"Зелёный" - двухметровый планер для спокойных полетов. Планеры — тихие самолеты Планер имеет

Встречный ветер, облака, природные пейзажи, грация и спокойствие. Нет, это не мечта каждого хиппи (хотя... кто его знает). Это знакомо любому человеку, который интересуется таким видом спорта, как планеризм. Ну, спорт или не спорт, решать вам самим, но хобби отличное. Планеризм - что же это такое? Конструирование моделей «самолетиков» и практическая реализация их. Запуск, полет, корректировка, снова запуск и так далее. По большей мере планеризм - это детская игра для взрослых дядей и тетей. Конструкции планера не повторяются, каждый самолетик индивидуален. Отсюда и интерес: построить новое, не виданное раньше. В общем, главный центр, вокруг которого завязаны все действия, - это планер. Именно в нем заключена философия планеризма. А как его делать, этот самолет? Вопрос усилия и желания.

Выбор модели

Самодельный планер должен обладать некоторыми качествами, которые можно отметить и у его коммерческого собрата. Во-первых, самолет, как и запланировано, должен летать, причем долго. Во-вторых, модель должна быть крепкой, чтобы при ударе с землей она не разбивалась на составные части.

И, в-третьих, грацию полета еще никто не отменял, чем «правильнее» летит планер, чем ровнее его траектория, тем лучше. На первый взгляд легко. Но нет. Именно этих характеристик планеристы добиваются от своих детищ годами, совершенствуя и улучшая свои модели.

Неплохо бы сразу разобраться с конструкцией. Каким будет планер? Своими руками трудно добиться правильности, поэтому стоит хоть как-то придерживаться общих правил. Начинающим бывает тяжело делать сложные модели, поэтому стоит придумать что-нибудь легкое, но не менее элегантное, чем покупные варианты. Итак, есть две конструкции планеров, которые не требуют особых сил и затрат. Благодаря этому они замечательно подойдут. Первый планер совсем легкий. Он основан на примере конструктора. Данный экземпляр будет собираться, корректироваться, запускаться прямо на месте «испытаний». Второй самолетик будет сборным, цельным и более устойчивым. Но, как понятно, его изготовление - это тяжелый и кропотливый труд. Не каждый начинающий планерист построит его с легкостью.

Чертежи планеров - краткое ознакомление

Для первого и второго планера набор ресурсов будет почти одинаковым. Деревянные брусочки, шпагаты, обязательно клей (на нем, собственно, не рекомендуется экономить как в количественном плане, так и в качественном), потолочная плитка, кусочек фанеры. В общем-то, можно начинать.

Размеры первого планера

Как известно, первый самолет будет ну очень легким. Его узлы будут крепиться с помощью канцелярских резинок и клея.

Поэтому точности тут не стоит придерживаться. Стоит помнить всего лишь несколько правил. Длина планера не должна превышать метра, а размах крыльев - полтора метра. Остальное - на личные представления.

Размеры второго планера

Вот тут-то стоит подумать о качестве изготовления. Ведь детали цельного самолета должны быть подогнаны до миллиметра. Чертежи планеров всегда должны отвечать изготовляемым моделям, иначе они не полетят. Итак, сложная модель должна обладать следующими размерами.

В длину самолет сможет «вырасти» на восемьсот миллиметров. Ширина размаха крыла будет составлять тысячу шестьсот миллиметров. Внимание, новая величина - высота. Что в неё входит? "Рост" фюзеляжа и стабилизатор. Все это выйдет на сто миллиметров. Главные числа известны, поэтому стоит приступать к работе.

Планер своими руками - версия простая

Практику еще никто не отменял, поэтому, чтобы чего-либо достичь, стоит потрудиться. С конструированием планеров все то же. Но не стоит забывать, что есть и легкий путь: создать самолет, который не нуждается в кропотливом труде. Самолет-конструктор - самый легкий путь к тому, как сделать легкий планер своими руками. Очень просто. Во-первых, он не будет обладать большими размерами, что существенно снизит время на обработку.

Ход работы. Для начала нужно вырезать из потолочной плитки основу планера, то есть его крылообразные части. Следует смастерить прямоугольники из вышеперечисленного материала таким образом, чтобы они имели размеры семьдесят сантиметров на сто пятьдесят (собственно, это само крыло), сто шестьдесят на восемьдесят сантиметров (это горизонтальный стабилизатор), восемьдесят на восемьдесят (это вертикальный стабилизатор). Основные части стоит вырезать аккуратно, периметр обточить наждачной бумагой, чтобы не было зазубрин. Каждый узкий край стоит закруглить, так и планер будет выглядеть элегантней, и аэродинамические качества улучшатся. Далее стоит перейти к изготовлению нервюров. Это специфические части, придающие конструкции крепость. Нервюры можно сделать из обычных щепок, обточив и придав им нужную форму заранее. Собственно, дальше нужно прикрепить с помощью клея деревяшку к середине крыла так, чтобы она выглядывала за края. Главная часть готова. Теперь дело дойдет до изготовления тела планера. Оно будет состоять всего лишь из длинной тонкой палочки и стабилизаторов. Маленькие округленные квадратики стоит склеить вместе, чтобы получилось некое подобие трехмерной буквы «Т». Её надо прикрепить к хвостовой части. Итак, все части готовы. Осталось соединить все вместе с помощью резинок.

Сложный самолетик

Легко сделать детский планер своими руками. «Взрослые» же модели требуют определенных усилий и больше времени на конструирование. Зато результат того стоит. Изготовление полноценного планера начинается с подготовки крыльев. Их тщательно и точно вырезают, шлифуют. Форма крыла может быть самой разной. От плоской до округлой. Сложные планеры отличаются наличием противовесов. Они придают устойчивость модели. Телом планера могут быть деревянные бруски обтекаемой формы. Остальное: крылья, стабилизаторы, киль - все то же, что и в предыдущей версии. Только с одним маленьким отличием: данные части закрепляют с помощью клея. Поэтому любые изменения после запуска невозможны. Именно поэтому так важно все просчитать заранее.

Урок для учащихся 7 класса в рамках темы «Воздухоплавание»

Подготовил: , учитель физики, I кв. к.

МКОУ «Колыбельская СОШ», Лискинский район

Цели:

Познавательные

Воспитательные

Развивающие

Оборудование : компьютер, интерактивная доска, слайды: схема планера, фотографии белки – летяги, летающей рыбы, планеров и другие; портрет Даниила Бернулли, крылатки клена, ясеня, бумага, установка для запуска планера

· Демонстрации : закона Бернулли, полета бумажного самолетика, полета крылатки клена, ясеня, полета модели планера

Выставка

Звучит песня, из кинофильма «Небесный Тихоход», «Первым делом самолеты» Вступительное слово учителя Прозвучавшая песня говорит о том, что сегодня речь пойдет о воздухоплавании. Энциклопедический словарь дает следующее определение термина «воздухоплавание»: «Воздухоплавание - перемещение в воздушном пространстве при помощи летательных аппаратов. В соответствии с международным воздушным правом к числу последних относятся: 1) летательные аппараты, подъемная сила которых создается заключенным в оболочке газом, это, например, воздушные шары , дирижабли; 2) летательные аппараты, подъемную силу которых создают потоки воздуха, обтекающие крылья, например самолеты (в том числе планеры, вертолеты и ракетопланы), а также парашюты и воздушные змеи». (На доске)

Мы с вами заглянем только на одну страничку воздухоплавания: мы поговорим о планерах.ФОТО планер

Пла́нер , планёр (фр. planeur , от лат. planum - плоскость) - безмоторный (исключение - класс мотопланеров) летательный аппарат тяжелее воздуха, поддерживаемый в полете за счет аэродинамической подъемной силы, создаваемой на крыле набегающим потоком воздуха. (На доске)

Подъемная сила, действующая на крыло самолета, возникает согласно закону, открытому в 1738 г. петербургским академиком Даниилом Бернулли: (на экране фото Бернулли) Давление в жидкости, текущей в трубе, больше в тех частях, где скорость ее движения меньше, и наоборот, в тех частях, где скорость больше, давление меньше. Закон Бернулли относится не только к жидкости, но и к газу, если газ не сжимается на столько, чтобы изменился его объем. В узких частях труб скорость течения жидкости велика, а давление мало. Можно подобрать такое маленькое сечение трубы, что давление в потоке будет меньше атмосферного.

Опыты:

Если взять полоску бумаги и дуть вдоль ее поверхности, то полоска поднимется вверх. Давление газа над полоской меньше давления снизу. Если сильно дуть через соломинку над легким шариком от пинг-понга, то это приведет к такому уменьшению давления сверху, что давление на шарик снизу должно будет поддерживать его висящим в воздухе.

https://pandia.ru/text/78/053/images/image004_102.jpg" width="262" height="168">

Одним из самых выдающихся покорителей воздушного пространства в мире растений является семя тропической лианы занонии, размах крыльев которого достигает 15 сантиметров.

