Гидросамолет своими руками как сделать

Легкие гидросамолеты. Компоновочные схемы.

Легкие гидросамолеты могут быть поплавкового или лодочного типа, а также гидросамолеты-амфибии.

Поплавковые гидросамолеты как правило переоборудуются из сухопутных самолетов путем замены колесного шасси на поплавковое. Имея невысокие мореходные качества, они они применяются лишь при относительно спокойном состоянии водной поверхности в закрытых водных бассеинах — реках и озерах.

Наиболее распространенной схемой поплавкового гидросамолета является двухпоплавковая схема, обеспечивающая хорошую поперечную остойчивость (способность гидросамолета сохранять равновесие на воде), простоту крепления поплавков и минимальные потребные доработки конструкции сухопутного самолета.

Лодочные гидросамолеты или летающие лодки имеют более высокие летные и мореходные качества.

Амфибии составляют наиболее универсальную группу гидросамолетов. Наличие убирающегося колесного шасси позволяет эксплуатировать самолет-амфибию как на сухопутных, так и на гидроаэродромах.

Многообразие компоновочных схем, встречающихся в практике гидросамолетостроения отражает противоречивость требований, предьявляемых к гидросамолету и поиск наилучших решений применительно к конкретным техническим заданиям.

Одним из сложных вопросов при компоновке одномоторного гидросамолета является размещение двигателя и воздушного винта, который требует надежной защиты от брызг и захлестывания водой. Наиболее простое решение — установка двигателя над крылом не является лучшим, так как помимо роста лобового сопротивления приводит к нежелательной реакции самолета на изменение режима работы двигателя. При увеличении тяги винта появляется пикирующий момент, а при уменьшении — кабрирующий. Тем не менее эта схема главным образом за счет ее простоты часто привлекает внимание конструкторов легких гидросамолетов. Применение тянущего винта улучшает охлаждение двигателя на рулении и при наборе высоты. Толкающий винт, расположенный на большом удалении от кабины, менее опасен в эксплуатации.

Стремление снизить сопротивление мотоустановки привело к размещению двтгателя в корпусе лодки с передачей мощности на винт трансмиссионными валами. Общим недостатком таких схем является усложнение и утяжеление силовой установки, проблемы связанные с охлаждением двигателя и затрудненный доступ к нему при обслуживании. В аэродинамическом отношении наиболее выгодны схемы с расположением винта на хвостовом оперении или позади него, так как при этом отсутствует обдувка корпуса струей от винта. Для предохранения толкающего винта от забрызгивания требуется механизм, обеспечивающий его подьем на взлете и посадке. Фиксированная установка винта в наклонном положении невыгодна из за наличия вертикальной составляющей тяги, направленной вниз, и дополнительного сопротивления вала винта, находящегося вне корпуса.

Несмотря на простоту и хорошие аэродинамические характеристики нельзя признать удачной установку двигателя на Т-образном хвостовом оперении. При этом для сохранения нужной центровки самолета требуется смещение назад крыла, что приводит к увеличению дестабилизирующих моментов носовой части корпуса, с удновременным уменьшением плеча хвостового оперения. Растет потребная площадь оперения, а это, наряду с дополнительными нагрузками на киль от двигателя, увеличивает массу оперения и хвостовой части лодки. К числу недостатков относится и разнос масс по длине лодки.

Винт, расположенный перед кабиной затрудняет посадку и высадку пассажиров через переднюю палубу при подходе гидросамолета к берегу или причалу носом (швартовке бортом мещают подкрыльные поплавки). Обзор верхней и нижней полусфер ухудшен, а уровен шума в кабине высок из за близости двигателя и винта. Обдувка потоком от винта настроек корпуса увеличивает их лобовое сопротивление.

Применение двигателя с толкающим винтом приемлемо в аэродинамическом отношении, обеспечивает хороший обзор из кабины, пониженный уровень шума в ней. Как показыает практика эксплуатации, охлаждение двигателя не представляет сложной проблемы, при относительно небольших мощностях, характерных для легких гидросамолетов и обеспечивается набегающим потоком воздуха. К недостаткам схемы относится утяжеление конструкции, вследствие малой строительной высоты хвостовой части корпуса, несущей оперение и ухудшение мореходности из-за близости винта к воде.

Аналогичные достоинства и недостатки присущи лодочному гидросамолету с толкающим винтом и расположением оперения на двух хвостовых балках.

На двухмоторных гидросамолетах двигатели с тянущими винтами устанавливают на крыле, которому для удаления от поверхности воды может придаваться форма «чайки». Как и на сухопутных самолетах, требуется, чтобы площадь вращения винтов не пересекала корпус в зоне размещения экипажа и пассажиров. Выгодная в аэродинамическом отношении и из-за низкого уровня шума в кабине схема с двумя толкающими винтами встречается редко из0за большой конструктивной сложности, трудности защиты винтов от воды, а также вследствие уменьшения эффективности механизации крыла.

