Как сделать самодельный вертолет своими руками. Тольятти: самодельный вертолет Дмитрия Дмитриева. Вертолет из бумаги в технике киригами

Дети очень любят играть с различными моделями техники – машинками, самолетами, вертолетами. А уж сделанный своими руками из бумаги вертолет станет не только любимой игрушкой, но и будет, безусловно, законным поводом для гордости. Есть множество техник, как сделать из бумаги вертолет – это и оригами, и бумажные модели вертолетов, полностью повторяющие настоящие летающие машины. Для поделки вертолет из бумаги в любом случае не потребуется дорогих материалов и больших умений, а выбор техники ее изготовления определяется возрастом ребенка и количеством свободного времени.

Вертолет из бумаги в технике оригами

Нам понадобится:

• лист бумаги формата А4;
• линейка.

Изготовление:

1. Разделим лист бумаги на квадрат и прямоугольник, отогнув угол. Квадратная часть будет использоваться для изготовления фюзеляжа, а прямоугольная для винта.
2. Возьмем квадратную часть и перегнем пополам и по диагонали. Отметим лини перегиба.

3. Сложим из квадрата треугольник, вложив для этого боковые стороны внутрь.

4. Отогнем боковые углы треугольника к центру.

5. Отогнем к вертикальной оси боковой уголок.

6. Отогнем вправо верхнюю часть правого лепестка, обозначив при этом линию перегиба.

7. Уголок расправим и сложим вниз.

8. Отогнем вправо сложенный уголок.

9. Заправим уголок в образовавшийся клапан.

10. Повторим все эти операции для второго уголка.

11. Перевернем заготовку на другую сторону и проделаем те же операции по складыванию и заправке лепестков.

12. Надуем заготовку через отверстие, в результате чего получим куб.

13. При помощи линейки, придавим верхнюю грань куба и сложим ее вовнутрь.

14. Соединим вместе верхние ребра куба и получим фюзеляж.

15. Для винта возьмем оставшийся прямоугольник и согнем его пополам вдоль.

16. Получившуюся полоску перегнем пополам поперек. Отогнем верхнюю часть и сложим еще раз пополам. Затем разделим еще на две части те четверти листа, которые прилегают к центру.

17. Отогнем лопасти в разные стороны – винт готов.

18. Отогнем углы фюзеляжа в разные стороны.

19. Вставим винт в образовавшуюся прорезь. Наш вертолет готов к полету.

Вертолет из бумаги в технике киригами

Нам понадобится:

• полоска бумаги;
• линейка;
• карандаш;
• ножницы;
• скрепка.

Изготовление:

Отогнем лопасти винта таким образом, чтобы они были перпендикулярны фюзеляжу. Вертолет готов к запуску.

Бумажная модель вертолета

Это, пожалуй, самый трудоемкий вариант того, как можно сделать из бумаги вертолет. В результате мы получим красивую яркую бумажную модель вертолета, которая не сможет летать, но станет хорошим подарком папе, дедушке или старшему брату.

Радиоуправляемый вертолёт – это не только детская игрушка, данной вещью не прочь позабавится и взрослые. Не проблема купить модель в магазине, но некоторые предпочитают мастерить вертолёт самостоятельно, чтобы получить максимум удовольствия. Предупреждаем сразу: сделать вертолёт своими руками будет стоить дороже, чем купить в магазине.

Что нам понадобится

1. Детальный чертёж.
2. Ротор.
3. Автомат перекоса лопастей.
4. Лопасти для вертолёта.
5. Алюминиевые трубки.
6. Сервомашинки управления.
7. Хвостовой редуктор.
8. Строительный пенопласт.
9. Двигатель.
10. Аккумулятор.
11. Клей.
12. Краска.
13. Резак.

Инструкция

1. Для начала нужно подыскать удобный чертёж. Конструкция весьма непроста, без детальной обработки не обойтись. В строительном магазине приобретите лист строительного пенопласта (толщина – 25-30 мм ).

2. Такие детали, как ротор, лопасти для вертолёта, сервомашинки управления, хвостовой редуктор, двигатель, аккумулятор лучше купить в магазине. Их самостоятельное изготовление займёт много времени. Одни лопасти чего стоят: сделать достойную балансировку – непростая задача.

3. Возьмите чертёж и перенесите шаблоны на строительный пенопласт , пластик или дерево. Следует точно выполнять инструкции в чертеже и делать разметку по заданным размерам. Резаком вырежьте все детали. Склейте модель вертолёта, отшлифуйте всё наждачной бумагой, чтобы не было неровностей и заусенцев. Некоторые соединения лучше укрепить с помощью изоленты . Кабину сделайте с помощью алюминиевых трубок .

4. Подключите мотор к винтам. Мощность двигателя должна совпадать с мощностью аккумулятора . Длительность полёта вертолёта будет зависеть от емкости батареи.

