Модели с машущими крыльями новых схем

Модели с машущими крыльями новых схем

В птицеподобном способе махания крыльями, т. е. в колебании правой и левой половин крыла вокруг осей, параллельных оси корпуса, трудно всегда получать оди­наковый угол атаки .вдоль всего размаха крыла, потому что при опускании машущей части крыла угол протека­ния воздуха возрастает от оси вращения к концу крыла, при подъеме же крыла, наоборот, уменьшается. Сама ве­личина углов и степень их изменения по размаху изменя­ются от изменения скорости полета и числа взмахов. Получающиеся изменения углов атаки могут быть очень значительными, иногда даже превосходящими критиче­ский угол атаки, что сильно изменяет величину и напра­вление аэродинамических сил, делая работу некоторых участков машущего крыла невыгодной (см. приложение, пункты 4, 5, 6).

Приспособления для быстрого сбора ягод шиповника видео

• Оглавление. Поделки летательных аппаратов с крыльями

Для того чтобы подъемная сила и тяга были равно­мерно распределены по всему размаху и не пропадали на концах крыла из-за срывов потока, вызванных чрез­мерно большим углом притекания воздуха (углом атаки), очень часто хвостовые части нервюр машущего крыла делают гибкими и упругими. Это приводит к про­гибанию нервюр, в результате чего изменяется профиль крыла. Изменение профиля крыла, так же .как и умень­шение угла атаки, предупреждает возникновение срыва потока.

Значительно выгоднее получать .равномерное распре­деление подъемной силы и лобового сопротивления по размаху за счет одинаковых углов атаки ino ©сему раз­маху. Этого можно добиться, если отказаться от копи­рования движения крыла 'птицы, а применить более (простое (решение. Для этого сплошное крыло (не разре­занное на правую и левую половины и не колеблющееся вокруг оси, шарнирно соединяющей обе половины) надо двигать сверху вниз так, чтобы ось .крыла, идущая вдоль размаха, оставалась параллельной самой себе. При этом точность постоянного получения одинаковых нужных нам углов атаки по всему размаху повышается во много раз.

Движение крыла по такой схеме было осуществлено в летающей модели, общий вид которой приведен на рис. 35.

Общий вид модели, параллельно машущей всем крылом

Рис. 35. Общий вид модели, параллельно машущей всем крылом: J — крыло модели; 2— шатуны; 3 — кривошип; 4 — направляющие. 5 — нитка; 6 — ролик; 7 — резиновый мотор; 8 — фюзеляж; 9 — вер­тикальное оперение; 10 — горизонтальное оперение; 11 — шасси

Крыло 1 этой модели имело жесткую переднюю кромку, два жестких лонжерона и бамбуковые нервюры, хвостовые части которых очень гибки. Задней кромкой «рыла служила ниточка. Лонжероны крыла были жест­ко связаны с двумя шатунами 2. При вращении валика прикрепленные к нему кривошипы 3 приводили в дви­жение шатуны и начинали двигать .крыло вверх и вниз но специальным направляющим 4 с одновременным из­менением его установочного угла атаки. Валик приво­дился во вращение намотанной на него шелковой ниткой 5, переброшенной через ролик 6, расположенный в носу модели. Нитка сматывалась с валика силой рас­тянутого резинового мотора 7. Все части крепились к фюзеляжу, несущему на себе вертикальное 9 и гори­зонтальное 10 оперения и шасси 11.

Модели с машущими крыльями новых схем

Неравномерность натяжения резины в начале и в конце работы мотора компенсировалась формой валика, приводящего в движение кривошипы. Валик имел малую толщину в том месте, с которого нитка сматывалась в период •сильного натяжения резины, и значительно боль­шую толщину в том месте, с которого нитка сматыва­лась уже ослабевшим мотором.

Лучшая сушилка для овощей и фруктов Дачник 4 видео

• Оглавление. Поделки летательных аппаратов с крыльями

Описанная модель совершала полеты дальностью около 20 м.

