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MODELAGEM
Lutando em um diplomata. dicas para modelista
Diretório / Equipamento de controle de rádio Os modelos modernos de combate aéreo, tanto na classe do campeonato quanto no "júnior", são muito semelhantes em design e, portanto, em conceito. Eles atendem plenamente aos requisitos dos "lutadores" e diferem apenas na tecnologia de fabricação. Porém, apesar do esquema bem desenvolvido, na subclasse “júnior” às vezes surgem soluções inusitadas, cujo objetivo, via de regra, são problemas secundários. Assim, o caso chamou a atenção dos "lutadores": a principal tarefa de nossos experimentos foi a criação de um modelo ultracompacto de baixa massa, projetado especificamente para motores de potência limitada. Supunha-se que tais modelos seriam capazes de competir em competições de nível médio com "caças" equipados com motores ("profissionais") muito mais potentes com manobrabilidade e velocidade comparáveis, mas com um nível médio reduzido de tensão das cordas devido ao baixo peso . Parece que a experiência de trabalhar com esses modelos não tradicionais e os resultados e conclusões obtidos em determinadas etapas do trabalho podem enriquecer a base de conhecimento teórico e prático dos modeladores. Além disso, a familiaridade com o design e as descobertas tecnológicas e os erros obtidos na criação de "caças" ultracompactos também ajudarão no design de modelos de outras classes e tipos. Primeiro de tudo - sobre as tarefas que foram definidas ao projetar modelos não tradicionais. Como mencionado acima, antes de tudo, era necessário reduzir significativamente a massa e a área da asa, o que permitia atingir altas velocidades mesmo levando em consideração a potência limitada do motor. Ao mesmo tempo, era importante preservar as propriedades dos "caças" como sua confiabilidade e facilidade de partida dos motores, bem como a confiabilidade de seu comportamento em quaisquer condições atmosféricas em qualquer ponto do hemisfério de vôo. Os últimos requisitos são especialmente importantes em termos de operação por crianças em idade escolar que não possuem experiência suficiente em pilotar modelos de cordas. A boa pilotagem na decolagem de um "caça" com envergadura limitada só é possível com compensação máxima do momento do jato a partir da rotação da hélice, caso contrário, em baixa velocidade de avanço, o modelo levanta vigorosamente a meia asa externa e entra em um círculo com perda de tensão na corda. No modelo oferecido aos leitores, esse problema é resolvido aprofundando o motor na asa. Neste caso, a hélice se aproxima do bordo de ataque da asa e o fluxo girado pela hélice é imediatamente endireitado pelo plano da asa. Desta forma, a maior parte do torque reativo é compensada. A favor de melhorar a tensão da corda tanto na decolagem quanto no modo acrobático, há uma diferença nos vãos das meias asas, bem como a remoção do profundor, que nos modelos do esquema "asa voadora" funciona simultaneamente como um flap para fora do eixo do motor. Quando o leme é desviado, há dois efeitos colaterais que são úteis nesses modelos compactos: a sustentação na meia asa externa é reduzida (o “caça” tenta rolar para a meia asa externa, tentando sair do círculo). Ao mesmo tempo, o arrasto aerodinâmico da mesma meia asa também aumenta. Como resultado, o modelo pode sair do círculo, mas em um plano perpendicular. No entanto, ao realizar figuras suaves, ambas as meias asas funcionam com a mesma eficácia, devido à igualdade de suas áreas.
