Що таке кімнатні моделі - 18 Лютого 2013 - Блог - Христинівська станція юних техніків
Четвер, 30.03.2017, 07:51
Вітаю Вас, Гість
Головна » 2013 » Лютий » 18 » Що таке кімнатні моделі
00:19
Що таке кімнатні моделі
       Кімнатна модель - модель літального апарату, забезпечена гумовим двигуном, яка може запускатися тільки в закритому приміщенні. Підйомна сила моделі утворюється аеродинамічними силами, що діють на нерухомо закріплені поверхні крила і стабілізатора.

Модель виготовляється дуже легкою (1-2 грама), і конструкція настільки тендітна, що доводиться робити спеціальні контейнери для транспортування. Пропелер приводиться в дію резіномотором (вага 1-2 грами) і обертається дуже повільно (один оборот за кілька секунд). Учасники змагаються на тривалість польоту моделей, і зазвичай найповільніша модель літає довше інших. На змаганнях можна виконати 6 польотів, 2 кращих потрапляють в класифікацію.

Технічні вимоги:

максимальний розмах крила 650 мм;
мінімальна маса моделі без гумового двигуна 1 м.
На кімнатні моделі, підготовлені для встановлення рекордів, ці обмеження не поширюються.

Правила проведення змагання кімнатних моделей

Для участі в змаганнях спортсмен може використовувати необмежену кількість моделей.

Кожному спортсменові надається право здійснювати шість залікових польотів. Запуск моделі визначається як офіційний заліковий політ. Він повинен проводитися тільки з руки, при цьому спортсмен знаходиться на землі (на підлозі). Закручувати резіномотор може сам учасник або ето помічник (учаснику дозволяється мати одного помічника).

У разі зіткнення двох моделей під час залікового польоту обидва учасники змагань повинні негайно заявити суддям, щоб даний політ був зарахований як заліковий або вчинити повторний запуск.

Щоб уникнути зіткнень моделей зі стелею, стінами, елементами конструкцій залу або моделями інших учасників дозволяється для коректування напрямку польоту використовувати жердини (довжина від двох до восьми метрів) або повітряні кулі, наповнені газом і закріплені на нитки (довжина до 50 метрів).

Використання пристосувань для коригування польоту моделей дозволяється протягом трьох пятнадцатісекундних періодів під час будь-якого польоту. Кожен період починає відраховуватися від того моменту, коли коригуючий пристрій торкнеться моделі. Спортсмен може здійснювати коригування моделі протягом повного пятнадцатісекундного періоду незалежно від числа контактів між коригувальним пристроєм і моделлю. Пристосування використовуються тільки для того, щоб змінити напрямок польоту моделі.

Право коригування польоту моделі представляється тільки учаснику.

Судді-хронометристи зобов'язані стежити за тим, щоб при використанні кулі або жердини для коригування польоту своєї моделі спортсмен не заважав польоту моделі іншого учасника. Якщо ж це відбулося, то потерпілий має право повторити політ своєї моделі.

Хронометрирование польоту починається в момент випуску з рук моделі і кінчається, коли вона стосується підлоги приміщення або від неї відокремляться небудь деталь. Якщо модель стосується будь-якої частини приміщення, крім статі, і її поступальний рух кінчається, судді-хронометристи продовжують відлік протягом 10 с. Якщо торкання триває більше 10 с, то зарубка припиняється, а з часу польоту віднімається 10 с. Якщо ж модель самостійно звільнилася від контакту з приміщенням протягом 10 с, то відлік часу продовжується.

У загальний результат зараховується сума двох кращих польотів кожного учасника змагань.

Визначення категорії приміщення по висоті стелі

Для змагань і рекордних спроб можуть бути використані приміщення наступних категорій:

категорія А - приміщення з висотою стелі до 8 м,
категорія Б - з висотою стелі від 8 до 15 м,
категорія В - з висотою стелі від 15 до 30 м,
категорія Д - висота стелі більше 30 м.
Висота стелі визначається як відстань по вертикалі від підлоги до площини вписаного кола діаметром не менше 15 м.

Проектування і регулювання кімнатних моделей

Основна особливість кімнатних моделей - дуже мала питома навантаження на несучу поверхню, внаслідок чого модель може літати з малою поступальною швидкістю. Інша їх особливість полягає в тому, що більша частина польоту відбувається при працюючому резіномоторе.

Мала маса моделі і, отже, мала питома навантаження на несучу поверхню досягається застосуванням таких "будівельних" матеріалів, як бальза, стебла трав, солома. В якості "обшивки" крила і хвостового оперення застосовується мікроплівка. Тому польотна маса кімнатних моделей досить мала: від 1 до 4 г, а питома навантаження на несучу поверхню від 0,20 до 0,50 гс / дм ²

Основне завдання, що стоїть перед конструктором кімнатній моделі,-домогтися найбільшої тривалості польоту, тому всі конструктивні рішення підпорядковані їй.

Так як тривалість планує польоту при непрацюючому резіномоторе невелика, то очевидно, що час знаходження моделі в повітрі буде залежати від тривалості роботи резіномотора, до якого пред'являються дві вимоги: створити необхідну для польоту силу тяги і як можна довше розкручуватися.

