Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Проект по теме "Планер" ученика 10 класса МБОУ Школа № 42 Горшенина Семена

Проект по теме "Планер" ученика 10 класса МБОУ Школа № 42 Горшенина Семена


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:


Секция: «физика»








Реферат

Тема: «Сравнительный анализ характеристик планеров разных типов на основе действующих моделей»



Выполнил:

Ученик 10«а» класса

Школы № 42

Горшенин Семен

Руководитель:

Преподаватель физики

Дружаева С.В.






Самара 2016г.

Содержание: стр.

Введение........................................................................................3

1.История планера........................................................................4

2.Теоретические основы летательных аппаратов......................9

3. Физические основы стабилизации самолета.........................9

3.1..Моменты самолета................................................................. 9

4. Планер........................................................................................12

4.1. . Систематизация моделей планеров....................................14

5. Практическая часть...................................................................25

5.1. Моделирование малого планера...........................................25

5.2. Моделирование большого планера.....................................27

5.3 Сравнительный анализ двух моделей...................................28

Заключение ...................................................................................29

Литература ....................................................................................29

Приложения ..................................................................................30
















Введение.

Современное авиастроение находит всё более интересные решения при проектировании и сборке самолётов разных классов. Но при этом основные элементы конструкции, даже переживая изменения, сохраняют главную функцию. Авиамоделирование интересно любому возрасту, т.к. позволяет создать пусть небольшой, но собственный самолет. У планеров есть будущее, например, в отличие от моделей с двигателями они совершенно бесшумны. Как выбрать модель планера среди большого разнообразия вариантов? В изученной мною литературе данный вопрос недостаточно аргументирован.

Цель работы:

Сравнить характеристики моделей больших и малых планеров.

Задачи:

  1. Изучить методы проектирования самолетов.

  2. Изучить зависимость летательных аппаратов от их характеристик.

  3. Сравнить характеристики на примере двух моделей.

  4. Синтезировать результаты.

Актуальность моей работы – в практическом применении полученных результатов, например, в работе авиамодельных кружков.










1.История планера

Люди давно заметили, что птицы при полете не всегда машут крыльями, существует и другой вид полета — парение. Птицы плавно скользят на распластанных крыльях, спускаясь вниз, но могут и взмывать вверх без затраты мускульной силы, используя для этого энергию восходящих потоков воздуха.

Немецкий инженер Отто Лилиенталь (1848—1896) внимательно изучал полет птиц. Уяснив в определенной степени законы парящего полета крупных птиц, он в 1891 году изготовил планер — крылья из ивовых прутьев, обтянутых тканью. Управление планером достигалось тем, что пилот, висевший на руках в центре крыла, балансировал своим телом для сохранения равновесия планера в воздухе. Такие планеры получили название балансирных. Последовательно, шаг за шагом, учился Лилиенталь обращаться со своим планером. Он бегал с ним по наклонным спускам, прыгал с низких насыпей, пытался скользить на крыльях. Постепенно он увеличивал высоту возвышенностей, с которых сбегал. За период с 1891 по 1896 год бесстрашный исследователь совершил около 2000 планирующих полетов. Но 9 августа 1896 года, совершая очередной полет, Лилиенталь погиб.

В самом начале нашего века продолжатели дела Лилиенталя значительно усовершенствовали планер, использовав руль высоты для продольного управления аппаратом и искривление крыльев — для поперечного.

В России планирующие полеты пропагандировал профессор Н. Е. Жуковский.

Одним из первых русских планеристов был К. К. Арцеулов. В 1907 году он построил планер-балансир, на котором совершил небольшой полет с холма. Однако первые опыты оказались неудачными — планер был разбит. После этого Арцеулов построил еще три планера. На одном из них ему в 1912— 1913 годах удалось совершить довольно удачные полеты.

С началом первой мировой войны деятельность планеристов в России прекратилась. По окончании войны, когда началась энергичная научно-исследовательская работа в области авиации, планер опять привлек всеобщее внимание. За короткий срок в ряде стран были достигнуты поразительные успехи в усовершенствовании планеров и полетах на них. Обнаружилось, что на планерах можно не только летать с холмов, но и набирать большую высоту, пользуясь восходящими потоками воздуха, часами парить в небе подобно птицам и совершать полеты на значительные расстояния.

