Ав?амодел?зм

Матер?ал з В?к?пед?? ? в?льно? енциклопед??.
Перейти до нав?гац?? Перейти до пошуку
Рад?окерован? модел? л?так?в

Ав?амодел?зм  ? вид техн?чно? творчост?, що передбача?: виготовлення ? п?лотування дистанц?йно керованих ( керован? по рад?о , кордових ), або в?льно л?таючих (планери, таймерн?) л?тальних апарат?в; створення нел?таючих масштабних коп?й реальних л?тальних апарат?в (стендовий ав?амодел?зм).
В залежност? в?д захоплення, аматори ав?амоделювання можуть самост?йно будувати сво? модел?, або купувати готов? промислового виробництва. Св?това ?ндустр?я ав?амоделювання дуже добре розвинена: нараховуються сотн? ф?рм, що випускають системи рад?окерування, двигуни , модел? л?так?в, вертольот?в , набори деталей для ?х виготовлення, паливо, аксесуари; ?снують спец?ал?зован? магазини, журнали ? т. ?н.

Традиц?йно в Укра?н?, ще за час?в УРСР , ав?амоделювання було дуже популярним захопленням. Укра?нськ? модел?сти регулярно брали участь в м?жнародних ав?амодельних змаганнях, та часто пос?дали призов? м?сця. Модел?, двигуни, техн?чн? приладдя, виготовлен? укра?нськими майстрами популярн? серед модел?ст?в багатьох кра?н св?ту.

Св?товим ав?амодельним спортом керу? М?жнародна ав?ац?йна федерац?я (FAI).

Статичн? модел? для показу

[ ред. | ред. код ]
Стендова модель л?така Fokker F28

Статична (або стендова ) модель л?така (створена для демонстрац??, а не для польоту) це зменшен? в масштаб? модел? зроблен? ?з пластику, дерева, металу, паперу, скловолокна чи ?ншого в?дпов?дного матер?алу. Деяк? статичн? модел? створюються для використання у аеродинам?чн?й труб? , для проведення необх?дного збору даних для розробки повномасштабного л?тального апарату.

Для аматор?в ?снують вже готов? з?бран? ? пофарбован? модел?; модел?, як? необх?дно скласти, розмалювати ? скле?ти; або модел? як? вже були пофарбован?, та потребують лише складання.

Л?таюч? ав?амодел? (Аеромоделювання)

[ ред. | ред. код ]
Рад?окерована тренувальна ав?амодель ≪тренер≫ з двигуном внутр?шнього згорання
Проста ав?амодель з гумовим двигуном

Серед л?таючих ав?амоделей розр?зняють модел? безмоторн?, та оснащен? двигунами: гумовим, поршневими, реактивними. За формою розм?рами та зовн?шн?м виглядом ав?амодел? дуже р?зноман?тн?. Деяк? модел? являють собою зменшен? коп?? повномасштабних л?так?в, вертольот?в, а ?нш? розроблен? без намагання повторити справжн? прототипи. Бувають також модел? у вигляд? птах?в, динозавр?в та ?нш. Зменшений розм?р модел? зм?ню? характеристики л?тального апарату в пор?внянн? з великими л?таками. Число Рейнольдса яке визнача? як поводить себе пов?тря при обт?канн? модел?, ? пор?внянн? з повномасштабним л?таком розм?ри керуючих поверхонь, як? не обх?дн? для стаб?л?зац?? ? ефективност? окремих аеродинам?чних частин можуть значно в?др?знятися ? потребують зм?н в конструкц??. Традиц?йно л?таюч? ав?амодел? виготовляють ?з легко? деревини бальзового дерева , липових та соснових рейок. Також використовують сучасн? композитн? матер?али (синтетичн? смоли, склотканина, вуглецеве волокно). Останн?м часом в ав?амодел?зм? стали поширеними модел? (та матер?али) ?з р?зного виду п?нопласту. Л?таючи модел? в залежност? в?д способу ?х застосування можуть бути умовно под?лен? на так? групи:

  • Некерован? модел?? л?тають в?льно без зовн?шнього контролю з земл?. [1] .
  • Кордов? модел? ? л?тають по колу, та керуються п?лотом двома тонкими сталевими тросами (кордами)
  • Рад?окерован? модел? оснащен? системою дистанц?йного керування . П?лот через пульт?передавач посила? сигнали на рад?оприймач, що знаходиться на борту модел?, який в свою чергу приводить у д?ю сервоприводи , що дозволяють управляти польотом модел? аналог?чно до того, як керуються справжн? л?таки

Планер

[ ред. | ред. код ]
Модель рад?окерованого планера

Планер в?др?зня?ться в?д ?нших моделей тим, що л?та? не маючи двигуна.

