Конспект занятия кружка авиамоделирования «Метательная модель планера»

Метательная модель планера (4 часа)

3.1. Теория. Планер. Основные элементы планера. Полет планера. Подъемная сила крыла. Профиль крыла. Анализ конструкции. Чертежи модели. Техника безопасности.

Практика. Подготовка шаблонов для изготовления крыла, киля и стабилизатора. Обучение резки пенопласта.

Как устроен планер

Планеры в зависимости от назначения делятся на учебные, спортивные, десантно-транспортные. Ознакомимся с устройством планера на примере наиболее простого по конструкции учебного планера "Синица", созданного литовским авиаконструктором Б. Ошкинсом. Этот планер всегда можно встретить на аэродромах аэроклубов стран СНГ т.к. он прост и надежен в эксплуатации и излюблен моделистами.

Планер состоит из таких деталей, как: Крыло — важнейшая часть планера, создающая подъемную силу, необходимую для удержания его в воздухе. Крыло планера состоит из двух симметричных половин-консолей, которые крепятся у ферме фюзеляжа на корневой части лонжеронов. Лонжерон —это мощный продольный элемент набора крыла, предназначенный для работы на изгиб и кручение. Силовой набор консоли состоит из нервюр. Нервюра это элементы поперечного строения крыла, а продольные называются стрингерами. Фюзеляж —это корпус планера, соединяющий в одно целое все его части. Оперение —это совокупность аэродинамических поверхностей, обеспечивающих устойчивость, управляемость и балансировку самолёта в полёте. Оно разделяется на горизонтальное и вертикальное. Горизонтальное состоит из руля высоты, стабилизатора. Вертикальное-из киля и руля направления. Система управления состоит из ручного и ножного управления. Современный спортивный планер —это сложный по конструкции летательный аппарат с отличными аэродинамическими свойствами. Скорость снижения минимальна, примерно 0,5м/с. Высокое аэродинамическое свойство объясняется тем, что фюзеляж планера имеет вытянутую форму и большому удлинению крыла. Современные спортивные планеры изготавливают из металла (дюралюминия) или из стеклопластика.

Одним из самых важных элементов самолёта являются его крылья, отвечающие за подъём летательного аппарата в воздух. Структура крыла представляет собой несколько взаимосвязанных элементов, каждый из которых выполняет свою незаменимую роль. Важность правильного строения крыла самолёта была очевидна ещё при зарождении авиации. Постепенно, в процессе становления отрасли авиастроения начали появляться новые варианты строения крыльев, широко применяемые и в настоящее время. Размер, форма и вид крыла вносят значимый вклад в надёжность воздушного судна, будь то лайнер для пассажирских перевозок или военный истребитель

Разница давления, возникающая в результате действия разнонаправленных потоков воздуха, создает подъёмную аэродинамическую силу крыла. Принцип работы можно описать теорией удара Ньютона. Ключевую роль играет угловое расположение нижней полуплоскости крыла. Когда самолёт начинает движение, встречный воздушный поток отталкивается от крыла в направлении земли, в результате чего летательный аппарат поднимается в воздух.

Существуют модели воздушных судов с четырьмя крыльями, однако классическая модель предполагает всего два боковых. Выделяют три основных части крыла: центроплан и полуплоскости (консоли) - левая и правая.

Для начала рассмотрим остальные характеристики крыла. Размах крыла воздушного судна — это величина, определяемая как расстояние между верхними точками крыла слева и справа. Замер проводят по прямой линии, размах не зависит от стреловидности или формы крыла. Механизация крыла – это совокупность его элементов, обеспечивающих его надёжную работу: закрылков, предкрылок, флаперонов и спойлеров.

Закрылки представляют собой поверхности крыла с регулируемым углом наклона. Их можно видеть из иллюминатора. Основная задача закрылков заключается в поддержании несущей функции во время полёта на низкой скорости, взлёта и приземления. В нерабочем состоянии закрылки встроены в тело крыла самолета. При взлёте или посадке они выдвигаются, образуя пространство, через которое проходят потоки воздуха, в результате чего возникает аэродинамическое сопротивление, и скорость воздушного судна снижается. Также закрылки выпускают для продольной балансировки.

Флапероны устанавливаются на сверхлёгких самолётах или моделях на радиоуправлении. Они также могут осуществлять функции закрылков. Единственный минус заключается в малой эффективности наравне с элеронами.

Исходя из названия, предкрылки устанавливают в передней части крыла. Принцип работы такой же, как у закрылков – отклонение от тела крыла и образование пустого пространства. Возможно как совместное управление предкрылками и закрылками, так и отдельное. Предкрылки бывают двух видов: адаптивные и автоматические.

Спойлеры представляют собой устройства, необходимые для торможения, возникающего вследствие их отклонения от тела крыла. В отличие от закрылков, устанавливаются в нижней части крыла. Другое их название – интерцепторы.

Широко используются два основных вида крыльев самолёта:

Стреловидные – наиболее популярный вид за счет увеличенной силы подъёма и скорости полёта. Обладает минимальными недостатками.

