|
Фюзеляжи
Общие сведения
Фюзеляж модели является ее корпусом, на котором монтируются все основные части модели: крыло, оперение, мотор, шасси. В нем размещается полезный груз.
Фюзеляж летающей модели испытывает большие нагрузки при посадке и от вибрации мотора. В особенности сложные нагрузки испытывает фюзеляж резиномоторных моделей, он подвергается одновременно сжатию и кручению под действием резины.
Продольными конструктивными элементами фюзеляжа являются стрингеры, поперечными - шпангоуты. Широкое распространение получили фюзеляжи скорлупного типа (монокок), выклеиваемые из шпона легких пород дерева и синтетических угле- и стекловолокнистых тканей на эпоксидных смолах.
Фюзеляж моделей-макетов изготовляют из дерева или пластмасс, сохранив подобие внешних форм и обеспечив стойкость при длительном хранении модели в условиях выставок и музеев.
Шпангоут летающей, особенно резиномоторной, модели - ответственная деталь, которая должна быть прочной и иметь малую массу. Обычным материалом для них служит авиационная березовая фанера различной толщины.
Процесс изготовления разборной кордовой пилотажной модели следующий: размечается фанера, обрабатывается по контуру, вырезаются облегчения и пазы, готовый шпангоут зачищается.
Фанерные шпангоуты просто изготовить и собрать на простейшем реечном стапеле. Но они имеют довольно большую массу. Кроме того, жесткость шпангоутов неодинакова вдоль и поперек волокон рубашки.
Шпангоуты из шпона или пластин изготовляют в следующей последовательности: шпон разрезается на плоскости, полоски склеиваются внахлестку по чертежу, излишки обрезаются стамеской и прорезаются пазы для стрингеров. Полученные таким образом шпангоуты обладают большой прочностью при малой массе.
Рекомендуется применять березовый шпон толщиной 0,5-1 мм, бальзовые, сосновые и липовые пластины.
Клееные шпангоуты обычно изготовляют для фюзеляжей овального или круглого сечения. Эти шпангоуты обладают большой прочностью, но их труднее сделать, так как для каждого шпангоута необходимо изготовлять отдельный шаблон.
Материалом служат полоски березового шпона или тонкие сосновые рейки толщиной 1-1,5 мм.
Процесс изготовления следующий: делают шаблон; заготовляют полоски шпона или сосновые рейки, сгибают и заклеивают рейки казеиновым клеем, просушивают, зачищают и подгоняют под размер.
Шпангоуты из бальзы. выполняют из тонких пластин бальзы толщиной от 1 до 5 мм. Процесс изготовления следующий: подготовляют пластину, зашкуривают, размечают оси, контур и пазы, вырезают ножом контур, а затем тем же ножом или лобзиком облегчение.
Применять бальзовые шпангоуты выгодно, так как их просто изготовить и подогнать после установки шпангоутов на фюзеляже.
Стрингеры-продольные элементы конструкции фюзеляжа, представляют собой рейки прямоугольного сечения, выполненные из сосны или бальзы. Их строгают рубанком с помощью протяжки.
Приспособлениями для сборки служат стапель -прямая рейка или доска, на которой ведется разметка и сборка фюзеляжа, и плаз - чертеж на доске, фанере или бумаге, прикрепленный на ровной доске, на котором собирают и склеивают панели ферм и каркаса фюзеляжа.
Применение стапелей и плазов повышает точность работы и значительно облегчает процесс сборки.
Фюзеляж летающей модели наборный из реек
Рейки, заготовленные для стрингеров, прикладывают к плазу (чертежу) и размечают места расположения стоек. Стойки нужного сечения обрезают по длине, уменьшенной на толщину одного стрингера, и заостряют лопаточкой. Острием ножа прокалывают стрингер и вставляют смазанный клеем конец стойки в прорезь на стрингере. Так, последовательно, начиная с носа к хвосту, набирают стойки на один стрингер. Затем накладывают второй стрингер и собирают с первым.
Изготовленные таким образом правую и левую панели фюзеляжа соединяют между собой поперечными стойками, выравнивают на глаз и контролируют по чертежу. Затем промазывают все места соединений клеем, связывают концы реек на носу и хвосте, еще раз проверяют, нет ли перекосов, после чего фюзеляж подвешивают в вертикальном положении до полного высыхания клея.
Когда клей просохнет, ставят передние и задние бобышки, детали креплений и усиления.
Фюзеляж летающей модели с фанерными шпангоутами
Фюзеляж летающей модели с фанерными шпангоутами можно собирать без стапеля и на стапеле.
Сборка без стапеля производится в следующем порядке.
Шпангоуты раскладывают на чертеже по порядку и нумеруют их, идя от носа к хвосту модели. На стрингерах размечают мягким карандашом места шпангоутов. Два соседних шпангоута, расположенных в середине модели, приматывают нитками без клея к стрингерам. Получив таким образом основу фюзеляжа, приматывают последовательно все шпангоуты носовой части фюзеляжа, а затем хвостовой. Выровняв стрингеры и шпангоуты, места стыков смазывают клеем, а затем фюзеляж подвешивают в вертикальном положении для просыхания клея. Подогнав переднюю и заднюю бобышки, их вклеивают на места, после чего можно поставить раскосы, крепления и другие детали.