5. Установите электронику в корпус вертолёта. Если вы подберете небольшие двигатель и аккумулятор, то у вас не возникнет проблем с их размещением, например, в кабине вертолёта. Моторчик закрепите (можно приклеить к деревянной планке).
6. Украсьте вертолёт: покрасьте корпус и лопасти, наклейте несколько наклеек

Стоит обратить внимание

Пульт для радиоуправления и маяк лучше купить готовые , их изготовление – сложная работа, требующая познаний в радиоаппаратуре.

Всегда помните о весе: вертолёт с тяжелым двигателем и аккумулятором не взлетит .

Как управлять вертолетиком — смотрите в видео.

Сколько уже говорилось про вертолеты...Тем созданно уйма. А новичек приходит на паркфлайер и задает все те же самые вопросы: "какой мотор купить для 700-й тушки", "какую серву поставить на хвост HK600", "какой аккумулятор лучше будет сидеть в 500-ке", и "почему на ней лопсти от 600". В лучшем случае ему дают ссылку на форм, в худшем отправляют в гугл, но чаще всего просто игнорируют. Цель статьи разобраться что надо купить, чтобы построить вертолет с нуля...

Начнем мы пожалуй с того, что в этой статье будет обсуждаться только то, что нам хочется и что для этого надо купить. По поводу настройки и сборки будем разговаривать в других темах.

Самые частые вопросы при выборе ПЕРВОГО вертолета.

"Хочу бензиновый, большой вертолет, говорят они круто летают, какой купить?"
Отбросьте мысли о ДВС. Обычно это машины не меньше 50 класса,с калильным двигателем, а это газонокасилка с метровым несущим винтом, энергия которого сопоставима с выстрелом из крупнокалиберного ствола. Высокая сложность управления заставит вас отказаться от ремонта вертолета на всю жизнь, испортив впечатления моделизма.

"У меня много денег мне плевать на стоимость вертолета, что мне нужно чтобы летать на 700 алгине?"

При нулевых навыках пилотрования первый полет будет длиться не дольше 20 секунд. Поднимите в воздух, испугаетесь, запутаетесь в стиках и уроните модель в лучшем случае в землю, в худшем случае отрубите себе руки, пальцы и прочие части тела. Для того чтобы летать на 700 алгине Вам понадоится одна две тысячи $ и хороший хирург-травматолог.

"Могу ли я сам сделать вертолет из того что продается в автомагазинах?"

Если вы RC-вертолетчик с пятилетним стажем, слесарь 11 разряда и авиационный инженер, Вы таких вопросов не зададите. Рядовой человек не сможет сделать ЛЕТАЮЩИЙ вертолет своими руками.

"Что купить?"

Для новичка есть 2 доступных класса вертолетов: 250 и 450. Оба эти класса имеют право на нахождение у вас дома. 250-ка в сборе обойдется лишь немногим дешевле старшего 450 друга. Ей нАмного сложнее управлять, он очень провортный, шустрый и резкий вертолет, т.к. чем больше габариты, тем больше его стабильность, тем дальше его можно от себя отпускать и из-за его размеров его лучше видно, я остановлюсь на 450 модели в связи распространенностью класса, огромном количестве рем. деталей и тюнинга, и совокупности летных характеристик.Хорошо настроенная 450-я модель с стабилизацией ведет себя в водухе очень прилично, на ровне с 500-ми собратьями. Именно модель 450го класса идеальна для новичка.

С моделью мы определились, теперь переходим к деталям:

Аппаратура
Лучше всего купить аппаратуру от Turnigy. или , сказать трудно. Для новой модели аппаратуры необходимо докупить . Старую модель лучше купить с встроенным передающим модулем.Все же я рекомендую старую добрую турнигу9х. Она почти всегда в стоке, все её болячки выявленны и лечатся. Сразу для аппаратуры купите и

Цена: 2000р + 300р + 230р

Тушка
Многие поклонники фирм T-REX и ALIGN скажут что лучше стоит брать оригинал, мотивируя это тем что они надежнее, точнее в управление и приятние в воздухе. Во всем они правы кроме одного. Естественный износ деталей у новичка наступает редко, а менять поломанные детали приходится часто. Мой совет: берите копию от HK. С или приводом не имеет большого значения.Ремень может простить некотороые ошибки при приземлении на хвост, кардан лучше передает мощность на хвост, не так плавают обороты как при ременном приводе, нет "перехлеста", при приземлении на хвост лишь небольшая вероятность поломки кардана, все же чаще ломаются лопасти. Лично я выбрал именно карданный привод и вам рекомендую!