A escolha da direção do eixo de rotação do elevador deve ser reconhecida como malsucedida. Ao trabalhar em ambas as direções em condições de sopro, um momento de força aerodinâmica aparece sobre ele, direcionado em um círculo. No entanto, cálculos mostraram que a magnitude dessa força é insignificante em comparação com outros fatores; então a asa foi escolhida por razões puramente tecnológicas (com um design de quadro diferente, seria mais lucrativo colocar o leme perpendicular à direção do vôo ou mesmo com uma asa na direção oposta). Os desenhos preliminares mostraram que, com um valor bastante aceitável da carga específica na área de rolamento, é obtido um modelo tão compacto para o motor MARZ-2,5 (ou outro de tipo semelhante) que pode ser facilmente colocado sem desmontagem em um diplomata. tipo mala. Posteriormente, isso simplificou bastante as viagens em voos. A construção da primeira versão do "lutador" não é difícil para modelistas de qualquer nível. Portanto, insistir na tecnologia de sua fabricação não faz muito sentido. Vou apenas observar: para complicar as condições do experimento, o motor foi elevado ao nível de um motor de qualidade média do tipo KMD (ao operar em altas velocidades com uma hélice leve) e ao mesmo tempo muito mais leve. A centralização foi definida dentro dos limites geralmente aceitos; os ângulos de deflexão do elevador de tamanho pequeno são aumentados devido ao seu braço pequeno e... confiança: a rica experiência na pilotagem de dispositivos extremos permitirá, em qualquer caso, que você lide com esta técnica. Os primeiros voos do incomum "caça" deram resultados surpreendentes. Com um comprimento de linha padrão de cerca de 16 m, a decolagem de um modelo tão pequeno e leve era perfeita, independentemente da direção e força do arremesso. Além disso, o "caça" rapidamente ganhou velocidade e ... algo incompreensível começou a acontecer no vôo horizontal. Parecia que alguém puxava sistematicamente a corda superior ou inferior: o modelo estava constantemente "dançando" e seu vôo teve que ser corrigido por um desvio significativo dos lemes. Nas figuras, seu comportamento se estabilizou um pouco, mas após retornar ao vôo nivelado, o efeito voltou a ocorrer. O pensamento apareceu imediatamente: a instabilidade está ligada a uma centralização excessivamente traseira. Portanto, para aumentar a massa da proa, uma hélice de pá única com contrapeso foi montada e ao mesmo tempo o profundor foi substituído. Com a mesma área, ficou três vezes mais leve e o espaço entre o leme e o bordo de fuga da asa dobrou. Uma hélice de pá única, entre outras coisas, tem quase metade do momento de inércia, o que prometia uma diminuição e a possível influência do momento giroscópico. Com as melhorias, a centralização avançou quase 10%. No entanto, o resultado das melhorias acabou sendo zero: o modelo voou exatamente como no início. Na decolagem e na aceleração - perfeito, depois de ganhar velocidade - você não pode imaginar pior. Devo admitir que um quebra-cabeça para uma pessoa que conhece bem a aerodinâmica ainda é um quebra-cabeça. Por algum tempo, a "luta" foi adiada, pois era preciso antes de tudo entender os motivos do que estava acontecendo. E nessa fase, esse era o maior problema. A "iluminação" veio muito depois ... Descobriu-se que o ponto principal não estava na aerodinâmica, mas no sistema de controle. O segredo era o não paralelismo dos cabos adequados para o balanceiro de controle. Traduzida em condições normais, foi criada uma analogia completa de uma cadeira de balanço com uma "varredura reversa". E este tem uma característica oculta, que é útil para todos os cordoveses conhecerem, pois este efeito se manifesta em todos os modelos sem exceção, principalmente nos pesados e de alta velocidade. Se você considerar cuidadosamente a cinemática desse tipo de cadeira de balanço, fica claro que, ao se desviar do neutro em qualquer direção, ela redistribui a ação das forças da tensão dos fios da corda. O resultado é uma tensão diferente dos próprios fios e o resultado é seu alongamento desigual. Pois mesmo com pequenas tensões em diâmetros e comprimentos padrão de cordas (e ainda mais de cabos trançados), o valor absoluto do alongamento total é calculado em centímetros, com a "varredura reversa" da cadeira de balanço, o efeito de jogar o leme na direção desviada pelo piloto ocorre. Além disso, manifesta-se mesmo com pequenos