При такой сборке фюзеляж легко может быть перекошен в момент закрепления носовой и хвостовой бобышек, поэтому необходимо особенно тщательно проверить его после вклеивания бобышек.
Раскосы и детали усиления надо ставить и подгонять так, чтобы они садились свободно и удерживались только клеем.
Постановка раскосов с усилием "в распор" вызывает искривление фюзеляжа.
Сборка фюзеляжей со шпангоутами из бальзы, шпона и переклейки производится в такой же последовательности и таким же способом, как и фюзеляжей с фанерными шпангоутами без стапеля. Большая жесткость таких шпангоутов в этом случае обеспечивает более точную сборку фюзеляжа.
Сборка на стапеле. Назначение стапеля-дать возможность точно установить шпангоуты и стрингеры перед склейкой и удерживать их в таком положении до полного просыхания клея.
Проще всего собирать на стапеле фюзеляжи с фанерными и бальзовыми шпангоутами. Для этого шпангоуты имеют в средней, невырезанной части точно размеченные отверстия по размеру стапельного бруска. Стапель должен быть достаточно жестким, чтобы изгиб стрингеров не вызывал его деформаций.
При этом методе сборку фюзеляжей начинают с того, что шпангоуты нанизывают на стапель и закрепляют на местах, соответствующих разметке по чертежу. Затем в гнезда укладывают стрингеры, притягивают их ниткой (или пришпиливают тонкими булавками) и закрепляют на шпангоутах каплями клея.
После высыхания клея перемычки на шпангоутах подрезают, освобождают от них стапель и вынимают его из фюзеляжа. В тех случаях, когда стапель нельзя вынуть через передний или задний шпангоут, его распиливают и вынимают по частям.
Раскосы и детали усиления конструкции нужно устанавливать на фюзеляже до снятия его со стапеля.
Подмоторные рамы, носовые и хвостовые бобышки надо особенно внимательно закреплять и аккуратно подгонять. При несимметричном закреплении стрингеров в бобышках получается перекос всего фюзеляжа, а при неудовлетворительной проклейке соединений бобышка под действием усилия от резиномотора или при грубой посадке будет сорвана со своего места, что может привести к серьезной аварии. Чтобы усилить носовую часть летающей модели, передние шпангоуты делают толще, а места стыков со стрингерами усиливают кницами, оклеивают тонкой фанерой или тканью и обматывают нитками с клеем. Таким же способом закрепляют и хвостовую бобышку.
После того как стапель снят, носовую часть фюзеляжа можно оклеить плотной бумагой или бальзой.
Фюзеляжи скорлупного типа
Фюзеляжи скорлупного типа (монокок) выклеиваются из бумаги, синтетических тканей, стеклотканей, углеволокна, стружки или шпона легких пород дерева, бальзы и липы на болванках. Часто встречаются комбинированные конструкции, в которых выклеенными являются отдельные части модели, например, передняя часть фюзеляжа, где расположен резиномотор, хвостовые балки, носовые части, капоты.
Для изготовления фюзеляжа подготовляют деревянные болванки нужной формы и покрывают их лаком. Для того чтобы последующие слои бумаги или стружки, образующие скорлупу, не приклеивались к болванке, ее обертывают сплошным слоем тонкой увлажненной бумаги. Бумаге дают присохнуть, шпон, стружку, ткань или бумагу режут на узкие полоски и, слегка смазав клеем, винтообразно обертывают ими болванку. Далее технология изготовления описывается применительно к стружке.
Последующие витки стружки наматывают вплотную к предыдущим так, чтобы просветы между ними были как можно меньше. Последний виток требует индивидуальной прирезки по месту.
Окончив наклеивание первого слоя, сразу же приступают к наклеиванию второго слоя. Задержка в наклеивании может вызвать коробление и растрескивание первого слоя.
Второй слой наклеивают под углом 45° к первому в обратном направлении, каждую полоску хорошо промазывают горячим столярным клеем и плотно прижимают к поверхности первого слоя. Образовавшиеся сгустки клея под стружкой нужно раскатывать ручкой стамески.
После нанесения второго слоя скорлупу сушат, зачищают шкуркой № 80 или 100 и приступают к наклеиванию последующих слоев, чередуя направление витков и следя за тем, чтобы стыки располагались в шахматном порядке. После нанесения каждого последующего слоя скорлупу надо просушивать, для того чтобы ее не покоробило после снятия с болванки, и затем шкурить. Количество слоев определяется в зависимости от требуемой толщины, прочности и допускаемой массы.
Перед тем как готовую скорлупу снять с болванки, ее грунтуют и предварительно окрашивают. Иногда форма позволяет снять скорлупу, не разрезая ее. Если же скорлупу нельзя снять без разреза (например, обтекатель колеса или поплавок), ее разрезают, снимают с болванки и склеивают тонкой ленточкой изнутри и снаружи.
Изготовленные таким образом фюзеляжи обладают большой прочностью, хорошо лакируются и полируются.
