"Минуле і майбутнє авиамоделизма". Доронін Роман Олександрович - Дев'ята олімпіада (2011/12 н.р.) - Архів робіт - Каталог статей - Олімпіада з історії авіації та воздухопл

  1. 1. Введення:
  2. 2. Коротка історія авиамоделизма.
  3. 3. Використання досягнень великий авіації в моделизме. Реактивні двигуни.
  4. 4. Безколекторні двигуни.
  5. 5. Матеріали в моделизме. Технології виготовлення моделей.
  6. 6. Висновок. Сьогодення та майбутнє авиамоделизма.
  7. Деякі з моїх авіамоделей.
  8. 7. Джерела інформації:

Доронін Роман Олександрович

план:

1. Введення.

2. Коротка історія авиамоделизма.

3. Використання досягнень великий авіації в моделизме. Реактивні двигуни.

4. Безколекторні двигуни.

5. Матеріали в моделизме.

6. Висновок. Сьогодення та майбутнє авиамоделизма.

7. Джерела інформації.

1. Введення:

Цю тему я вибрав не випадково. Я сам є авіамоделістом, ходжу в секцію, запускаю моделі на поле, строю, беру участь в змаганнях і т.д. Тому ця тема мені близька, і я небайдужий до питань і проблем моделізму. Сьогодні не так багато дітей і підлітків займаються в секціях і гуртках авіамоделювання. Але, не дивлячись на невелику зацікавленість людей до цього виду спорту, мені подобається займатися моделізмом, в гуртку здобуваєш початкові навички роботи з матеріалами, вміння поводитися з верстатами, та навіть банальне «закрутити лампочку»! А яке це відчуття, коли модель, зроблена тобою, особисто тобою, коли ці бруски і рейки, листи фанери і рулони плівок, що перетворилися в красивий літак, злітають у небо під твоїм керівництвом! Тоді ти відчуваєш зовсім незвичайні почуття!

Через те, що я займаюся в секції, я безпосередньо на собі відчуваю брак фінансування і ставлення влади до технічної творчості. Але, тим не менш, це дуже захоплююча справа, тому я хотів би коротко висвітлити історію авиамоделизма, з чого все починалося і що дало розвитку справжнього льотного мистецтва.

2. Коротка історія авиамоделизма.

Людина з давніх пір намагався підкорити небо. Він спостерігав за птахами, стежив за їх польотом і мріяв коли-небудь злетіти вгору як вони.

Але, нарешті, в 1871 році іграшка, зроблена з кількох рейок, шматочків вощеного паперу і гумових ниток пролетіла 45 метрів. Ця іграшка стала першою авиамоделью, а її творець - Альфонс Пено - «хрещеним батьком» авиамоделизма. Ця подія стала стартовою точкою розвитку авіамоделізму. Авіамоделізм йшов в ногу з розвитком великої авіації. Удосконалювалися конструкції великих літаків - і авіамоделі, наслідуючи своїх «старших братів», покращували свої льотно-технічні характеристики, ставали все досконаліший і красивіше. Але і велика авіація теж почалася з іграшки. Одного разу двом малюкам їх батько, американський священик, подарував невелику авіамодель - дерев'яний планер. Ця людина навіть уві сні не міг уявити, що ці двоє дітей виростуть і стануть тими самими братами Райт - основоположниками великий авіації, які створять свій знаменитий «Флаєр 1» і дадуть поштовх до розвитку всієї великої авіації. Але все велике починається завжди з малого. Отже, на самому початку єдиним видом авиамоделизма були вільнолітаючі моделі: планера або, резіномоторние моделі (тоді єдиним видом мотора був гумомотор), але ось в 1914р. створили перший авіамодельний бензиновий двигун. Модель, оснащена цим мотором, пролетіла 51 секунду. Це був прорив! Цей рекорд був побитий тільки через 18 років.

