ЛУЧШИЙ ВИНТ ДЛЯ ТВОЕЙ МОДЕЛИ

П. КУРЗОВ, инженер, мастер спорта

Теперь, когда правилами ФАИ вес резиномотора уменьшен, а количество туров на соревнованиях увеличено до семи, винтомоторной группе необходимо уделять максимум внимания.

С давних пор авиамоделисты предпочитают изготавливать винты с помощью двух шаблонов: вида сверху и вида сбоку. Для двухлопастного винта, сделанного из целого бруска древесины или пластика, более надежного способа, пожалуй, и не придумаешь. Когда же речь идет о резиномоторных моделях, у которых винт большого диаметра состоит из двух отдельных лопастей, укрепленных на шарнирной втулке, этот способ не рационален: велика трудоемкость, и много ценной древесины - бальзы тратится впустую. Кроме того, при работе с двумя шаблонами легко ошибиться. В результате запроектированная характеристика исказится и снизится КПД винта. При изготовлении отдельных лопастей резиномоторной модели рекомендуем применять описываемую ниже технологию.

Для вычерчивания шаблонов и винта необходимо знать его диаметр, относительный шаг, форму лопасти в плане и профиль сечений. В настоящее время авиамоделисты применяют винты диам. 560-600 мм с относительным шагом 1:15-1,5. Для уменьшения аэродинамического сопротивления лопастям в плане придается эллиптическая форма. Наибольшая ширина расположена на 60 - 70% длины лопастей и равна 8 - 10%с от диаметра винта. Сечение лопасти - ее профиль: выпукло-вогнутый (величина вогнутости не более 2 мм).

Для геометрического построения примем диаметр винта равным 580 мм, относительный шаг - переменным; максимальный h₁ - 1,25 на расстоянии 62% длины лопасти, уменьшающийся к концу лопасти до h₂-1,08 и около втулки h₃ - 0,86.

Для вычерчивания лопасти винта возьмите половину листа ватмана. Слева проведите вертикальную линию ИИ (рис. 1) - ось вращения винта, перпендикулярно к ней штрихпунктирную линию - ось лопасти (рис. 1б), на которой отложите радиус лопасти R = 290 мм.

Отступив от конца лопасти 10 мм, пересеките ось вертикальными линиями на расстоянии 50 мм друг от друга. Эти линии назовем сечениями лопасти. Для получения шаблонов винта необходимой точности сечения следует располагать через 25 мм (из-за насыщенности рисунка промежуточные сечения условно не показаны). Выбрав максимальную ширину и форму, вычертите развертку лопасти. На рисунке 1б она изображена по размерам, приведенным в таблице (рис. 1е). На линии ИИ от оси лопасти отложите вверх величины трех шагов винта, деленных на 2π, т. е.

h₁D/2π, h₂D/2π, h₃D/2π

Из концов этих отрезков проведите горизонтальные линии до пересечения с сечениями 1, 3 и 5. Полученные точки соедините плавной кривой (1, 2, 3, 4, 5), которая является кривой изменения шага (рис. 1а). Точки 2 и 4 перенесите на линию ИИ.

Из конца отрезка h₁D/2π в точку пересечения оси лопасти сечением 3 проведите наклонную линию - луч. Аналогично соедините и другие сечения лопасти. Угол между каждым лучом и горизонтальной линией равен углу наклона лопасти в данном сечении. Отложив на соответствующих лучах ширину лопасти, вычертите ее профиль.

На рисунке 1б изображены профили, построенные по размерам, приведенным в таблице и на рисунке 1е. Для тонкого легкого бальзового винта вес одной лопасти около 5 г.

Чтобы построить шаблоны винта, необходимо определить положение так называемой базовой плоскости. Ее наклон к горизонтали выберите опытным путем таким образом, чтобы высота заготовки Н была наименьшей. Для этого через каждое сечение проведите базовую плоскость (штрихпунктирная линия с двумя точками) и вокруг профиля опишите прямоугольник с большими сторонами, параллельными базовой плоскости. Выбор наклона последней занимает очень мало времени, так как он обычно равен или близок наклону лучей в середине лопасти. В рассматриваемом случае этот угол равен углу наклона луча, проходящего через сечение 3.

Приведенными построениями определены минимальные размеры сечения заготовки одной лопасти: ширина - 51 мм, высота - 8 мм (см. сечение 3, рис. 1б). Длину заготовки авиамоделист выбирает по конструктивным соображениям - она равна радиусу лопасти или меньше его.

Теперь приступим к построению шаблонов. Развертка лопасти несимметрична, поэтому необходимо вычертить три шаблона: один - вида сверху и два - вида сбоку (передней и задней кромок). Проведите три горизонтальные линии. На верхней постройте шаблон вида сверху, для чего размеры Р и С, взятые из сечения 2 (см. рис. 1б) параллельно базовой плоскости, перенесите на то же сечение шаблона. Так же поступите со всеми остальными сечениями, затем полученные точки обведите плавной кривой (рис. 1в).

На средней горизонтальной линии, являющейся базовой плоскостью, постройте шаблон вида сбоку передней кромки.

Так как передняя и задняя кромки шаблона вида сверху криволинейны, а максимальная его ширина расположена на сечении 3, этот вид и следует принять за осевую линию для построения шаблонов вида сбоку. Сечение 2 получим переносом криволинейного размера Т (рис. 1в) на шаблон вида сбоку (рис. 1г). Далее размер Ф от базовой плоскости до передней кромки профиля в сечении 2 (рис. 1б) перенесите на соответствующее сечение рисунка 1г. Так же поступите со всеми остальными точками, которые затем соедините плавной кривой. Аналогичные построения сделайте и на шаблоне вида сбоку задней кромки (рис. 1д). Кривые обоих шаблонов, перенесенные на заготовку, образуют нижнюю поверхность лопасти.

Чтобы шаблонами было удобно пользоваться, их высота должна составлять не менее 15 мм, а в трех сечениях (1, 3, 5) необходимо предусмотреть ушки. Все шаблоны лучше всего изготовить из плотного ватмана или тонкого целлулоида толщиной 0,5 мм. Как пользоваться шаблонами, показано на рисунке 2.

Применение шаблона вида сверху не требует пояснений. При работе с видами сбоку на торцевой поверхности заготовки, вырезанной по контуру шаблона вида сверху, надо нанести след базовой плоскости (штрихпунктирная линия с двумя точками) и пересечь его вертикальными плоскостями. Затем канцелярскими булавками в сечениях 1, 3 и 5 проколите шаблоны и острым карандашом начертите кривые обоих шаблонов.

Дальнейшая обработка заготовки (рис. 3) выполняется как обычно. Готовые лопасти устанавливаются во втулках под углом к плоскости вращения винта.

Предлагаемый способ построения и изготовления лопасти винта имеет ряд преимуществ: экономится древесина (высота рациональной заготовки - 8 мм, а при обычном способе - 28 мм), уменьшается трудоемкость, кроме того, винт обладает лучшими аэродинамическими качествами и значительно прочнее. Повышение прочности достигается применением комбинированной заготовки лопастей, тонкие передние и задние кромки которых упрочнены твердой бальзой, а комель выполнен из липы. Форма лопасти обеспечивает хорошее прилегание ее к круглому фюзеляжу, что уменьшает общее сопротивление модели.