Авиамодель ч. 8. Изготовление фюзеляжа

Фюзеляж моего самолёта предназначен для восприятия нагрузок во время полёта через ферму, похожую по конструкции на мост. Поэтому большинство шпангоутов не служат для восприятия нагрузок. Они просто крепятся к ферме для создания обтекаемой формы фюзеляжа.

Изготовление фюзеляжа авиамодели

Содержание:

  1. Дизайн фюзеляжа
  2. Строительство фермы
  3. Установка шпангоутов и противопожарной перегородки
  4. Обшивка фюзеляжа

Дизайн фюзеляжа

Фюзеляж первоначально был сконструирован с помощью САПР системы в одной боковой проекции. Также из САПР модели самолета я сделал локальные виды поперечных сечений для каждого шпангоута фюзеляжа. После чего распечатал боковой вид самолёта и наклеил его на лист пенопласта.

Затем с помощью модели я вырезал каждую поперечную секцию по отдельности и наклеил их на боковой вид в виде поперечных сечений. Затем я начал делать замеры фермы. Для этого была использована линейка, с помощью которой снимались размеры с чертежа и записывались на бумагу. Затем была измерена максимальная ширина фермы. Путём деления разницы размеров шпангоутов на их количество от первого до последнего шпангоута, я проверил, умещается ли ферма в размеры оставшихся шпангоутов. Окончательный проект шпангоутов фюзеляжа отмечен в виде ячеек. Он состоит из двух частей, соединенных вблизи центра фюзеляжа. Благодаря этому я сумел увеличить и усилить ферму, уменьшив при этом число соединений между секциями.

Строительство фермы

Строительство фюзеляжа в виде фермы – это довольно быстрый и простой процесс, в результате которого получается очень прочный каркас. Чтобы сэкономить время при строительстве я приобрел полосы пробкового дерева размерами 1,5x12x92 мм, что оказалось не таким простым занятием. В итоге вертикальные компоненты фермы были сделаны из полос пробкового дерева 1,5×6,0 мм, а диагональные переборки получились одинакового размера, но из более мягкой и легкой бальзы.

Подготовьте место перед процедурой: положите на стол вощеную бумагу, чтобы защитить бальзовые полосы от попадания клея. Используйте двухсторонний скотч в качестве направляющей для соединения брусков на вощеной бумаге. Бумага будет служить в качестве направляющих для склеивания двух брусков в балку. Положите одну полосу бальзы вертикально перед собой, а затем рядом положите другую полосу.

Соедините две бальзовые половины вместе скотчем. Обработайте линию стыка от одного конца до другого с помощью циакрина для соединения. До циакрина я пробовал склеивать бруски с помощью древесного клея и нашёл, что это настоящая головная боль, поскольку древесина из-за воды набухает по линии стыка и вызывает изгиб балки. После такой процедуры остается уповать на волю случая: станет ли линия стыка прямой или же древесина и клей уведут её в сторону.

Для того, чтобы ускорить сборку симметричных ферм, я начертил и распечатал боковой вид фермы в Автокаде. На этом виде было показано взаимное расположение и расстояние между элементами фермы. Обратите внимание, что боковые стороны самолёта отличаются друг от друга, поэтому их нужно сделать по отдельности.

Начните установку вертикальных элементов, изготовленных из пробкового дерева, в соответствии с эскизом. Когда чертеж распечатан и прилеплен к рабочей поверхности вместе с вощеной бумагой, с помощью двухстороннего скотча скрепляются угловые элементы фермы в заданных местах.

Как только все вертикальные элементы на месте, начните установку диагональных переборки. Самый простой подход для этой сборки, который я нашёл, заключался в том, чтобы ошкурить первый конец полосы, чтобы он вписался в первый угол вертикального элемента, а затем проложить полосу до противоположного угла, обрезать излишки лобзиком и подогнать шкуркой второй конец по форме второго угла.

Теперь, когда стороны фермы сформированы, их нужно скрепить, для этого я начертил очень простой эскиз, который показывает правильные сужения элементов фермы. Аккуратно разместил элементы фермы в соответствие с эскизом и с помощью двухстороннего скотча закрепил их в заданных положениях.