Пізніше, в 30-х роках паралельно над проектуванням і створенням поршневих авіамодельних двигунів працювали відразу кілька винахідників самоучок. Особливо варто відзначити Білла Брауна - засновника знаменитої на сьогоднішній день компанії з продажу авіамодельних моторів - «Brown Junior». Маленькому Біллу, якому тоді було 7 років, батько подарував книжку про авіамоделях. Хлопчик дуже захопився створенням моделі-копії двомоторного літака, але за кресленням на моделі повинні були стояти два гумомотор, а на справжній машині були ДВСи. Біллу дуже хотілося, щоб у цій моделі були справжні маленькі моторчики, як в оригіналу. Вивчати конструкцію бензинового мотора він почав зі старого батьківського човнового мотора. Потім, під час своєї юності він не міг цим займатися, тому що його юність припала в період Великої Депресії, і йому доводилося перебиватися випадковими заробітками. Споруду він почав вже в старших класах технічної школи. Мотор ж вирішив робити двотактним - велика простота виготовлення і експлуатації. Кожну вільну хвилину Білл проводив в майстерні батька на першому поверсі будинку. Саморобними були всі деталі двигуна. Навіть мініатюрні свічки запалювання Браун зробив сам, на основі конструкції справжніх авіаційних свічок. Ізолятори свічок він виготовив з слюди, а також власноруч відливав все дрібних деталей. І, нарешті, його повністю саморобний двигун завівся! Пізніше, в 30-х роках паралельно над проектуванням і створенням поршневих авіамодельних двигунів працювали відразу кілька винахідників самоучок Пізніше він став це інтенсивно розвивати, випустив першу лінійку власних моторів і заснував компанію. Так, здавалося б, всього лише «дитяче захоплення» стало справою всього життя і принесло досить непогані дивіденди.

Поршневі авіамодельний двигуни все удосконалювалися - стали з'являтися як двотактні - так і чотиритактні мотори. Двотактні працюють на паливі - суміші касторової олії і метанолу, чотиритактні ж, як правило, на бензині (бувають і чотиритактні гартівні мотори, але вони набагато ненаситним, ніж бензинові). Переваги двотактних моторів очевидні - різноманітний спектр розмірів, що дозволяє їх встановлювати як на невеликі моделі - з розмахом до метра - так і на більш важкі моделі - з розмахом 1.5м і більш. Але вони, на думку багатьох моделістів, брудні і неекологічних. Четирехтактніков ж через неможливість зробити їх компактними, встановлюються, як правило, на великі літаки понад два метри. Вони економічніше, бензин дешевше і доступніше спеціального палива для двухтактників, але через невелику різноманітності розмірів, їх застосування обмежене моделями розмахом тільки більше 2 метрів. У чотиритактних двигунів ще й менші максимальні оберти, і, як наслідок, - менша потужність.

Таким був початок розвитку і вдосконалення авіамодельних поршневих моторів ...

Але Друга Світова, а слідом і Велика Вітчизняна війна в нашій країні, перервала практично всю авіамодельного роботу, припинилися масові змагання, закрилися лабораторії авіамоделювання, припинили свою роботу палаци піонерів, станції юних техніків. Але люди не кинули заняття авіамоделізмом. У 1943 році, незабаром після зняття блокади Ленінграда, в місті були проведені спортивні змагання. Через деякий час такі ж змагання були проведені в Москві. І в 1945 змагання такого роду проходили майже в усіх районах Радянського Союзу. Цей факт показує те, що навіть під час найтяжчих випробувань для країни авіамоделісти не кидати улюблену справу, і продовжували це робити, незважаючи на те, що не вистачало не тільки деревини та металу, а й шматка хліба. Мало того, вони не просто будували моделі, а ще й встановлювали на них рекорди! Так, наприклад, моделіст з Новосибірська Юрій Захаров домігся польоту сухопутної моделі на 1502 метра! Під час війни вчорашні хлопчаки - авіамоделісти з СЮТов, ДЮТов та інших гуртків проходили початкове навчання і ставали льотчиками, багато з яких потім отримували ордена і медалі за героїзм у важких боях. Взагалі, в радянські часи, в мирні і особливо військові професія льотчика була легендарною, овіяної романтикою і героїзмом. Цьому сприяли і знамениті льотчики-герої військових років В. Талалихин, І.Кожедуб, А.Покришкін, Д. Калараш, і герої мирного часу В.Чкалов, М.Раскової, П.Осипенко, М.Водопьянов і інші. З авіамодельного гуртка почали шлях в авіабудуванні легендарні генеральні конструктори: Павло Сухий і творець знаменитого російського винищувача СУ-27 Михайло Симонов. Захоплювалися побудовою планерів Олег Антонов, творець ракетної техніки Петро Грушин (генеральний конструктор зенітно-ракетного комплексу С-300), легендарний «головний конструктор» Сергій Корольов, перший космонавт Юрій Гагарін та інші.

3. Використання досягнень великий авіації в моделизме. Реактивні двигуни.