Известно, что чем больше будет одна из двух взаи­модействующих масс, тем на меньшее расстояние она отодвинется от общего центра тяжести при взаимном отталкивании или притянется при взаимном притяжении, и, наоборот, чем меньше будет одна из масс, тем даль­ше она отодвинется. Следовательно, для увеличения ам­плитуды движений врыла необходимо делать его как; можно более легким по сравнению с двигателем (конеч­но, кроме веса, на амплитуду движений крыла сильное-влияние оказывают также и аэродинамические силы_ развиваемые крылом и корпусом).

Чтобы использовать это явление, ,при испытаниях, производились полеты с добавочным грузом, которые прикрепляли к фюзеляжу. При слишком малом весе фюзеляжа крыло оставалось в воздухе почти неподвиж­ным, а мотор начинал быстро поднимать и опускать-фюзеляж. Некоторое увеличение веса фюзеляжа улуч­шало работу крыла, так как поднять и опустить тяже­лый фюзеляж для мотора оказывалось в этом случае труднее, чем приблизить и оттолкнуть крыло от фюзе­ляжа. Поэтому при тяжелом фюзеляже крыло совер­шало взмахи с большей амплитудой и с меньшим числом колебаний в секунду. При превышении какого-то предел а* нагрузки, несмотря на увеличение амплитуды взмахов,, модель начинала слишком сильно терять высоту.

На рис. 36 показаны последовательные положения» крыла модели, летящей вправо.

Автор этой модели заранее подробно рассчитал пред­полагаемые величины подъемной силы и тяти, создавае­мых крылом. Расчеты производились им в следующем? порядке: сначала он складывал скорости поступательно­го движения модели и скорости подъема или опускание жрыла и получал направление набегающего на крылом потока воздуха в каждый рассматриваемый момент.

Зная установочные углы, он мог определить углы > атаки герыла в каждый момент. Зная углы атаки, он па-поляре крыла находил полную аэродинамическую силу, а по ней суммарную подъемную силу и тягу (см.; стр. 83—85, пункты 4, 5, 6, 7, 8, 9).

Как показали расчеты, наибольшая подъемная сила должна быть в первой половине взмаха крыла вниз. Затем, уменьшаясь, она доходит до отрицательных значе­ний в конце взмаха вверх.

Движение крыла у летящей модели

Рис. 36. Движение крыла у летящей модели

Тяга ожидалась только при взмахе крыла вниз. При подъеме же у крыла старались получить уменьшение ло­бового сопротивления до минимума. Средние значения подъемной силы и тяги оказывались .при этом все же по­ложительными и должны были обеспечить полет модели.

Результаты расчетов автор модели сравнивал с ре­зультатами, полученными в кратковременных (5 секунд) •полетах модели, и пришел к выводу, что машущие крылья создают подъемную силу в 3,34 раза большую, чем показывали расчеты.

Разница в весе крыла и корпуса очень умело ис­пользована в моделях П. В. Митурича. Вес малой мо­дели его, изготовленной в 1948 году (без мотора), рав­нялся 22 г. Вес мотора, установленного на модель, со стальной пружиной равнялся 55 г. Следовательно, мотор был тяжелее модели в 3,5 раза.

Если держать модель в руках, то тяжелый мотор, вращаясь вокруг лонжерона крыла, являющегося валом мотора, будет периодически подниматься и опускаться, стремясь при этом рывками опустить или поднять мо­дель. Обычно в таких случаях говорят, что вращающая­ся масса неуравновешена и «бьет». Рывки, ощущаемые руками, показывают, что у выпущенной в полет модели в период опускания мотора крылья будут подниматься, а в период подъема — опускаться.

Кроме рывков, направленных вверх и вниз, мотор передает модели рывки, направленные вперед и назад. При удержании модели в руках центр тяжести мотора движется вокруг лонжерона крыла модели в направле­нии сзади вверх,'вперед, затем вниз и назад (рис. 37).