Цена: 2200р

Двигатель и регулятор.
Есть зарекомендовавший себя мотор для 450 класса. Простой, надежный, в комплекте уже есть пиньоны, если и поломается не составит труда самостоятельно перемотать намотку.
Регулятор стоит выбирать из потребностей мотора. Оптимальным выбором будет регулятор на 40А. Например отличный компактный рег с ВЕС и массой отзывов. Но он не влезет в корпус, придется вешать снаружи (мало кого это останавливает). Если же Вы эстет и хотите чтобы вид у вертолета был безупречный купите малыша. В последнее время качество сборки этой модели стало лучше, но брак всеравно присутствует. Обязательно купите разъем и термоусадку и , чтобы иметь возможность присоединить к регулятору аккумулятор.

Цена: 650р + 600р + 120р

Сервоприводы
Много и очень много вариантов существует на счет сервоприводов для тарелки перекоса.
Самое лучшее что я встречал по соотношению цена\качество это . У знакомого они отлетали 2 сезона на 3х вертолетах. Пережили порядка 20 падений и до сих пор держат ноль и уверенно отрабатывают быстрый переход в крайние положения. Возьмите на всякий случай 4 штучки. Запасная серва лишней не будет.
Для хвоста я настойчиво рекомендую раскошелится на дорогой и проверенный сервопривод. Нет ничего хуже чем выход из строя хвостовой сервы. Как вариант , . Поверьте моим словам, скупой платит дважды. Именно хвостовая серва постоянно находится в работе, за полет она испытывает колосальные нагрузки. Можно использовать и , но обязательно проверяйте их перед каждым полетом и в перерывах между аккумулятрами. Ваша внимательность ни раз вас выручит.

Цена: 720р + 1300р

Гироскоп.
Мой вам совет, для начала вполне хватит . Да, в чем-то он уступает футабавским гирикам, пусть и редко, но попадается бракованный, но за 400 рублей ничего лучше не найти. НО если у вас есть возможность, не пожалейте денег на . Она ни раз спасет кошелек от опустошительных трат на новые лопасти, промежуточные валы и главные шестерни.

Цена: 400р или 2400р

Аккумуляторы и зарядка.
Классический вариант для 450 вертолета аккумулятор емкостью 2.2А\ч. Выбирать стоит по токоотдаче для начала(полет блинчиком), за глаза хватит . Отличная батарея. Возьмите 2 или 3 штуки, ибо для нормальной тренировки одной батареи мало. Позже, когда вы подрастете и научитесь висеть, делать петли и бочки, для активного пилотажа прикупите себе аккумуляторы рангом побольше, а сейчас это пустая трата денег.
Зарядное устройство однозначто . Модели будут меняться, время будет идти вперед, а зарядное устройство, как и RC-аппаратура у вас останется на долгие годы. Не поскупитесь и купите оригинальную версию.

Цена: 900р + 900р

Инструмент
Обязательно купите и .

Цена: 150 рублей

Рем. комплект.
Ошибка многих новичков в том, что они думают что никогда не будут падать. БУДЕТЕ! И падать будете очень часто. Именно по этой причине я и выбрал 450-й кит. Цена краша колеблется в 100-400 рублей. В основном это лопасти несущего и заднего винта, главная шестерня, хвостовая балка, флайбар, а так же промежуточные и хвостовые валы. На последнем можно съэкономить купив модель с ременным приводом. Обязательно купите так называемый краш-кит. Он позволит сразу же приступить к ремонту модели в поле и через 10 минут снова летать.

Вертолет Николая Наливайкина

В 1998 году, когда мы занимались вертолетом Mini-500, мне позвонил неизвестный дядька и попросил выслать ему чертежи Мини-500.

Зачем? - Строить собственный аппарат. - А вы откуда будете? - Добрянка, Пермской области.

Без особого энтузиазма я отослал то, что удалось собрать по Мини и другим легким аппаратам, и через некоторое время забыл об этом событии - мало ли в Бразилии...

Прошло четыре года. Однажды утром раздается звонок. - Здравствуйте, это вас беспокоит Добрянка, Пермской области.

Здравствуйте, говорю, Николай Семенович.

Человек на том конце провода слегка удивился, т.к. звонил он совсем в другую организацию и по другому телефону. Я назвал себя, после чего выяснилось, что мы оба не забыли друг друга. Потом я начал удивляться. т.к. Николай сообщил, что... вертолет он построил. Поначалу я не особо удивился, т.к. строители собственных летательных аппаратов иногда считают, что машина уже построена, если она стоит в гараже, сверкая свежей краской и хромированным глушителем. Для меня "построить аппарат" всегда означает "успешно поднять его в воздух". Но разговорчивый Семенович разразился бурным описанием своих достижений, в процессе которого мой скепсис начал очень быстро улетучиваться.

Еще через два месяца из Добрянки приехал напарник Николая, привез видеозапись и пачку фотографий. Первый же взгляд на фото облил бальзамом организм - там была Машина.

К этому времени я уже знал, что вертолет еще не поднимался в воздух, но отрывался от земли. Пришлось по телефону потребовать от Николая обещания, что до техкома и облета он не будет притворяться вертолетчиком (сам он никогда ни на чем не летал). Так вот, на фотографиях все оказалось гораздо интереснее, чем по телефону.