Планери зд?йснюють пол?т використовуючи природний в?тер, що виника? в навколишньою середовищ?. Височини або схили часто призводять до утворення висх?дних поток?в пов?тря, як? дозволяють п?дтримувати планер в польот?. Це назива?ться узг?рне планерування , ? при вм?лому п?лотуванн?, рад?окерован? планери можуть залишатися в пов?тр? доки ?сну? висх?дний пот?к. Другим засобом зд?йнятися у висоту для планера ? використання термалей , як? являють собою колони теплого висх?дного пов?тря, що утворен? завдяки р?зниц? температур на поверхн? земл?, наприклад, м?ж асфальтованим д?лянкою та озером. Нагр?те пов?тря зд?йма?ться, несучи за собою планер у гору. Як ? в випадку з моделями, як? мають двигун, п?д?ймальна сила створю?ться крилом л?така, який руха?ться в пов?тр?, але у випадку з планером, висота здобува?ться завдяки пов?трю, яке зд?йма?ться швидше, н?ж л?так пада? вниз в?дносно пов?тряного потоку.

Велик? надв?рн? модел? планер?в зазвичай ? рад?окерованими ? запускаються за допомогою леб?дки (або ручного буксирування), яка трима? модель проти в?тру за допомогою тросу (ле?ра), що закр?плю?ться до гачку в нижн?й частин? фюзеляжу, а коли модель зд?йма?ться на необх?дну висоту, трос в?д'?дну?ться. ?нший спос?б, який дозволя? зд?йняти планер у пов?тря це катапульта, з еластичним гумовим шнуром. Кр?м того, використовують буксирування модел? за допомогою ?ншого л?така з мотором. Деяк? планери оснащують невеликим двигуном (зазвичай електро), що да? можлив?сть модел? набрати висоту для подальшого безмоторного польоту. Для спец?альних рад?окерованих моделей планер?в спортивного класу F3K, застосовують запуск метанням з руки.

Кордова ав?амодель

[ ред. | ред. код ]
Кордова ав?амодель в польот?

Кордова модель л?така л?та? по колу та утриму?ться й керу?ться двома тонкими сталевими тросами, кордами (в?д англ?йсько? cord ? шнур, мотузка). Вони пор?вняно прост? в експлуатац??, за сво?ми формами можуть бути схож? на справжн? л?таки або мати дуже нескладну конструкц?ю. Кордов? ав?амодел? в сучасному вигляд?, з'явились завдяки д?яльност? американського винах?дника Джима Уолкера, який отримав патент на свою систему управл?ння польотом за допомогою двох трос?в в 1942 роц?. В?н назвав керован? таким чином модел? ≪U-Control Plane≫.

Рад?окерована ав?амодель

[ ред. | ред. код ]
Рад?окерована модель?коп?я л?така SIAI Marchetti SF?260 поруч з прототипом

Рад?окерован? ав?амодел?, найпоширен?ший серед вс?х вид?в л?таючих моделей. Вони бувають р?зних тип?в та спортивних клас?в, р?зноман?тних аеродинам?чних форм, розм?р?в та техн?чно? складност?. Основна ознака таких моделей те, що п?лот може дистанц?йно керувати л?таком в польот? за допомогою спец?ального пульта?передавача . В основному, рад?окерован? ав?амодел? под?ляють на так? типи.

  • Тренувальн? модел? (≪тренер≫) ?прост? ? недорог? л?таки для початк?вц?в та тренувальних польот?в
  • П?лотажн??б?льш складно? конструкц??, аеродинам?чна схема яких, дозволя? виконувати ф?гури вищого п?лотажу. ?сну? спортивний клас таких моделей F3A.
  • Коп??, нап?вкоп??? це масштабн? модел? сво?м зовн?шн?м виглядом ? льотними характеристиками максимально наближен? до реальних л?так?в прототип?в. ?сну? також спортивний клас таких моделей F4С, в якому модел?сти змагаються в точност? зовн?шнього коп?ювання прототипу (стендова оц?нка), та у виконанн? ф?гур п?лотажу властивих л?таку ориг?налу.
  • Окр?м того, ще ?снують модел? фанфла?ри для акробатичного 3D-пилотажу, л?таки пов?тряного бою RC-сомват, модел? вертольот?в (п?лотажних та коп?йних) та ?нш.