В полете же получается так, что лонжерон крыла, а вместе с ним и вся модель вращаются вокруг почти не­подвижного центра тяжести мотора в том же направле­нии— сзади вверх, вперед и вниз (рис. 38).

Модель, стоящая на полу, во время подъема мотора опуститься не может (не-позволяет пол). Во время пе­ремещения мотора вперед модель отодвинуться назад также не может не позволяют сцепившиеся с полом иглы, укрепленные на концах ног). Но во время опу­скания мотора, которое происходит очень быстро, мо­дель легко подпрыгивает от пола. Следующее за этим центр тяжести мотора перемещение мотора назад приводит к свободному пере­мещению всей модели вперед.

Вращающийся мотор П. В. Митурича

Рис. 37. Вращающийся мотор П. В. Митурича: 1 — рама железная; 2 — подшипники-трубки; 3 — ше­стерня в 12 зубьев; 4 — шестерня в 60 зубьев; 5 — завод­ной вал мотора; 6 — пружина ленточная

Очередной подъем мотора ускоряет снижение модели и сцепление игл, укрепленных на ногах шасси с полом. Каждый оборот мотора приводит к своеобразному ко­роткому прыжку модели вверх и вперед. После двух-трех быстрых и почти не уловимых глазом прыжков и некото­рого набора скорости за счет отталкивания от пола мо­дель отделялась от него и летела, получая тягу и подъ­емную силу от быстро колеблющихся эластичных крыль­ев.

На киноснимках (рис. 39) -отчетливо видны .подъем и опускание центральной части лонжерона по сравне­нию с горизонтальной линией, нанесенной на всех сним­ках на одной высоте от пола. Равбег и1 отрыв модели «записывались» на полу маленьким кусочком мела, ук­репленным на пружинке рядом с иглой ноги, в виде то­чек с нарастающими интервалами.

Как собирать ягоду облепиху быстро видео

• Оглавление. Поделки летательных аппаратов с крыльями

По киносъемкам полета, сделанным сбоку, можно проследить не только подъем и опускание мотора и мо­дели, но и ее непрерывное перемещение вперед от неподвижно стоящего предмета, изображенного на каж­дом из кадров вертикальной линией. Снимки произво­дились с частотой в шестьдесят четыре кадра в секунду, т. е. промежутки времени между кадрами равнялись 1/3 секунды.

Движение модели П. В. Митурича в полете

Рис. 38. Движение модели П. В. Митурича в полете

На рис. 40 приведены три проекции модели. Лонже­рон и передняя кромка крыла, фюзеляжная балочка, стойки шасси <а основные нервюры сделаны из тонких бамбуковых лучинок. Добавочные нервюры выполнены из расщепленной соломы. Обтянута модель папиросной бумагой. Задняя кромка крыла нитяная, усиленная на концах вторым слоем бумаги.

Основные расчалки к крылу изготовлены из очень тонкой стальной проволожи, а передние — пружинные.

Мотор состоит из железной рамы 1 с припаянными к ней подшипниками-трубками 2 (рис. 37), сквозь которые пропускается лонжерон крыла с укрепленной на нем ма» лой шестерней в двенадцать зубьев 3. Большая шестер­ня 4 в шестьдесят зубьев соединяется с помощью тре­щотки с заводным валом .мотора 5, один конец стальной ленточной пружины 6 крепится к заводному валу, а вто­рой — к .раме.

Зарисовки с киноснимков летящей модели П. В. Митурича

Рис. 39.. Зарисовки с киноснимков летящей модели П. В. Митурича (перемещения модели вверх, вниз и вперед точно сохранены)

Общий вид модели П. В. Митурича

Рис. 40. Общий вид модели П. В. Митурича

Заведенная пружина, стремясь раскрутиться, приво­дит во вращение 'большую -шестерню. Большая шестерня,. стремясь вращать малую, не может это сделать и начи­нает катиться вокруг малой шестерни, увлекая за собой? корпус мотора.

