You might also like
Привет, ВВС всегда были моей страстью на протяжении всей жизни, что в конечном итоге привело меня к получению степени в Аэронавтическом университете. Как студент машиностроительного колледжа я знаю, что всегда есть чему учиться, но также есть много чего дать самому себе, когда я летаю и проектирую самолеты в течение 10 лет. В результате своего увлечения я собрал информацию и написал подробный семинар "Как спроектировать и построить дистанционный самолет". В ней я собрал нужную и полезную информацию, начиная с выбора модели самолета и заканчивая испытательным полетом самолета.
Любая разработка самолета начинается с четкой цели. Это основная движущая сила всех проектных расчетов и работ. Я решил построить истребитель времен Второй мировой войны. Поэтому мое исследование началось с изучения различных планов самолетов, чтобы найти примеры для подражания. В этот список входили P-51 Mustang, Messerschmitt BF-109, P-40, Spitfire и другие истребители Второй мировой войны. Все эти самолеты были символами своего времени и соответствовали тем условиям, которые они пытались удовлетворить.
В результате длительной подготовительной работы и процесса постройки самолета я написал руководство, в котором подробно описал все аспекты проектирования и строительства моделей самолетов. В руководстве вы найдете информацию об основных процедурах постройки авиамодели, трудностях и способах их решения. Вы также найдете информацию о том, как работать с деревом, как работать со стекловолокном и другие аспекты авиационного искусства. Мы надеемся, что данное руководство предоставит вам всю необходимую информацию и послужит проводником в мир аэронавтики.
Этот углубленный семинар начинается с выбора модели аэроплана, затем следуют этапы расчета модели аэроплана, определение веса и первоначальная конструкция. Далее описаны этапы строительства отдельных частей модели, крыльев, фюзеляжа, оперения и двигательного отсека. Я не загрузил фотографии со всех этапов строительства. Тем не менее, я подробно описал все этапы строительства и рад, что каждый может найти информацию о том, как построить свой собственный самолет. Для меня это уже большая награда. Если у вас есть вопросы по технологии авиамоделирования, я с удовольствием отвечу на них в комментариях после статьи.
Шаг 1. Цель создания самолёта
Первый шаг в строительстве самолета всегда определяется целью, для которой он будет использоваться. Примерами назначения воздушных судов являются
Учебная модель самолета для обучения напряжению
Акробатические модели самолетов
Модель самолета для гонок
Модели самолетов для качания
Имитационные модели реальных моделей
Кроме того, можно изучить модели, бюджеты и размеры расписания. В моем случае выбор соответствовал модели масштаба британского истребителя Spitfire. Далее я разработал эскиз самолета в любом масштабе с указанием всех деталей.
Шаг 2. Определение основных деталей самолёта
Эскиз аэроплана сбоку
Эскиз аэроплана сверху
Я начал анализировать объем работы и детали модели. И вот результаты
Уровни механизации крыльев:.
- Закрылки — уровень управления внутренней частью крыла, предназначенный для увеличения подъема, создаваемого крылом.
- Крылья — управление внешней поверхностью крыла для управления прокруткой
- Руль — уровень управления горизонтальным стабилизатором, используемый для управления шагом.
- Горизонтальный хвост — обеспечивает продольную устойчивость самолета
- Крылья сборные, состоят из позвонков и ребер с концами
Уровни конструкции фюзеляжа:.
- Емкость аккумулятора и уровень разряда
- Обтекатель двигателя — охватывает двигательную часть самолета сразу за обтекателем двигателя
- Закрылок двигателя — закрывает верхнюю часть фюзеляжа за крышкой двигателя
- Узловая структура внутри фюзеляжа создает секцию, похожую на раму корабля
- Руль — устройство управления на вертикальном хвосте для контроля курса
Я также решил построить:.
- Хвостовое колесо — колесо, расположенное в хвостовой части самолета для обеспечения возможности маневрирования на земле. Как правило, на самолетах RC это колесо устанавливается на хвосте.
- Основное шасси — шасси, предназначенное для поддержания веса самолета при посадке.