Выклейка скорлупы из бумаги или ткани производится таким же способом, как из стружки. Отличные результаты дает применение эпоксидного клея.
Части фюзеляжа цилиндрической или конической формы можно сделать из фанеры толщиной 0,5-1 мм. Для этого фанеру, выкроенную по развертке детали с припуском на швы, размачивают в кипятке, сгибают по болванке и забинтовывают марлевым бинтом или текстильной лентой. Нужно следить за тем, чтобы не было узлов на ленте, так как они могут оставить следы на фанере. Изготовленную таким образом трубку сушат, затем подгоняют шов, подкладывают под него полоску фанеры и заклеивают, вновь забинтовав на болванке. После просыхания трубку зачищают и шкурят.
Появление тонких (диаметром 0,02 и 0,05 мм) особопрочных технических волокон и тканей из стекла, углеволокна и типа кевлар дали возможность моделистам создавать очень прочные тонкостенные конструкции фюзеляжей, обшивки крыльев, капотов и крыльев. Особенно изящными и легкими получаются модели современных сверхзвуковых самолетов и планеров. Достаточно четко обрисовалась и технология их применения в мелкосерийном производстве. Для изготовления оболочки типа фюзеляж изготовляют болванку, тщательно отделывают, покрывают водостойкой эмалью или лаком, затем формуют в гипсе. Полученные формы просушивают, смазывают раствором оргстекла в дихлорэтане или мастикой типа "Эдельвакс" и в них выкладывают ткань из желаемого материала, пропитанную эпоксидным клеем.
Стеклоткань, пропитанную парафином, следует прокалить в муфельной печи или на электроплите до полного испарения парафина. Если этого не сделать, корка будет заметно менее прочной. По первому слою ткани можно сразу устраивать последующие для большей прочности. Волокна желательно укладывать под углом 45° к предыдущим, тщательно прикатывая и прижимая вращающимся валиком, насаженным на рукоятку. Воздушные или смоляные пузыри в случае появления надо проколоть шилом и выпустить воздух или смолу. После укладки последнего слоя сверху следует уложить полиэтиленовую пленку с таким расчетом, чтобы она значительно перекрыла края облоя, а затем всю форму заключить в целлофановый или резиновый мешок и откачать из него воздух при помощи компрессора, который предварительно перестроить на разрежение.
Атмосферное давление воздуха равномерно придавливает композитный слой к поверхности формы. Под разрежением форму надо держать несколько часов до полного отверждения корки. Прекратив отсос, снять вакуумный мешок, осторожно вынуть корку и после разметки обрезать облой. В этой же форме можно получить корку, армированную пенопластом. Армирование делает корку более устойчивой к повреждениям и жесткой.
Слабым местом всех скорлупных фюзеляжей являются кромки, которые легко расщепляются. Поэтому их необходимо закреплять текстильной лентой.
Фюзеляжи летающих моделей-копий обычно значительно сложнее по конструкции, но все элементы и методы сборки их остаются теми же.
Фюзеляжи музейных моделей
Фюзеляжи музейных моделей делают из древесины ольхи или липы.
В тех случаях, когда моделируется кабина, заготовку склеивают на бумажной прокладке, выдалбливают кабину и полости облегчения, затем склеивают и обрабатывают снаружи.
В местах, где имитируется конструкция, обтянутая полотном, делают углубления и наклеивают стрингеры высотой 1-2 мм, чтобы натянуть на них легкую ткань. Фактура материала и вырисовывающиеся под тканью стрингеры создают впечатление наборной конструкции.
Фюзеляжи, долбленные из дерева мягких пород, применяют на музейных и летающих моделях, где требуется получить хорошую форму и гладкую поверхность, например моделей планеров, скоростных и гоночных моделей.
Процесс изготовления слагается из двух этапов: первого - заготовки болванки и придания внешних форм и второго - облегчения фюзеляжа и отделки. Заготовка делается обычно из двух сухих липовых досок (если нет досок, из которых может выйти по габаритам одна половинка фюзеляжа, то заготовку склеивают из более тонких досок). Половинки заготовок обрабатывают фуганком и подготовляют к склейке столярным или казеиновым клеем. Для того чтобы после наружной обработки фюзеляжа можно было разнять его пополам, в шов закладывают при склейке сплошной лист плотной бумаги, которая в дальнейшем после просушки позволит разъединить фюзеляж ножом на две половинки.
Склеенную таким образом болванку фюзеляжа зажимают в струбцины до высыхания клея.
Далее процесс изготовления идет по следующей схеме. Заготовки обрабатывают по контуру вида сбоку, по контуру вида сверху и по шаблонам поперечных сеченийпридают требуемую форму. Раскалывают фюзеляж ножом вдоль по клеевому шву, снимают циклей клей и бумагу, размечают по чертежу внутренние полости облегчения, долбят эти полости.
После установки всех необходимых механизмов и креплений фюзеляж вновь склеивают, снимают струбцины и шпагат (после полного высыхания клея), удаляют излишки клея, зачищают поверхность, снимают ворс, лощат и отделывают.
Смотри также:
|