Двигуни

[ ред. | ред. код ]

Модел? з двигуном мають силову установку, механ?зм, який утворю? тягу л?така для руху в пов?тр?. Найчаст?ше використову?ться двигун внутр?шнього згоряння, електродвигун , невелика турб?на, пульсуючо пов?тряно-реактивний двигун, а також натяжн? (намотан?) гумов? пристро?.

Гумов? двигуни ? двигуни ?з стисненим газом

[ ред. | ред. код ]
В 1871 роц? французький винах?дник Альфонс Пено продемонстрував пол?т модел? ≪Планофор≫ (Planophore) оснащено? гумовим двигуном
М?н?атюрний поршневий двигун що працю? на стислому CO 2 газ?

Старим способом руху моделей, ? гумовий мотор Альсфонса Пено , що явля? собою складений та закручений довгий гумовий шнур, який зада? початкову енерг?ю для руху модел? в пов?тр?. Це один ?з стар?ших вид?в двигун?в, який застосову?ться усюди, починаючи в?д дитячих ?грашок ? зак?нчуючи спортивними моделями для змагань. Гумовий мотор дуже простий ? над?йний, але ма? обмежений час роботи ? початковий потужний крутильний момент повн?стю намотаного двигуна р?зко зменшу?ться при виход? л?така на ≪плато≫ (б?льш ст?йку тра?ктор?ю), а згодом зовс?м зупиня? сво? оберти. Ефективне використання цього згасаючого крутильного моменту ? одн??ю ?з задач при створенн? в?льно л?таючих моделей для змагань. Для цього застосовують особлив? пропелери з регульованим кутом атаки, диференц?йне крило, хвостовий стаб?л?затор та зм?ну положення керма, як? контролюються бортовим таймером. Вдало сконструйована модель, на змаганнях, може продовжувати св?й пол?т без роботи двигуна майже 1 годину. [2] [3]
?снують спец?альн? м?н?атюрн? поршнев? двигуни в яких стислий CO 2 газ використовують як джерело енерг??. Так? двигуни можуть мати дек?лька цил?ндр?в ? регулятори оберт?в, ?х застосовують, в основному, для легких моделей що запускають в закритих прим?щеннях.

Двигуни внутр?шнього згоряння

[ ред. | ред. код ]
Ав?амодельн? двигуни р?зних час?в та тип?в

Двигуни внутр?шнього згоряння в ав?амодел?зм?, до останнього часу були найб?льше розповсюдженими. Протягом еволюц?? ав?амодел?зму, для л?так?в застосовували м?крол?тражн? карбюраторн? бензинов? двигуни з ?скровим запаленням, компрес?йн? та двигуни ?з запаленням св?чкою розжарювання робочий об'?м яких сягав 0,8?15 куб. см.

Найпрост?ш? двигуни працюють у двотактовому цикл?. Так? мотори мають найб?льше сп?вв?дношення потужност? до ваги з ус?х запальних двигун?в. Серед них ? двигуни компрес?йн?, як? працюють в?д самозапалення стиснуто? в цил?ндр? паливно? сум?ш?. Для цього, до складу пального входить еф?р, який ? запалюючим компонентом сум?ш? гасу , моторно? та рициново? оливи. Двигуни ?з св?чкою розжарювання працюють на сум?ш? метанолу та рициново? або синтетично? оливи. Бензинов? двигуни з ?скровим запаленням мають б?льш? габарити та вагу, робочий об'?м 20?150 куб. см., ?х використовують для великих моделей л?так?в.

Чотиритактн? двигуни , забезпечують б?льшу ефективн?сть використання палива (вих?дну потужн?сть в?дносно споживання палива), але виробляють менше енерг?? н?ж двотактов? двигуни того самого робочого об'?му, та мають складн?шу конструкц?ю.

Реактивн? двигуни

[ ред. | ред. код ]

На ранн?х, под?бних до реактивних, моделях л?тальних апарат?в використовували гвинти з великим кутом атаки ? багатьма лопатками, як? розм?щувалися в середин? пов?тровод?в, зазвичай у фюзеляж? л?така. Вентилятори приводилися в рух спец?альними високооборотними поршневими двигунами. Так? установки були досить складними ? не дуже ефективними, тому не отримали розповсюдження. З появою сучасних потужних безколекторних електродвигун?в та енерго?мних акумулятор?в, ?мпелери (з електромотором) стали б?льш потужними та популярними серед ав?амодел?ст?в.