- Обтекатель представляет собой переднюю часть самолета и окружает двигатель и вал пропеллера, придавая передней части обтекаемую форму.
Шаг 3. Технология изготовления
В качестве материалов используются стеклопластик, кевлар или стекловолокно. Он позволяет создавать очень легкие и прочные авиационные конструкции. Основными недостатками этих конструкций являются стоимость и время, необходимое для их изготовления. Кроме того, технология требует специализированных инструментов и производственных процессов для создания форм и отливки компонентов. Кроме того, эти материалы могут вызывать радиопомехи, потенциально ставя под угрозу использование передатчиков 2,4 МГц.
Деревообработка требует использования стандартного набора инструментов для изготовления самолета. Простота и легкость обработки древесины снижает трудоемкость. Кроме того, технология широко распространена, и информация о ней легко доступна.
Аэропланы из пенопласта прочны и быстро собираются, но они часто тяжелее обычных аэропланов, поскольку аэропланы требуют дополнительного усиления, чтобы выдерживать нагрузки в полете.
Шаг 4. Расчет размера
Размер самолета определяется рядом критериев. Эти критерии включают методы строительства, простоту транспортировки к месту полетов, летные характеристики (радиус полета, сопротивление ветру) и требования к месту посадки (вода, трава, дерн и т.д.).
Отсюда начинается выбор подходящего размера самолета на основе известных размеров компонентов модели, например, электроники. Это может быть трудно сделать, так как лучше всего организовать компоненты, а затем работать над общей концепцией самолета. Например, вес крыла можно приблизительно определить по весу материала, используемого для изготовления позвоночника, затем по количеству бальзовых листов, необходимых для изготовления крыла и корпуса крыла. Кроме того, необходимо учитывать и другие части самолета, например, переднюю кромку. Также лучше всего иметь в наличии некоторые материалы для точного определения веса.
Шаг 5. Электроника
Ниже приведен подробный перечень оборудования, входящего в состав модели
- Передатчик — это орган управления, используемый пилотом для передачи радиосигналов на приемник самолета.
- Приемник — это устройство, принимающее сигналы от передатчика и передающее их на сервоприводы и другие устройства.
- Регулятор двигателя управляет подачей энергии на электродвигатель (вал-двигатель).
- Система питания приемника и исполнительных механизмов снижает напряжение батареи до уровня, безопасного для приемника и других устройств.
- Аккумулятор является источником энергии самолета, обеспечивая питание двигателя и другого оборудования.
- Внутренняя батарея — это батарея, которая устанавливается отдельно от источника питания и используется только для питания приемника и сервоприводов. Аккумулятор работает независимо от энергосистемы, что повышает безопасность. Система электропитания может выйти из строя.
- Бесщеточные двигатели наиболее распространены в RC-моделях. Эти двигатели обеспечивают более высокую производительность по сравнению с коллекторными двигателями благодаря снижению трения и повышению эффективности. Старые типы двигателей — это коллекторные двигатели, используемые начинающими моделистами микро-вертолетов и других небольших самолетов, в основном на недорогих моделях.
- Аналоговые сервоприводы недороги и подходят для большинства применений. Цифровые двигатели имеют более высокую частоту кадров и позволяют увеличить скорость, крутящий момент и точность. Однако эти двигатели находятся в разных ценовых диапазонах, и соответствующая система питания должна быть точно настроена в зависимости от количества установленных сервоприводов.
Шаг 6. Определение веса
Следующим шагом в планировании проекта является определение весов. Этот шаг дает представление о реалистичности модели и ее важности. Рекомендуется создать таблицу для быстрого определения возможных конструкций (например, таблицу "расчет веса").
Во-первых, начните со списка компонентов, которые вносят вклад в вес самолета, таких как сервоприводы и приемники. Затем рассчитайте общий вес самолета и разбейте его по отдельности на вес крыльев, хвоста, фюзеляжа, шасси и силовых установок. На этом этапе вы можете определить требования к мощности и весу модели. Если самолет имеет избыточный вес, площадь крыла увеличится, и потребуется изменение конструкции самолета. Кроме того, на этом этапе необходимо оценить скорость, с которой модель будет увеличивать свою взлетную скорость. Для этого используйте уравнение подъемной силы, приведенное на схеме и в таблице, и замените его значением максимального аэродинамического коэффициента крыла или консервативным значением 1,1.