Впрочем - смотрите сами.

Лопасти -

Рулевой винт -

Редуктор рулевого винта - шестеренчатый. На фото хорошо видно стекло контроля уровня масла. В невесомой хвостовой балке (композит, также как и лопасти РВ) проходит стальной трубчатый вал привода РВ.

Приборная панель -

Не страдает от излишеств, но все необходимое в ней есть. Указатель оборотов ротора размещен на нижней (горизонтальной) панели, что, конечно, недопустимо и будет устранено. Еще не установлен (потому, что не найден) указатель скорости.

Обратите внимание на то, как легко и в то же время солидно решены педали.

Первые запуски -

На самом деле они далеко не первые: аппарат изначально был оснащен двумя двигателями РМЗ-640 (не от хорошей жизни), но синхронизировать их работу оказалось неблагодарным занятием. Теперь, с новеньким движком от "девятки", машина рвется в небо.

Первые звуки оживающей машины - сладкая музыка для ее создателя.

Киль и стабилизатор еще не установлены, но уже этим летом машину планируется представить техкому и начать облеты.

Я обратил внимание на опасно малую высоту аппарата. Объяснение оказалось простым: машина строилась под высоту гаража:))

Уважаемый любитель авиации! Данная статья, возможно, станет вам полезной при разработке и постройке легкого вертолета. Предлагаемая винтокрылая машина (АВ-1) - плод длительного увлечения авиацией, результат настойчивой и кропотливой работы в течение пяти лет, из которых два года ушло на постройку, а остальные - на испытание, доводку, освоение пилотирования, ремонт, модернизацию.

Конструкция вертолета отвечает нескольким важнейшим требованиям, предъявляемым к летательному аппарату, находящемуся в пользовании любителя: возможность хранения в небольшом помещении; транспортировка к месту полетов - легковым автомобилем, мотоциклом и даже вручную; сборка в течение 18-20 минут одним человеком (при этом используется всего два гаечных ключа).

Весьма надежно решена проблема безопасности при отказе двигателя и трансмиссии в полете. Конструкция несущего винта (НВ) и системы управления имеет особенности, благодаря которым «прощаются» такие ошибки пилотирования, как затяжеление несущего винта и перегрузки. Конечно, на конструкцию вертолета значительно повлияли стесненные условия, в которых он изготавливался, а также трудности с материалами и оборудованием, поэтому ясно, что машина далеко не идеальна.

Но я ею доволен. Для начала приведу примеры расчетов основных элементов конструкции. Так, диаметр несущего винта АВ-1 выбран из условия нагрузки на единицу площади ометаемого диска (Ps) в пределах 6-7 кг/м2. Эта величина взята по результатам обработки статистических данных летающих легких автожиров, вертолетов, имеющих удельную нагрузку (р) в пределах 6- 8 кг/л.с.

В моем случае, исходя из предполагаемой полетной массы (т) аппарата 180-200 кг (масса пустого 100-120 кг) и располагая двигателем мощностью (N) в 34 л.с., из которых две должны были расходоваться на привод рулевого винта, получаем следующие значения нагрузки на единицу мощности, площади ометаемого диска НВ (S) и диаметра НВ (D):

Диаметр НВ 6,04 м очень близок к размеру НВ у автожира Бенсена с двигателем 40 л.с. и массой 190 кг. При таких начальных данных была надежда, что вертолет полетит. Но для того чтобы он мог летать в качестве транспортного средства, необходимо, чтобы тяга НВ (Т) была значительно больше, чем масса аппарата (как минимум в 1,4 раза).

Это обеспечивает достаточную вертикальную скороподъемность и высотность полета. Теперь определим расчетом максимальную Т на режиме зависания в условиях нормальной атмосферы (760 мм рт. ст., 18°С). В этом случае использовалась эмпирическая формула:

В итоге тяга получилась 244,8 кг, что очень близко к фактически полученной при испытаниях АВ-1. (Исходя из названного соотношения 1,4, по нашему мнению, полетная. масса аппарата не должна превышать 175 кг. - Ред.) Описание конструкции вертолета начну с так называемой фюзеляжной части. Отсек кабины имеет ферменную конструкцию в виде четырехгранной пирамиды, вертикальная грань которой (главный шпангоут) как бы отделяет отсек кабины от двигателя.

Изготовлена она из дюралюминиевых (Д16Т) труб: вертикальные и нижние-40x1,5 мм, а передние - 30x1,5 мм. Над кабиной имеется силовой соединяющий элемент - рама под главный редуктор, внизу же - горизонтальная поперечина моторамы. Вторая силовая поперечина (на уровне спинки сиденья) - из дюралюминиевой трубы прямоугольного сечения 30x25x1,5 мм; она служит для крепления промежуточного редуктора, спинки сиденья и узлов главных стоек шасси.