Полностью вышли из употребления аэродинамически несовершенные схемы двухмоторных легких гидросамолетов с рядной или тандемной установкой двигателей над крылом.

Вопросы поперечной остойчивостина воде решаются применением подкрыльных поплавков и плавников — «жабр». Внутренние обьемы поплавков иногда используются в качестве дополнительных топливных баков.

Несущие поплавки, частично погруженные в воду на плаву и развивающие гидродинамичскую силу при разбеге имеют большие размеры и массу, повышают лобовое сопротивление в полете и в современных конструкциях применяются редко, как и плавники-«жабры» и их разновидность — погруженное крыло.

Опорные или поддерживающие поплавки устанавливают ближе к концам крыла, они не касаются воды при разбеге. Их размеры значительно меньше, чем несущих и для уменьшения сопротивления опорные поплавки часто выполняются убирающимися в полете.

При низком расположении крыла над водой поперечная остойчивость может обеспечиваться отгибом вниз герметических концевых участков крыла. В полете эти участки выполняют роль концевых шайб, повышающих эффективное удлинение и аэродинамическое качество крыла.

С увеличением скорости полета усложняются аэродинамиче6ские требования к форме корпуса гидросамолета. Значительное сопротивление, вызываемое ступенькой-реданом, может быть уменьшено применением механизацией днища лодки — убирающихся реданов, выдвижных зареданных обтекателей и т д.

Дополнительные требования к СЛА — амфибиям

• СЛА — амфибия должен иметь систему водонепроницаемых перегородок, обеспечивающих сохранение непотопляемости при гидрометеоусловиях вплоть до предельных
• В консолях крыла гидросамолета должны быть водонепроницаемые отсеки или другие устройства, позволяющие сохранить статическую поперечную устойчивость на воде при потере подкрыльного поплавка или затопления водой обьемов, обеспечивающих поперечную устойчивость
• Шарикоподшипники, тросы, ролики всех систем управления и конструкции СЛА — амфибии должны быть изготовлены из материалов, не подвергающихся коррозии в морской воде. ДОлжна быть обеспечена возможность визуального контроля перечисленных выше элементов на предмет из коррозионного состояния
• Применение магниевых сплавов в силовых элементах конструкции не допускается
• Конструкция частей планера, в которые возможно попадание воды, должна обеспечивать ее сток в наиболее низкие места, в которых должен быть дренаж. В местах скопления воды в лодке и поплавках должны иметься сливные отверстия, закрываемые резьбовыми пробками, с устроиствами, предохраняющими их от утери
• Все двери и крышки люков должны иметь уплотнения, исключающие проникновение через них воды
• Узлы и усиленные шпангоуты, под которые разрешается подводить опоры или кильблоки, должны быть снабжены соответствующими подписями. Должны быть предусмотрены узлы для подьема СЛА краном, а также рамы, гайки и ушки для обеспечения буксировки, швартовки, установки на якорь.

по материалам:
«Руководство для конструкторов летательных аппаратов самодеятельной постройки», Том 1, СибНИИА

Источник

Своими руками — Как сделать самому

Как сделать что-то самому, своими руками — сайт домашнего мастера

Модель радиоуправляемого гидроплана (биплана) своими руками – фото и чертежи

Как сделать самодельный биплан – фото и чертежи модели гидросамолета

Для изготовления модели были использованы нехитрые инструменты и обычные материалы (фото 1). Основная рабочая нагрузка легла на отечественным клей Мастер. Все несущие плоскости изготовил из лёгкой пенополистироловой потолочной плитки.

Крылья модели самолета-биплана состоят из трёх секций. На «потолочке» (так в кругу моделистов называют потолочные плитки) обычной шариковой ручкой по чертежу разметил (фото 2) эти детали. По металлической линейке вырезал все заготовки. Правую и левую части крыла сложил вместе и скруглил, используя брусок, обёрнутый шкуркой. Крыло будет идеально симметричным, поскольку погрешности раскроя убираются этой обработкой.

У передней кромки заготовки крыла вклеил карбоновую полоску сечением 3×1 мм (фото 3). После чего переднюю кромку скруглил (также шкуркой), а заднюю по верху крыла сточил под небольшим углом.

Делаем нервюры

Для увеличения жёсткости несущих плоскостей на каждое крыло поставил по 4 нервюры из двух слоев «потолочки» (фото 4). На них обопрутся распорки между крыльями. Для нервюр из двойной «потолочки» (два её листа склеены «Титаном») вырезал заготовки размерами 120×20 мм, сложил в пакет и довёл их на наждачке до требуемой формы.