Шаг 7. Расчет элементов питания
Легкие и эффективные силовые установки лежат в основе всех самолетов. Для электрических моделей самолетов лучшим решением являются бесщеточные двигатели с литий-полимерными аккумуляторами. Вот несколько советов из моего опыта.
- Чтобы выбрать правильную систему, необходимо знать энергопотребление оборудования. Эту информацию можно найти в интернет-магазине моделей самолетов: www.rc-airplane-world.com.
- После того как вы определили требования к мощности, следующим шагом будет подбор двигателя, наилучшим образом соответствующего вашим требованиям. При поиске важно знать рабочие пределы и пределы мощности. Они должны подходить для вашей ситуации.
- Частота вращения двигателя без щеток измеряется в КВ. KV символизирует количество оборотов на болт. Более высокие цены KV больше подходят для небольших моделей и туннельных вентиляторов. Двигатели с низким KV создают больший крутящий момент, но вращаются с меньшей частотой и обычно требуют более высокого напряжения для разгона. Общий подход заключается в следующем. При одинаковой выходной мощности двигатель с высоким кВ будет вращать маленький пропеллер быстрее по мере увеличения напряжения, в то время как двигатель с низким кВ работает медленнее и потребляет больше энергии, но при более высоком напряжении. Золотое сечение при выборе двигателя лежит между оптимальным размером аккумулятора и нужной мощностью.
- Настоятельно рекомендуется использовать калькулятор перед покупкой калькулятора. ECALC — это простое, доступное онлайн-приложение, которое включает в себя ряд двигателей и спиралей и позволяет оценить производительность различных комбинаций перед покупкой. Приложение также позволяет быстрее оценить текущее потребление вашего плана и измерить толчок. www.ecalc.ch
- Регуляторы оборотов двигателя должны быть подобраны в соответствии с рабочим напряжением и двигателем. Кроме того, если электроника самолета отключена от системы электропитания, встроенной в контроллер двигателя, то для всех служб должно быть достаточно электроэнергии. Кроме того, для обеспечения бесперебойной работы контроллер должен иметь запас мощности 20%.
- Наконец, необходимо выбрать аккумулятор. Выбор батареи с меньшей нагрузкой может привести к отказу в самый неподходящий момент. Литий-полимерные батареи оцениваются по количеству элементов батареи. Чем выше значение ‘S’, тем выше значение напряжения. Емкость батареи оценивается в MAH, а скорость разряда — в C. Для оценки максимального значения мощности, которую можно снять с батареи, необходимо взять емкость батареи в MAH, разделить на 1000, а затем умножить на значение C. Следует обратить внимание на скорость разряда 25%, так как некоторые батареи имеют разбухшие элементы. Наконец, не преувеличивайте возможности полимерно-литиевой батареи; заряжайте батарею каждые 10 полетов.
Шаг 8. Проверка конструкции
Эскиз аэроплана сбоку
Эскиз аэроплана сверху
Эскиз аэроплана сбоку
Эскиз аэроплана сверху
После завершения проектирования необходимо проверить конструкцию. Для этого я сделал эскиз модели в масштабе 1:2. С помощью этого нового эскиза я создал версию самолета в пенопластовом глянце. Создание прототипа конструкции началось с создания шпинделей в виде проекции сбоку по высоте. Затем я вырезал прорези на фюзеляже и установил хвостовое оперение. Обратите внимание, что хвост был оснащен отрицательным углом атаки, если это было необходимо. Для типичных вариантов самолетов с основным крылом, расположенным перед хвостом, это важно для устойчивости. Чтобы соединить две части крыла вместе, я прикрепил к крылу проволоку и пропустил ее через центр противоположного крыла, связал плоскости вместе упаковочной лентой и добавил пластидин. Носовая часть для баланса. Во время испытаний модель показала хорошие результаты и хорошо летала с быстрым сваливанием, поэтому я решил начать строить полную модель.