Особливий інтерес у авіамоделістів викликали нові досягнення в авіаційній техніці. Все нове моделісти зараз же намагалися переносити в авіамодельний практику. У роботах авіамоделістів, таким чином, знайшло своє відображення і поява реактивних літаків. Правда, ще в довоєнні роки моделісти будували моделі, забезпечені пороховими ракетами, а потім і моделі з рідинними реактивними двигунами. Практика, проте, показала, що порохові ракети як джерело енергії мало придатні для широкого використання в авиамоделизме, не кажучи вже про те, що саморобні ракети вибухають в самий невідповідний момент. Непридатними для масового моделізму показали себе і рідинні ракетні двигуни: вони вимагали дуже обережного поводження і ряду дефіцитних, малодоступних для авіамоделістів матеріалів. Можна тому сміливо сказати, що дійсне виникнення реактивного авіамоделювання та масової споруди літаючих моделей з реактивними двигунами треба віднести до моменту появи пульсуючих реактивних двигунів (ПРД). Особливий інтерес у авіамоделістів викликали нові досягнення в авіаційній техніці

Перший «народний» літаючий двигун розробив праотець всіх мікротурбін Курт Шреклінг в Німеччині. Почавши більше двадцяти років тому працювати над створенням простого, технологічного і дешевого у виробництві реактивного двигуна, він створив кілька зразків, які постійно вдосконалювалися. Повторюючи, доповнюючи і покращуючи його напрацювання, дрібносерійні виробники вже сформували нинішній вигляд всіх сучасних реактивних двигунів, які зараз ми можемо бачити на полицях авіамодельних магазинів.

Моделі з такими двигунами спочатку робили на корд - двох тонких сталевих нитках, одні кінці яких йшли на модель, а інші - на ручку управління. Таким чином, модель літала по колу, надійно утримується двома міцними тросами. Інакше не можна було - модель з реактивним двигуном мала дуже велику швидкість і єдиним засобом для забезпечення безпеки польотів на той момент було використання кордов. До слова, моделі того часу з ТРД виглядали незвично, вони відрізнялися від відомих компоновок і пропорцій стандартних авіамоделей: фюзеляж - трубка (в такий легше було помістити двигун), крило у них було маленьке і жорстке, профіль був тонкий, бо, як нам відомо , з аеродинаміки, чим тонше профіль - тим менше лобове опір. А аеродинаміка для цих моделей була ой як важлива - часом вони носилися зі швидкостями, що перевищують 150-200 км / год! Потім, з винаходом радіоуправління, реактивний двигун почали встановлювати на літаки, управляющиеся за допомогою радіосигналів. Літаки, оснащені таким двигуном, доводилося робити з композитних матеріалів, таким чином, досягалася жорсткість обшивки - адже на таких швидкостях твердість крила грає вкрай важливу роль. Для поліпшення аеродинаміки шасі стали виготовляти забираються - за допомогою сервоприводів. Найчастіше такі літаки авіамоделістів і раніше, і зараз містити невигідно - занадто велика витрата палива, високий рівень шуму, підвищена небезпека для оточуючих. Але безсумнівний плюс таких типів літака - копийность - не бачачи модель, можна подумати, що над тобою пролітає справжній реактивний винищувач.

4. Безколекторні двигуни.

Окремо варто згадати використання в моделизме асинхронного (бесколлекторного) електродвигуна.

До винаходу бесколлекторніка моделісти використовували звичайний колекторний мотор, який можна зустріти, розібравши будь-яку машинку або робота на пульті управління. До винаходу бесколлекторніка моделісти використовували звичайний колекторний мотор, який можна зустріти, розібравши будь-яку машинку або робота на пульті управління Але моделісти використовували підвищуючий редуктор для збільшення швидкості обертання гвинта (і, як наслідок - велика тяга). Використовувати ці мотори було невигідно: тяга двигуна, навіть з редуктором, була вкрай мала (у порівнянні з ДВСамі), тому ці мотори встановлювалися тільки на невеликі літаки (розмахом до 1 метра). Становище ускладнювалося ще й тим, що хімічна промисловість ще не досягла таких висот, як зараз, і тому на авіамоделях використовувалися збірки з NiMH акумуляторів - з тих акумуляторів, які ми можемо побачити, знову ж розібравши радіокеровану машинку. Основними недоліками цих акумуляторів були велику вагу і невеликий струм розряду. Але все змінилося при винаході асинхронного двигуна і літій-полімерних акумуляторів. По правді кажучи, прототип асинхронного трифазного двигуна був винайдений ще Ніколою Тесла, але потім його напрацювання забули і широко застосовуватися асинхронні двигуни почали тільки в кінці ХХ - на початку ХХІ століть. Як виявилося, безколекторні двигуни є справжньою знахідкою для авиамоделизма (та й не тільки). У бесколлекторного двигуна отстутствуют труться, що обмежує ресурс роботи двигуна тільки ресурсом підшипників. Також вони розвивають набагато більшу тягу, а укупі з використанням літій-полімерних акумуляторів, які здатні віддавати струм, в кілька разів більше ніж NiMH акумулятори, роблять ідеальним варіантом в якості ВМГ (гвинт-Моторна Група) для радіомоделі. Якщо раніше електромотоустановке пророкували недовге життя, то тепер, з появою асинхронних двигунів моделі з ними здатні змагатися навіть з великими моделями на ДВСах (до 3 метрів).