Крылья обратной стреловидности применяются для полётов на низкой скорости. Минусы заключаются в необходимости использования в производстве специальных материалов, отвечающих за жесткость крыла.

Также выделяют крылья трапециевидной, треугольной и эллиптической формы, прямого, арочного типа и другие.

3.2. Теория. Инструменты и приспособления для работы с материалами при постройки модели. Правила работы с инструментами.

Практика. Изготовление крыла, стабилизатора, киля и фюзеляжа модели. Сборка модели.

Виды и применение ручного инструмента

Зачастую жизнь начинающего моделиста полна сюрпризов. А также множества, кажущихся неразрешимыми, вопросов. Вопросы, вопросы, вопросы… Что и как делать, как отрезать литники, как клеить,как и чем красить…

Во всем этом нелегко разобраться. Особенно если среди твоих друзей нет моделистов, в твоем городе нет клубов масштабного моделирования, а времени на поиск и изучение литературы крайне мало. С учетом того, что ценной информации крайне мало, а интернет наполнен разрозненными рассуждениями на всевозможных форумах — так становиться вообще туго:)) Но… дорогие друзья не вздумайте бросать начатое дело. Дело всегда нужно доводить до закономерного финала — до результата.

Ну а я в свою очередь буду помогать вам разбираться в науке масштабного моделизма. И свой новый материал я посвящаю решению такой проблемы как, подбор набора инструментов достаточного для создания своей первой(ых) моделей.  Мы разберемся в том, что нужно и необходимо иметь в арсенале на начальном этапе обретения мастерства моделиста, а что будет совсем не нужно.

Инструментарий начинающего моделиста

Вообще, арсенал мастера модельного дела весьма обширен. И может занимать весьма существенное пространство. От небольшого шкафчика в личной комнате до целой мастерской в частном доме, или гараже. Такой инструментарий подобен мастерским великих создателей скрипок, таких как Амати и Страдивари. Такие вещи прекрасно отображены в гениальном советском фильме «Визит к Минотавру». И как любое значительное дело, такое количество инструментов собирается, приобретается длительное время. Иногда исчисляемое десятками лет. Но это все удел истинных МАСТЕРОВ, влюбленных в свое дело. Дело ЖИЗНИ.

Но вам мой дорогой читатель, если вы стоите в самом начале это пути, такое количество инструментов совершенно не требуется. Особенно если вы совсем не уверены, что будете заниматься этим длительное время.

Поэтому я предлагаю вам ознакомиться с подготовленным мною списком инструментов начинающего моделиста.

ИНСТРУМЕНТАРИЙ НАЧИНАЮЩЕГО МОДЕЛИСТА

НОЖ МОДЕЛИСТА

Модельный нож, пожалуй, самый важный инструмент в арсенале. Просто потому что с него все начинается. Ножом вы будете отделять детали от литника. Срезать облой. Зачищать разного рода дефекты. Сейчас в продаже имеется обширный ассортимент ноже, отличающихся по длине и толщине рукоятки. Современные модельные ножи имеют цанговый зажим для лезвия. Эти лезвия могут быть заменены между собой быстро и просто. Дело в том, что сменные лезвия предназначены для выполнения узкоспециализированных задач, выполнения разного рода работ.

Модельный нож

Вы можете приобрести как нож отдельно, так и целый комплекс, состоящий из самого ножа и комплекта сменных лезвий. Все на ваш выбор. Для начала вы можете приобрести просто нож без сменных лезвий. Если в продаже есть ножи разных производителей - попросите подержать нож в руках. Инструмент должен хорошо лежать в руке, нравиться ей.

ПИНЦЕТ

Вот еще один инструмент без которого работа моделиста будет крайне затруднительна. Это пинцет. Он необходим при работе с маленькими и очень маленькими деталями. Только при помощи пинцета вы сможете устанавливать, вклеивать крошечные детали в ограниченные пространства авиационных кабин, ниш шасси и прочих.

Пинцет — друг моделиста

Пинцет — одно из самых распространенных средств моделирования, которое можно приобрести не только в модельных магазинах, но и в аптеках, магазинах радиоэлектроники. Также вы можете приобрести пинцет часовщика. Он имеет более тонкие «губки», что позволяет работать с высокой точность с мелкими деталями.

НАЖДАЧНАЯ БУМАГА

После отделения от литника все детали модели нужно зачищать от разного рода дефектов. Это может быть разного рода неровности, облой. После склейки разных деталей тоже необходимо зачищать место стыка. Конечно, производители постоянно улучшают качество своих наборов. Но так или иначе ещё очень долго в работе моделиста будет требоваться наждачная бумага.

Наждачная бумага сгладит любые неровности

Вы можете приобрести наждачную бумагу в любом хозяйственном или автомобильном магазине. Также в работе пригодятся разного рода пилочки для ногтей, надфили. Надфили вы можете применять для шлифования металла, смолы а не только пластиковых деталей. Главная особенность надфиля — это его долговечность. Он прослужит вам значительно дольше, чем любая наждачная бумага или пилочка для ногтей.

