилась к направляющим (я делал небольшие прокручивания стабилизатором во время схватывания клея, и если были маленькие прихваты трубки к направляющим я сразу же, пока клей окончательно не схватился, прокручивал силой, тем самым разрушал ненужный клеевой шов. Такие прокручивания я делал, пока клей не высохнет окончательно).
После монтажа стабилизаторов приклеиваем недостающие части хребта.
Зашиваем верх потолочкой (все детали модели делаются с двойной потолочки, а зашивка верха с одной). Навешиваем элероны. Вклеиваем для копийности вставку-разлелитель из двух слоев потолочки между выходами каналов. Дополнительно зашиваем (додаем объема) внешние бока выходных каналов.
Вклеиваем кабанчики на элероны.
Дальше беремся за передок и капот (в капоте делаем вырез для свободной установки батареи в кабине пилота).
Делаем настройку электроники и прячем вовнутрь приемник. Также монтируем элементы крепления кабины (капота). Подгоняем, чтобы он крепился без сильных люфтов. Так же я залил клеем передок для усиления, переборщил и пришлось удалять излишки пены, зато получился некий карман для батареи.
На момент до покраски полетный вес составил 844гр.
Прощитав входной канал я выяснил, что его площадь недостаточна, поэтому по бокам я вырезал дополнительные жалюзи. (Согласно теории недостаток площади входного канала грозит уменьшением тяги, а у меня и так с ней проблема).
Итак, пришло время готовится к покраске. Прогрунтовав разведенным со спиртом Титаном вес добавился на 19гр.
Вцепил тяги с нержавеющей сварочной проволоки ф=1мм.
И покраска началась…
Красил акриловыми красками в аэрозоле в 2-3 слоя с расстояния 25-30см.
После нанесения всей краски и неклеек полетный вес составлял 874гр. Но оказалось это не все!!! Проверив центровку я оказался в шоке. Сильно передняя. Раздолбав немного корпуса передвинул батарею максимально взад, дальше некуда. Пришлось вклеивать еще и металлические пластины общим весом 65гр. Ужас!
Полетный вес приблизился к 940гр. (Потом проверил тягу в статике – 520гр. Просто класс!) Ну что уже поделаешь, нужно готовится к пробным полетам так как есть.
А сейчас несколько фото прототипа и мой полукопии.
Фото с авторами
Облет
Полететь нормально не удалось. Но если считать три полета по 10 метров то он немножко полетал (хи-хи-хи). Видео в оригинале, так что сильно не ругайте.
Выводы
Модель после некоторых доделок должна полететь, а именно:
– Сменить ВМГ (можно на ту, что я изначально планировал либо подобрать другую)
– Нужно облегчить модель, а именно сместить назад импеллеры и выкинуть груз, который для центровки мне пришлось вклеивать.
– Есть мысля немножко увеличить масштаб, чтобы не теснить ВМГ
Но это только мои личные размышления, если кто-то решит повторить эту модель, я буду рад и постараюсь помочь советами.
Думаю, в скором будущем попробую повторить проект F-22 на двух импеллерах, учтя все недостатки.
Всем спасибо, обращайтесь.
Если что-то не дописал или упустил – извините. Если увидите ошибки – сильно не ругайте.
С уважением, Владимир Матвийчук (
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
).
Файл чертежей для скачивания http://radiocopter.ru/images/konkurs-2020/f22/F-22-impeller.rar
Реактивный двигатель из… бумаги!
Обычно журнал «Моделист-конструктор» рассказывает на своих страницах о работающих конструкциях, прошедших необходимые испытания. Однако данный материал – исключение из правил, и мы предлагаем читателям самим поучаствовать в доводке весьма оригинальной идеи, пока еще не сделавшей последнего шага к успеху.
Добившись определенных положительных результатов в освоении техники радиоуправления, я приступил к осуществлению мечты, пожалуй, всей моей жизни, – созданию собственной конструкции радиоуправляемого самолета. Разобравшись по Интернету, насколько возможно, в новой технике, я заказал из Китая двигатель «аутраннер» и регулятор к нему. Но пока мои покупки доставлялись, произошло одно важное событие…
Государственная Дума приняла закон об обязательной регистрации летательных аппаратов массой более 250 граммов! Интересовались ли когда-нибудь эти горе-законодатели правилами соревнований по авиамоделизму, и какие международные органы их устанавливают?
Тогда может быть, моделистам стоит действительно начать регистрировать свои модели? Но как быть, если многие из них, особенно у новичков, живут всего один полет. А что до нынешних «электричек», то с ними может не быть и его, поскольку у приобретенных в случайных источниках моторов, винтов, аккумуляторов просто не окажется достаточной тяги, чтобы оторвать аппарат от земли.