Таким чином, передбачення песимістичних моделістів зазнали краху - моделі з електродвигунами набувають все більшого поширення, і на відміну від ДВСов мають кілька незаперечних переваг:

1. Вони більш екологічні. Модель після польотів не доводиться протирати ганчіркою для видалення продуктів згоряння палива.

2. Нне потрібно витрачати час, щоб завести двигун. Досить рушити ручку на пульті - і мотор завівся сам. Особливо це актуально в морози.

3. Можливість застосування на невеликих літаках. Як говорилося вище, неможливо зробити ДВС на модель розмахом менше метра, а тим більше - на кімнатну модель.

Правда, головний недолік «електричок» - висока вартість ВМГ в порівнянні з ДВСамі.

5. Матеріали в моделизме. Технології виготовлення моделей.

Якщо найперші моделі літаків будувалися з нехитрих матеріалів: соснові рейки, цигарковий папір, казеїновий клей, фанера, то в наш час в авиамоделизме в якості основних конструкційних матеріалів застосовують різні склопластики, вуглепластики, пінопласти різних марок, різні сорти фанери і деревини. Особливо котирується у моделістів бальзам - вкрай легка (p = 120кг / м3) деревина світло - кремового відтінку. Це дерево широко застосовується в моделизме. Бальзам надзвичайно просто обробляти. При одному і тому ж вазі конструкції з бальзам виходять більш жорсткими, ніж, наприклад, з сосни (тобто у бальзам велика питома жорсткість). Радянські моделісти, напевно, пам'ятають часи, коли бальзам цінувалася мало не на вагу золота, а володів бальзового бруском прирівнювався мало не до небожителів. Найжорстокіший дефіцит бальзам був пов'язаний з тим, що це дерево виростає тільки в Південній Америці, а, як ми знаємо з історії, в ту пору СРСР був відділений від решти світу «залізною завісою», а тому бальзам поставлялася вкрай рідко і в невеликих кількостях. Зараз «залізна завіса» зник, бальзам з'явилася на прилавках всіх модельних магазинів і тепер її може купити будь-який пересічний моделіст. Ще один матеріал, пінопласти, використовують для заповнення пустот, як сполучна ланка між силовими елементами (наприклад, в крилі) і т.д.

Зараз все більшої популярності набирає стельова плитка, вид екструдованого пінопласту. Цей матеріал зручний тим, що він легко обробляється, у нього низька щільність, а також доступність і легкість споруди моделей. З цієї повітряної плитки в домашніх умовах коробчатую конструкцію з листового матеріалу побудувати куди легше, ніж, наприклад, взяти пінопластовий брус, а потім робити фюзеляж з цільного шматка.

За технологіями побудови моделі діляться на складальні За технологіями побудови моделі діляться на складальні   і формовані і формовані. Особливість набраних моделей - каркас з дерева (як правило з бальзам, сосни і фанери) і м'яка обшивка (авіамодельний плівки, цигарковий папір etc). Формовані або композитні ж моделі робляться шляхом формування в матриці склотканини з поліефірної смолою. Іноді використовується углеткань. Композитні моделі робити вигідно при дрібносерійному виробництві, тому що виготовлення матриці, її доопрацювання, шліфування - справи вкрай трудомісткі. Але при серійному виробництві це окупається - моделі з форм виходять однакові, красиві, до того ж, модель можна пофарбувати прямо в формі, що полегшує її виготовлення. Складальні конструкції більше підходять для одиночного виробництва, вони естетичні (хоча це моя суб'єктивна думка, можливо, когось більше привертають формовані моделі).

6. Висновок. Сьогодення та майбутнє авиамоделизма.

На жаль, в наш час Інтерес до авіамодельного спорту значний знізівся. Много хто считает его днем ​​вчорашнім. Практично він тримається на ентузіазмі невеликої кількості людей, які і не дають йому померти, практично всі змагання і заходи організовуються за рахунок спортсменів і їхніх спонсорів.