Конструкторы первых летательных аппаратов строили планеры типа «летающее крыло», которые в точности копировали устройство семени тропической лианы.

DIV_ADBLOCK620">

https://pandia.ru/text/78/053/images/image008_69.jpg" width="159" height="229">

Не будь такого поистине гениального приспособления, плоды падали бы с дерева более или менее отвесно. В результате они прорастали бы в тени кроны материнского дерева, и молодые побеги вынуждены были бы вести между собой конкурентную борьбу за свет и жизненное пространство.

Еще однин летательный аппарат типа «несущий винт». Это плод ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior). Его «лопасть» подобно лопасти пропеллера самолета, несколько изогнута.

https://pandia.ru/text/78/053/images/image010_52.jpg" width="133" height="207 src=">

На снимке - лопасть воздушного винта спортивного самолета. Верхний и нижний концы ее несколько развернуты относительно оси винта.

На снимке совмещены в масштабе контуры крылатки ясеня (штриховая линия) и лопасти пропеллера крупного пассажирского самолета (сплошная линия). Отчетливо видно, что основные технические характеристики обеих конструкций (отношение ширины к длине и величина угла атаки) совпадают.

Учащиеся запускают плоды – крылатку клена и крылатку ясеня и наблюдают за их полетом.

Ученик. Типичными представителями планеров в живой природе являются белки-летяги и летучие рыбы. Своими летательными перепонками они пользуются для совершения больших прыжков.

ФОТО белка - летяга

Белка-летяга внешне похожа на небольшую короткоухую белку, но между передними и задними ногами у неё имеется широкая кожная складка - летательная перепонка. Перепонка покрыта мехом; расправляется в планирующем полёте. Спереди она поддерживается длинной косточкой, идущей от запястья. Летяга способна спланировать между деревьями на 50 м. же Когда летяга планирует с дерева на дерево, она широко расставляет лапы, и перепонки растягиваются. Меняя натяжение перепонки, зверек получает возможность маневрировать во время полета. Хвост также участвует в «управлении полетом» и, кроме того, выполняет роль тормоза. Интересно, что перед посадкой летяга принимает вертикальное положение и прицепляется к стволу дерева всеми четырьмя лапами..jpg" alt="Новости" align="left" width="600" height="611 src=">

ФОТО летающей лягушки и летающего кальмара

Они способны развить в воде такую скорость, что затем пролетают над водой более 50 м, поднимаясь над ней на высоту до 7 м.

Планировать над водой могут и осьминоги некоторых видов.

Учитель

Наблюдения за полётами птиц, явлениями в неживой и живой природе, побудили человека строить махолёты и целое семейство летательных аппаратов (дельтаплан, параплан и др.), использующих приёмы свободного полёта (парение в восходящих потоках, разгон и выход из пике).

Конструкции, способные к планирующему полету, известны человечеству с древности. Существуют доказательства существования планеров в Древнем Египте (2500-1500 гг. до н. э.) В 1853 сэр Джордж Кейли сконструирован первый планер, поднявший человека в воздух.

Расцвет планеров пришёлся на 20-30-е годы XX века, когда начался настоящий бум планерных школ. Многие пилоты второй мировой войны совершили свои первые полёты в этих школах. Доступность и относительная дешевизна способствовали широкому распространению планерного спорта после окончания войны. В настоящее время планерный спорт является общепризнанным и массовым увлечением в развитых странах. Примерами планера являются с детства каждому знакомые бумажный самолётик, бумажный голубь. Конкурс бумажных самолетиков (учащиеся изготовляют самолетики из бумаги) Звучит музыка. (Оценивается внешний вид, процесс запуска и дальность полета самолетика) Учащимся вручаются жетоны с количеством баллов, соответственно занятому месту.

Устройство планеров

Ученик

Планеры в зависимости от назначения делятся на учебные, спортивные, десантно-транспортные. Ознакомимся с устройством планера.

Планер состоит из следующих основных частей: крыла с органами поперечного управления - элеронами, фюзеляжа (фермы), оперения и посадочного устройства - шасси.

Крыло - важнейшая часть планера, создающая подъемную силу, необходимую для удержания его в воздухе. Крыло планера имеет простую конструкцию: оно состоит из двух симметричных половин, которые крепятся к ферме фюзеляжа за корневую часть лонжерона.

Лонжерон - это мощный продольный элемент набора крыла (оперения, фюзеляжа), предназначенный в основном для работы на изгиб и частично на кручение.

Фюзеляж - это корпус планера, соединяющий в одно целое все его части.

Оперение служит для уравновешивания сил, действующих на планер в полете, для обеспечения его устойчивости и управляемости.

Стабилизатор и киль закреплены на планере неподвижно. Они придают ему продольную и путевую устойчивость, автоматически восстанавливая режим полета в случае его нарушения, например, при порыве ветра.

Руль высоты, руль направления, а также элероны на крыле служат для изменения траектории полета планера, т. е. являются органами управления .

Ученик представляет исследовательскую работу: «Исследование дальности полета планера»

Цель исследования: исследование зависимости дальности полета от расположения фюзеляжей

Гипотеза: дальность полета зависит от расстояния между фюзеляжами

Оборудование: три бумажные модели самолетов с различными расположениями фюзеляжей.

Проведение эксперимента: запустить модели с пусковой установки, установленной на высоте 1м.

Вывод: дальность полета наибольшая у модели с фюзеляжами по центру крыла.

Ученик

ФОТО двух парящих планеров

Вдали от бренной суеты сует,

Летела парочка влюбленных самолетов

И золотил им крылья солнца свет.

Что им Земля? – лишь отправная точка,

Полет и небо – символы добра.

Паренье чувств в пространстве мощном -

На небесах лишь сбудется мечта

Они летят, полетом наслаждаясь!

Ой, как не скоро выпустят шасси!!!

Им, двум крылатым, вечностью казалось

Сплетенье времени, полета и любви.

Плетут влюбленные узоры пилотажа

Крыло к крылу – как песня высоте!

И в их любви - ни капли эпотажа

Два самолета в небе, порознь на земле…

Красив полет – картина без оправы:

В небесном море лишь две пары крыл,

Им нет границ, не разлучают страны

Любовь небесную, полета страстный пыл…

Ученик

Планеры нашли широкое применение во время Великой Отечественной войны. Во всех войнах противники старались перебрасывать своих солдат и боеприпасы тайком друг от друга.

В тридцатые годы советские конструкторы летательных аппаратов нашли оригинальное решение этого вопроса - перевозить бойцов на специальном планере, буксируемом за самолетом. Это был первый в мире десантный планер. Его спроектировали и построили в 1932 году в Москве, в институте Наркомтяжпрома под руководством инженера Б. Урлапова. Бойцы располагались в толще крыла - головой вперед, по восемь человек в каждом полукрыле - слева и справа от фюзеляжа. Когда воздушный поезд пролетал над местом, куда надо было доставить бойцов, их сбрасывали на парашютах. Десантные планеры использовались на фронтах Великой Отечественной войны в ряде операций по снабжению партизан боеприпасами, провиантом и людьми. Такие операции, в частности, проводились в 1943 году на Калининском фронте. С 6 по 20 марта 1943 года планерно-десантное подразделение 3-й воздушной армии, размещавшееся на прифронтовом аэродроме в районе Старая Тропа, вблизи Великих Лук, провело операцию по снабжению партизан. В операции принимало участие 35 планеров А-7 и 30 планеров ГР-29. За 12 суток по ночам было переброшено к партизанам 50 т боеприпасов, 150 бойцов-подрывников и 106 человек руководящего состава, а также специальное оборудование для партизанской и подпольной политработы, в том числе 5 типографий и 16 радиостанций. Все это было переброшено за 96 боевых вылетов. Буксировщиками при этом работали двухмоторные бомбардировщики . Наибольшее распространение в воздушно-десантных войсках в ту пору получил планер конструкции. Его называли «небесный вагон».

Ученик Современные планеры отличаются большим разнообразием: начиная от сверхлегких, весом в десяток килограммов и скоростью полета чуть больше скорости лошади, и заканчивая космическими челноками, стартовой массой более 100 тонн и скоростью на орбите 28000 км/ч - любой крылатый космический корабль снижается в атмосфере и садится в режиме планера, хотя по своим лётным характеристикам мало напоминает обычный планер.

Существует книга рекордов для планеров:

максимальная дистанция, пройденная на планере - 3009 км, высота более 12000м, скорость более 150 км/ч

Ученик Планеры находят широкое применение. Они применяются:

1) Исследовательская работа. Парящие планеры с успехом используются для исследования метеорологических явлений. Вследствие отсутствия вибраций от силовой установки эти летательные аппараты представляют собой идеальные платформы для установки на них метеорологических приборов.