Чрезвычайно малый запас оборотов мотора ограни­чивает .полет этой модели всего несколькими секундами.

Исключительная простота соединения мотора с мо­делью Митурича и кратковременные, но весьма регуляр­ные взлеты модели показывают, что принцип, предло­женный им, может дать хорошие .результаты, но нужно только добиваться еще большего увеличения .амплитуды» колебаний мотора и увеличения продолжительности его» работы.

П. В. Митурич изготовил также оригинальный при­вод для машущих .крыльев к бензиномоторной модели. Привод позволял производить медленное опускание № быстрый подъем крыльев или же, наоборот, медленный^ подъем и быстрое опускание. Принцип использования»-крыльев с таким приводом описан в разделе «Полезные-советы». Обший вид привода дан на рис. 41.

Моторная группа, шасси, фюзеляж и хвост объеди­нялись в одно целое и представляли собой «тяжелую»,, почти не смещающуюся в полете массу.

Легкое крыло и легкий подвижной стержень с рас­чалками представляли собой «легкую» смещающуюся массу, вес которой был раз в шесть меньше не смещающейся массы. Амплитуда смещения привода достигала; небывалой величины — 30 см.

На задней части коленчатого вала бензинового мото­ра был жестко установлен диск-храповичок с одним зубом 1 (рис. 41).

К этому диску мог прижиматься ролик 3, свободно скользящий на хвостовике вала) 12. Ролик имел зуб 2 для сцепления с зубом храповичка.

Соединение ролика с храиовичком осуществлялось в тот момент, когда клин 8, укрепленный на нижнем под­нимающемся конце стержня, отжимал и поворачивал ры­чаг 9.

Бензиномоторная модель с приводом П. В. Митурича

Рис. 41. Бензиномоторная модель с приводом П. В. Митурича (справа дана принципиальная схема механизма, включающего и выклю­чающего намотку): 1 — зуб хвостовика коленчатого вала; 2 — зуб ро­лика; 3 — ролик, 4 — трос, опускающий стойку; 5 — стойка, связанная с крыльями; 6 — обхваты стоики, скользящие по трубе; 7 — резиновый шнур» возвращающий стоику вверх; 8 — нижний клин, отклоняющий рычаг-вклю­чатель; 9 — рычаг-включатель; 10 — верхний клин, отклоняющий рычаг-выключатель; 11 — рычаг-выключатель; 12 — продолжение вала, на котором вращается и скользит наматывающий ролик

После оцепления ролик, вращаемый мотором, начи­нал наматывать на себя трос 4 и опускать стойку 5. Во время опускания стойка растягивала резиновый шнур 7, который стремился поднять его вверх. Шнур помещался в трубке, являвшейся опорой для скользящих обхватов •6 стойки. Опускание стойки происходило до тех пор, по­ка верхний клин 10 не отжимал рычаг-выключатель 11. Рычаг, поворачиваясь, сбрасывал ролик с храповичка и •освобождал резину, стремительно поднимавшую стер­жень вверх.

В момент подхода нижнего клина 8 к нижнему ры­чагу ролик, смещенный рычагом, опять входил в сцеп­ление с храповичком мотора и опять начиналось опу­скание стержня, повторяющее цикл.

Для запуска мотора на валу укрепляли маховик-мулинетку. Привод устанавливался на очень высоком шас­си, обеспечивавшем большой ход крыльям. Крылья де­лали нескольких вариантов. Было крыло сплошное, го­ризонтально расположенное и двигающееся параллель­но самому себе. Были также крылья, состоявшие из правой и левой половин, двигавшихся подобно птичьим. На рис. 41 дан чертеж (привода с .птицеподобными крыльями.