Под фюзеляж в каждое из крыльев приклеил основание с профилем нервюры, которое на 10 миллиметров шире фюзеляжа. Сама заготовка (фото 5) собирается на клее из четырех слоев «потолочки», со сдвигом каждого слоя ступеньками (фото 6). Ступеньки сгладил до нужной формы обработкой детали на шкурке.

Полученное таким образом основание вклеил посередине центральной секции крыла (фото 7). Сначала проклеил переднюю часть основания, прижав её обычной прищепкой. После высыхания передней части, намазал и прижал хвостик.

В местах стыковки секций крыла необходима еще одна полоса шириной 15 миллиметров, которая выступает за край секции в центре на необходимые 5 миллиметров. Этот уступ послужит направляющим при стыковке секций и увеличит прочность соединения. Полоску на клее плотно прижал к нервюре и зафиксировал место склейки прищепкой.

Чертежи радиоуправляемой модели самолет биплана (гидроплана)

Читайте также: Снегоход своими руками: Вариант 1 и Вариант 2

Хвостовые балки клеем прикрепил к нервюрам центральной секции крыла. От крайних секций отрезал элероны. В крыло в местах подвески элеронов вклеил гибкие полоски из плёнки компьютерной дискеты. Они будут выполнять функции петель (фото 8). Плоскости заднего оперения также армировал карбоновыми прутками.

Предварительно перед сборкой модели примерил верхнее крыло к нижнему и детали хвостового оперения.

Хвостовые балки приклеил к обоим крыльям (и верхнему и нижнему). Крылья с балками совместил с помощью 4-х распорок. Хвостовое оперение было собрано на клее отдельно. Когда крылья склеились, я присоединил к ним хвост.

Сервомашинки управления монтировал традиционно. Вырезал в пенопласте отверстие под сервопривод и приклеил прямоугольнички из кусочков линейки размерами приблизительно 7×15 мм, предварительно просверлив в них под шурупы отверстия 01 мм. Подождав, когда высохнет клей, прикрутил серво-машинку шурупами, которые имеются в её комплекте (фото 10).

Заготовки для петель качалок приводов вырезал канцелярским ножом из линейки. Между прямоугольничками 5×10 мм вставил квадратик 5×5 мм и склеил этот пакет суперклеем «Момент». Скруглил на шкурке верхнюю часть заготовки, а затем в ней просверлил отверстие (фото 11). Готовую петлю приклеил к элерону (фото 12).

Тягу из карбоновой полоски сечением 3×1 мм, соединяющую элероны обоих крыльев, зафиксировал в петле обрезком прутка (из того же карбона) (фото 13). Затем занялся подгонкой размеров тяг, поскольку нижнее и верхнее крылья имеют разные поперечные углы. Также были связаны два руля направления (фото 14).

Так как карбон трескается и сверлить его трудно появилась мысль сделать тяги из обычной советской деревянной линейки, а оси сделать из скрепки.

Модель получилась бы немного тяжелее, но при завышенной энерговооруженности модели такое утяжеление веса было бы оправданным.

Аналогичной тягой соединены и два руля направления (фото 15). Распорки между крыльями и шарнирные тяги, которые связывают между собой элероны, хорошо видны на фотографии модели сбоку.

Нижнюю часть фюзеляжа покрыл яхт-лаком и оставил всю сборку высыхать на сутки.

Делаем тяги биплана-гидроплана

Наконечники для карбоновых тяг гнул из стальной проволоки 01 мм (такую проволоку в Москве можно купить в магазине «Е-Флай». Конечно, можно их сделать и из канцелярской скрепки.

Гнул проволоку плоскогубцами (фото 16). стараясь, чтобы высота ступеньки была около 5 мм. Откусил наконечник бокорезами (фото 17). К карбоновой тяге (пруток 01,5 мм) наконечник прикрутил ниткой (фото 18). Соединение пропитал клеем «Титан».

Сначала тягу установил на «кабанчик» плоскости руля, потом на неё надел качалку сервомашинки и далее закрепил её на оси привода.

Установка двигателя на модель самолета

Фундаментом двигателю послужил отрезок линейки. Для крепления к нему фланца двигателя модели долго искал микрошурупы, но потом решил приклеить его циакриновым клеем (фото 19, 20). Попробовал после крепления оторвать фланец — не удалось.

Рама со смонтированном заранее двигателем «2730» смотрится вполне себе ничего.

Силовой узел поставил на своё место. На фото 21 видно расположение сервомашинок, они управляют рулями направления и высоты.

Изготовление поплавков

Поскольку было решено собирать гидросамолёт, то для него требовалось изготовить поплавки. Кстати, они могут послужить и лыжами для взлёта и посадки модели в зимнее время.