2) Маневры. Практически все фигуры высшего пилотажа, совершаемые моторными самолетами, были выполнены на безмоторных планерах. Это петли, бочки, полет в перевернутом положении, штопор.

3) Обучение. Для обучения пилотов используют двухместный планер, в котором инструктор сидит вместе с учеником и объясняет ему все действия, совершаемые при буксировке, свободном полете и посадке, включая выход из аварийных ситуаций. Он также наблюдает за поведением ученика и исправляет его ошибки. Практический опыт, приобретаемый планеристом, является гарантией успеха в обучении искусству пилотирования самолета и предпосылкой для совершенствования в любой другой области авиации.

4) Соревнования. По планерному спорту проводятся международные, национальные, региональные и местные соревнования. Первый чемпионат мира по планерному спорту был проведен в Германии в 1937.

Учитель Один из видов парения планера - скольжение с вершины горы в долину. Восходящие потоки воздуха над склоном горы или отвесным берегом могут долго удерживать планер в воздухе Парящий планер можно направить навстречу ветру, преодолевая при этом большие расстояния. Восходящие потоки воздуха могут простираться до высот, в несколько раз превышающих высоту препятствия, и начинаться довольно далеко от наветренного склона. Мощные восходящие потоки воздуха возникают на фронте урагана или грозы. Эти потоки иногда используют для подъема планеров на большие высоты и перелетов на большие расстояния. Часто полеты планеров осуществляются над облаками. Некоторые из этих облаков выстраиваются в регулярную шеренгу, приглашая опытного планериста совершить прогулку по воздушным волнам. Открываются виды необыкновенной красоты.

Звучит песня Ю. Антонова «Долгожданный самолет»

Показ слайдов, демонстрирующих полеты планеров. (Можно найти в интернете)

Учитель Сделать планер своими руками – это непростое, но очень увлекательное занятие. Нужно проявить терпение, умение, аккуратность, точность. Наши ребята проделали такую работу: они склеили модели планеров своими руками по выкройкам и чертежам. (Выкройки и чертежи для изготовления планеров распечатаны из интернета и заранее розданы детям. Склеить планер – это домашнее задание для учащихся)

Но оказывается изготовить планер – это пол – дела. Нужно научить его летать. Посмотрим, как это у нас получится.

Конкурс планеров (оценивается внешний вид, процесс запуска и дальность полета планера) Учащимся вручаются жетоны с количеством баллов, соответственно занятому месту.

Объявление победителей по общему количеству баллов. Подводятся итоги урока.

"...вместо того, чтобы посредством продукта ещё довоенных технологий

превращать в шум и вонь сок из мёртвых динозавров, можно при помощи

современного, аэродинамически совершенного снаряда, рельефа земной

поверхности и собственных навыков превращать энергию солнца и ветра

в пройденные километры маршрута, десятки и может быть даже сотни

километров за раз..."

Ю. Герчиков.

Звучит красиво, не так ли? И не менее красиво выглядит. Парящий в абсолютной тишине планер, плавные развороты, минуты и минуты полёта. Даже если и есть мотор - то он нужен только для того, чтобы вывести планер на необходимую высоту, а потом - парить. Да, всё это прекрасно, но... Как всегда, существует маленькое "но", которое способно отравить нам жизнь. Чем дольше летаешь на планерах, тем меньше обращаешь внимание на такие вещи, как полёт в зоне (Планер? Зона? Какой идиот намерен искать термики в зоне?!), управление скоростью, манёвры, построение посадочной "коробочки" и многое другое. Одним словом - в устрашающем темпе теряются навыки пилотирования быстрой, маневренной модели. А это уже может быть откровенно опасным для окружения - всякое в жизни случается.

Итак, решено! Необходимо иметь модель, которая позволит поддерживать на нужном уровне умение пилотирования. Её нет? Будет, я её построю немедленно!

Техническое задание и выбор концепции

Проектирование каждого летательного аппарата, реального или модели, начинается с технического задания. Не стоит изобретать колесо - всегда важно знать, что именно будем строить в каждом конкретном случае. Итак:

модель должна быть скоростной
модель должна быть маневренной
модель должна быть в состоянии выполнить элементарные фигуры пилотажа
модель НЕ должна быть самолётом, предназначенным исключительно для пилотажа либо так модного ныне 3D...
модель должна быть относительно небольшой в размерах
модель должна иметь низкую нагрузку на крыло
модель должна быть максимально простой и технологичной
модель должна быть максимально недорогой

Вроде бы всё. Или я что-то пропустил? Смотрим ещё раз.

Скорость, маневренность и элементарный пилотаж позволят восстановить навыки управления, поправят рефлекс. Но меня не интересует самолёт-пилотажка. То есть абсолютно не интересует. Все эти бесконечные разговоры о каком-то "висении" (пусть мне расскажут - зачем это нужно? Или это очередная мода?), snap roll, torque roll... Никогда не увлекался пилотажем и далее не намерен.

Небольшие размеры модели позволят перевозить её в компактном виде (собранную или разобранную) в небольшом автомобиле. Кроме того, такая модель занимает мало места на стеллаже, да и пыли меньше на неё садится...

Низкая нагрузка на крыло позволит стартовать с руки без осложнений, облегчит посадку на ограниченной площадке, упростит управление и снизит скорость сваливания.

Простота, дешевизна и технологичность. Ну нет у меня желания сидеть в мастерской два месяца. Хочу быстро построить и пойти летать. И не вкладывать неизвестно какие суммы в то, что в конечном итоге закончит свою жизнь как кучка щепок на камнях. Что получается - строю гоночную модель - что-то приближённое к F5D, или хотя бы отдалённо такую модель напоминающее.

Технологические требования и компоновка

С концепцией определились. Переходим к компоновочным и техническо-технологическим требованиям. Чем я располагаю, из каких материалов будет строиться модель? Как она будет выглядеть? Какой мотор и батареи будут установлены?

Итак: свободнонесущий моноплан нормальной аэродинамической схемы с верхним расположением крыла. Отсутствие каких либо взлётно-посадочных приспособлений. Доступ к внутрифюзеляжному пространству после снятия крыла. Хвостовое оперение - Т-образное. Планер модели - цельнодеревянный, основным конструкционным материалом будет бальза. Крыло - неразъёмное, лонжеронной КСС с работающей обшивкой. Фюзеляж - полумонокок, без выделенных силовых элементов.

А теперь всё то же, но нормальным языком. Почему моноплан - понятно, я до сих пор не встречал скоростных бипланов или других многокрылых аппаратов. Нормальная аэродинамическая схема подразумевает мотор с пропеллером спереди, за ним крыло, потом хвостовая балка, оперение. В общем - самолёт, к которому все привыкли. Верхнее расположение крыла радикально упрощает конструкцию фюзеляжа и облегчает доступ к его внутреннему пространству. Удобно менять батареи, монтировать оборудование, да и строить проще. Шасси нам ни к чему, сажать придётся на неприспособленные площадки, а стартовать с руки. Т-образное оперение менее подвержено поломкам при посадках без шасси на каменистые площадки в горах. Ну и как стильно выглядит! Планер - цельнодеревянный по ряду простых причин. Бальза - относительно недорогой, доступный и простой в работе материал. В условиях моей домашней мастерской проще всего строить из бальзы. Крыло буду делать наборное - сам не имею возможности вырезать сердечник крыла из пенопласта, а попросить кого-либо довольно проблематично. Один лонжерон поставлю в точке максимальной толщины профиля. Сплошная работающая обшивка всего крыла опять-таки из бальзового шпона. Жесткость, точность соблюдения профиля - это плюсы такой конструкции. Сложность в постройке - самый большой минус.

С фюзеляжем точно такая же история. Сложная форма предполагает стекло-угле-композитные конструкции либо скорлупы, гнутые из шпона. Долго, дорого и сложно в тех условиях, которыми располагаю. Поэтому построю простую коробочку с небольшими скруглениями в углах. В первом приближении готово, можно переходить к расчётам.

Расчёт планера

Для начала определимся с максимальным весом модели и удельной нагрузкой. Что имеем?

Весьма немало. Если задаться малой удельной нагрузкой - планер придётся строить очень лёгким, что не упрощает задачи. Положим на планер 200 г, пока. Расчётный вес модели получается 641 г. Начнём строить, а там видно будет. Какую удельную нагрузку принять? Думаю, что-то в границах 32-35 г/кв.дм. По своему опыту знаю, что с такой нагрузкой относительно несложно летать.