desvios do neutro. Portanto, torna-se quase impossível manter o modelo em vôo nivelado. E o mais importante - tudo isso é totalmente independente do grau de estabilidade da própria aeronave! É útil saber que uma cadeira de balanço com "varredura para frente", que, em seu período de vida de maior sucesso, foi ativamente usada e promovida pelo famoso piloto acrobático americano Denis Edemsin (ele afirmou, citando diagramas cinemáticos, que tal sistema aumenta drasticamente a capacidade de controle e melhora seu caráter), na verdade, tem efeito de volta. A redistribuição dos ombros sobre ele é tal que, ao contrário, ao se desviar do neutro, surgem forças que, devido à diferença de tensão dos fios da corda, devolvem o balancim à posição neutra. Uma análise cuidadosa dos gráficos e diagramas citados por Edemsin provou, se não errôneas, pelo menos conclusões incorretas. Em um modelo experimental especial, construído para testar a influência das "varreduras" da cadeira de balanço, todas as variantes da parte questionável foram montadas sequencialmente. Os vôos de teste confirmaram totalmente os cálculos teóricos: "varredura reversa" levou à instabilidade absoluta de controle e vôo do modelo com qualquer centralização excessiva para a frente, e "varredura para frente" teve o efeito de "embotamento" pronunciado na centralização crítica, para não mencionar a posição tradicional do centro de gravidade. Conclusão geral: em todos os casos, faz sentido instalar cadeiras de balanço retas com os furos das cordas e do eixo central na mesma linha. Todas as medidas para melhorar a estabilidade ou controlabilidade devem ser realizadas exclusivamente devido à aerodinâmica ou ao balanceamento do próprio modelo, mas não devido à cadeira de balanço (mais precisamente, não devido à sua "varredura"). Tentativas de "embotar" uma máquina instável introduzindo uma "varredura para frente" da cadeira de balanço também estão fadadas ao fracasso: na verdade, o controle lento apenas reduz a relação de transmissão efetiva, deixando o próprio modelo instável em vôo e muito sensível a rajadas de vento . Mais uma vez, esclarecerei: a "varredura reversa" não apenas aumenta, por assim dizer, a relação de transmissão da cadeira de balanço, mas também altera significativamente, em um grau inaceitável, a natureza da transferência de forças.
Quando os motivos do fracasso com o primeiro "caça" compacto ficaram claros, um segundo modelo "diplomático" foi criado, mas já projetado para o motor MK-17. Durante o tempo de análise da cinemática do sistema de controle, surgiram novas ideias, que se materializaram em um novo design criado especificamente para competições. Além de maior velocidade e boa manobrabilidade, a segunda versão do "caça" também deveria fornecer uma confiabilidade de decolagem muito alta sem o desejo de entrar em círculo e aumentar ainda mais a probabilidade de capturar e cortar a fita do modelo do adversário. Este último foi alcançado por uma "inclinação" acentuada da asa, resultando em uma redistribuição das áreas de apoio entre as meias-asas esquerda e direita (em relação ao eixo que passa pelo eixo da hélice), o que foi benéfico para esticando o cordão. E o corte da fita passou a ser realizado não apenas ao atingir a hélice em rotação, mas também no caso de captura pelo bordo de ataque chanfrado da meia asa esquerda. A fita, inclinando-se sobre a borda, moveu-se independentemente para o centro do "lutador" e ali foi cortada com um parafuso ou rasgada, atingindo um tubo de drenagem ou suporte do motor. Refira-se que a solução proposta cumpre as regras que proíbem ter dispositivos especiais para cortar a fita: no nosso caso, não existem, e uma quebra por bater no suporte do motor é bastante provável mesmo em equipamentos convencionais de uma certa forma de operar o piloto com cordas depois que a fita é dobrada sobre a borda de ataque. Apenas aumentamos a probabilidade de tal separação de corte, trazendo a largura de ataque da zona de preensão para quase 300 mm (junto com o diâmetro do parafuso). Na versão mais recente, a “luta” ficou ainda mais simples e, assim como a primeira, cabe no “diplomata”, porém, com o motor retirado. Os testes de voo deram bons resultados em todos os modos e sob quaisquer condições atmosféricas. Claro, com operação confiável do "coração" do modelo - o motor. Autor: V.Tikhomirov
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