Ширину поплавков выбрал в 30 мм, а высоту — 40 мм. Собрал их в один присест. Склеил выкройки коробочкой. Но с размерами, кажется, промахнулся. Впоследствии оказалось, что со свежего рыхлого снега биплан взлетать не хотел.

Лыжи-поплавки нужно было сделать более широкими и длинными. Гнутый полоз поплавка пришлось клеить под грузом. Поплавки покрасил акриловой краской. После чего покрыл их двумя слоями яхтенного лака «Бор» отечественного производства.

Я надеялся просто приклеить поплавки на хвостовые балки расположенные снизу, но показалось, что такое крепление будет ненадёжным. Пришлось под каждый поплавок подклеивать ещё одну нервюру. Теперь каждый из них опирается в двух местах: один на хвостовую балку, а другой — на нервюру из одинарной потолочки (фото 22).

Приёмник «Корона», имеющий 4 канала в диапазоне 35 МГц, установлен в фюзеляже.

Антенну провел под хвост, первоначально заведя под крыло и проведя по балке хвоста. (фото 23).

Фюзеляж изначально проектировался с учётом размещения в нём аккумулятора ёмкостью 8 610 мАч. Но хорошо, что он получился шире, и более крупные аккумуляторы на 750 мА-ч и 1000 мА-ч легли в него враспор (фото 24). Практически их даже не надо было дополнительно закреплять.

Контрольное взвешивание показало, что полётный вес модели (с аккумулятором ёмкостью 750 мА-ч и напряжением 11,4 В) оказался равным 340 г.

• Удельная нагрузка на крыло составляет 22 г/дмг.
• Общая площадь крыла — около 15 дм2 (фото 25).
• Длина — 57 см.
• Размах крыльев — 66 см.
• Тяга винта 6×5 оказалась в 1,4 раза больше веса гидроплана.

Облёт модели состоялся в субботу, в середине марта. Лед на пруду оказался крепким и ещё не начинал таять, хотя температура уже была выше нуля — +2 С. Больше всего беспокоило то, что ветерок был под три метра в секунду. Поэтому чтобы осуществить вертикальный взлет приходилось подгадывать момент когда ветер стихает.

Пару раз модель до старта заваливало его порывами.

Самому поднимать гидроплан мне было боязно. Главным образом потому что хотелось объективно оценить, как он летает и вообще пригоден ли для полётов. Нужен был опытный пилот, способный определить лётные качества модели.

Испытания провёл опытный моделист и пилот Константин Иванищев (фото 26). Сначала он произвёл запуск с руки, потом — с утоптанной тропинки, и лишь затем — вертикально.

Проведя несколько тест полетов на аккумуляторе750 мА-ч мы поменяли его на более ёмкий (1000 мАч) и тяжёлый. Центровка несколько исправилась, потому что ее центр переместился к кромке крыла спереди.

Испытания продолжались до аварии: поплавок порвало и оторвало нос.

Как и в большой авиации, роковую роль сыграл «человеческий фактор».

Повреждения гидроплана все таки оказались незначительными. Их удалось ликвидировать в считанные минуты.

Чтобы читатель получил объективное заключение по результатам полётов, я приведу оценку испытателя.

Впечатления от этой радиоуправляемой модели

Радиоуправляемые модели Юрия всегда очень необычные. Даже вид его новой модели оказался непохожим ни на какую другую.

Биплан-Гидроплан получился просто замечательный: летал он уверенно.

После того как я привык к его реакции на управление, начал пробовать взлёт и посадку на снег.

Несмотря на рыхлость снега, все поплавки полозья уверенно держали на нём эту радиоуправляемую авиамодель. Оказался возможным и вертикальный взлёт, что позволяет запускать модель с любой площадки.

В воздухе гидроплан устойчив, большой угол поперечного «V» его плоскостей обеспечивает управляемость только с помощью рулей высоты и направления.

Мотор модели биплана имеет даже излишнюю мощность. В принципе можно прекрасно «летать» на трети от его мощности. Если увеличить ее до двух третей то начинается флаттер винта, который можно исправить установкой другого вида винта – например DD.

Модель настолько устойчива в полёте и послушна рулям, что может быть «партой» для начинающих авиамоделистов.

Радиоуправляемый гидроплан своими руками – подробное фото изготовления

Оснащение радиоуправляемой модели

1.	Двигатель Turnigy 2730 – 3000
2.	Регулятор HK 15(18)А
3.	Сервомашины – 2 х 6 граммов, 1 х 12 граммов
4.	Винт 6х5 дюймов
5.	Приемник «Корона» синтезаторный, 35 МГц
6.	Аккумулятор 11.1 В 750 мА х Ч

Автор. Знаменитый в кругах авиамоделистов и просто интересный человек мастерящий очень интересные модели радиоуправляемых самолетов – Юрий Смирнов.

Источник