Начнём расчёты. Естественно, все базовые калькуляции сведены в несколько таблиц. Выделенные красным поля - это те величины, которые я изменяю при расчётах, все остальные значения с ними связаны и изменяются автоматически. Как видно, я оперирую только семью значениями: вес модели, удельная нагрузка, отношение площадей крыла и горизонтального оперения, удлинение крыла, удлинение оперения, коэффициентом сужения крыла и оперения, коэффициентом статической устойчивости. Просто и быстро. Для многих эта упрощённая методика может выглядеть знакомо, не так ли? Да, это Мерзликин...

Результаты правой колонки принимаем как исходные данные для дальнейших расчётов и переходим к следующей таблице.

Здесь уже немного сложнее. Рассчитываем числа Re для ряда предполагаемых скоростей, моменты горизонтального и вертикального оперения, некоторые нагрузки.

Результаты расчетов:

Немного пояснений к приведенным расчётам. Все величины представлены в империальной системе. Первые три таблицы - это ничего более, чем простой расчёт площадей, длин и прочих геометрических характеристик крыла и оперения. Для их заполнения неплохо выполнить эскиз модели, откуда проще всего взять необходимые данные. Ну а эскиз выполняю, базируясь на данных самой первой таблицы.

Таблица 5 - это уже расчёты стабильности модели, моментов горизонтального и вертикального оперения и иных связанных параметров. Данные для части расчётов берём из таблицы 6. Наверное, не сумею достаточно подробно изложить всю теорию, скрытую "за", поэтому всем заинтересованным более детальным описанием использованных приложений предлагаю самостоятельно с ними ознакомиться на: http://www.geocities.com/jebbushell/COOKBOOK.htm .

Так будет выглядеть расчитанное крыло в плане. Небольшая обратная стреловидность теоретически поправит характеристики модели при полёте на скоростях, близких к скорости сваливания. Улучшит управляемость, сделает сваливание не таким резким. Но это теория, как будет в практике - посмотрим. Довольно давно не утихают споры о преимуществах и недостатках крыльев обратной стреловидности. Как обычно, нет однозначных положительных либо отрицательных результатов. Но всегда можно проверить это на собственном опыте.

А здесь - распределение подъёмной силы по размаху:

Довольно сильно отклонено от идеального эллипса, но что делать... Простота требует жертв! Чтобы добиться идеального эллипсоидального распределения подъёмной силы, нужно долго работать над подбором формы крыла в плане, углами атаки, выбором профиля крыла в корне и на законцовке...

Теперь - распределение коэффициента подъёмной силы по размаху

Да уж... Устойчивой эта модель не будет никогда. И лёгкой в пилотировании тоже. Быстрое и резкое сваливание на крыло гарантировано. Почему? Cl, или же коэффициент подъёмной силы, можно принять как определение, насколько "тяжело" работает данный профиль. Плоский график распределения Cl предполагает одинаково нагруженное крыло в каждой его точке по размаху. Срыв потока наступит в первую очередь в точке наивысшей нагрузки (где тонко, там и рвётся...). Рассматривая распределение Cl, видим, что не все части крыла работают одинаково. В моём случае ясно, что ближе к законцовке нагрузка растёт, значит, и срыв будет наступать в первую очередь именно там. И естественно - резкое уменьшение подъёмной силы и сваливание на крыло. Конечно, есть и положительные стороны, такие как большая маневренность по крену и другие. Но в конце концов, я не строю устойчивый самолёт, скорее наоборот - неустойчивый в самом заложении. Кроме того, принятый коэффициент статической устойчивости (0,45) предопределяет некоторую резкость при манёврах в горизонтальной плоскости. Пора определиться с профилем крыла.

Довольно часто в гоночных моделях используют профили серии MH (Martin Hepperle, разрабатывал профили для Team LOGO), HD (Hannes Delago, разрабатывал профили для Team ARIANE). Разработаны специально для гонок F5D, имеют великолепные характеристики и абсолютно не годятся для наборных крыльев. Даже если это крыло с жёсткой обшивкой. Поищем нечто близкое, но попроще. Как, например S6061 или же S6062. Правда, второй слишком уж тонковат, будут проблемы с прочностью. Поэтому остановимся на S6061.

Отличий не так уж много, на первый взляд, но...

MH 42 - max camber 2,09% at 35,09% of the chord; Leading edge radius 0,4615%
S6061 - max camber 1,75% at 41,20% of the chord; Leading edge radius 0,6096%

Большая кривизна и относительная толщина МН42 даст нам больший коэффициент подъёмной силы (за который заплатим большим коэффициентом сопротивления), но меньший радиус передней кромки сделает этот профиль более срывным, по сравнению с S6061. А при моём по определению неустойчивом крыле это не есть наилучший выбор.

Если сравним поляры, то оказывается, что S6061 имеет чуть более широкий эффективный диапазон чисел Re, чуть больший коэффициент Cx, поляра его проходит менее полого при отрицательных углах атаки. Приведенные примеры для Re=140000 (близкое к среднему значение для полётных скоростей - см. Таблицу 2) показывают это более чем наглядно. Можно очень долго писать о полярах, о данных, в них представленных и способах интерпретации. Поляра - это лицо профиля, в ней представлено абсолютно всё необходимое, чтобы правильно выбрать профиль для крыла модели. Но, к сожалению, я просто не в состоянии описать всего, да и не сумею - масса специальной, профессиональной литературы посвящена этой теме. Как видим из примеров, разницы очень малы, но из опыта знаю, что профили S/SD не так критичны к качеству исполнения, как MH/HD. Да ещё это поджатие в задней части профиля у MH42... Попробуйте это проклеить! Выбираем S 6061!

На этом и закончим расчетную часть, поскольку основные необходимые параметры модели мы уже определили. Вся дальнейшая возня с полярами крыла, полярами модели, полным сопротивлением и прочим большой пользы мне не принесет, ведь я строю модель не для спорта, не для рекордов - ни к чему всё это в данном случае.

Компьютерное моделирование

Смотрим в шкаф, роемся в коробках. Имеем мотор Model Motors AXI 2808/20, батарею Panasonic 7x1200 mA, две батареи NoName 8x1800 mA (подозреваю, что это KAN либо HECELL). Контроллер JETI JES 30-3p, пропеллеры Graupner 10x6. Правда, есть ещё лопасти к складным пропеллерам Graupner и Aeronaut - но кок для них, к сожалению, рассчитан на вал мотора диаметром 5 мм. А у меня 4 мм. Но есть цанга к нему и пластиковый кок. Придётся ставить пропеллер нескладной и рассчитывать на возможность его поломки при посадке. Выбора особого нет. Для "предсказаний" возможностей модели воспользуемся MotoCalc. Первый расчёт выполняем для батарей Panasonic HHR120 4/5AA:

А теперь для батареи KAN/HECELL:

Полетит? Да, на 100%. Судя по расчётам, даже неплохо. И необходимо взять поправку на точность расчётов. По общему мнению, MotoCalc даёт погрешность около 20%. Из лично проведенных измерений могу сказать одно - с батареями Sanyo 8х1700 4/5AUP данная винтомоторная установка даёт тягу около 820-830 г. Или же примерно на 200 граммов больше, чем показывает MotoCalc. И как верить посчитанному?! Пора начать строить.

Постройка

Постройку начинаем с... взвешивания листов бальзы. Постоянно оглядываемся на принятое значение максимального веса планера - 200г. Поэтому отбор материала соответствующей плотности довольно важен. Отбираем два листа 1,5 мм на фюзеляж и поперечный набор крыла, шесть листов 1 мм на обшивку крыла и стабилизатора, один лист 3 мм на лонжероны, различные силовые элементы, набор стабилизатора и зашивку фюзеляжа. Рейки 6х3 и 6х6 мм, рейку 3х3 мм, две рейки 2х2, уголок 6х6 мм. Всё сваливаем в кучу и грузим на весы. Сколько? 218 г? Если срезать всё лишнее, должно получиться правильно.

Распечатываем чертежи, отдельно все элементы. Готовим рабочую ПЛОСКОСТЬ. Жизнь научила - если хотим иметь прямую, без круток и перекосов модель - нужно иметь ровный стол. Поэтому несколько лет назад пришлось разориться и купить стеклянную плиту 15 мм толщиной. Из калёного стекла, жутко дорогую. Но совершенно ровную. Конкурировать с нею может только плита из броневой 25-миллиметровой стали (один мой приятель на таком строит), но она немного тяжелее. Кроме того, к стеклу практически ничего не прилипает - ни смола, ни циакрин. Не царапается, хорошо моется. Но не стоит на ней что-либо забивать, или вообще стучать... Стекло всё-таки, handle with care...