Создание ОДВФ способствовало быстрому развитию всех видов авиационной деятельности в стране, в том числе и массового планеризма. В 1923 году в Крыму, вблизи Феодосии, были проведены первые Всесоюзные планерные соревнования, в которых участвовало девять планеров. Летные достижения, показанные на этих, соревнованиях, с современной точки зрения были не особенно выдающимися, но для того времени имели большое значение. Лучших результатов добился пилот Л. Юнгмейстер, который продержался в воздухе 1 ч 2 мин.

В 1925 году пилот К. Яковчук парил на планере 9 ч 35 мин. В 1927 году планерист В. Степанчонок поставил новый советский рекорд продолжительности полета на планере —10 ч 22 мин.


hello_html_m66045e68.jpg











hello_html_eceb8f2.jpg



Если планирование происходит в одном направлении с некоторой высоты, то по горизонтали планер перемещается на расстояние, которое называют дальностью планирования. Дальность планирования тем больше, чем больше высота, с которой' оно начинается. Наибольшая дальность планирования достигается в том случае, если планирование происходит при наивыгоднейшем угле атаки и соответствующей ему наивыгоднейшей скорости. При наивыгоднейшем угле атаки планер имеет наибольшее значение аэродинамического качества. Следовательно, наибольшая дальность планирования получается при наивыгоднейшем угле атаки — при максимальном значении аэродинамического качества.

Подъемная сила Y не равна силе тяжести G, а меньше ее. Она уравновешивает только слагаемую GY силы тяжести. Следовательно, планер уже не может держаться в воздухе, не теряя высоты, а будет спускаться. Сила G направлена по траектории полета. Она заменяет силу тяги и сообщает планеру скорость, необходимую для полета. Для этой силы необходим наклон траектории. Нетрудно заметить, что чем круче планирование, тем меньше подъемная сила Y и больше сила Gх, определяющая скорость планирования. Крутое планирование называется пикированием.




hello_html_7faf93e3.jpg

Теоретические основы летательных аппаратов.



Любой самолет, поднявшийся в воздух, кроме высоких летно-тактических данных должен быть хорошо уравновешен, быть устойчивым и одновременно хорошо управляемым. Выполнение этих требований - сложная конструктивная задача.

Полет самолета определяется его взаимодействием с другими телами и главным образом с воздухом, обтекающим крыло, фюзеляж, горизонтальное оперение и т. д. При взаимодействии с воздухом возникают внешние аэродинамические силы, которые нагружают самолет и создают моменты сил. Для осуществления различных режимов полета требуется полное или частичное равновесие внешних сил и моментов, действующих на самолет.

Для балансировки самолета относительно его центра тяжести в установившемся полете, а также для управления самолетом применяются различные аэродинамические рули. На самолетах с обычной схемой управления поворот и балансировка его относительно поперечной оси Z осуществляются рулями высоты (или управляемым стабилизатором).

  1. Физические основы стабилизации самолета.

2.1. Моменты самолета.

На стабилизаторе, на крыле, на киле есть рули. Все они вместе образуют аэродинамичекий руль. Аэродинамический руль представляет собой отклоняющуюся заднюю часть крыла, горизонтального оперения (стабилизатора), вертикального оперения (киля). За счет отклонения руля образуется дополнительная аэродинамическая сила (положительная или отрицательная) на участке несущей поверхности крыла, стабилизатора или киля, которая расположена на соответствующем расстоянии до центра тяжести самолета и создает момент, необходимый для балансировки и управления самолетом относительно его центра тяжести (Рис.1)./1.стр.26/

hello_html_m3ca9e7d1.gif

Моменты самолёта.

Рис.1



hello_html_m75ef6221.gif

Рис.2.





Углом атаки стабилизатора называется угол между хордой стабилизатора и направлением набегающего на него потока.



hello_html_37c71585.gif

Момент горизонтального оперения


Рис.6

4. Планер.

Свободнолетающие планеры затягиваются леером длиной 50 метров. Длина леера измеряется под нагрузкой 5 кг. Буксировку модели выполняет сам участник соревнований, а его ассистент только выпускает модель в воздух по команде. После набора высоты модель летает только под воздействием воздушных потоков, обычно большими кругами для упрощения наблюдения и поиска после посадки. Максимальное время полета на соревнованиях 3 минуты, по истечении которого таймерное устройство выставляет рули модели в позицию для посадки (иногда модель улетает достаточно далеко, так что судьям приходится следить за посадкой в бинокль).