Ось перше завдання конструктору - модель повинна мати малу потребную для горизонтального польоту тягу:

Р = G / K,

де G - маса моделі; К - аеродинамічна якість моделі, рівне відношенню коефіцієнта підйомної сили до коефіцієнта лобового опору, тобто

K = Cy / Cx.

Зменшення потребной тяги для горизонтального польоту можна досягти шляхом збільшення аеродинамічного якості моделі. Один із шляхів збільшення аеродинамічного якості - підбір профілю крила. У наведеній нижче таблиці дані координати профілю крила моделі, що показала непогані аеродинамічні характеристики.

х%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

Yb%
0
1,4
2,3
4,0
5,0
5,7
6,0
5,7
4,7
2,8
0


Величина x - відстань від носка профілю до розглянутого перерізу, у - відстань по вертикалі від хорди до верхнього обводу крила.

Чим менше потребная для польоту тяга, тим менша витрата енергії резіномотора для її створення. Це означає, що при вдалому підборі повітряного гвинта можна збільшити тривалість роботи резіномотора.

Конструюючи кімнатну модель, потрібно домагатися найменшого аеродинамічного опору моделі при хороших несучих властивостях крила (інакше кажучи, підвищувати її аеродинамічна якість) і прагнути до зменшення питомого навантаження на крило.

Швидкість горизонтального польоту моделі літака визначається за формулою:


де q - питоме навантаження на крило, кгм / с ² м ²;
p - густина повітря, кг / м ³;
Су - коефіцієнт підйомної сили 0,5 - 1,2.

З формули видно, що, зменшуючи питоме навантаження, ми зменшуємо потребную швидкість польоту, а отже, зменшується потребная тяга, що, в свою чергу, зменшує витрату енергії резіномотора.

Питоме навантаження на несучу поверхню залежить від геометричних і вагових характеристик моделі, а запас енергії резіномотора - від якості гуми і маси резіномотора, яка становить 30 - 50% від маси моделі (як правило, це 2 - 4 нитки перетином 1х1 мм).

Перед початком проектування моделі бажано, щоб спортсмен знав розміри приміщення, де будуть проводитися польоти. Це потрібно для визначення розмаху крила, який повинен бути в 50 разів менше діаметра залу, але не більше 650 мм. Після того, як визначено розмах крила, можна приступати і до визначення основних параметрів моделі. Спочатку потрібно вибрати форму крила і стабілізатора в плані (вид зверху). Аеродинамічно найбільш вигідна форма - еліпс.

Довжина моторної частини фюзеляжу робиться рівною довжині гумового двигуна, що становить 0,35 - 0,60 розмаху крила. Якщо відома маса резіномотора, то довжину його можна визначити за формулою:

L = Gpm / (Spm · і)

Де Gрм-маса резіномотора, г;
Spm - площа поперечного перерізу, см ²;
у - питома маса гуми, рівна приблизно 0,9 г / см ³.

Розміри повітряного гвинта доцільно визначати, коли модель вже виготовлена ​​і відомі її геометричні та вагові характеристики. Встановивши резіномотор, а замість гвинта грузик, рівний йому за масою, можна визначити положення центра ваги (центровку) моделі, яка повинна розташовуватися на 75-80% довжини хорди крила, рахуючи від передньої кромки, якщо модель має несучий стабілізатор. Якщо стабілізатор не несе, то центровка повинна розташовуватися на 25-30% довжини хорди.

Настановний кут крила (кут між хордою профілю крила і поздовжньою віссю моделі вибирається в межах від двох до п'яти градусів. Переконавшись в достатній міцності і жорсткості моделі, приступають до її регулюванню, під час якої домагаються, щоб модель літала колами, з повільним набором висоти та найменшою швидкістю.

Регулювання починають з запуску на планування (безмоторний політ) з метою домогтися плавного, прямолінійного польоту, без опускання або підйому носа, з можливо меншою швидкістю зниження. Потім роблять запуски моделі з малою закруткою резіномотора (на 100-150 оборотів). Домігшись бажаного результату, збільшують закрутку резіномотора і в міру поліпшення якості польоту моделі доводять її до максимальної.

При регулюванні бажано визначити аеродинамічну якість моделі, для чого в безмоторному (без закрутки резіномотора) польоті її запускають на прямолінійний планування з певної висоти. Потім, заміривши шлях, пройдений до приземлення, підраховують аеродинамічна якість До за формулою:

K = L / H,

де L - дальність планування, м;
H - висота початку планування, м.

За часом і дальності планування визначають середню його швидкість.

Знаючи масу моделі та її аеродинамічна якість, можна наближено знайти потрібну для горизонтального польоту тягу:

P = G / K.

Для того, щоб приступити до виготовлення повітряного гвинта, потрібно попередньо знати, яка буде гума і скільки її піде на виготовлення резіномотора. Слід пам'ятати, що середній крутний момент резіномотора, що складається з однієї, двох, трьох, чотирьох ниток круглої гуми, відповідно дорівнює 0,0015, 0,0042, 0,0078, 0,012 кгс · см.