Сразу хочу сказать - если кому-либо, не имеющему опыта постройки моделей из бальзы, покажется, что он в состоянии повторить именно эту конструкцию, мой совет - не стоит... Это не тот самолёт, который выбирают как первую или вторую модель. Простым он только кажется. Это не шутки, мне искренне жаль вашего потерянного времени и испорченного материала. Именно поэтому я не намерен подробно описывать весь процесс постройки - опытный моделист сам определит, что и как сделать. Огромный простор для импровизации и поиска собственных решений.

Вырезаем боковушки фюзеляжа из листа 1,5 мм. Моторный шпангоут из фанеры 3 мм. Набор киля, шпангоут хвостовой балки, дно фюзеляжа из листа 3 мм. Заготавливаем отрезки рейки 3х3 - продольно-поперечные усиливающие элементы, отрезки уголка 6х6 - элементы нижней части фюзеляжа. Из кусочка бальзы 50х25х15 вырезаем бобышку - в неё будет входить посадочный штырь крыла. Сборку начинаем со склейки набора киля и наклейки на боковушки фюзеляжа усиливающих элементов. В набор киля вклеиваем трубку тяги руля высоты. После этого - приклеиваем боковины фюзеляжа к задней кромке киля и его набору. В этот момент уже становится ясно, получится ли прямым фюзеляж. Если удалось собрать с перекосом - пожалуй, стоит всё выбросить и начать сначала. Далее на дно фюзеляжа наклеиваем уголки. Склеиваем боковушки и дно фюзеляжа. Вклеиваем моторный шпангоут и бобышку. Из листа 3 мм по месту вырезаем верхнюю и нижнюю крышки хвостовой балки. Вклеиваем на место. В верхней части киля вклеиваем два отрезка уголка 6х6 - посадочное место стабилизатора. Наждачной бумагой номер 120 и рубанком аккуратно обдираем всё лишнее по краям. Кладём на весы. У меня получилось 46 г. А у вас? Затраченное время - около трёх часов на всё, с перекурами и умными беседами с пятилетним ребёнком. Это все в субботу.

Теперь крыло. Из остатков листов 1,5 мм вырезаем нервюры поперечного набора крыла и пластину передней кромки. Из листа 3 мм - лонжероны, законцовки, вкладыши в элероны под качалки, уголки на стыки элементов набора. Из рейки 6х3 - передние кромки элеронов и задние кромки крыла в месте навески элеронов. Обрезаем по месту рейки 2х2 мм - из них будут изготовлены элементы усиления задней кромки. Нервюры и лонжероны прорезаем до половины высоты по месту монтажа. Устанавливаем лонжероны на столе, вклеиваем полные нервюры.

Закрываем переднюю и заднюю кромки. Вклеиваем половинки нервюр и законцовки.

Склеиваем листы 1 мм для верхней обшивки крыла, вырезаем заготовки и приклеиваем к набору.

Вклеиваем рейки передних кромок элеронов и задних кромок навески. Вклеиваем усиливающую распорку из фанеры 3 мм в центроплан.

Снимаем крыло со стола, срезаем монтажные ножки у нервюр, ошкуриваем и обшиваем крыло снизу. Приклеиваем рейку передней кромки.

Из остатков 3 мм листа вырезаем набор стабилизатора, собираем на столе, обшиваем остатками листа 1 мм. Ошкуриваем по месту. Кладём всё собранное на весы. 171 г перед финальным ошкуриванием…

Воскресенье вечер, пора баиньки...

В следующие свободные вечера неторопливо ошкуриваю наждачной бумагой 200 и 400 собранные элементы, прорезаю элероны и руль высоты. Вес после ошкуривания снижается до 165 г. Шесть граммов веса благополучно ушло в бальзовую пыль, равномерно рассеянную по мастерской. Закрываю капот, наклеиваю полоски Velcro в местах монтажа регулятора и батареи, вклеиваю качалки и сервомеханизмы, устанавливаю тяги...

Приближаемся к моменту обтягивания. Обтяжечный материал - плёнка Oracover Transparent. Лёгкая, прочная, прекрасно укладывается и усаживается. Весь низ модели - синий, бока фюзеляжа и часть крыла - жёлтые, верх стабилизатора и передняя часть крыла - красные. Ярко и броско, должно быть хорошо видно в полёте. Установочные углы крыла и стабилизатора - 0/0.

Даже вес готовой модели оказался очень близок к первоначально принятому.

После обтяжки монтирую остатки электроники, устанавливаю мотор, приёмник. Подключаю батарею и начинаю программировать передатчик... Всё, финиш. К утру субботы модель полностью готова, можно отправляться на поле.

Полёт

И вот я с новым творением на поле. Вокруг полно прошлогодней высохшей травы, на случай запланированных падений, батареи установлены, центровка проверена. Полетели. Первый полёт заканчивается через 12 секунд. Оторван болт монтажа крыла, надломлен фюзеляж. Центровка, как оказалось, была даже не задняя, а просто 1.5 см за критической точкой. Еду домой, проверяю расчёты. Нда... Без комментариев. Вместо CAX в расчётах удалось подставить хорду крыла в корне. Поправляем, пересчитываем, центровка сдвигается на 3 см вперёд. Вечер посвящён ремонту и радостному ожиданию следующего дня.

День второй. То же поле, тот же пилот и модель. В этот раз полёт продолжается около 2 минут и заканчивается падением на ярко-зеленую свежеподнявшуюся пшеницу. Правда, высота её - сантиметров 5 или 6. Одним словом - всё тот же болт и окончательно поломанный фюзеляж в двух местах. Пилот не справился с управлением. Домой, посыпать голову пеплом.

Клею разбитый фюзеляж, врезаю новую гайку крепления крыла, обтягиваю. Получилось довольно неплохо и почти незаметно. Уменьшаю расходы рулей до 40% от первоначального и дополнительно "зажимаю" их 40-процентной экспонентой. Готово.

День третий. Летит! Очень быстро летит. Ну ОЧЕНЬ быстро летит! После радостного болтания в воздухе на протяжении пяти минут сажаю модель на клочок прошлогоднего овса. Уффф. Уняв дрожь в руках, начинаю анализировать полёт. Этот и несколько следующих...

Результаты

Смело можно сказать - поставленная цель достигнута. Удалось построить модель, которая на 100% соответствует требованиям, к ней предъявляемым. К моменту написания данного материала модель уже полетала немного, я с нею освоился, даже чуть полюбил. Особенно запомнился день 1 января. Удалось сломать при посадках два пропеллера и в завершение дня оборвать антенну приёмника. Что за радость! В конечном итоге поставил складной пропеллер, модифицировав с помошью ножа обычный пластиковый кок для пропеллера ДВС. Антенну припаял новую, благо была запасная. Летаем дальше.

Скорость горизонтального полёта более чем достаточна. Практически всё время можно летать в пол-газа, ну, может на 2/3. Если на полном газу - быстро устаёт шея вертеть головой. Это что-то маленькое жужжит, мельтешит, мечется по небу. Ффу... Самолётик очень чутко реагирует на сигналы управления. Каждый манёвр выполняется сразу же, без задержек, мгновенно. При полёте с мотором невозможно отпустить ручки передатчика - какова будет реакция модели на возмущения воздуха в следующие секунды полёта, я затрудняюсь сказать. Бочки выполняются практически без подруливания, со скоростью около одного оборота в секунду. Развороты с креном в 75-80 градусов даже на максимальной скорости легко контролируются. В конце концов, строил я гонку, а гонка на каждом кругу выполняет таких разворотов три. Полёт на спине с минимальной коррекцией ручки "от себя", переход в нормальный полёт полубочкой или полупетлёй - без неожиданностей. Петли, иммельманы, горки - просто и приятно. Дальше моя фантазия не идёт, этого пилотажа мне, как говорится, - выше крыши.

Полёт без мотора очень мало отличается от полёта обычного скоростного планера. Глиссада пологая, легко контролируемая. Не стоит экспериментировать со скоростью снижения - как я и предполагал, сваливание очень резкое, без каких либо предварительных признаков. В одно мгновение модель срывается в вертикальную спираль, из которой довольно легко выходит… если есть запас высоты. Потренировавшись с посадками, пришёл к выводу, что лучше особо не вмешиваться в управление, особенно, если высота меньше двух метров. Если падать на камни, то вряд ли будет что собирать. Впрочем, аппарат продемонстрировал удивительную стойкость к повреждениям. Один раз на посадке зацепил концом крыла о валун в траве и отделался только вмятиной на передней кромке. Да и первые полёты удачными трудно назвать…

Попозже я заменил приёмник на шестиканальный, запрограммировал дифференциальные элероны и закрылки. Исчез неприятный разворачивающий момент при небольших кренах (реверс элеронов), посадка с выпущенными на 40 градусов закрылками стала простой, даже нудной. Выводим на глиссаду, бросаем ручки, закуриваем. Если всё было правильно рассчитано - сядет сам, нечего дёргаться.

