Базов Сергей. "Прошлое и будущее авиамоделизма"

Содержание

 I Введение

II Обзор литературы

1. Понятие

2.Начало авиамоделизма

 III Авиамоделизм сегодня и завтра

 1.Свободнолетающие модели.

 2.Кордовые модели.

3.Модели- копии самолётов.

4.Радиоуправляемые модели самолетов с электроприводом.

 III Собственные исследования

IV Результаты работы и их анализ

 1.Испытание № 1

2. Испытание №2

3.Испытание №3

V Выводы

 VI Список использованной литературы

 

 

 С чего начинается авиация? С бумажного самолёта, которого запускают из окна, или с воздушного шарика, или с дерева, с которого случайно "полетел".....Константин Циолковский в детстве обожал прыгать с деревьев, чтобы испытать чувство полета, и только потом стал отцом космонавтики. Большое всегда начинается с малого.

С раннего детства я любил запускать бумажные самолетики. Сначала их делал мой папа, а потом уже я сам. Позже я стал заниматься в авиамодельном клубе и модели стали более серьезными.

 

 Обзор литературы

 

 Авиамоделизм-конструирование и постройка моделей летательных аппаратов ( самолетов .вертолетов. ракет и т.п.) в спортивных и технических целях.

 

 

 

 

В 1898 году в Саккаре (Египет) была обнаружена неизвестная конструкция, представляющая, по всей вероятности, модель летательного аппарата. Эта изящная деревянная модель точно повторяет форму птицы. Она вырезана, предположительно,2300 лет тому назад! Она имеет высоко расположенное крыло с тонким аэродиномическим профилем, узкое эллиптическое сечение задней части тела и ярко выраженный хвост-киль с пазом для горизонтальной плоскости. Но все же, несмотря на этот многоговорящий факт, родиной воздушного змея и местом зарождения исследований в области полета считается Китай в IVIII веке до н.э.
До появления самолета летающая модель играла совершенно другую роль, чем та, которую она играет сейчас. Тогда модель, т. е. уменьшенная копия летательного аппарата, принесла человечеству чрезвычайную пользу, содействуя научным открытиям.
Так, в 1754 году наш великий соотечественник, академик Российской Академии наук Михаил Васильевич Ломоносов сконструировал миниатюрный аппарат для подъема метеорологических приборов на большие высоты.

 

Этот маленький летательный аппарат имел пружинный механизм, приводивший в быстрое вращение две пары крыльев, которые, вращаясь в разные стороны, создавали достаточную подъемную силу, чтобы модель могла быстро подниматься кверху. Модель М. В. Ломоносова — прообраз современного вертолета—доказала возможность полета аппарата тяжелее воздуха. Модели летательных аппаратов всегда играли и продолжают играть большую роль при научных исследованиях. В истории авиации имеется даже такой период развития авиационной мысли и практики, который с полным основанием можно назвать «периодом моделей». Вспомним опыты в России В. В. Котова, который в 1895 году строил небольшие летающие модели самолетов. Они очень хорошо летали. Котов, показывая свои модели великому химику, автору знаменитой «Периодической системы элементов» Д. И. Менделееву, привел его в восторг полетами моделей и своим искусством запуска их. Опыты с моделями позволили Котову разработать ряд вопросов устойчивости и управления самолетов. Еще раньше совершенно исключительную роль сыграла летающая модель в опытах А. Ф. Можайского, самым непосредственным образом оказав помощь рождению самолета.
Можайский заранее наметил последовательность своей работы — от наблюдений над природой созданию теории, на базе теории— разработка проекта летательного аппарата и, наконец, постройка полноразмерного летающего самолета. Свою теорию и правильность предположений, положенных в основу проекта самолета, Можайский проверил, построив уменьшенную копию своего будущего аппарата — модель «воздухоплавательного снаряда».








В 1876 году его модель совершила ряд удачных полетов, полностью подтвердив правильность замысла и расчетов автора. Ценою упорного труда А. Ф. Можайский довел строительство самолета до конца и испытал его в полете. Испытания первого в мире самолета прошли успешно: самолет совершил короткий, но удачный полет, убедительно показав силу и возможности человеческого гения.
Летающие модели в последующие годы многократно привлекали внимание ученых и конструкторов, так как они являются одним из лучших средств проверки правильности теоретических расчетов. Впоследствии была даже создана специальная теория, позволяющая использовать результаты опытов с моделями, испытанными в специальных аэродинамических трубах при расчетах настоящих летательных аппаратов.