«Отсек» двигателя в виде трехгранной пирамиды выполнен из стальных труб (сталь 20) сечением 30x30x1,2 мм. Нижняя грань имеет узлы крепления под двигатель, раскосы шасси и хвостовую балку. Хвостовая балка склепана из дюралюминиевого листа толщиной 1 мм. Состоит она из трех частей: двух конусов (диаметр у вершины 57 мм) и цилиндра между ними (диаметр 130 мм) с наружными ребрами, которые служат усиливающим стрингером и зоной склепки элементов обшивки. В местах крепления раскосов вклепаны усиливающие шпангоуты.

Передняя стойка шасси свободноориентированная, без амортизации, имеет колесо 250x50 мм (от лыжероллеров). Основные опоры шасси сделаны из стальных труб и оснащены пневматическими амортизаторами. Колеса основных опор - 300x100 мм со срезанным протектором (от карта). Такая «стрижка» проводится для снижения веса, улучшения обтекаемости и облегчения движения «юзом» по траве во время тренировок или при неудачных посадках.

Нижние раскосы шасси - из стальных труб 20x1 мм. На вертолете установлен четырехтактный двухцилиндровый оппозитный двигатель с рабочим объемом 750 см3. Картер и коленвал взяты от мотоцикла К-750; поршни, цилиндры и головки - от МТ-10. Картер облегчен и приспособлен к работе с вертикальным расположением вала (изменена маслосистема). Возможно использование и других двигателей, полная масса которых не более 40 кг и мощность не менее 35 л.с. Особо надо отметить систему стабилизации аппарата.

На АВ-1 применена система типа «БЕЛЛ», но с более высоким коэффициентом стабилизации (0,85), что почти полностью снимает с пилота заботу о балансировке вертолета в режиме висения. Кроме того, она ограничивает угловые скорости на виражах, оберегая вертолет от перегрузок. Управляемость при этом обеспечивается за счет формы грузов в виде плоских дисков (подобраны экспериментально). Длина стержней выбрана из условия, что грузы в виде плоских дисков должны хорошо «сидеть» в потоке.

Поэтому окружная скорость грузов выбрана 70 м/с, а при 600 об/мин это соответствует длине (радиусу) стержня, близкой к 1 м. Масса груза выбиралась из условия, что при отклонении плоскости вращения стабилизирующих стержней от плоскости НВ на 1,5°-2° должен возникнуть момент, который при передаче через рычажный механизм к осевому шарниру лопасти НВ будет равным (или большим) моменту трения в подшипниках осевого шарнира под рабочей осевой нагрузкой. Главный редуктор предназначен для передачи крутящего момента на вал несущего винта.

Внутри его проходит шток механизма управления общим шагом НВ. Он заканчивается вилкой, которая своими боковыми выступами входит в зацепление с вилками втулок лопастей, вращая механизм системы стабилизации. При вертикальном перемещении штока (от рукоятки) с помощью рычагов механизма общего шага происходит изменение угла установки лопасти винта (и соответственно - его шага).

На верхней крышке корпуса редуктора установлен автомат перекоса (АП), служащий для изменения положения плоскости (фактически конуса) вращения НВ относительно вертикальной оси аппарата (оси главного вала редуктора) за счет противоположного по знаку изменения угла атаки лопастей: угол атаки лопасти, идущей вниз, уменьшается, идущей вверх - увеличивается.

При этом происходит изменение величины и направления горизонтальной составляющей вектора тяги НВ. Корпус редуктора разъемный по плоскости, перпендикулярной оси вала, сварен из листовой стали З0ХГСА толщиной 1,3 мм. Гнезда подшипников выточены также из стали З0ХГСА, вварены в крышки, после чего произведена термообработка («закалка», высокий отпуск) для снятия напряжений и повышения прочности.

Затем профрезерованы фланцы, собраны крышки и расточены посадочные места подшипников и отверстий на координатном станке. Нижняя крышка изготовлена из сплава Д16Т. Главный вал сделан из стали 40ХНМА, термообработан до G вр = 110 кг/мм2. Диаметр вала -45 мм, диаметр внутреннего отверстия - 39 мм, толщина стенки в зоне шлицев втулки НВ - 5 мм. Поверхности вала полированы, шлицы и места посадки подшипников меднены. Ведомая шестерня и ведущий вал-шестерня - из стали 14ХГСН2МА-Ш и имеют соответственно 47 и 12 зубьев с модулем 3 и углом зацепления 28°.

Зубья цементированы на глубину 0,8-1,2 мм и термообработаны до твердости HRC = 59-61. Наружное кольцо автомата перекоса разъемное (как хомут), изготовлено из сплава Д16Т (фрезеровано из листа толщиной 35 мм), а внутреннее кольцо и карданное - из стали З0ХГСА. Подшипники карданного кольца - 80018Ю. Подшипник автомата-перекоса - 76-112820Б. Модуль рулевого винта (РВ) собран на стакане, телескопически соединенном с законцовкой хвостовой балки. Он может выдвигаться для натяжения приводного ремня.