Одним словом, я доволен. Строилось быстро, не успев надоесть. Летает неплохо, щекочет нервы. Скорость, маневренность - приятное разнообразие, так необходимое в жизни.

Список литературы

В.Е. Мерзликин Радиоуправляемые модели планеров . Москва Издательство ДОСААФ СССР 1982
С.М. Егер, А.М. Матвеенко, И.А. Шаталов Основы авиационной техники . Москва Машиностроение 2003
Практическая аэродинамика . Аэроклуб ОКБ Сухого. 2-й Московский Аэроклуб
Model Sailplane Design Spreadsheet by Adam Till, Sailplane Design Spreadsheet
Airfoils for Pylon Racing Models , Martin Hepperle 1986-2003, Martin Hepperle WEB Site
F5D Models airfoils , Hannes Delago 1996-1997, Hannes Delago - Team Ariane
Xfoil - subsonic airfoil analysis and design , Mark Drela, Dept. of Aero & Astro., MIT, Cambridge, MA

ПЛАНЕР
безмоторный летательный аппарат тяжелее воздуха. Планер держится в воздухе благодаря уравновешиванию действующей вниз силы тяжести подъемной силой, создаваемой восходящими потоками воздуха. Различают два режима полета планеров: планирование (скольжение) и парение. Планирование - это установившийся полет со снижением, который можно уподобить скатыванию санок или тележки на колесах вниз по склону. Парение - это использование подъемной силы, создаваемой воздушными потоками и поддерживающей летательный аппарат в воздухе. Первые полеты человека с использованием летательного аппарата тяжелее воздуха были осуществлены на планерах. Эти летательные аппараты не имели ни кабины летчика, ни шасси. На некоторых планерах (как у братьев Райт) летчик лежал на платформе, тогда как на других (таких, как планер О.Лилиенталя) летчик висел на руках и управлял полетом движениями своего тела. После Первой мировой войны учебные планеры оборудовали рулями высоты, рулями направления и элеронами, позволившими летчику более эффективно управлять вертикальными, горизонтальными и поперечными движениями летательного аппарата. Но все же летчик по-прежнему располагался в кресле, не защищенном от воздушных потоков. Несколько позже появились такие устройства, как лобовое стекло, обтекатель кабины летчика и приборы.

Современные планеры. При проектировании планера необходимо удовлетворить противоречивым требованиям достижения высоких летно-технических характеристик, гарантированной прочности и низкой стоимости. Для изготовления планеров используются металлы, древесина, ткани, стекловолокно и их комбинации. В планерах-парителях, которые должны обладать самым высоким аэродинамическим совершенством, применяют стекловолокно и, в некоторых случаях, бальсовую древесину. Такой чрезвычайно прочный и легкий композит позволяет спроектировать парители с относительной дальностью планирования 40 (40 м перемещения вперед на 1 м потери высоты) и больше. Чем выше запланированные характеристики планера, тем более обтекаемыми должны быть его фюзеляж и кабина летчика и тем больше удлинение его крыла и поверхностей хвостового оперения. Практически все планеры-парители, на которых были достигнуты рекордные результаты, представляют собой шедевры с идеальным сочетанием достижений аэродинамики и прочности конструкций. Органы управления таких летательных аппаратов должны обеспечивать легкость управления и высокую маневренность.
Вместимость. Существуют одноместные и многоместные планеры и парители. Двухместные планеры используются в учебных целях и для полетов в зоне аэродрома. Летчик и его спутник размещаются друг за другом или рядом. В последнем случае упрощаются общение и наблюдение за приборами. Были построены также трех- и четырехместные планеры. В годы Второй мировой войны были разработаны и использовались еще более вместительные транспортные планеры, способные доставить десять (и более) полностью вооруженных солдат или соответствующий по весу груз на территорию противника.
Беспилотные планеры. Беспилотные планеры нашли применение в годы Второй мировой войны в виде планирующих бомб, сбрасываемых с самолетов на наземные или морские цели. В ряде случаев при этом осуществлялось дистанционное радионаведение на цель с помощью телевизионного или прямого визуального прицеливания. В других случаях использовались самонаведение или программируемые автопилоты. Также строились и испытывались в полете планеры, которые представляли собой экспериментальные модели самолетов большего размера с силовыми установками. Такие планеры предназначаются для исследования летно-технических характеристик в отсутствие возмущений, создаваемых тягой силовой установки, при существенно меньшей стоимости или аварийной опасности летных испытаний, что особенно важно в случаях испытаний нетрадиционных компоновок, а также при необычных скоростях или высотах полета.
Крылья. Некоторые из наиболее важных аэродинамических новшеств в конструкциях самолетов часто сначала проверяют на планерах. В качестве примера можно упомянуть экспериментальную проверку высокой эффективности крыла большого удлинения (т.е. крыла с большим значением отношения размаха крыла к его хорде). Другим примером является установление желательности поддержания плавного (ламинарного) обтекания поверхности крыла воздушным потоком. Путем экспериментов с планерами было установлено, что свободнонесущие крылья-монопланы имеют более высокие аэродинамические и прочностные характеристики, чем крылья с расчалками или крылья-полипланы. В конструкциях планеров использовались различные компоновки крыло - фюзеляж, такие, как низкоплан, среднеплан, высокоплан и парасоль (моноплан с крылом над фюзеляжем), а также многие компоновочные схемы, включая "утку". Наивысшие рекордные достижения принадлежат монопланам традиционной схемы со среднерасположенными или высокорасположенными крылом и хвостовым оперением. Крыло с высокими несущими свойствами обычно имеет один лонжерон, воспринимающий изгибающие усилия, и D-образный носок для компенсации крутящего момента; его усиливают несколькими нервюрами, предохраняющими поверхность крыла от коробления. Крылья, изготавливаемые из авиационной фанеры, были доведены до высокой степени аэродинамического совершенства. Позднее была создана легкая и прочная цельнометаллическая конструкция крыла планера, однако обычно более предпочтительной считается матерчатая обшивка участка крыла за несущим лонжероном. Органы управления планеров, такие, как рули направления, рули высоты и элероны, практически те же, что и на легких моторных самолетах, за исключением того, что рули направления и элероны увеличены соответственно большему размаху крыла планера. Выполняющее функции рулей высоты и направления V-образное хвостовое оперение с успехом использовалось на планерах-парителях. На некоторых планерах применяются посадочные щитки, однако большее распространение нашли интерцепторы, устанавливаемые только на верхней поверхности или на обеих поверхностях сужающейся части крыла. Интерцепторы играют роль воздушного тормоза, который прерывает плавное течение воздуха около поверхности крыла с целью увеличения скорости снижения при посадке или для резкого уменьшения высоты.
Система управления. Управление рулем направления планера обычно осуществляют с помощью педалей (ножное управление), а управление рулем высоты и элеронами - с помощью ручки управления (ручное управление), однако в ряде случаев использовались и другие, менее традиционные способы. Команды управления передаются на рулевые поверхности с помощью тросов, штоков или трубчатых валов. Некоторые планеры загружают балластом воды для улучшения летно-технических характеристик и оборудуют щитками, которые позволяют изменять профиль и площадь крыла во время полета (перед посадкой балласт сливают). Много изобретений было связано с разработкой усовершенствованных быстродействующих соединительных штуцеров и разъемов в системах управления, а также конструкций крыла и хвостового оперения.
Фюзеляж и посадочное устройство. Конструкции фюзеляжей весьма разнообразны и изменяются от коробчатого типа до изощренных хорошо обтекаемых форм. Некоторые утилитарные планеры оборудованы обычным двухколесным шасси, однако на большинстве планеров-парителей устанавливают лишь одно колесо, которое располагают вблизи центра тяжести под фюзеляжем. Окантовки на концах крыльев позволяют планеру опереться одним крылом на землю после того, как он остановится под действием тормозного устройства на колесе и опустится на нос или полоз в передней части фюзеляжа. Центральное колесо может быть частично убираемым. Рекордные планеры, снабженные только посадочной лыжей, обычно помещают на сбрасываемую вспомогательную тележку, с помощью которой осуществляется взлет.
Приборы. Кроме обычных самолетных приборов, таких, как высотометр, указатель воздушной скорости, указатели поворота и скольжения и компас, которыми, как правило, снабжают все планеры, а также систем радиосвязи, которыми оборудуют некоторые планеры, разработаны некоторые специальные приборы. Это, например, высокочувствительный измеритель вертикальной скорости (вариометр) и барограф, регистрирующий высоту полета. Испытывались в полете и анализаторы малых разностей температур. Такие анализаторы представляют собой комплект бортовых приборов, которые позволяют летчику определять разность температур (если таковая имеется) на концах крыльев. Используя эти показания, летчик может выявить восходящие токи нагретого воздуха и использовать их для набора высоты. Высотные планеры-парители оборудуются кислородно-дыхательными системами. На планерах военного назначения устанавливают приборы, облегчающие буксировку в условиях отсутствия видимости (ночью или в облаках). Были созданы также средства для быстрой посадки и высадки войск, загрузки и выгрузки артиллерии, транспортных средств и других грузов.
Взлет. Разработаны специальные методы эксплуатации планеров. Демонтированный планер транспортируется по земле на специальном трейлере. Взлет планера можно осуществить разными способами. На плоской и ровной площадке планер может быстро набрать высоту от 150 до 600 м, если его буксируют автомобилем или тянущей лебедкой. Затем летчик освобождается от буксирного каната, открывая механический замок на буксирном крюке. На коротких взлетных дорожках буксирный автомобиль может быть оборудован системой блоков, через которые пропускают буксирный канат, что позволяет буксировать планер со скоростью, значительно более высокой, чем скорость автомобиля. Планеры на поплавках или с фюзеляжем-лодкой могут взлетать с поверхности водоема, но для этого нужно иметь достаточно мощный буксирный катер.
Полет на буксире. В последнее время взлет планера осуществляют, как правило, путем его буксировки легким одномоторным самолетом. Обычно буксируют один планер, однако также применяют буксировку двух, трех или четырех планеров для показа на выставках, перелетов на большие расстояния или в военных целях. Перелеты на большие расстояния могут осуществляться планерами как над сушей, так и над водой. Для буксирных фалов используются пеньковые канаты, стальные тросы, кабели или найлоновые канаты. Длина буксирного фала составляет 50-150 м. Летчик буксируемого планера предпочитает лететь немного выше или немного ниже самолета-буксировщика, чтобы не попадать в его турбулентный след, и сохранять постоянное натяжение троса. При повороте летчик следует за лидером, повторяя его маневры. Буксирный канат крепится в хвостовой части самолета с учетом требований безопасности от нагрузок, возникающих при буксировке. Пилот планера может отстегнуть свой конец троса, если он захочет продолжить полет самостоятельно.
Моторные планеры. Некоторые планеры снабжены небольшим вспомогательным двигателем, который они используют для самостоятельного взлета. Вспомогательный двигатель может служить не только для взлета, но и для перелета через область с неблагоприятными атмосферными условиями, а также в аварийных ситуациях. После взлета двигатель выключают, а на некоторых планерах его убирают внутрь фюзеляжа. На других планерах с двигателем, расположенным внутри фюзеляжа, винт "флюгирует", чтобы уменьшить сопротивление воздуха. Двигатель можно включить и на конечном участке, чтобы планер смог долететь до аэродрома. В целом, планерные двигатели расходуют очень мало топлива. Обычно на планеры ставят винтовые двигатели, однако проводились экспериментальные полеты с использованием ракетного двигателя.
Парение. Ранней формой планерного спорта было скольжение с вершины горы в долину. При таком скольжении в спокойном воздухе планер теряет высоту со скоростью, которая находится в такой же пропорции с горизонтальной скоростью полета, как и отношение силы сопротивления к подъемной силе. В противоположность скольжению вниз парение является искусством сохранять или даже набирать высоту в отсутствие тяги двигателя посредством умелого использования энергии ветра и восходящих потоков воздуха. Существует ряд методов использования ветра для парения, из которых парение над склоном горы является наиболее простым. Восходящие потоки воздуха над склоном горы или отвесным берегом могут долго удерживать планер в воздухе, если его скорость снижения в спокойном воздухе сравнима со скоростью подъема воздушных масс. (Парение птиц объясняется этим эффектом.) Парящий планер можно направить навстречу ветру; он может также лететь зигзагообразно вдоль наветренного склона, преодолевая при этом большие расстояния. Восходящие потоки воздуха могут простираться до высот, в несколько раз превышающих высоту препятствия, и начинаться довольно далеко от наветренного склона. Восходящие потоки воздуха часто возникают и в атмосфере. Они появляются, например, при неравномерном нагревании земной поверхности (термики, или термические токи). В таком потоке парящий планер или птица могут описывать круги и спирали без потери или даже с набором высоты. Если поднимающийся воздух влажный, то в нем образуются облака. Типичным признаком восходящего термического тока являются кучевые облака над равнинной местностью. Мощные восходящие потоки воздуха возникают на фронте урагана или грозы. Эти потоки иногда используют для подъема планеров на большие высоты и перелетов на большие расстояния. Однако такие полеты чрезвычайно рискованны вследствие сильной турбулентности, льдообразования и града, которые обычно сопровождают бурю или грозу. На больших высотах, особенно над подветренным склоном горы, ветер может создать огромные циркуляционные зоны, в которых восходящие токи иногда обнаруживаются по характерным чечевицеобразным облакам, выпуклым сверху и снизу. Некоторые из этих облаков выстраиваются в регулярную шеренгу, приглашая опытного планериста совершить прогулку по воздушным волнам.