Низкие эксплуатационные качества бензинового мо­тора «К-16» и значительные переделки, произведенные в моторе Митуричем, привели к тому, что устойчивой работы от привода получить не удалось. Несмотря на шюхую работу моторной группы, модель весила на 80% меньше.

Он пытался использовать в (авиации ори­гинальный волновой способ получения тяги. Такой способ ему удалось с большим успехом применить для дви­жения модели рыбы в воде (рис. 42).

Облепиховое масло как сделать в домашних условиях видео

• Оглавление. Поделки летательных аппаратов с крыльями

Внутри модели рыбы находился механизм, вращаю­щий проволочную спираль. Спираль, идущая от головы до хвоста, помещалась в вертикальных щелях секции-корпуса модели рыбы (см. рис. 42, IV). При вращении пружинного мотора, заключенного в голове модели ры­бы, каждый участок спирали описывал круговую траек­торию. Движение проволоки вверх и вниз приводило к перемещению ее вдоль вертикальной щели в корггусе мо­дели рыбы и секции корпуса не смещались. Движение же проволоки вправо и влево приводило к смещению данной секции вправо или влево вслед за проволокой. Спираль изгибала тело модели рыбы так, что на нем была видна выпуклость и впадина. При вращении спи­рали выпуклость и впадина перемещались по телу, на­поминая своим движением движение волны.

Устройство движителя в искусственной рыбе П. В. Митурича

Рис. 42. Устройство движителя в искусственной рыбе П. В. Митурича

Направление вращения мотора и направление за-кручиваиия спиральной проволаки берется таким, чтобы волны бежали от головы модели рыбы к ее хвосту. До­вольно 'Точно копируя движение тела живой рыбы, вол­на, бегущая по телу модели рыбы назад, отталкивала модель рыбы вперед. Корпус модели рыбы помещался в гибкий непромокаемый мешок. Несмотря на малый за­пас оборотов, модель рыбы всегда отчетливо набирала скорость и проплывала несколько метров.

Для движения в воздухе П. В. Митурич применил этот же принцип на летательном аппарате, названном им «волновиком». Поперек шелковой обтяжки волно-вика (рис. 43) были пришиты парами тонкие гладкие бамбуковые щепочки. Между щепочками помещалась спираль из стальной проволоки.

Летающий "волновик" П. В. Мвтурича

Рис. 43. Летающий "волновик" П. В. Мвтурича

Модель, разработанная А. И. Болдыревым:

Рис. 44. Модель, разработанная А. И. Болдыревым:

1 — предкрылок; 2 — кронштейн крепления оси предкрылка; 3 — профиль участка крыла, не имеющего предкрылка; 4 — маховик; 5 — выступ для вращения маховика при запуске мотора; 6 — кривошип, приводящий в движение предкрылок

Каждый участок проволочной опирали, описывая круговую траекторию, имел возможность свободно пе­ремещаться в щели между щепочкам и вправо и влево. При движении же проволоки вниз и вверх она увлека­ла за собой легкую обтяжку крыла. Горизонтальные волны, бегущие спереди назад по поверхности волновика Митурича, напоминали волны, бегущие по по­верхности тела камбалы или ската. Проволочная спи­раль приводилась в движение через шестерни резино­вым мотором. При длине модели 50 см радиус спирали, был равен примерно 3 см.

Модель делала небольшие пробежки по земле без отрыва в воздух и несколько увеличивала дальность 'планирующего полета при пускании с рук.

Модель, (предложенная А. И. Болдыревым, не яв­ляется моделью с полностью машущим крылом или мо­делью с маленькими крылышками. Ее сравнительно не­большие колеблющиеся предкрылки рассчитаны для по­стоянной совместной работы с большим неподвижным крылом.

А. И. Болдырев конструктивно разработал данную» схему и провел экспериментальные и теоретические ис­следования ее, а его последователи Б. С. Блинов и П. А. Солодов построили несколько моделей с резиновым1 и бензиновым моторами. На этих моделях была достиг­нута продолжительность полета, превышающая 3 мину­ты (ограничения накладывались моторной установкой).