При этом, правда, необходимо перестраивать длину тросов управления рулевым винтом. Привод его осуществляется от промежуточного редуктора с помощью цепной и двух ременных передач. Рулевой винт - шарнирный (имеет горизонтальный совмещенный и осевые шарниры), вращается спереди вверх-назад. Диаметр его 1,2 м, число оборотов в минуту - 2500. Втулка РВ состоит из крестовины и двух стаканов, склепанных с лопастями.

В качестве осевых подшипников служат две бронзовые втулки, а центробежную силу воспринимает резьба М24х1,5. Уплотнение осуществляется резиновым кольцом, которое фиксируется шайбой и пружинным кольцом. Поводки осевых шарниров смещены от оси горизонтального шарнира (ГШ) на 30°. Смазка - маслом МС-20, залитым в стакан перед сборкой.

Горизонтальный шарнир собран на бронзовых втулках и цементированном пальце, который фиксируется на вилке ГШ от проворота. При сборке лопастей со стаканом особое внимание обращалось на соосность их осей. Теперь немного о выборе основных параметров лопастей воздушных винтов. Средняя аэродинамическая хорда (САХ) лопасти вычисляется из условия, что коэффициент заполнения ометаемого диска (К) будет в пределах 0,025-0,035 (меньшая величина - для больших окружных скоростей, 200-220 м/с; а большая - для меньших, 170-190 м/с), по формуле:

На вертолете АВ-1 для несущего винта величина коэффициента К = 0,028, так как окружные скорости выбраны в пределах 190-210 м/с. При этом САХ принята равной 140 мм. На летательном аппарате желательно иметь все очень легкое. Но применительно к НВ мы можем говорить о минимально допустимой массе, так как от массы лопасти зависит центробежная сила, необходимая для создания конуса вращения несущего винта.

Желательно, чтобы этот конус был в пределах 1°-3°. Изготовить лопасти массой 2-3 кг вряд ли возможно и даже нежелательно, так как будет мал запас кинетической энергии при аварийной посадке на авторотации с подрывом, а также при переходе на режим авторотации с моторного полета. Масса 7-8 кг для аварийного случая хороша, но на режимах максимальных оборотов НВ будет давать значительную центробежную силу. На АВ-1 применена лопасть массой в пределах 4,6-5,2 кг, что обеспечивает максимальную нагрузку от центробежных сил до 3600 кгс.

Прочность втулки НВ рассчитана на эту нагрузку (с 7-кратным запасом прочности); масса ее составляет 4,5 кг. Предлагаемая форма лопасти в плане и крутка - результат опытов с лопастями различной формы, круток и профилей. Лопасти НВ должны удовлетворять двум противоречивым требованиям: хорошо авторотировать (то есть обеспечивать малую скорость снижения на авторотации при отказе двигателя) и с максимальным КПД использовать мощность двигателя на моторном полете (для скороподъемности, максимальной скорости и экономичности). Рассмотрим варианты лопастей для вертолета и для автожира.

У хорошего автожира крутка обратная, то есть угол установки лопасти у комля отрицательный (-5°...-8°), а концевого участка - положительный (+2°). Профиль плосковыпуклый или S-образный. В настоящее время широко применяют профиль NACA 8-Н-12 (S-образный, 12-процентный). Форма лопасти в плане - прямоугольная. У хорошего вертолета крутка прямая, то есть у комля угол установки положительный (+8°.. .+12°) по отношению к концевому участку. Профиль NACA 23012, относительная толщина которого на конце - 12%, а у комля - 15%.

Форма лопасти в плане - трапециевидная, с сужением 2,4-2,7. Был произведен расчет формы лопасти в плане методом конечных элементов для случая полета со скоростью 110 км/ч и запасом по перегрузке лопасти, «идущей назад», - 1,4. При оборотах НВ 580 об/мин, диаметре НВ 6 м и полетной массе 200 кг получилась лопасть шириной на конце 80 мм, а у комля 270 мм (сужение 3,4). Лишняя ширина лопасти на конце приводит к лишней затрате мощности двигателя на преодоление турбулентного сопротивления профиля, поэтому выгодно максимально уменьшить смачиваемую поверхность участков, работающих на больших скоростях.

С другой стороны, для того чтобы был запас подъемной силы на концевых участках лопасти при затяжелении НВ или при переходе на авторотацию (наиболее вероятных ошибках пилотирования пилотом-любителем), необходимо иметь лопасти несколько шире расчетных. Мною принято сужение лопасти 2, корневая хорда - 220 мм, а концевая - 110 мм. Для того чтобы примирить вертолет с автожиром в одном аппарате, пришлось применить лопасти без крутки.