На моделях проверялись, да и сейчас еще проверяются принципы полета и выясняется картина многих явлений, происходящих с самолетом в воздухе.

Однако главная роль модели сейчас не в этом. В наши дни модель, и особенно летающая модель летательного аппарата - самолета, вертолета, планера  и т. п., стала средством приобщения к авиации огромного количества ребят школьного возраста и молодежи.

 

Во многих странах мира проводятся соревнования и чемпионаты по авиамодельному спорту. В России первые такие соревнования состоялись в Москве в 1910г. По инициативе Н.Е. Жуковского-«отца русской авиации». В них участвовало 10 человек. Лучшая модель пролетела 170 м. Спустя 10 лет в аналогичных соревнованиях под Москвой свои модели продемонстрировали уже несколько десятков участников. С 30-х гг. авиамоделизм в СССР становится одним из популярных технических видов спорта, а модели, созданные отечественными конструкторами, не раз завоевывали высшие награды на международных соревнованиях.

 

Авиамодели делятся на разные классы

 

 Категория F1 — свободнолетающие модели Основные классы:

 F1A — модели планеров (F1A или A2 по старой классификации)

 F1B — резиномоторные модели самолётов — F1B или B2 по старой классификации

F1C — таймерные модели самолётов

 F1D — комнатные модели самолётов

 F1E — модели планеров с автоматическим управлением для полётов со склонов

 

Категория F-2 — кордовые модели самолётов Основные классы:

 F2A — скоростные модели

 F2B —пилотажные модели

 F2C — гоночные модели

F2D — модели воздушного «боя»

 

 Категория F-3 — радиоуправляемые модели Основные классы:

 F3A — пилотажные модели самолётов

 F3B — модели планеров (троеборье: продолжительность полета, скорость на базе, количество проходов базы)

 F3C — модели вертолётов

 F3D — гоночные модели самолётов

 

Категория F-4 — модели-копии самолетов

F4A — свободнолетающие модели-копии самолётов

 F4В — кордовые модели-копии самолётов

 F4C — радиоуправляемые модели-копии самолётов

 F4D — свободнолетающие комнатные модели-копии самолётов с резиномотором

 F4E — свободнолетающие комнатные модели-копии самолётов с электромотором или мотором на углекислом газе

F4F — свободнолетающие комнатные миниатюрные модели-копии самолётов

 F4J — радиоуправляемые модели самолетов с реактивным двигателем

 

Категория F-5 — радиоуправляемые модели самолетов с электроприводом

 F5A — пилотажные модели самолётов

F5B — модели мотопланеров

 F5C — модели вертолётов

 F5D — гоночные модели самолётов

 F5E — модели самолётов с питанием от солнечных батарей

F5F — модели мотопланеров (10-элементная батарея)

 F5G — модели мотопланеров увеличенного размера

 

 

 

 Свободнолетающие модели

 

 

 

 

Свободнолетающие модели летают без физического и радио контроля за моделью. Пилот никак не влияет на поведение модели в воздухе. Соревнования таких моделей всегда базируются на измерении времени полета. У кого суммарное время полетов (за несколько раундов) больше - тот и победил. В этой категории, выделяют 2 основные подкатегории - Зальные(Indoor) и Уличные (Outdoor) соревнования.

 

 

 Кордовые модели

 

 

 Эта категория моделей управляемых при помощи 2х корд и ручки. Через специальный механизм, пилот может управлять элеватором самолета. Модель летает по кругу и может выполнять любые маневры относительно своей горизонтальной оси.

 

 

 Модели-копии самолетов

 

 

 

 Масштабные модели своим внешним видом, типом силовой установки и летными характеристиками максимально приближенные к реально существующим или существовавшим самолётам. Как правило, такие самолёты имеют убираемые шасси и механизацию крыла. Реже встречаются копии выполненные столь подробно, что имеют управление аэродинамическими и колёсными тормозами, открывающимся фонарём кабины, тормозным парашютом, бортовыми огнями и т. п. Оснащаются ДВС, электродвигателями или реактивными двигателями.