Начав с нижней части фермы, установил горизонтальные элементы конструкции между вертикальными, и в последнюю очередь установил диагональные элементы.

Как только низ был закончен, перевернул узел вверх ногами и собрал горизонтальные элементы. Как только достаточное число элементов было установлено, ферму можно переставить в более удобное положение для монтажа диагональных элементов. При этом не забыв про достаточное пространство для доступа к элементам фюзеляжа с батарейками и электроникой.

Для соединения элементов фермы вместе прежде всего я скрепил их циакрином, а затем установил пробковый усилитель внутри фермы в местах соединения элементов секции.

Фюзеляж в сборе, когда обе половинки стоят друг на против друга, выглядит вкусно. Сразу же видно, что конструкция самолёта будет серьезной и продуманной.

Установка шпангоутов и противопожарной перегородки

Изготовление авиамодели на радиоуправлении своими руками
Шпангоуты создают прочностной каркас фюзеляжа, к которому крепится бальзовая обшивка. Все шпангоуты сделаны из 1,5 мм бальзы, за исключением нескольких конструкционных ребер, сделанных из 3 мм фанеры. Два таких ребра находятся в задней части фюзеляжа для крепления хвостового оперения, другие два располагаются в передней части фюзеляжа в месте крепления крыла, где две части фюзеляжа соединяется друг с другом в районе фонаря и крышки двигателя. Противопожарная перегородка — это усиленная стеклопластиковая фанера, к которой крепится двигательная установка. Она должна быть очень жесткой в противном случае вибрации от двигателя будут её разбалтывать, пока что-нибудь не отвалиться, либо тяга двигателя не уменьшиться. В дополнение к этому противопожарная перегородка должна надежно крепиться к ферме, чтобы также самолет мог свободно лететь и противостоять любым вибрациям.

С помощью шаблонов, сделанных по проектным чертежам, вырежьте все шаблоны из подходящего материала. Бальзовые шпангоуты изготавливаются из двух половинок, а затем склеиваются вместе, в то время как фанерные шпангоуты вырезаются из цельного куска фанеры.

Установите все шпангоуты, чтобы убедиться, что они крепятся к ферме идеально, а отметки на шаблонах идеально соответствуют изготовляемым деталям. Как только все шпангоуты установлены, начинайте устанавливать жесткие фанерные шпангоуты от самой широкой точки фюзеляжа до самой узкой с помощью древесного клея.

Установите оставшиеся шпангоуты фюзеляжа. С помощью капли циакрина можно соединить вместе две половинки шпангоута в центре. Примечание: из-за ориентации волокон этих половинки могут быть очень хрупкими. Если во время сборки что-нибудь сломается, то это можно легко восстановить с помощью все того же циакрина, к тому же шпангоуты не несут никакой нагрузки и спрятаны.

Противопожарная перегородка сделана из усиленного стеклопластика, который состоит из 8 слоев 0,8 мм фанеры с 56 граммовым стеклопластиком между каждым слоем древесины. Изготовляется она из отдельных слоев путем склеивания липовой фанеры и стеклопластика и затем наклеивания стекла на дерево, прямо как было сделано на усиленных ребрах. При склеивании нужно внимательно следить за тем, что было обеспечено достаточное сжатие и между частями не оставалось пустот.

При обработке противопожарной перегородки используйте лобзик и оставляйте небольшой припуск вдоль контура для последующей обработки шкуркой.

Найдите центр перегородки и отметьте его. Затем определите положение монтажной пластины двигателя. После разметки нужно просверлить отверстия под крепежные винты. Есть моторчики негабаритного размера, у них в передней части торчит вал, для них нужно просверлить дополнительное отверстие в перегородке.

Перед монтажом противопожарной перегородки фюзеляж необходимо подготовить. Для этого я расправил переднюю часть фермы, установив фюзеляж на практически плоский стол. Затем я прикрепил вертикальный балансир к центру хвостовой опоры. Путем тщательного ошкуривания каркаса я сумел сориентировать его по центру фюзеляжа, что в свою очередь помогло установить противопожарную перегородку ровно по отношению к направлению полёта, как я того и хотел. Верхняя часть фермы плоская по отношению к направлению полёта, поэтому, как только её выставят перпендикулярно по отношению к поверхности стола, можно устанавливать противопожарную перегородку. Регулировать угол перегородки можно в соответствие с летной инструкцией.