Сложнее с профилями. Концевая часть лопасти (R отн = 1 - 0,73) имеет профиль NACA 23012 с относительной толщиной 12%. На участке R отн = 0,73-0,5 - переходной профиль от NACA 23012 до NACA 8-Н-12, " только без S-образного хвостика. На участке R = 0,5-0,1 профиль NACA 8-Н-12 переменной относительной толщины: 12% на R отн = 0,5 и 15% на R = 0,3-0,1. Такая лопасть хорошо тянет на всех режимах полета. На авторотации получена скорость снижения вертолета 2,5 м/с.

При испытании была произведена посадка на авторотации без подрыва, торможение осуществлялось тангажом и вертикальная скорость была погашена до нуля, а пробег составил всего около 3 м. На сверхлегком вертолете в случае отказа двигателя трансмиссия РВ отсоединяется, так как для его привода требуется энергия, вырабатываемая авторотирующим НВ, что ухудшило бы авторотацию и увеличило скорость снижения.

Поэтому для РВ нет необходимости в симметричном профиле лопастей. Лучше всего подобрать плосковыпуклый типа R3. Для повышения КПД желательно применять крутку (8°). Кроме того, для повышения эффективности винта форму лопасти в плане желательно иметь трапециевидную с сужением, равным 2, и коэффициентом заполнения ометаемого диска в пределах 0,08-0,06. Хорошие результаты дает также профиль NACA 64А610-а-0,4 с относительной толщиной 12%.

Изготовить лопасти можно с применением различных технологий. Например, из цельной сосновой доски. В качестве заготовок выбираются две доски из прямослойной, без сучков, сосны средней плотности, вырезанные так, чтобы плотные слои были обращены к будущей передней кромке и шли под углом 45°. Доска профилируется по шаблону, уменьшенному на толщину оклейки стеклотканью и окраски (0,8-1,0 мм). После чистовой обработки хвостовая часть детали облегчается. Для этого разметкой выделяются лонжеронная часть и задняя кромка. Лонжеронная часть у комля составляет 45% хорды, а у концевой - 20%.

Далее сверлятся отверстия диаметром, равным расстоянию от задней кромки до лонжерона с шагом 40- 50 мм. После чего отверстия заполняются твердым пенопластом ПС или ПХВ, шлифуются заподлицо и оклеиваются стеклотканью. Комлевая часть обычно оклеивается в несколько слоев, с плавным переходом на основное полотно.

Другой способ изготовления лопастей - из нескольких дрок. Заготовка выклеивается из трех-четырех дрок, которые могут быть цельными лентами или склеенными из двух полос разной плотности. Лонжеронную часть дроки желательно изготавливать из березы или лиственницы. Сначала из двух реек склеивается заготовка дроки толщиной втрое больше чистовой. После этого она разрезается на две и обрабатывается до нужной толщины.

При этом лонжеронная часть разных дрок лопасти делается разной ширины (на 10- 15 мм) для переплета. Можно отдельно склеить лонжерон из 3-4 дрок, а хвостовую часть - из одной или двух. После профилирования в переднюю кромку необходимо вклеить противофлаттерный груз на длине 0,35 R от конца лопасти, так как флаттеру подвержены в основном концевые участки лопастей.

Груз делается из свинца или мягкой стали. После вклейки он обрабатывается по профилю и дополнительно прихватывается к дрокам лонжерона полоской стеклоткани на эпоксидной смоле. После этого можно всю лопасть оклеивать стеклотканью. Во время изготовления лопасти надо постоянно контролировать вес деталей, для того чтобы после сборки и обработки масса лопасти как можно меньше отличалась от расчетной.

Компоновка вертолета АВ-1: 1 - трубка приемника воздушного давления, 2 - рукоятка управления автоматом перекоса, 3 - рукоятка выжимного рычага, 4 - щиток приборный (тахометр, указатель температуры головок цилиндров двигателя, указатель скорости, вариометр), 5 - редуктор главный, 6 - автомат перекоса, 7 - втулка несущего винта, 8 - тяга управления автоматом перекоса Г-образная, 9 - вал промежуточный, 10-редуктор промежуточный, 11 - цепь привода рулевого винта, 12-маслобак, 13 - ремни привода рулевого винта, 14 - раскосы хвостовой балки (Д16Т, труба 40x1,5), 15 - подкосы (Д16Т, труба 20x1), 16 - рулевой винт, 17 - опора хвостовая, 18 - балка хвостовая, 19 - блок электронный, 20 - двигатель, 21 - рукоятка управления общим шагом («шаг-газ»), 22 - подкос основной опоры шасси амортизационный, 23 - тяга управления общим шагом, 24 - шкив промежуточный, 25 - триммер, 26 - стержень стабилизирующий с грузами, 27 - блок педалей управления шагом рулевого винта.

