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MODELADO
Luchando en un maletín. Consejos para el modelista
Directorio / Equipos de radiocontrol Los modelos de combate aéreo modernos, tanto campeonato como junior, son en gran medida similares en diseño y, en consecuencia, en concepto. Satisfacen plenamente los requisitos de los "luchadores" y sólo se diferencian en su tecnología de fabricación. Sin embargo, a pesar del esquema bien desarrollado, a veces aparecen soluciones inusuales en la subclase "junior", cuyo propósito, por regla general, son problemas secundarios. Así ocurre con el caso que se llamó la atención de los "luchadores": la tarea principal de nuestros experimentos fue la creación de un modelo ultracompacto de baja masa, diseñado específicamente para motores de potencia limitada. Se suponía que tales modelos podrían competir en competiciones de nivel medio con "cazas" equipados con motores mucho más potentes ("profesionales") con maniobrabilidad y velocidad comparables, pero con un nivel promedio reducido de tensión del cable debido a su baja masa. Parece que la experiencia de trabajar con modelos tan no tradicionales y los resultados y conclusiones obtenidos en determinadas etapas del trabajo pueden enriquecer los conocimientos teóricos y prácticos de los modeladores. Además, el conocimiento del diseño y los descubrimientos tecnológicos y los errores obtenidos durante la creación de "caza" ultracompactos también ayudará en el diseño de modelos de otras clases y tipos. En primer lugar, sobre las tareas que se plantearon a la hora de diseñar modelos no tradicionales. Como se mencionó anteriormente, en primer lugar, era necesario reducir significativamente el peso y el área del ala, lo que permitió alcanzar una alta velocidad incluso teniendo en cuenta la potencia limitada del bloque del motor. Al mismo tiempo, era importante preservar propiedades de los cazas como su confiabilidad y facilidad de arranque del motor, así como la confiabilidad de su comportamiento en cualquier condición atmosférica en cualquier punto del hemisferio del piloto. Estos últimos requisitos son especialmente importantes cuando se considera el funcionamiento por parte de escolares que no tienen suficiente experiencia en el pilotaje de modelos de cordón. Un buen pilotaje de despegue de un "caza" con una envergadura limitada sólo se puede lograr con la máxima compensación del par de reacción de la rotación de la hélice; de lo contrario, a baja velocidad de avance, el modelo levanta vigorosamente la media ala exterior y se va. en un círculo con pérdida de tensión del cordón. En el modelo ofrecido a los lectores, este problema se resuelve profundizando el motor en el ala. En este caso, la hélice se acerca al borde de ataque del ala y el flujo, girado por la hélice, se endereza inmediatamente por el plano del ala. De esta manera se compensa la mayor parte del par reactivo. A favor de mejorar la tensión de los cables tanto en el despegue como en el modo acrobático, existe una diferencia en la envergadura de las medias alas, así como en la extensión del elevador, que en los modelos del diseño “ala volante” se diseña simultáneamente. Funciona como una trampilla en el lado exterior del eje del motor. Cuando se desvía el timón, se producen dos efectos secundarios que son útiles en estos modelos compactos: la fuerza de sustentación en la mitad exterior del ala disminuye (el "luchador" intenta rodar hacia la mitad exterior del ala, tratando de salir del círculo). ). Al mismo tiempo, también aumenta la resistencia aerodinámica de la misma media ala. Como resultado, el modelo puede salir del círculo, pero en un plano perpendicular. Sin embargo, al realizar figuras suaves, ambas medias alas funcionan con la misma eficacia debido a la igualdad de sus áreas.