В результате, в сколько-нибудь серьезных классах авиамоделизм в ближайшем будущем законно сможет существовать только как покупка готовых китайских игрушек из легчайших материалов и интегральной радиоаппаратуры. А как техническое творчество, на доступных самоделках из реек и фанеры учащее молодых аэродинамике и конструкциям летательных аппаратов, он оказался фактически под запретом.
Знаю, что защитники закона начнут рассказывать нам сказки: «Вот принесет террорист беспилотник с бомбой на регистрацию, а мы его тут ка-а-ак схватим!» Однако подобные «отмазки» – далеко не новость, и уже более 30 лет, как предусмотрены в очень серьезных международных документах.
Словом, когда моя посылка пришла на почту, закон уже вступил в силу. Поэтому первым делом полученные мотор и регулятор отправились на весы: 85 граммов! Без винта, и без аккумуляторов, способных дать почти сотню ватт. Это был приговор моей электрической силовой установке… Я даже не стал тратить время, чтобы хотя бы разок запустить покупку, и сразу переключил свое внимание на пульсирующие воздушно-реактивные двигатели.
ПуВРД – вещь в моделизме известная, достаточно вспомнить такие конструкции, как GADO-300 или РАМ-1. Последний даже попал на плакат «От моделей ученических – до кораблей космических!» Времена, правда, были другие.
На первый взгляд, идея использования реактивного двигателя кажется бесполезной в нынешних условиях. Ведь известные конструкции весят около 300 г, требуют сложных станочных работ, сварки, жаропрочных сталей. Плюс необходим источник сжатого воздуха и высокого напряжения для запуска. Тем не менее, мною было сформировано «безумное» техзадание со следующими особенностями.
1. Технологичные прямоугольные формы каналов входной части
2. Основной материал корпуса двигателя… бумага! Ведь всем известна пиротехника с бумажными оболочками, выдерживающими немалые тепловые и механические нагрузки. Да, корпус, скорее всего, окажется одноразовым, но его наиболее сложная деталь – топливный модуль может использоваться многократно.
3. Запуск – прокачкой воздуха обычной резиновой грушей.
4. Доступность материалов, низкие требования к точности изготовления и низкая трудоемкость. Фактически, двигатель большей частью изготавливается из содержимого мусорного ведра!
5. Отсутствие дефицитных и тяжелых заводских свечей зажигания.
6. Масса – не более 50 г.
Первым отечественным серийным реактивным двигателем, который выпускался в 1960-х годах, был воздушно-реактивный двигатель РАМ-1. В основном он использовался для установки на скоростных кордовых моделях самолетов и моделях глиссеров. Конструкция РАМ-1 проста и количество его деталей невелико.
Головка обтекаемой формы состоит из корпуса, в котором спереди находится диффузорная часть жиклера и проходных каналов. Каждый лепесток клапана плотно закрывает одно проходное отверстие. Вся головка заключена в капот, а ее задняя часть имеет наружную резьбу, которая ввинчивается в корпус камеры сгорания.
Труба двигателя состоит из камеры сгорания, реактивного сопла и резонансной выхлопной трубы. Все они соединены точечной электросваркой. Корпус двигателя изготовлен из жаростойкой нержавеющей стали толщиной 0,2 мм, головка из дюралюминия. Топливо в двигатель поступает в виде смеси паров бензина с воздухом.
Воспламенение – от запальной свечи. Разрежение, создаваемое при движении воздуха в узкой части диффузора, приводит к тому, что топливо самостоятельно поднимается из бачка по трубопроводу к жиклерным отверстиям, а выходя из них, топливо смешивается с воздухом.
Для запуска двигателя необходимо убедиться в непрерывной подаче электрического тока, наличии искры между электродами свечи и поступлении топлива, после чего следует направить струю воздуха от насоса под отверстие жиклера. Как только двигатель заработает, зажигание нужно отсоединить.
Нормальная работа РАМ-1 сопровождается выделением большого количества тепла (стенки корпуса накаляются докрасна), ровным высоким звуком и длинным голубым «языком» пламени выхлопных газов. Красное или оранжевое пламя означает, что топлива поступает слишком много – нужно понизить уровень горючего.
Универсальная авиамодель на импеллере «буря»
Здравствуйте, уважаемые моделисты!
Не удержался и решил рассказать вам о новой авиамодели.
Модель
интересна тем, что является универсальной, всесезонной, потому, как может взлетать с любой поверхности, будь то трава, или асфальт, а тем более водичка или снег.