На соревнованиях выполняется 7 полетов:

Для малых планеров первый 250 секунд, остальные по 200 секунд.

Для больших планеров первый 350 секунд остальные по 300 секунд.

Развитие конструкции моделей планеров чемпионатного класса F-1-А в последние годы проходило при устоявшейся аэродинамической схеме по пути внедрения новых материалов. Мы же, занимаясь разработкой своей модели, отошли от безудержной гонки за долями секунд, рассчитывая, что для тренировочной модели гораздо важнее быть доступной, сравнительно несложной в изготовлении, прочной и простой в регулировке.

Говоря о "гонке за секундами", мы, конечно, подразумевали, что, на соревнованиях такая техника обязана быть, по крайней мере, не ниже среднего уровня результативности, с гарантией обеспечивая "максимумы" во всех турах. Немаловажное требование - возможность эксплуатации планера спортсменами, не имеющими еще за плечами многолетней практики, и поэтому еще не освоившими до мельчайших тонкостей элитную технику.

Это требование привело к упрощению схемы крутки крыла и применению непривычного для России бокового буксировочного крючка без механизации. Сконструированная и построенная модель, несмотря на скептицизм наших коллег, получилась весьма удачной и отвечала всем поставленным требованиям. Она несравненно проще других в регулировке и запуске. Надежность удивительна, и заставляет забыть о "капризности" современных чемпионатных планеров. Как уже говорилось, упрощения, и увеличения надежности модели удалось достичь, в частности, за счет использования бокового буксировочного крючка.

Более чем распространенная за рубежом схема практически неизвестна российским моделистам, поэтому есть смысл познакомиться с нею поближе. Смысл этого устройства состоит в том, что за счет бокового смещения точки подвески леера удается полностью скомпенсировать кренящий момент от несимметричной крутки крыла. Причем компенсация эта соответствует всем режимам взлета.

Таким образом, при затяжке на леере планер идет ровно, не имея тенденции крена или ухода в сторону. Первоначальной регулировке подлежат лишь величины бокового смещения крючка и незначительные отклонения руля поворота. Техника полета в условиях использования крючка с боковым смещением такова. На модели с выверенными углами крутки крыла рулем поворота задается правый вираж. Во время буксировки на леере смещение крючка компенсирует боковой и кренящий моменты, в результате чего планер идет совершенно ровно, позволяя при некотором, сравнительно небольшом опыте осуществлять и эффективный динамо-старт.

После схода с леера компенсационные моменты от бокового размещения крючка исчезают. Планер мягко переходит в планирующий полет с заданным "плоским" виражем, который определяется как несимметричной круткой крыла, так и величиной отклонения руля поворота. Особо надо отметить, что в дальнейшем, после окончания регулировок, ни подгибать крючок, ни корректировать положения руля уже не понадобится (поэтому позже руль заклеивается намертво).

Таким образом, получается, что все функции управления режимами полета чемпионатной модели обеспечиваются без использования какой-либо механики. Несколько непривычная для нас схема крутки, как показала большая практика тренировок и соревнований, придает новому планеру хорошую чувствительность к термическим потокам, не худшую, чем у традиционных моделей. Постройка предлагаемой техники не представит никаких проблем перед более спортсменами, имеющими хотя бы небольшой опыт в создании планеров класса F1A.

При желании вы можете изменить конструкцию в зависимости от ваших личных пристрастий и представлений об идеальной силовой схеме. Новичкам же мы рекомендуем воспользоваться нашими советами - тогда постройка пройдет качественно и быстро. Кстати, еще на этапе принятия решений о схеме необходимо продумать, какую систему ограничения времени полета вы будете применять.

У планера нет источника тяги, поэтому самостоятельно он взлететь не может. Чтобы планер начал свой полет, нужно его запустить. Наиболее прост запуск планера с помощью амортизатора. В последние годы большое распространение получил запуск планера с помощью автолебедки или буксировки самолетом. Планер, взлетевший на буксире и предоставленный самому себе, может только планировать. Планированием называют спуск планера по наклонной к горизонту траектории.

4.1. Систематизация моделей планеров.