В 1959 году П. А. Солодов участвовал в авиамодельных соревнованиях с бензиномоторной моделью с ко­леблющимся предкрылком. Предкрылок этой модели, (рис 44) совершает колебания вокруг оси, проходящей, вдоль его передней кромки. При большом числе коле­баний (у модели с резиновым моторам 1000—1500 коле­баний в минуту, а с бензиновым мотором — 3000—4500 колебаний в минуту), подобно рыбьему хвосту — ла­стам или вееру, предкрылок отбрасывает воздух со зна­чительной скоростью назад, а сам отталкивается от воздуха вперед, т. е. создает тягу. Машущий предкры­лок заменяет винт самолета.

Предкрылок занимает почти весь размах и распо­лагается так, что поток отбрасываемого им воздуха об­текает верхнюю поверхность крыла. Повышение скорости воздуха под крылом увеличивает его подъемную си­лу и, сдувая пограничный слой, задерживает срыв по­тока до очень больших углов атаки. Подъемная сила у такого крыла возникает при работе предкрылка уже тогда, когда крыло еще даже не начало двигаться впе­ред.

Механизм привода машущих крылышек на модели Г. С. Васильева

Рис. 45. Механизм привода машущих крылышек на модели Г. С. Васильева:
1 — передние кромки тянущих крылышек; 2 — подшипники средние; 3 — двухколенный ведущий валик; 4 — подшипники концевые; 5 — двухколенные ведомые валики; S — усиливающие наклейки

Резиномоторная модель Г. С. Васильева изготов­лялась для проверки наиболее уравновешенного спо­соба параллельного махания крыльями, когда пара крыльев, периодически меняя направление, движется! навстречу друг другу.

К обычной схематической резиномоторной модели, имеющей неподвижное несущее крыло, хвостовое опере­ние и фюзеляжную рейку, вместо винта крепились не­большие крылышки.

Для осуществления параллельного движения жест­кие передние кромки 1 двух узких длинных «тянущих» крылышек (рис. 45) были прикреплены к подшип­никам 2, насаженным на средний двухколенный веду­щий валик 3,. вращаемый резиновым мотором. Концы крылышек также крепились к подшипникам 4, сидящим на кониевых свободно вращающихся двухколенных ве­домых валиках 5. Задняя кромка обтяжки из папирос­ной бумаги соединялась с валиками с помощью ленто­чек из более плотной бумаги 6. При движении крылышек сверху вниз и снизу вверх оттяжка у задней кромки должна слегка провисать.

Все три двухколенные валика имели одинаковые размеры. При вращении среднего валика жесткие пе­редние кромки крылышек приводили во вращение два других валика.

При вращении валиков крылышки совершали .па­раллельные движения то кругу, делая, таким образом, кроме нужного нам движения сверху вниз и снизу вверх, еще ненужные движения вправо и влево. Чрезвы­чайно простая конструкция привода обеспечивала равно­мерное движение крылышек без всяких рывков.

Хотя модель и не была доведена до летного состоя­ния, но крылышки этого типа отбрасывали назад ров­ный и довольно сильный поток воздуха, свидетельство­вавший о созданной ими тяге.

Как настроить металлоискатель на пограничную глубину поиска видео

• Оглавление. Поделки летательных аппаратов с крыльями

Все страницы летательных аппаратов с машущими крыльями

• Простейшие приспособления для изучения работы машущих крыльев
• Как сделать самомашущий планер
• Модели, имеющие небольшие машущие крылышки и большое неподвижно установленное крыло
• Полезные советы по конструированию летающих машущих моделей
• Модели, у которых величина машущих крылышек приближается к величине неподвижных крыльев
• Модели с полностью машущим крылом
• Модели с машущими крыльями новых схем