Hecущий винт условно развернут на 18°

Трансмиссия вертолета: 1 - втулка несущего винта, 2 - редуктор главный, 3 - рычаг выжимной, 4 - вал выжимной со шлицевым стаканом. 5 - шестерня ведущая промежуточного редуктора, 6 - вал ведущей шестерни, 7 - стакан фрикционно-храповой муфты. 8 - фиксатор выжимного вала шариковый, 9 - вал-рессора, 10 - амортизаторы двигателя, 11 - двигатель, 12 - маховик, 13 - насос масляный, 14- маслобак, 15 - шестерня ведомая, 16 - муфта храповая обгонная, 17 - вал промежуточный, 18-датчик оборотов несущего винта, 19 - лопасть несущего винта.

Главный редуктор вертолета: 1 - стержень стабилизирующий, 2 -гайка М18, 3 - вилка втулки первой лопасти, 4 - вилка муфты НВ, 5 -уплотнения, 6 - подшипник карданного кольца АП 80018Ю, 7 - ухо, 8 - кольцо АП наружное, 9 - подшипник 76-112820Б, 10 - кольцо карданное (З0ХГСА), 11 - кольцо АП внутреннее (З0ХГСА), 12 - подшипник 205, 13-вал-шестерня ведущий, 14 - подшипник 106, 15 - манжета, 16 - кольцо разрезное, 17-втулка упорная (З0ХГСА), 18 - насос винтовой масляный, 19 - шток привода механизма общего шага, 20 - тяга управления общим шагом, 21 - гайки, 22 -подшипник самодельный упорный, 23 -корпус подшипника, 24 - шток уплотнительный, 25 - крышка уплотнительная, 26 - шестерня ведомая, 27 - корпус главного редуктора, 28 -подшипники 109, 29 - вал главный, 30 - шлиц-шарнир привода наружного кольца АП, 31 -вилка втулки второй лопасти, 32 - палец муфты НВ (З0ХГСА, пруток диаметром 18), 33 - подшипник игольчатый самодельный, 34 - тяга поводка лопасти, 35 - вилка штока, 36 - коромысло механизма общего шага и АП, 37 - тяга.

Втулка несущего винта в сборе: 1 -шпилька контровочная, 2 - шарнир лопасти, 3 - вилка штока механизма общего шага, 4 - коромысла, 5 - тяга АП, 6 - стержень стабилизирующий, 7 - тяга, 8 - поводок, 9 - кольцо АП наружное.

Втулка несущего винта: 1 - поводок, 2 - палец, 3 - вилка втулки лопасти, 4 - вилка шарнира лопасти.

Автомат перекоса: 1 - редуктор главный, 2 - тяга Г -образная (выполнена заодно с поз.8), 3 - уши, 4 - шлиц-шарнир привода наружного кольца, 5 - корпуса подшипников карданного кольца, 6 - втулка наружного кольца стяжная, 7 - кольцо карданное, 8 - кольцо внутреннее, 9 - кольцо наружное, 10 - противовес шлиц-шарнира.

Механизм привода рулевого винта: 1 - вилка муфты рулевого винта, 2 - крестовина, 3 - палец, 4 - поводок осевого шарнира, 5 - тяга, 6 - ползушка механизма управления шагом винта, 7 - цапфа привода ползушки, 8 - штифт (сталь 45, пруток диаметром 4), 9 - подшипник 7000105, 10 - корпус редуктора (Д16Т), 11 - подшипник 7000102, 12 - стакан (З0ХГСА), 13 - шкив привода винта.

Втулка рулевого винта: 1 - крестовина (18Х2Н4МА), 2 - палец (З0ХГСА), 3 - втулки (бронза), 4 - палец тяги, 5 - поводок осевого шарнира (З0ХГСА), 6 - лопасть, 7 - стакан лопасти (З0ХГСА), 8 - кольцо уплотнительное резиновое, 9 - кольцо стопорное.

Лопасть несущего винта: 1,2- дроки лонжерона наружные (лиственница, сосна северная, ясень, бук плотностью 0,8 г/см3), 3 - покрытие (стеклоткань s0, 1, два слоя), 4 - дрока средняя (клин «на нет»), 5 - элемент лонжерона (клин «на нет») средний, 6 -элементы лонжерона наружные (сосна южная, ель плотностью 0,25-0,42 г/см3), 7 - пенопласт (ПС, плотность 0,15 г/см3), 8 - покрытие (стеклоткань s0,05, два слоя, второй слой под углом 45° к оси), 9 - груз (свинец), 10 - покрытие (стеклоткань s0,1, два слоя, один слой под углом 45° к оси), 11 - заклепка, 12 - триммер.

Лопасть рулевого винта (крутка линейная): 1 - лонжерон (лиственница, ясень, бук, северная сосна плотностью 0,8 г/см3), 2 - хвостовик (пенопласт ПС), 3 - пробки (сосна), 4 - грузик балансировочный (свинец, диаметром 8 мм).