Конструктивные особенности планера-самолета ЯК-52

Фюзеляж этого самолета представляет собой монококовую конструкцию с активной обшивкой. Его поперечный набор составили девятнадцать шпангоутов, а также нулевой дополнительный, представляющий собой противопожарную перегородку, несущую крепление мотора. Шпангоуты сделаны из глухих дюралюминиевых стенок, которые окантованы по границе и укреплены на местах монтажа узлов дополнительными профилями. Передняя стенка нулевого шпангоута содержит кронштейны для навешивания передних ног шасси, рамы мотора, крепление капота и ложемент масляного бака.

Тренировочный планер АВФ-10

Всегда интересно, когда у того или иного изобретения есть интересная история, что имеется за ним. Так произошло и с планером модели АВФ-10. Его бы не было, если бы в 1921 году не произошла случайность. Школьник 15-лет от роду, Александр Яковлев, наткнулся на книжку по истории техники, где, в главе про авиацию, была приложена схема модели планера. Некоторые подростки идут смотреть детективы, а потом воображают из себя Шерлока Холмса, но Александра эта задумка поглотила целиком и полностью, потому он день и ночь больше месяца отстраивал эту модель из сосновых планок. И получилось ведь!
Свободнонесущий моноплан Ш-16Впервые данный планер двухместного вида, именуемый Ш-16, был спроектирован в МАИ в 1951 году под руководством Б. Шереметьева. Параллельно с ним разрабатывался другой перспективный проект тренировочного двухместного планера под наименованием Ш-18, потому эти два аппарата имеют множество конструктивных общностей, однако назначение и суть у них, всё-таки, достаточно различные. Ш-16 по своей типологии спортивный, выполняется он как в двух-, так и в одноместном вариантах, а полёты на нём должны проходить в простых метеоусловиях.
БИЧ-18 – планер – орнитоптер

Планер, который движется по воздуху и при этом машет крыльями, имеет название махолета или планера – орнитоптера. Такой планер имитирует полет птиц. Большой интерес к таким планерам проявлялся по одной причине – они могли почти вертикально взлетать и садиться. По такому принципу, как взлетает и садится вертолет.

С 1921 года по 1935 год инженер – конструктор Черановский проводил опытные полеты на орнитоптерах. Третья экспериментальная модель получила название – БИЧ-18.

БДП – боевой многоместный планер для десантников

Точкой отсчета истории советских планеров для десантников можно считать 1940 год, 20 января.  В этот день было создано Управление по производству десантных  планеров. Удачные модели того времени Г-11 и А-7 строились серийно и успешно использовались во времена войны.

Инженер-конструктор Поликарпов в то время не принимал участия в разработке десантно-транспортных планеров. У него была совершено другая идея. Он предлагал создать безмоторный аппарат, не для транспортировки, а для нападения. Эта идея была взята за основу создания БДП. Эскизный проект нового высокоплана был закончен летом 1941 года. Он мог одновременно перевозить 16 десантников.

Планер БРО-23КР «Гарнис»: аист от планеров

Началась история БРО-23КР в 1980 году. Тогда был построен прототип экспериментального планера, имеющего название с цифрой на 2 меньше – БРО-21. Он был выполнен из пластмассы. Впервые его продемонстрировали на планерном чемпионате юношеской категории, что проходил в том же году в Москве. Он, надо отметить, вызвал значительный интерес, заработал высокие оценки, и, что интереснее всего, был даже допущен к лётным испытаниям. Но факторы наложились один на другой, в итоге БРО-21 так и остался лишь в одном экземпляре. А вот его последователя ждала лучшая судьба.

Удивительный гидропланер «Уточка»

Однажды над акваторией порта города Клайпеды отдыхающие увидели удивительный летательный аппарат. Крылья аппарата напоминали решетку, а крошечная кабина с пилотом больше напоминала коляску от мотоцикла. Если бы в те времена было так много мобильных телефонов как сейчас, то полет мы смогли бы увидеть на любом интернет портале и другие интересные видеосъемки.

БРО-11 – малогабаритный планер

В 1954 году был сконструирован новый планер – БРО-11. Создатели предполагали, что новая модель должна быть надежной, легкой, дешевой и простой при изготовлении. Было задумано, что такая модель могла быть построена в любом кружке авиамоделирования. На этой модели планировалось тренировать учеников и обучаться совершать подлеты с невысоких склонов.

Уже в 1955 годе такие планеры начали выпускаться серийно.  На этой модели тренировались в основном подростки в возрасте до18 лет. Самый больший вес пилота мог составлять 70 кг. А уже при большем весе планер мог менять центровку и переставал слушаться руля. При весе пилота в 85 кг дополнительно к хвостовой части подвешивали груз в 4 кг. Это позволяло нормализовать центровку.