 

 

 Радиоуправляемые модели самолетов с электроприводом

 

 

 

До широкого распространения литий-полимерных аккумуляторов это был достаточно дорогой и ограниченный вариант силовой установки. С появлением же последних, тяговые аккумуляторы моделей стали сравнительно лёгкими и мощными (большая токоотдача). Как правило, питание всей системы происходит от тягового аккумулятора емкостью приблизительно от 70 до 7000 мА·ч и напряжением 3,7–37 Вольт. Наряду с LiPo аккумуляторами все ещё используются Ni-MH и NiCd, а в последнее время на рынке начали появляться LiFePO4

 

 

 

 Собственные исследования

 

 

 Сейчас на некоторые радиоуправляемые модели начали устанавливать камеры. Я решил провести исследование.

 

 Прогресс не стоит на месте. В ВВС разных стран мира актуальным является вопрос о производстве и применении беспилотной техники. Сегодня беспилотная техника может найти применение при решении профессиональных задач работников многих служб. Например, полиции: при патрулировании какого-либо района города или участка дороги. Существенную помощь могут оказать беспилотники работникам пожарных служб, спасателям при обследовании очагов пожара, места катастрофы и т.п. Беспилотные самолеты могут пригодиться также работникам медицины катастроф для определения масштаба катастрофы. Например работникам лесного хозяйства, сельского хозяйства беспилотная техника позволит осмотреть угодья, возможные очаги загорания и т.п. С помощью беспилотника работники охранных учреждений могут производить осмотр периметра охраняемых объектов с параллельной фотосъемкой каких-либо проблемных участков. Беспилотная техника может оказать помощь работникам телевидения при проведении съемок различных массовых мероприятий для производства видео- и фотосъемок с высоты птичьего полета. Я задался целью создать такую модель самолета, с помощью которой можно было бы производить фото- и видеосъемку. Сейчас появились минивидеокамеры. Они настолько легкие , что их можно устанавливать на разные радиоуправляемые модели. С ее помощью я произвел несколько опытных полетов.

 Результаты работы и их анализ

Испытание № 1

 

 

 Камера установлена на пилотажную модель самолета. Пилотажная модель очень маневренная, удержать ее в одном положении достаточно трудно. Из-за этого изображение получается некачественное, «размазанное».

 

Испытание № 2

 

 

 Камера установлена на учебную модель самолета. Учебные модели, как правило, бывают тихоходны, менее маневренны. Но оказалось, что возможности этой модели очень скромные и не позволяют использовать камеру в полном объеме, т.к. модель сильно сдувает ветер. Учебная модель , будучи сама очень легкой, имеет небольшую грузоподъемность, и вес видеокамеры является для нее непосильным, модель не может набрать необходимую высоту.

 

 

Испытание №3

 

 

 

Камера установлена на радиоуправляемый планер, мощный электрический двигатель позволяет ему набирать большую высоту и плавно планировать, планер может нести полезную нагрузку до 1 кг, следовательно , он может поднять видеокамеру, что не отразится на его возможностях.

 Так опытным путем я пришел к выводу, что лучше всего для полетов с камерой подходит планер.

 

 

 

 Оснастив планер видеокамерой, я произвел фото- и видеосъемки местности и различных объектов. В будущем можно с помощью электроники снимать и транслировать городские праздники, массовые выступления, показательные и учебно- тренировочные полеты моделей самолетов, прыжки парашютистов с высоты птичьего полета. Создание моделей летательных аппаратов, помимо спортивных целей, имеет научно- техническое значение. Многие вопросы, возникающие при конструировании самолетов, вертолетов, ракет, решаются с помощью моделирования. Только исследовательские модели, в отличие от спортивных, не летают, не устанавливают рекорды. Да и делают их в большинстве случаев в натуральную величину, а условия полета имитируют в аэродинамических трубах. Основное назначение исследовательских моделей - определить аэродинамические характеристики будущих летательных аппаратов, подтвердить правильность конструкторских расчетов, проверить точность сопряжения деталей, установить предельные нагрузки, допустимые в полете. В современном авиа- и ракетостроении ни один летательный аппарат не запускается в производство без детального исследования его моделей.

 Авиамоделизм - это прошлое, настоящее и будущее авиации!

 

1. Детская энциклопедия авиации.- СПб. : ООО «Издательство «Полигон» , 2003. – Д38 666,[6] с. : ил. – (Детская военная энциклопедия)

 2.Техника: Научно-популярная энциклопедия. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2006.- 490с.- (Современная иллюстрированная энциклопедия).

3.Усачев А. СКАЗОЧНАЯ ИСТОРИЯ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ. Ил. И. Олейникова. –М.: ООО »Издательство» РОСМЭН-ПРЕСС», 2003.-96с.:ил.

Интернет- ресурсы