Модель л?така з турбореактивним двигуном

Як силова установка, для ав?амоделей також використовуються невелик? турбореактивн? двигуни . Турб?ни масштабован? до розм?ру моделей нагадують спрощен? верс?? турбореактивних двигун?в, як? використовуються в справжн?х л?таках, але на справд? це ? нов? незалежн? розробки, як? не побудован? по принципу зменшено? верс?? реактивних двигун?в. Одна ?з перших усп?шних аматорських верс?й турб?ни, була розроблена ? запущена в пол?т в 1980-х Джеральдом Джекманом в Англ??. В комерц?йне виробництво турбореактивн? двигуни були запущен? наприк?нц? 1990?х рок?в (наприклад компан??ю Frankturbine в Н?меччин?) ? сьогодн? вони доступн? на ринку в широкому асортимент?.

Реактивн? турб?ни ? це високоточн? механ?чн? вироби, оснащен? комплексною паливною системою керованою електрон?кою, споживають сум?ш ав?ац?йного палива A1 ? синтетично? моторно? оливи для турб?н. Ц? особливост?, а також потужна тяга, яку продуку? турб?на, робить апарати з такими двигунами складними ? дорогими в експлуатац??, а в багатьох кра?нах нав?ть вимагають спец?ально? сертиф?кац?? в?д ав?амодельних клуб?в (наприклад AMA [ Арх?вовано 10 с?чня 2016 у Wayback Machine .] в США) для того, щоб вм?ти безпечно поводитись з ц??ю техн?кою. [4]

Такий двигун ма? набагато прост?шу конструкц?ю н?ж турб?на, проте працю? дуже гучно, та ма? меншу тягу. Вони були популярн? в 1950?х роках, виробляються ? сьогодн?. Через значний шум, використання таких двигун?в заборонене в деяких кра?нах.

Електродвигун

[ ред. | ред. код ]
Модель л?така з електродвигуном, виготовленна самост?йно ?з п?нопласту

На моделях, як? використовують електричну енерг?ю, силову тягу створю? електродвигун, джерелом енерг?? якого ? батарея. Запуск двигуна та контроль оберт?в двигуна викону? електронний регулятор ходу . Перш? електричн? модел? були оснащенн? колекторними електродвигунами пост?йного струму ? н?кель-кадм??вими акумуляторами , як? дозволяють модел? л?тати 5?10 хвилин (двигун внутр?шнього згоряння тако? ж ваги ? потужност? зможе забезпечити вдв?ч? б?льшу тривал?сть польоту). Недавно розроблен? л?т?й-пол?мерн? акумулятори (LiPoly або LiPo) та безколекторн? (вентильн?) електродвигуни, дозволили зр?вняти тривал?сть польоту ?з аналог?чними ДВЗ, а в деяких випадках нав?ть перевищити. Завдячуючи мало шумност?, еколог?чн?й та ф?зичн?й чистот? (в?дсутн? залишки палива та мастила), електричн? мотоустановки останн?м часом стали дуже популярними. Також ?снують л?тальн? апарати, як? живляться сонячною енерг??ю. В червн? 2005 року в Кал?форн??, був заре?стрований пол?т тривал?стю 48 годин 16 хвилин, який був зд?йснений моделлю, оснащеною сонячними панелями .

Аеродинам?ка модел?

[ ред. | ред. код ]
Докладн?ше: Динам?ка польоту
Аеродинам?чн? сили , що д?ють на крило л?така: 1 ? тяга; 2 ? лобовий оп?р; 3 ? п?д?ймальна сила ; 4 ? вага
Схема орган?в керування модел? л?така

Основи аеродинам?ки модел?, мало чим в?др?зня?ться в?д повномасштабних л?так?в. Пов?тряний пот?к, що д?? на крило, кр?м горизонтально? сили лобового опору, спрямовано? назад, виклика? поперечну вертикальну силу, яка використову?ться для п?дтримки ав?амодел? в пов?тр?, тобто для польоту, ? назива?ться п?дйомною силою. Ця сила викликана рухом пов?тря, тому ? динам?чною п?дйомною силою. Однак п?дйомна сила крила залежить не т?льки в?д форми, проф?лю ? площ? горизонтально? про?кц?? крила, але ? в?д його кута атаки.