БРО-9 – планер разборного типа

В 1953 году был простроен планер нового образца. В ходе испытаний выяснилось, что эта модель имела ряд преимуществ перед планером А-1. Новый планер имел меньшие габариты, обладал хорошей управляемостью и устойчивость. Также у него были достаточно хорошие аэродинамические свойства. Кроме того, БРО-9 довольно легко разбирался, что делало его удобным для перевозки. Для посадки планера использовалась лыжа и посадочное колесное шасси.

МАИ-63 – одноместный планер

В 1958 году студенты решили сконструировать новые летательные аппараты по принципу «летающее крыло». В СКБ стали работать сразу над двумя проектами – планером МАИ-63 и самолетом МАИ -59.

Новый планер состоял из ромбовидного центроблока к которому пристыковывались консоли по новому принципу. Консоли новой схемы позволили на задних кромках расположить рули высоты. При  этом плечо оперения было достаточным и было обеспечено аппарату необходимая балансировка.

«Снежинка» — одноместный планер

В 1958 году группа студентов разработала новый планер стандартного класса. Эта модель должна была принимать участие в 7 Всемирном планерном чемпионате. По решению ЦК ДОСААФ опытную серию планеров было решено произвести в планерном цехе МАИ. В соответствии с этим планер получил название МАИ-60.

Уже в 1960 году был построен первый образец планера. Все работы по изготовлению его производили студенты. За это время было защищено много дипломных работ и курсовых проектов. Многие студенты хотели стать испытателями, подняться воздух и ощутить полет, когда развиваются волосы и открывается красивый вид. Стоит помнить, что от ветра волосы могут повредиться. И если стали ломкие волосы лечение  может затянуться на длительное время.

Двухместный планер МАИ-56 учебного типа

Разработка планера учебного типа МАИ-56 началась, что следует из его названия, ещё в 1956 году. Коллектив авторов, что был ответственным за данную разработку, был очень разношёрстным и включал в себя Лебединского, Войт, Качанова, Пьецуха, а также Манучарова. Лебединский при этом выполнял роль ведущего инженера. В создании принимали участие студенты, которыми производились рабочие чертежи, а также все расчеты. Но, так как, всё-таки, планер по устройству будет сложнее, чем какая-нибудь пpoгулoчнaя кoляcкa Peg Perego GT3, всё контролировалось серьёзно. Изначально планировалось, что данный проект будет лишь вариацией на тему ПАИ-6, но Пьецух настоял на создании планера с нуля.

МАК-15МП — автономный мотопланер.

Когда был сконструирован планер МАК-15, изобретатель Кузаков задумался над вопросом создания автономного планера, для взлета которого не понадобится буксировка. Это бы позволило сэкономить расходы на обучение пилотов. Ведь для такого планера не требовалось бы применять буксировочный самолет.

Поэтому в 1956году был спроектирован и построен первый мотопланер – МАК-15МП.  За основу был оставлен планер конструкции МАК-15. В носовую часть планера дополнительно установили мотор ВП-760, максимальной мощности в 23 лошадиные силы, а эксплуатационная мощность двигателя составляла 14 лошадиных сил. Вес мотора равнялся 24 кг. В остальном произошли небольшие доработки планера.

Одноместный планер «Голубь мира»

В 1948 году конструктор Кузаков решил создать новый планет, у которого будет несущий фюзеляж. Проект планера получил название – МАК-15. Для создания планера Кузаков организовал студенческое бюро и в конце 1951 года был создан первый планер. Исследование модели проходило в аэродинамической трубе.

Вначале модель проектировалась как одноместный учебный планер. Стартовать он должен был с амортизатора. А массой не более 150 килограмм. Такая модель должна хорошо парить и делать несложные виражи.

Одноместный планер «Красная звезда»

В 1930 году в Москве был построен планер СК-3. Главным конструктором этой модели стал Королев. Назначения планера было в выполнении фигур высшего пилотажа и измерение перегрузок, которые возникают в полете. На постройку этого планера ушло рекордно мало времени, всего 47 дней.

Фюзеляж у модели был овального сечения, а  образовывали его 15 шпангоутов, 2 лонжерона и 4 стрингера. Посадочной лыжи не было, а посадка осуществлялась за счет усиленной части нижнего фюзеляжа. Кабина пилота была довольно просторной, и рассчитывалось там помещать парашют.