ПЛАНЕР "НИМБУС-3" В ПОЛЕТЕ.

Полет на планере над пересеченной местностью является наиболее сложным видом планерного спорта. Совершая полет на дальность или перелет в назначенное место, планерист использует в полете все полезные для него воздушные потоки, встречающиеся на пути: ветры, возникающие над склонами гор, термики, обусловленные рельефом местности или неустойчивостью атмосферы, дорожки облаков, фронтальные поверхности и ветровые волны. Иногда летчик парит, перемещаясь то вперед, то назад до тех пор, пока не встретит увенчанный облаком термик, простирающийся вдоль его маршрута и позволяющий набрать высоту. Он может использовать этот поток для подъема на большую высоту и затем планировать вниз до встречи со следующим термиком. Бывает (особенно поздно вечером), что, когда летчик считает уже неизбежной незапланированную посадку вследствие потери высоты, около земли ему вдруг встретится термик, который снова вознесет планер на высоту. Захватывающий полет такого рода требует не только высокой техники пилотирования, но и мастерства навигации и глубокого понимания метеорологических явлений. В настоящее время планеристы достигают высот порядка 18 км, используя герметические кабины или высотные скафандры.
Дельтапланеризм. Широкое распространение получили очень легкие летательные аппараты, подобные бумажному змею, на которых человек может осуществлять взлет и посадку самостоятельно, без использования каких-либо дополнительных средств и приспособлений. На таком планере достигнуты высоты более 3,5 км. Летчик, висящий на привязных ремнях, управляет дельтапланом посредством перемещения своего тела, как это делали первые летчики.

Исследовательская работа. Парящие планеры с успехом используются для исследования метеорологических явлений. Вследствие отсутствия вибраций от силовой установки эти летательные аппараты представляют собой идеальные платформы для установки на них метеорологических приборов. Об использовании планеров для исследования проблем аэродинамики упоминалось выше.
Маневры. Практически все фигуры высшего пилотажа, совершаемые моторными самолетами, были выполнены на безмоторных планерах. Это петли, бочки, полет в перевернутом положении, штопор; все они являются составными частями набора фигур, демонстрируемых в показательных полетах планеристами. Планеры с интерцепторами могут садиться на колесо или центральную лыжу с высокой точностью приземления на небольшие площадки. В соревнованиях на точность приземления победители обычно приземляются в ПЛАНЕР30 см от контрольного флажка. Точность пилотирования планера требует хорошей выучки и богатой практики.
Обучение. Для обучения пилотов используют двухместный планер, в котором инструктор сидит вместе с учеником и объясняет ему все действия, совершаемые при буксировке, свободном полете и посадке, включая выход из аварийных ситуаций. Он также наблюдает за поведением ученика и исправляет его ошибки. Практический опыт, приобретаемый планеристом, является гарантией успеха в обучении искусству пилотирования самолета и предпосылкой для совершенствования в любой другой области авиации.
Соревнования. По планерному спорту проводятся международные, национальные, региональные и местные соревнования. Первые планерные состязания состоялись в Германии в 1920. Первые Всесоюзные планерные испытания (состязания) были проведены в 1923 в Коктебеле. Первый чемпионат мира по планерному спорту был проведен в Германии в 1937.
См. также

Желание летать по воздуху было у людей, кажется, всегда, именно оно и подтолкнуло ученых на создание многих чудесных летательных аппаратов, но не все из них были безопасными, могли летать на дальние расстояния. Среди них - и такой удивительный аппарат, как планер, который актуален и по сей день. Он дал начало целому виду спорта, в рамках которого проводятся соревнования. Многие слышали о нем, но даже понятия не имеют, что он собой представляет.

Что такое планер?