Примечание: Линия действия тяги традиционно измеряется в градусах справа от центральной линии и в градусах снизу от центральной линии. Правое смещение тяги противодействует крутящему моменту, создаваемому вертикальным стабилизатором от пропеллера, так называемого P-фактора. Нижняя тяга нужна для того, чтобы гасить тенденцию самолёта набирать высоту, когда тяга увеличивается.

Перед клейкой заднюю поверхность перегородки нужно ошкурить так, чтобы её поверхность стала грубой. Клеится она также к фюзеляжу с помощью циакрина.

Усильте переднюю часть фюзеляжа путем наклеивания второго ряда нижних балок-ферм. Они создают зазор между наружным и внутренним элементами фермы и служат для усиления жесткости носовой части самолета.

Продолжайте усиливать фюзеляж с помощью 1,5 мм липовой фанеры к верхней части фюзеляжа, как со стороны мотора, так и со стороны фонаря. Заметьте, что излишки материала были убраны со стороны моторной секции для того, чтобы можно было установить дверь. Новые кромки этих шпангоутов соединяются вместе друг с другом с помощью 1,5 мм бальзы. Эти переборки усиливают каркас, а с другой стороны защищают ферму, пока самолет в стадии строительства.

Установите перегородку на усиленный фюзеляж, для чего используйте 3 x 25 мм полосу липовой фанеры вокруг всего периметра фюзеляжа. Полосы лучше всего клеить к фюзеляжу и к перегородке с помощью 5 минутного эпоксидного клея.

Ферма – это очень сильная и легкая конструкция, но если в одной точке приложить большую нагрузку она разрушиться. Такие нагрузки вряд ли будут появляться во время полёта, но во время осмотра самолёта другими людьми, либо во время монтажа батареек, всякое может случиться. Поэтому нижнюю часть фермы лучше усилить. Для этого используется 0,8 мм бальзовая фанера в качестве обшивки. Пол усиливается 1,5 мм бальзовым листом, который распределяет вес закрепленной на нем батарейки, а также других компонентов.

Обшивка фюзеляжа

По сравнению с обшивкой крыла, обшивка фюзеляжа выглядит совершенно по-другому. У фюзеляжа контуры разнонаправленные и располагаются плотнее, чем у крыла, где почти все плоское. Первое правило в том, что соединять обшивку по краям стало невозможным, поскольку она легко ломается из-за кривизны.
Для того чтобы положить обшивку, можно поступить следующим образом:
1. Добавить несколько дополнительных шпангоутов в хвостовой части.
2. С помощью наждачного бруска аккуратно ошкурить форму шпангоутов. Цель данной операции – не столько изменить форму фюзеляжа, сколько выравнять все шпангоуты друг с другом, чтобы не было острых переходов. Благодаря этой операции не будет грубых переходов между шпангоутами и резких изменений кривизны.

Обшивку следует делать либо из небольших частей, когда сильная кривизна, либо из больших частей, когда форма это позволяет. Главное в том, чтобы разгладить обшивку и плотные стыки, а также в том, чтобы подогнать форму шпангоутов как можно ближе к идеальной для обшивки форме, прежде чем клеить. Кроме того, все соединения для надежности следует делать наложенными друг на друга с перехлестом в 6 мм. Это позволяет стыковать края мягко, а также доводить их шкуркой на месте. Если контуры будут слишком резкими, вы обнаружите, что обшивка будет пузыриться. Такое место можно закрыть несколькими кусками обшивки. Во время очень резких изменений кривизны нужно будет использовать только твердую бальзу, как, например, в нижней части фюзеляжа, где располагаются толкатели рулей высоты. Когда обшивается острый угол, лучшее решение – приклеить прокладку, например, как позади двигательной перегородки впереди двигательных сопел, где обшивка по краю ошкуривается в форме «V». Во время этой операции будьте терпеливы и бережны, поскольку очень легко повредить обшивку.

По материалам:
www.instructables.com/id/Designing-and-Building-Beautiful-RC-Airplane

Наверх