La elección de la dirección de inclinación del eje de rotación del ascensor debe considerarse infructuosa. Cuando se trabaja en ambas direcciones en condiciones de soplado, aparece sobre él un momento de fuerza aerodinámico, dirigido en un círculo. Sin embargo, los cálculos han demostrado que la magnitud de esta fuerza es insignificante en comparación con otros factores; por lo que la pendiente se eligió por razones puramente tecnológicas (con un diseño de bastidor diferente, sería más rentable colocar el volante perpendicular a la dirección de vuelo o incluso con una pendiente en la dirección opuesta). Los dibujos preliminares han demostrado que con una carga específica completamente aceptable en el área de carga, el resultado es un modelo tan compacto para el motor MARZ-2,5 (u otro tipo similar) que se puede colocar fácilmente sin desmontarlo en un "diplomático". tipo maleta. Posteriormente, esto simplificó enormemente los viajes en avión. Construir la primera versión del "luchador" no es difícil para los modelistas de cualquier nivel. Por tanto, no tiene mucho sentido insistir en la tecnología de su fabricación. Solo señalaré: para complicar las condiciones experimentales, el motor fue impulsado al nivel de un motor KMD de calidad promedio (cuando se opera a altas velocidades con una hélice ligera) y al mismo tiempo se aligeró mucho. La alineación se fijó dentro de límites generalmente aceptados; Los ángulos de desviación del pequeño ascensor aumentan gracias a su pequeño brazo y... confianza: una rica experiencia en el pilotaje de vehículos extremos permitirá, en cualquier caso, hacer frente a esta técnica. Los primeros vuelos del inusual "caza" dieron resultados sorprendentes. Con una longitud de cable estándar de unos 16 m, el despegue de un modelo tan pequeño y ligero era ideal, independientemente de la dirección y la fuerza del lanzamiento. Entonces el caza rápidamente tomó velocidad y... algo incomprensible comenzó a suceder en vuelo horizontal. Parecía que alguien tiraba sistemáticamente primero de la cuerda superior y luego de la inferior: el modelo “bailaba” constantemente y su vuelo debía corregirse mediante una importante desviación de los timones. En las figuras su comportamiento se estabilizó un poco, pero luego de volver al vuelo horizontal el efecto volvió a ocurrir. Inmediatamente surgió una idea: la inestabilidad se debe a una alineación excesivamente hacia atrás. Por ello, para aumentar el peso de la proa se montó una hélice monopala con contrapeso y al mismo tiempo se sustituyó el timón de profundidad. Con la misma área, se volvió tres veces más liviano y la brecha entre el timón y el borde de salida del ala se duplicó. Una hélice monopala, entre otras cosas, tiene casi la mitad del momento de inercia, lo que prometía una reducción y posible influencia del momento giroscópico. Como resultado de las mejoras, la alineación avanzó casi un 10%. Sin embargo, el resultado de las modificaciones fue cero: el modelo voló exactamente igual que al principio. En el despegue y la aceleración, ideal, después de ganar velocidad, no se puede imaginar nada peor. Debo admitir que esto es todo un enigma para una persona familiarizada con la aerodinámica. La “pelea” se pospuso por algún tiempo, ya que primero era necesario comprender las razones de lo que estaba sucediendo. Y en esta etapa este era el mayor problema. La “iluminación” llegó mucho más tarde... Resultó que no se trataba de la aerodinámica, sino del sistema de control. El secreto era el no paralelismo de los cables que conducían al balancín de control. Traducido a condiciones normales, se creó una analogía completa de una mecedora con "barrido inverso". Y este tiene una característica oculta, que es útil que todos los cordobeses conozcan, ya que este efecto se manifiesta en todos los modelos sin excepción, especialmente en los pesados y de alta velocidad. Si consideramos detenidamente la cinemática del funcionamiento de una mecedora de este tipo, quedará claro que cuando se desvía del punto muerto en cualquier dirección, se produce una redistribución de los hombros de la acción de las fuerzas de la tensión de los hilos de la cuerda en él. La consecuencia es una tensión diferente de los propios hilos y el resultado es su alargamiento desigual. Dado que incluso con tensiones leves con diámetros y longitudes estándar de cables (y más aún de cables retorcidos), el valor absoluto del estiramiento total se calcula en centímetros, cuando el balancín está “barrido hacia atrás”, se produce el efecto de lanzamiento del volante. ocurre en la dirección desviada especificada por el