ЦАГИ А-4 кордовая модель–полукопия автожира

В авиамодельном кружке МОУ ДОД «Правобережный Центр дополнительного образования детей» города Магнитогорска мы решили построить модель автожира. Из журналов мы знаем, что такие модели есть, их делают, и они летают. Но ко всему приходилось подходить опытным путем, т. к. информации по постройке, регулировке и методике управления в литературе практически нет.

Мы не стали делать автожир свободной конструкции, а сразу ориентировались на конкретный автожир 1936 года выпуска советского производства ЦАГИ А-4. В случае успешной постройки эта модель могла бы участвовать в соревнованиях класса моделей «кордовая-полукопия».

Чертежи автожира (в виде трех проекций, которых хватает для постройки полукопии) мы нашли в журнале «Flieger revue» № 9 1982 г. , а окраску взяли из журнала « Техника молодежи». Масштаб выбирали исходя из мощности двигателя (МДС-3,50). Кроме того, наш автожир имеет систему регулировки газа, как и всякая модель-полукопия.

Теперь немного о конструкции планера автожира (немного потому, что изготовление планера не вызовет сложности у любого авиамоделиста делавшего полукопию):

• Фюзеляж сделан из цельной липовой заготовки, облегченной распорками;

• Крыло и хвостовое оперение наборной конструкции (материал-липа);

• Основные опоры шасси и «костыль» изготовлены из проволоки ОВС-2,5, колеса выточены из микропорки;

• Качалки управления газом и рулем высоты - дюралевые, толщиной 2 мм, расположены под жестяным паяным баком.

Вес планера, обтянутого лавсаном (без двигателя и ротора) составил 300 грамм.

Втулка ротора с лопастями

Новым и наиболее сложным для нас было изготовление втулки ротора с лопастями. Об этом расскажем поподробнее.

Исходя из того, что втулка ротора несет на себе определенные нагрузки, но при этом должна обеспечивать легкое вращение ротора, то за основу втулки была выбрана передняя часть микродвигателя МК-12 (вал, два подшипника, корпус с фланцем, подвинтовая шайба) с некоторыми дюралевыми деталями, разработанными и изготовленными уже нами.

На прилагаемом эскизе показана втулка ротора в сборе, которая жестко крепится на подвижной подставке (вал закреплен, корпус вращается на двух подшипниках) гайкой М5 через шайбу. Сама подвижная подставка с втулкой устанавливается между двумя частями трапеции, так что имеет возможность передвигаться на угол от 00 до 100 после чего закрепляется болтами на нужном углу и контролируется по шкале на внутренней части трапеции и риске на торце подвижной подставки – это обеспечивает наклон всего ротора при регулировке модели на пробных полетах.

Сама трапеция состоит из двух одинаковых частей и крепится двумя болтами М4 с гайками с двух сторон фюзеляжа. Она имеет возможность передвигаться вперед-назад посредством нескольких ответных отверстий в фюзеляже, скрытых за нижней частью трапеции. Ход передвижения составляет 20 мм. Это позволяет отыскать нужную центровку автожира.

В верхней части втулки ротора имеется ступица, закрепленная четырьмя болтами к фланцу на корпусе МК-12. Для этого в ступице есть четыре отверстия с резьбой М3, а также четыре отверстия М6 для крепления спецболтов с площадками лопастей. Спецболт с площадкой не закручен жестко, а имеет возможность вращательного хода в резьбе. Ступица подвергается основным центробежным и массовым нагрузкам.

Регулировка угла атаки всех четырех лопастей, а также их полная фиксация на определенном угле достигается с помощью узла, разработанного нами – регулятора угла с закрепленными на нем четырьмя поводками.

Узел находится в нижней части втулки ротора. Деталь дюралевая, имеет восемь отверстий с резьбой М3, в которых крепятся четыре поводка (на каждую лопасть). Для передвижения и фиксации регулятора на корпусе МК-12 деталь имеет распил и хомут.

Поводки заходят в зацепление с пазами площадок лопастей. При расслабленном хомуте регулятор передвигается вверх-вниз, передвигая поводками заднюю часть площадки с лопастью, изменяя угол атаки лопастей от +50 до – 20 и при затяжке хомута лопасти фиксируются на нужном угле.

Сами лопасти выполнены из базальтового шпона плюс рейка. Имеют три нервюры жесткости и в месте крепления к площадке пустота залита эпоксидной смолой для обеспечения жесткости, лопасть крепится к площадке двумя болтами М3 с накладкой (из дюраля) сверху. Сама площадка крепится к специально проточенному болту М6 двумя винтами М3 (в болте М6 – 2 отверстия с резьбой М3).

Таким образом, можно будет обеспечить:

1) Передвижение трапеции с ротором вперед – назад, обеспечивая центровку автожира;

2) Изменять угол наклона ротора;

3) Изменять одновременно угол атаки лопастей, а также получить легкое вращение ротора в набегающем потоке.

После трех пробных полетов мы смогли настроить и отрегулировать необходимые параметры полета. Модель показала достаточную устойчивость и управляемость. Это красивый и необычный полет, оставивший массу впечатлений.

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ МОДЕЛИ

Двигатель – МДС-3,5

Вес модели – 950 грамм

Длина фюзеляжа – 660мм

Размах крыла – 480мм

Диаметр ротора – 1100мм

Угол установки ротора – 00-100

Угол атаки лопастей – от +50 до -20