Будь-який проф?ль досяга? максимально? п?дйомно? сили т?льки при певному кут? атаки. Варто зб?льшити цей кут, ? пот?к почне зриватися з верхньо? поверхн? ? стане турбулентним. Сила лобового опору в результат? цього ?стотно зросте, а п?дйомна сила зменшу?ться. Кр?м того, при зб?льшенн? кута виявля?ться ? дуже непри?мна властив?сть багатьох проф?л?в ? зм?щення центра тиску. Центри ваги ? тиску ав?амодел? повинн? знаходитись поблизу один в?д одного ? перебувати на одн?й вертикал?. У б?льшост? моделей в?н лежить в точц? в?дпов?дно? 30 % хорди (ширини) крила. Через зм?щення центра тиску ав?амодель втрача? ст?йк?сть у польот?. Тому сл?д вибирати такий проф?ль, у якого центр тиску з? зм?ною кута атаки зм?щу?ться якомога менше. При негативних кутах атаки крила пот?к зрива?ться з його нижньо? поверхн?, лобовий оп?р також зроста?, а п?дйомна сила зменшу?ться.

Навантаження на крило визнача?ться як в?дношення ваги модел? в грамах, до загально? площ? несучо? поверхн? в квадратних дециметрах, ? виража?ться в грамах на квадратний дециметр. Несуча поверхня?це частина л?така що створю? п?дйомну силу, яка склада?ться з площ? поверхн? крила ? стаб?л?затора.

Планера мають в?дносно малу швидк?сть зниження ? мале навантаження на крило. Швидк?сн? модел? з великою швидк?стю зниження, мають, як правило, висок? навантаження на крило. При цьому кожен проф?ль розрахований на певне навантаження на крило. ?стотне перевищення цього максимального значення пог?ршу? льотн? якост? модел?. Дещо про р?вновагу модел? в польот? . Мова йде про динам?чну р?вновагу, яка повинна забезпечуватися по трьом вза?мно перпендикулярним осям. Вони являють собою л?н??, що перетинаються в центр? ваги ав?амодел?. Зазвичай ав?амодель повинна розвертатися навколо кожно? ос? за допомогою окремого стерна . Елерони забезпечують розвертання навколо поздовжньо? ос?; руль висоти ? навколо поперечно?; руль напрямку ? навколо вертикально? ос?. Модель ма? бути зр?вноваженою в пов?тр? по вс?х трьом осям. Зр?вноваженим назива?ться такий стан модел?, коли при в?дхиленн? в?д свого початкового положення в польот? (в?д порив?в в?тру або висх?дних теплових поток?в) вона самост?йно, без допомоги стерна, поверта?ться в нормальне положення.

Див. також

[ ред. | ред. код ]

Джерела

[ ред. | ред. код ]
  • Позашк?лля: Рад?оелектронне конструювання. Спортивно-техн?чне ав?амоделювання [Текст] / [Михальчук А. В. та ?н. ; упоряд. Калюжна О. В.]. - К. : Шк?льний св?т, 2013. - 108, [1] с. : рис. - (Б?бл?отека "Шк?льного св?ту") (Позашк?лля. Б?бл?отека). - Б?бл?огр.: с. 81 . - 1000 прим. - ISBN 978-966-451-000-1 (б-ка "Шк. св?ту"). - ISBN 978-966-451-791-8

Прим?тки

[ ред. | ред. код ]
  1. Арх?вована коп?я . Арх?в ориг?налу за 28 жовтня 2009 . Процитовано 28 жовтня 2009 . {{ cite web }} : Обслуговування CS1: Стор?нки з текстом ≪archived copy≫ як значення параметру title ( посилання )
  2. Testing Commercial Rubber ? R.J. North, Model Aircraft magazine, Feb, 1961
  3. Арх?вована коп?я . Арх?в ориг?налу за 29 червня 2008 . Процитовано 4 листопада 2014 . {{ cite web }} : Обслуговування CS1: Стор?нки з текстом ≪archived copy≫ як значення параметру title ( посилання )
  4. AMA. AMA Documents ? Turbines . AMA. Арх?в ориг?налу за 4 жовтня 2012 . Процитовано 5 жовтня 2012 .

Посилання

[ ред. | ред. код ]