piloto. Además, se manifiesta incluso con pequeñas desviaciones del neutral. Por lo tanto, resulta casi imposible mantener el modelo en vuelo nivelado. Y lo más importante: ¡todo esto es completamente independiente del grado de estabilidad del propio avión! Es útil saber que un balancín con un "barrido recto", que en su período más exitoso de la vida fue utilizado y promovido activamente por el famoso piloto acrobático estadounidense Denis Edemsin (argumentó, citando diagramas cinemáticos, que tal sistema aumenta dramáticamente controlabilidad y mejora su carácter), de hecho tiene el efecto contrario. La redistribución de los hombros es tal que, por el contrario, cuando se desvía del punto muerto, surgen fuerzas que, debido a la diferencia en el estiramiento de los hilos de la cuerda, devuelven el balancín a la posición neutra. Un análisis cuidadoso de los gráficos y diagramas proporcionados por Edemsin demostró, si no erróneos, al menos la incorrección de las conclusiones. En un modelo experimental especial, construido para probar la influencia del "barrido" de la mecedora, se montaron secuencialmente todas las variantes de la pieza cuestionable. Los vuelos de prueba confirmaron plenamente los cálculos teóricos: el "barrido hacia atrás" condujo a una inestabilidad absoluta del control y el vuelo del modelo con cualquier alineación, incluso excesivamente hacia adelante, y el "barrido hacia adelante" tuvo el efecto de un pronunciado "embotamiento" en la alineación crítica, no por no hablar de la tradicional posición del centro de gravedad. Conclusión general: en todos los casos tiene sentido instalar balancines rectos con los orificios para los cordones y el eje central situados en la misma línea. Todas las medidas para mejorar la estabilidad o el control deben llevarse a cabo únicamente por la aerodinámica o el equilibrio del propio modelo, pero no por el balancín (más precisamente, no por su "barrido"). Los intentos de "simplificar" una máquina inestable introduciendo un "barrido recto" del balancín también están condenados al fracaso: de hecho, un control lento sólo reduce la relación de transmisión efectiva, dejando el modelo inestable en vuelo y muy sensible a las ráfagas de viento. . Permítanme aclarar una vez más: el "barrido hacia atrás" no solo parece aumentar la relación de transmisión del balancín, sino que también cambia significativamente, en un grado inaceptable, la naturaleza de la transmisión de fuerzas.
Cuando se aclararon las razones del fracaso del primer "caza" compacto, se creó un segundo modelo "diplomático", pero ya diseñado para el motor MK-17. Durante el tiempo que llevó analizar la cinemática del sistema de control, aparecieron nuevas ideas, que se plasmaron en un nuevo diseño creado específicamente para competiciones. Además de una mayor velocidad y una buena maniobrabilidad, la segunda versión del "caza" también debía proporcionar una confiabilidad de despegue muy alta sin tendencia a formar un círculo y aumentar aún más la probabilidad de capturar y cortar la cinta de un modelo del oponente. Esto último se logró "inclinando" bruscamente el ala, lo que resultó en una redistribución de las áreas de carga entre las medias alas izquierda y derecha (en relación con el eje que pasa a través del eje de la hélice), lo que fue beneficioso para tensar los cables. Y el corte de la cinta ahora se realizaba no sólo cuando golpeaba una hélice en rotación, sino también en caso de ser atrapada por el borde de ataque biselado de la mitad izquierda. La cinta, doblada sobre el borde, se movía de forma independiente hacia el centro del "luchador" y allí se cortaba con un tornillo o se rasgaba, golpeando el tubo de drenaje o el soporte del motor. Tenga en cuenta que la solución propuesta cumple con las reglas que prohíben la presencia de dispositivos especiales para cortar la cinta: en nuestro caso no los hay, y una rotura por contacto con el soporte del motor es bastante probable incluso en equipos convencionales si el piloto opera en un cierta manera con los cables después de doblar la cinta sobre el borde principal. Sólo aumentamos la probabilidad de tal corte, elevando el ancho de ataque de la zona de agarre a casi 300 mm (junto con el diámetro del tornillo). En la última versión, el "caza" se ha vuelto aún más simple y, como el primero, cabe en el "diplomático", aunque sin el motor. Las pruebas de vuelo dieron buenos resultados en todos los modos y en todas las condiciones atmosféricas. Por supuesto, con un funcionamiento fiable del "corazón" del modelo: el motor. Autor: V.Tikhomirov
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