Ваш долгоиграющий шлифовальщик

Но все же на начальном этапе работы сгодится и наждачка.

МОДЕЛЬНЫЕ КУСАЧКИ

Удаление деталей от литника модельным ножом для новичка может оказаться трудоемкой, а в некоторых случаях опасной задачей. Нож замечательно выполняет свою работу в умелых руках, и других же может многое испортить. Потому в начале своей карьеры желательно пользоваться для отделения деталей модельными кусачками.

Они перекусят все что нужно

На данный момент практически каждый производитель инструмента и масштабных моделей имеет в своем ассортименте модельные кусачки. Они прекрасно справляются со своими задачами, оставляя после себя ровные чистые грани и стыки. Желательно приобретать качественный и не дешевый инструмент.

РАБОЧАЯ ПОВЕРХНОСТЬ

Вся ваша работа над моделью будет связана с отрезанием, отпиливанием, выкраиванием. Нужно будет обрабатывать детали из пластика и иных материалов без боязни попортить поверхность рабочего стола. Вы ведь будете создавать модель не специализированном помещении, а на своем повседневном рабочем столе. Поэтому желательно подготовить специальную рабочую поверхность. Это может быть, как кусок обычного ДСП, так и специализированный самовосстанавливающийся коврик.

Разделочная доска — первейшая помощница повара

Он не занимает много места в свернутом состоянии. Расчерчен графической сеткой. Отлично защищает поверхность стола от порезов и соскоков инструмента.

МОДЕЛЬНЫЙ КЛЕЙ

Зачастую клей в комплект модели не входит. Его можно встретить только в некоторых подарочных наборах и изданиях. Поэтому его требуется приобретать отдельно. Поставляются в разных фасовочных вариантах. Либо в стеклянных баночках, либо в пластиковых флаконах с иглой. Существует 3 вида модельных клеев, отличающихся друг от друга по принципу действия.

Все склею — все свяжу

 Выбор применяемого клей зависит от личных предпочтений и конкретной рабочей задачи. Я, к примеру, в основном использую клей, растворяющие кромки соединяемых поверхностей. А затем создающих из этого цельное соединение.

Подготовка шаблонов для изготовления крыла, киля и стабилизатора. Обучение резки пенопласта.

Берем нож (без разницы, модельный или канцелярский), у канцелярского вытаскиваем 5-6 делений лезвия, у модельного, естественно, снимаем колпачок. Потом берем лист потолочной плитки и учимся правильно резать:

Разрез делается в два этапа:

1) Надрезаем потолочку, т.е. Проводим по потолочной плитке без нажима, так, чтобы нож вошел в половину потолочки.

2) проводим второй раз, на сей раз отрезаем.

Как держать нож: Нож держим как скальпель, очень важно: под углом 30~20 градусов к потолочке, чтобы площадь лезвия внутри потолочки была максимальная, но при этом сохранялась маневренность ножа. Доп. Условия: Резать на специальном коврике или на дощечке, иначе рез будет неровный. Нож обязательно держать ровно, чтобы срез вышед ровно 90 градусов, и что КРАЙНЕ важно: резать нужно СТОЯ. Я серьезно, так рез чище и аккуратнее, я кстати, как художник, советую работать стоя, так проще. Потом, после появления навыка, можно хоть лежа, хоть сидя резать.

При соблюдении всего написанного, модели будут куда аккуратнее.

Шаблоны для деталей планера следует изготовить из плотного картона.Шаблоны нужны для изготовления деталей из пенопласта (потолочной плитки).

Для изготовления фюзеляжа понадобится 2 рейки рейки длиной около 350мм сечением 5х5мм и длиной 80мм сечением 5х25мм.

Сборка модели

Для изготовления понадобится пенопласт(потолочная плитка 3мм), канцелярское лезвие, линейка , ручка(обрисовывать шаблоны), клей Титан, клей столярный (или ПВА), брусок с наклееной наждачной бумагой, трубка диаметром около 50 мм и длиной около 400мм, кусок ткани размером 400х400 мм (можно кухонное полотенце из тонкой ткани)

1. Склеиваем длинную рейку с короткой и фиксируем на некоторое время как показано на рисунке

2.вырезаем по шаблонам все детали из пенопласта. Деталь "стойка крыла" вырезаем 2 штуки

3.склеиваем между собой киль и стабилизатор, склеиваем 2 стойки стабилизатора.

4. На крыле обрезаем крайние части согласно пунктирным линиям

5. Задаем профиль частям крыла с помощью трубки и ткани

6. подгоняем детали крыла между собой под определенным углом и склеиваем их. Дожидаемся полного высыхания клея

7.Приклеиваем стойку к крылу

8.Приклеиваем крыло к фюзеляжу, совмещая центр тяжести фюзеляжа с центром хорды крыла

9. Отстраиваем полет планера с помощью окончательной центровки модели и подгибанием задней части хвостового оперения