Діаметр гвинта вибирається виходячи з геометрії моделі і зазвичай становить 50-70% її розмаху.

Середня швидкість розкручування визначається наближено за наступною емпіричною формулою:


де Р - потребная тяга для горизонтального польоту, кг;
V - швидкість польоту, см / с;
Mcp - середній крутний момент двигуна, кгссм.

Кут установки лопатей гвинта підбирається досвідченим шляхом і знаходиться в межах 40-60 °.

Технологія виготовлення мікроплівки

Виготовлення мікроплівки й обтягування нею різних деталей - один з найбільш трудомістких процесів у роботі над кімнатними моделями. Тут потрібно максимум уваги й акуратності.

Для виготовлення мікроплівки необхідно мати ванночку (розмір не менше 500 х 700 х 50 мм), воду і знімач (розмір рамки 500 х 450 мм), виготовлений з м'якого дроту діаметром 4-5 мм.


Рис. Знімач для мікроплівки

Щоб під час роботи мати запас висушеної плівки, потрібно виготовити кілька знімачів. Основним матеріалом для виготовлення мікроплівки служить нітролак першого покриття або емаллю. Крім того, потрібен розчинник КР-36, грушева есенція (амілацетат) і рицинова олія.

Розчин готують в бульбашці з широкою шийкою.

Емаль розбавляють розчинником до отримання густоти рідкої сметани. Потім у нього додають вісім-десять крапель касторової олії і ретельно перемішують. Поки розчин відстоюється (це потрібно для того, щоб пухирці повітря, що утворилися при розмішуванні, піднялися на поверхню), можна приготувати ванночку. У неї наливається вода з таким розрахунком, щоб покладений на дно знімач не виступав назовні. Температура води повинна бути не нижче кімнатної, так як це впливає на якість плівки. Кількість розчину, що виливається на воду, завжди має бути однакова. Для цього потрібно мати певну мірку, наприклад чайну ложку. Розчин потрібно виливати струменем постійного наповнення, розташовуючи її на середині поверхні ванночки. Потрапляючи на воду, він швидко розтікається по поверхні і, дійшовши до бортів, починає застигати. Плівка повинна бути тонкою, не мати зморшок і не бути липкою. Її товщина визначається за кольором. Найтонша плівка має сталевий відлив і зняти її з поверхні води буває дуже важко. Трохи товщі має золотистий колір з голубувато-фіолетовим відливом і ще товщі - червоно-зелений відлив.

Для хвостового оперення і крила краще використовувати тонку плівку, золотистого кольору з блакитно-фіолетовим відливом, а для гвинта - більш товсту, з червоно-зеленим відливом. Якщо плівка липка, значить, у розчині багато касторової олії. А якщо погано знімається, мало еластична і сильно "зіщулюється", значить, потрібно додати 2-3 краплі касторової олії.

Слід пам'ятати, що на воду постійно осідають знаходяться в повітрі дрібні частинки пилу і не дають розчину розтікатися. Для її видалення поверхню води потрібно накрити газетою, яку потім зняти, витягуючи за край. Весь пил прилипне до паперу. Якщо і в цьому випадку плівка повільно застигає, то в неї потрібно додати розчинник.

Спортсмену, виготовляють плівку вперше, не варто починати з самої тонкої. Припустимо, що підібраний розчин відповідає вашим задумам і отримана плівка має достатню товщину. Знімач, що лежить на дні ванни, повинен повністю вписуватися в площу плівки. Його потрібно взяти за ручку, обережно підвести під плівку і, не виходячи за її межі піднімаючи, як би зрушити з поверхні води.

Сушити плівку на Знімачі потрібно не менше 20-30 ч. Ставити їх слід в таких місцях, де б на них потрапляло менше пилу.

Починати обтягувати модель слід з кіля. Змочивши тонкий пензлик у підсолодженій воді, змастіть одну його сторону і покладіть цією стороною на вибране місце на Знімачі. Тепер візьміть іншу пензлик, змочіть її розчинником або ацетоном і проведіть по плівці вздовж контуру деталі. Щоб не порвати плівку, вирізану деталь можна брати руками тільки за каркас.

Стабілізатор обтягувати складніше, оскільки він має опуклі нервюри. Тому ще на Знімачі плівку слід кілька розслабити, тобто зменшити її натяг. Для чого уздовж коротких сторін потрібно зробити два прорізи впоперек знімача і злегка здавити його. Плівка провисне, і нею буде зручніше обтягувати деталі. Крило, що має вигин у центрі, обтягують так само, як і стабілізатор, але в два прийоми. Спочатку одну половину, потім іншу. Деталь вирізують з знімача з невеликим припуском плівки і стежать, щоб під неї не потрапив ацетон. Залишилася бахрому можна підібрати пензликом, змоченої у воді.
Категорія: Гурток "Авіамоделізм"(Кімнатні моделі) | Переглядів: 229 | Додав: Ракета1 | Теги: кімнатні моделі | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]

Христинівська Станція Юних Техніків © 2017
Всі права застережено. При повному чи частковому використанні матеріалів сайту посилання є обов'язковим!