Это своего рода безмоторный вес которого намного тяжелее воздуха. Движение в нем происходит под воздействием собственного веса. Планер совершает свой полет, используя аэродинамическую силу воздушного потока на своем крыле. Он словно парит в воздухе. Имеются различные модели этого устройства: по количеству посадочных мест - одно-, двух- и многоместные; по назначению - учебные, тренировочные и спортивные. Двигатель планераотсутствует, это наиболее простой летательный аппарат.

Для взлета применяют самолет-буксировщик, который прикрепляет его к своему борту при помощи троса. После подъема буксировщика в воздух взмывает и планер. Потом они отцепляют трос, аппарат летит в одиночестве. Многие отмечают, что полеты на планере просто великолепны, ведь все происходит в тишине, без надоедливого гула мотора. После того как новичок распознает на практике, что такое планер, ему хочется совершать на нем полеты вновь и вновь.

Различают два варианта полетов на этом аппарате: парение и планирование. Планирование - это полет планера со снижением, который очень схож по ощущениям со стремительным спуском на санях либо на тележке по крутому склону. Парение предполагает применение которая создается при помощи воздушного потока и поддерживает летательный аппарат во время движения в воздухе.

Немного истории

Именно полет на планере и открыл человечеству новые возможности парения в воздухе, ведь до изобретения самолета еще было очень далеко. Эти летательные аппараты раньше не располагали ни кабинками для летчиков, ни выдвигаемым шасси. В некоторых моделях пилот просто лежал на платформе либо управлял самолетом, стоя на руках, при помощи движений собственного тела. Кончено же, это вызывало определенные неудобства во время совершения полетов. Эти летательные аппараты смогли сохранить свою актуальность и в настоящее время.

Многие любители задумываются над тем, как сделать планер своими руками.Неплохо было бы иметь подобный аппарат в своем арсенале для личных полетов. Такому изобретению очень обрадуются дети и найдут его неплохой игрушкой. А полет на планере реальных размеров может подарить массу прекрасных ощущений легкого парения в воздухе.

Выбор подходящей модели

Самодельный аппарат должен непременно обладать некоторыми важными качествами, которые можно выяснить при изучении подходящего варианта в магазине.

Как будет выглядеть планер? Новичку в этом деле зачастую бывает непросто добиться правильности конструкции, именно поэтому так важно придерживаться общих правил.

Тем, у кого минимум опыта в конструировании, будет довольно сложно смастерить модель, поэтому рекомендуется подобрать что-то легкое, но обладающее не меньшей элегантностью, чем покупные аналоги. Существует лишь две основные конструкции этого летательного аппарата, для создания которых не потребуется особых усилий и затрат. Именно по этим причинам они будут наиболее оптимальным выбором.

Первый вариант базируется на принципе конструктора, он собирается и взмывает в воздух прямо на месте проведения испытаний.

Второй вариант является сборным, имеет целостную конструкцию и обладает устойчивостью. Его создание - работа довольно кропотливая и тяжелая. Не каждый планерист в состоянии смастерить такой.

Чертеж планера

На начальном этапе нужно произвести расчеты и тщательно все продумать. Тем, кто хочет сделать планер своими руками, чертежиготового плана нужно просмотреть. Также необходимо заранее определиться с материалами, которые будут применяться в будущей конструкции.

Для разных моделей планеров необходим вполне стандартный набор ресурсов: небольшие брусочки из древесного массива, шпагаты, качественный клей, потолочная плитка, небольшой кусочек фанеры.

Величина первой модели

Первая конструкция планера будет довольно легкой, его узлы скрепляются при помощи обычных канцелярских резинок и клея. Именно по этой причине необязательно здесь соблюдать точность в конструировании. Нужно придерживаться нескольких основных правил:

общая длина планера не должна превышать 1 метр;
величина размаха крыльев - максимум полтора метра.

Остальные детали - на усмотрение планериста.

Формат второй модели

Здесь действительно стоит задуматься о качестве изготовления модели. Очень важно, чтобы все детали были просчитаны до миллиметра. Чертеж планера должен соответствовать созданной модели, иначе в воздух конструкция не взмоет. Эта модель должна обладать следующими параметрами:

максимальная длина самолета - до 800 мм;
ширина размаха крыла составляет 1600 мм;
высота, куда входят размеры фюзеляжа и стабилизатора, составляет до 100 мм.

После того как все нужные величины выяснены, можно смело приступать к моделированию.

Тренировка - половина успеха

До того как начинать конструировать реальные летательные агрегаты, можно потренироваться и соорудить планер из бумаги.Можно сделать его из небольшого бумажного листа и спички, он будет прекрасно летать. Надо лишь отрегулировать небольшой грузик из пластилина на носу у модели. Для этой простой конструкции понадобится тетрадный лист бумаги, ножницы, спички, кусочек пластилина.

Для начала нужно по шаблону вырезать корпус планера, после чего загнуть крылья по пунктирной линии вверх. Далее аккуратно приклеить спичку на внутреннюю часть модели таким образом, чтобы головка спички выступала за нос центра крыла и не имела выступов сзади. После высыхания клея и фиксации спички начинается процесс регулировки планера. Нужно подбирать для него грузик из пластилина таким образом, чтобы он регулировал процесс полета. Эту балансировку крепят на край спички.

Простая разновидность планера

Основу для планера (его крылообразную часть) вырезают из потолочной плитки. После этого создают прямоугольники из аналогичного материала. Делается это таким образом, чтобы хватило на все детали: крыло должно иметь размеры 70 х 150 см, горизонтальный стабилизатор - 160 х 80 см, а вертикальный - 80 х 80 см. Необходимо вырезать основные части предельно аккуратно.

Периметр нужно обтачать туалетной бумагой, чтобы все было предельно гладко и не имелось зазубрин. Каждый узкий и тонкий край нужно закруглить, так можно придать конструкции немного элегантности, ее аэродинамические свойства также улучшатся. Нервюры можно создать из простых щепок, только тщательно обточить и придать им нужную форму заранее. После всех этих манипуляций нужно аккуратно приклеить деревяшку к середине крыла таким образом, чтобы она не выходила за края. Основная часть уже почти готова.

Теперь нужно взяться за приготовление тела планера, эта конструкция довольно простая и состоит из тоненькой палочки и небольших стабилизаторов. Скругленные квадратики необходимо склеить вместе, чтобы вышло некое подобие буквы "т" в трехмерном измерении. Она прикрепляется к хвостовой части. При помощи таких манипуляций вы сделаете каркас, останется все прикрепить при помощи обычных канцелярских резинок. На помощь начинающему конструктору придет чертеж планера, опираясь на который, все можно качественно сделать.

Сложная модель летательного аппарата

Создать детский планер не составит труда и для новичков. А вот более серьезные модели требуют особых усилий и гораздо больше времени на конструирование. Поэтому людям, которые задаются вопросом о том, как сделать планерсамостоятельно, стоит изучить процесс построения летательного аппарата более детально. Это поможет создать надежную конструкцию. Имея готовую модель, новички смогут на практике оценить, что такое планер, какими преимуществами он обладает.

Игрушечная модель с небольшим мотором

Фюзеляж этой модели производится из тонко оструганных спичек и оклеивается обычной бумагой для папирос. Кусочек пластилина для регулировки укладывается в нос модели. Крылья, стабилизатор и киль вырезают из плотной картонной бумаги. Каждого, кто знает, что такое планер, может охватить сомнение, когда в его руках окажется эта "загогулина". Однако работа еще не завершена.

Теперь остается только расправить картонные крылья и закрепить на носу немного пластилина. После этого можно на практике проверить, как эта модель совершает полеты.

Возможности этой спичечной конструкции весьма ограничены, она совершает полеты со снижением, в воздухе может требовать постоянной корректировки. Гораздо интереснее запускать в воздух планеры, способные самостоятельно парить в воздухе, поэтому к ним можно дополнительно сделать резиномотор. На изготовление этой важной детали уходит не больше получаса. Для этого нужно аккуратно проделать в фюзеляже из спичек небольшие углубления, куда будут вставляться передний подшипник винта и задний крючок. Обе указанные детали создаются из обычной мягкой проволоки. Последнюю нужно аккуратно промотать нитью исключительно в местах ее стыка с фюзеляжем. Эти соединения тщательно промазываются клеем.

После этого нужно выстругать ножичком из рейки моторный винт, длина которого - 45 мм, ширина - 6 мм, а толщина - 4 мм. По центру винта нужно пропустить проволочную ось, конец которой загнуть крючком для будущего резиномотора. Две нити, вытянутые из бельевой веревки, можно использовать для резиномотора, накрутить их надо на 100-120 оборотов. Аппарат с таким простым двигателем будет взмывать в воздух очень быстро.

После того как новичок смастерит планер своими руками, чертежи посложнее ему уже не покажутся такими сложными. Успехов!

КАТЕГОРИИ