Сразу же после постройки Королев лично хотел совершить полет, но была безветренная погода и полет не осуществился. Тогда испытания перенесли в Крым. Там было проведено четыре полета над морем.

Планер – паритель БК-4 «Каунас»

В мастерских Каунасской станции был построен новый образец планера. Это произошло в 1957 году, а планер получил название «Каунас» БК-4. По своей схеме он является высокопланом. Прочность конструкции позволила внести эту модель к планерам – парителям первого класса (второй группы). Рассчитано было, что планер будет запускать буксировочный самолет, или сможет осуществляться запуск с помощью лебедки. Планер создавался из дерева. Для соединения деталей между собой использовался смоляной клей  К-17. Узлы конструкции создавались из листовой стали (М-20), а из стали М-45 точеные детали.

Одноместный планер – КАИ-19

Планер КАИ-19 был разработан и построен в 1963 году на Казанском авиапредприятии имени Горбунова. Главными конструкторами планера стали Иванов, Симонов и Осокин. Было построено несколько разных моделей этого планера.

Основной моделью планера стал высокоплан, у которого был положительный угол поперечного V и  Т – образное оперение. Пилот находился в полулежащем положении. Конструкция планера была цельнометаллической, которая  состояла преимущественно из Д-16Т (сплава). Полотно использовалось только для руля. Крыла были однолонжеронной конструкции. Обшиты они были дюралюминием (толщиной в 1,2 мм). С внутренней стороны крыла были обшиты нервюрами.

Планер – паритель КАИ -14

Этот одноместный планер стандартного класса был разработан в 1962 году. Помимо парения, на планере было задумано производить фигуры сложного и простого пилотажа.

За основу был взят моноплан с трапециевидным  удлиненным крылом  и оперением V – образного типа. Чтобы повысить аэродинамические качества, было принято решение использовать ламинарный профиль серии NACA-63(420)-517. Поверхность всего планера (от крыла и оперения до фюзеляжа) была тщательно отполирована. Фюзеляж уменьшили за счет того, что пилот в кабине находился в полулежащем положении. Цельнометаллической стала конструкция планера. Крыло с работающей обшивкой. Фюзеляж был собран из работающей обшивки и шпангоутов, и сделан в виде монокока. Для посадки применялись неубираемое колесо и хвостовой костыль.

КАИ-12: история одного из флагманов отечественного авиаспорта

Этот двухместный планер был сконструирован в 1956-году и отличался цельнометаллической конструкцией, предназначен же он был для тренировок полета парящего вида, а также обучения отечественных планеристов. Массово им оснащаться планерные станции и клубы стали с 58-года, а в его постройке непосредственно участвовал планер «Пионер» из Чехословакии. Правда, прототип в отличие от новой модели цельнометаллическую конструкцию не имел, причем именно его введение стало свежим веянием на то время в планерном спорте и дало хороший толчок его дальнейшему развитию.

ИЛ-32: новое издание легендарного в годы ВОВ самолета

Такие летательные аппараты, как десантно-грузовые планеры широко использовались еще во времена ВОВ. В 1948г же был сконструирован ИЛ-32 для нужд советской армии. Этот планер существенно превышал по размерам своей грузовой кабины и ее грузоподъемности все известные на тот момент, и использовать его планировалось в перевозках крупногабаритных грузов и техники. На борт он поднимал груз массой семь тысяч кг, а десантного состава в него помещалось шестьдесят человек.

Планер Гроховского – Г-31

В 1931 году от Народного комиссариата поступил приказ конструктору Гроховскому создать планер, для новых войск – воздушного десанта. Уже  на следующий год был разработан планер на 16 человек. Затем к концу года он был построен и получил рабочее название – Г-63. Потом начались испытания аппарата. Вначале на планере летал сам разработчик, но затем его заменил Степанченок (летчик – испытатель).

Аппарат представлял собой конструкцию с размахом крыла в 28 метров. Кабина пилота была каплеобразной формы и устанавливалась на переднюю часть фюзеляжа.

Неоднозначный планер Г-14

Г-14, подкосный низкоплан, изначально задумывался в качестве учебной машины, рассчитанной на два места. При его помощи люди учились бы как буксировочным полётам, так и фигурным. Было также оборудование, что ориентировало машину на ночные полёты. Однако не всё было настолько уж просто.