Моему другу подарили такую модель, и он прислал мне вот эти фотографии.
Мне показались очень знакомы очертания этой модели и я сразу вспомнил авиамодель «Поларис».
При более детальном рассмотрении, подаренной другу модели я заметил большую разницу между ней и Поларисом.
Прежде всего модель отличается двигательной установкой. Поларис – пушер с толкающим мотором и винтом, а тут импеллер.
Совсем недавно я закончил свою авиамодель с импеллером, я рассказывал вам о ней.
Глядя на фотографию, сделал небольшой набросочек будущей модели, проставил размеры, что бы подогнать их под характеристики импеллера и начал работать.
Несколько слов о размерах, применяемых материалах и
электронике
.
Размах – 1000 мм.
Длина – (первоначальная ) – 1200 мм. После реконструкции – 1400 мм.
Вес (без аккумулятора) – 600 г.
Для создания модели применяю простую, листовую подложку под ламинат размером – 1000 Х 500 Х 5 мм.
Клей использую – «КИН» – водостойкий, универсальный.
Деревянная рейка длиной 950 мм и сечением 5 Х 8 мм.
Бумажный, малярный скотч.
Двухсторонний и цветной скотч.
Импеллер – 70 мм с тягой 1500 г.
Аккумулятор – 4S. 3300 mAh.
Регулятор – 80А.
Сервомашинки – MG 90S.
Начал, как обычно, с несущей основной платформы, которая клеится в два слоя подложки. Всего на крыло использовалось 4 листа.
В нижнем слое подложки прорезается паз по ширине, длиной 950 мм. в который вклеивается деревянная рейка. Для прочности.
Вырезал все заготовки для различных частей модели.
Выкраиваются боковые стенки фюзеляжа, киль,верхние и нижние поверхности фюзеляжа, кожух на импеллер.
Начинается монтаж боковых стенок фюзеляжа.
Между боковыми стенками фюзеляжа, для жёсткости, вклеиваются перегородки.
При склеивании различных деталей, использую кусочки малярного скотча, как технологические наклейки.
Примеряется кабина.
Обтягиваю заготовку кабины чёрным скотчем.
В хвостовой части фюзеляжа монтируется импеллер и закрывается сверху кожухом.
На импеллер делаю тубус из подложки, длина, которого составляет 1,5 длины самого импеллера и сужение на выходном отверстии составляет порядка 4-5 градусов.
Заканчиваю склейку носовой части фюзеляжа.
Монтируется киль и руль поворота.
Устанавливаются сервомашинки.
Элевоны навешиваются на двухсторонний скотч.
Долго думал, какое имя дать модели. Моего друга зовут Борис, Боря, значит. Я одну буковку поменял, и получилось – БУРЯ. Такое имя носит модель.
Провожу обтяжку модели цветным скотчем.
Хотел было проводить лётные испытания, но при рассмотрении модели на местности, мне не понравились её очертания, слишком тяжёлый получился фюзеляж, очень толстый.
Да и в дизайнерском решении по художественному оформлению модели , я разочаровался.
Всё показалось очень грубым – топорным.
Я решил немного реконструировать модель, поменять удлинение на импеллере – тубус., а заодно улучшить раскраску авиамодель.
Обрезал пластиковую бутылку из-под клея «КИН», диаметр очень хорошо совпал с диаметром импеллера и тубус плотно вошёл на него. Зафиксировал клеем. На выходном сопло получилось достаточное сужение.
Реконструкции, практически, подвергся весь фюзеляж.
Верхняя, носовая часть получила цилиндрическую форму, в конце которой , перед импеллером поставил заглушку.
Вырезанную заготовку, верхней части фюзеляжа , предварительно обтягиваю скотчем, что бы не полопалась подложка при изгибе.
Монтируются боковые стенки нижней части фюзеляжа.
Верхняя обшивка фюзеляжа смонтирована.
Снимается обклейка скотчем с верхней обшивки фюзеляжа.
Нижнюю часть заузил по всей длине до размера входного отверстия импеллера. Вклеивается днище редана.
После полной склейки, нижнюю часть обтянул влагостойкой, липкой лентой синего цвета.
Изменился дизайн оформления модели.
Добавился номер и название. Авиамодель получила более привлекательный облик.
Вот так модель смотрится на ВПП.
А это модель перед первым полётом.
Ну, а это ваш покорный слуга с новой авиамоделью.
На этом позвольте закончить свой рассказ. Что не ясно – задавайте вопросы, я разъясню.
До свидания, ваш Валерьян
Самоделкин
.