За часів СРСР авіамоделізму чинився великий увагу: в кожному місті було по кілька ДЮТов, СЮТов і т.д., в гуртках кожному хлопчику виділялося необхідну кількість матеріалів, пальне, в кожному великому місті було кілька кордодромів для запуску моделей. Зараз фінансування припинилося, а майданчики для запуску авіамоделей давно продані владою під гаражі і автостоянки. Але і сучасні хлопчаки із задоволенням майструють своїми руками повітряних зміїв і літаки і самі ж заробляють гроші на необхідні матеріали - торгують моделями власного виготовлення. А запускати моделі їздять за місто, завдяки допомозі бувалих спортсменів.

Зараз в наявності процес перетворення авиамоделизма - різновиди технічної творчості, в якому складовими успіху є не тільки особисті якості, а й характеристики техніки - в вид спортивного розваги. В даний момент з'являється така тенденція, що будь-який бажаючий купує в магазині літак і лише вчиться на ньому літати, не віддаючи свій час і сили на будівництво, доведення моделі до ідеалу - тепер це за нього зробив виробник моделі. Не знаю, добре це чи погано, але, на мій погляд, це явище відходить від поняття «авіамоделізм». Сьогодні моделизм поступово стає частиною індустрії розваг. Це пов'язано, перш за все, з тим, що авіамоделізм втратив функцію прямого профорієнтації. Адже раніше все авіаційні заводи і КБ мали свої авіамодельний лабораторії, де виховували майбутніх інженерів і висококваліфікованих робітників для авіаційних підприємств. Скасовано пільги для вступу в авіаційні вузи для дітей, захоплених авіамоделізмом: абітурієнти, які володіють знаннями з історії авіації, авиамоделизма і мають певну інженерну підготовку (все-таки, щоб створити модель, потрібно багато знати і вміти), надходять на тих же умовах, що і учні, просто розбираються у фізиці, математиці. Як наслідок - в моєму місті Хабаровську за часів СРСР було 16 (!) Авіамодельний гуртків, а тепер залишилося тільки 2, відмінилися пільги при вступі до МАІ. Увага влади до авіамоделізму знизилося, що не розуміється значення технічної творчості для країни в цілому. Я вважаю, що для того щоб виправити ситуацію з моделізмом в нашій країні, по-перше, необхідно фінансувати СЮТИ та інші гуртки на державному рівні. Також необхідно виділити кошти для побудови кордодромів і спеціалізованих авіамодельних майданчиків. Ось так, наприклад, йдуть справи в Америці: Зараз в наявності процес перетворення авиамоделизма - різновиди технічної творчості, в якому складовими успіху є не тільки особисті якості, а й характеристики техніки - в вид спортивного розваги Вкрай необхідно фінансувати спортсменів, які виїжджають на міжнародні змагання - як правило, ці спортсмени самі оплачують собі і квитки на літак, і проживання, і харчування, а це дуже дорого і не всі можуть дозволити.

За нинішньої ситуації зникнення авиамоделизма як виду технічної творчості, нехай і повільно, але неминуче. А це тягне за собою, я вважаю, втрату талановитих і обдарованих кадрів, нестандартних і геніальних ідей. Тому всі види технічної творчості необхідно підтримувати і фінансувати на державному рівні.

Деякі з моїх авіамоделей.

- Радіокерована модель літака - Радіокерована модель літака. ВМГ - асинхронний безколекторний двигун. Як органи управління використовуються елевони - два керма, які можуть рухатися в однофаз (таким чином виповнюється функція керма висоти), так і в протифазі (елерони). На модель двигун поки що тимчасово не встановлено.

- Радіокерована модель літака Вжик - Радіокерована модель літака "Вжик". ВМГ - також безколекторний мотор. Літак виконаний за схемою "літаюче крило". "Вжик" в польоті:

- Радіокерована модель літака Alula - Радіокерована модель літака "Alula". Планер для ширяння в динамічних потоках. Виконана за схемою "літаюче крило" з обратнойй стреловидностью. Зворотній стреловидность дає перевагу в стійкості на околосривних швидкостях

7. Джерела інформації:

1. http://www.f1u.org/articles/other/179-aeromodelling-after-war

2. http://www.rcdesign.ru/articles/engines/fuel_engines_history

3. http://russian-bazaar.com/ru/content/5319.htm

4. http://www.avmodels.ru/articles/retro02.html

5. http://f2b.io.ua/s103846/stranicy_istorii_avimodelizma._god_2002

6. http://www.rcdesign.ru/articles/engines/fuel_engines_history

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008