После того, как планер был спроектирован, энтузиазма он, честно говоря, особого не вызвал. Хороший планер должен быть сбалансированным, как человеческое тело (а если у последнего проблемы, всегда можно его подкорректировать, для этого и подбирается диета по анализу крови, что осуществляет фирма «Биолинк»), но тут такого баланса не было. Конструкция была утяжелена через меру, а также крыло с фюзеляжем сопрягалось не самым удачным из способов.

Гидропланер Г-12: первый в СССР

Исконно у многих городов России в наличии имелись прекрасные гористые склоны, поэтому проводить полёты учебного типа на планерах там самое то. Но вот незадача – так как большинство этих городов располагались на тех или иных реках, то садиться иначе как на воду было просто небезопасно – планеры могли разбиться,

Высокоплан для фигурных полётов Г-9

В конце 1931 года известны конструктор Грибовский участвовал в экспериментальных полётах его известнейшего планера Г-2бис, и это дало ему определённый новый опыт. Потому уже очень скоро он приступил к разработке новых моделей, получивших кодовые названия Г-9 и Г-11. Наиболее интересен из них первый. Это, по сути, одноместный высокоплан подкосного типа, чьим основным ориентиром являются фигурные полёты.

При этом Грибовский не просто спроектировал этот планер, но и запланировал на нём смелую вещь – буксировочный полёт дальнего типа, до Коктебеля, прямо на всесоюзный планерный слёт. И этот эксперимент удался успешно, что доказало, что для транспортных перевозов буксируемые планера вполне подходят.

Успешный планер Г-2

Как появляются успешные летательные аппараты? Непросто. История может быть у них очень даже непростой. Например, у Грибовского всё началось зимой 1924, когда он вместе с сослуживцами сделал Г-1, деревянный планер, что был обшит фанерой. Даже шасси имело деревянные колёса. Тем не менее, планер был довольно гармоничен, и даже принял участие во всесоюзных состязаниях планеров, что проводились в Коктебеле. Участие было успешным, да вот потом планер, по несчастному случаю, разбился.

Планер А-40 или крылья танка

Инженер Антонов в самом начале войны решил создать гибридную установку –  соединить танк с десантным планером. Как образец нового гибрида был взят танк Т-60.

После проведенных расчетов оказалось, что эта модель танка имеет достаточно прочную ходовую часть, которая может выдержать взлет и посадку.  При постройке нового аппарата следовало учитывать, что он должен был быть из простых, недорогих материалов.  Это привело к решению  в качестве крыльев использовать биплан с размахов крыльев 18 метров. Особая конструкция крыльев позволяла снизить посадочную скорость. Пилотом этого аппарата становился танкист.

Планер рекордсмен – А-15

Этот планер стал результатом многолетних разработок КБ Антонова как отечественных, так и зарубежных, и увидел он свет в 1959-году. Его производство было серийным, и он нашел широкое распространение в советских аэроклубах, а также зарубежных, к примеру, его поставки велись в Голландию и Венгрию. Именно с его помощью было установлено более чем двадцать мировых и всесоюзных рекордов.

А-15 был цельнометаллическим высокопланом с свободно несущими крыльями, одноколесным, способным убираться шасси и V-образным оперением, причем относился при этом к открытым планерам. Крыло представляло собой силовую однолонжеронную схему, обшитую металлом, и состояло из двух съемных консолей с ламинарным профилем NACA-643618 у корня. Форма профиля задавалась тридцатью нюверами, каждый из которых состоял из хвоста и носка. Носик каждой нюверы собиралась из двух частей для большей точности профиля. Лонжерон крыла строился по балочному типу и состоял из двух полок и стенки из прессованных дюралюминиевых профилей, каждый из которых имел тавровое сечение. В крыле были предусмотрены щелевые выдвижные закрылки, воздушные тормоза и зависающие элероны, причем последние были пластмассовыми нещелевыми, состоящими из двух разделенных по размаху частей, крепимые к крылу шестью петлями. Закрылки с отклонением были выдвижными и крепились на роликах и четырех кронштейнах, при их отклонении уменьшалась посадочная скорость, а также скорость при парении.

А-11. Рожден, чтобы побеждать

Цельнометаллический одноместный А-11 стал очередной новинкой КБ Антонова, и он увидел свет в 1957 году для того, чтобы стать рекордным планером-парителем. Крыло в этой модели было специальным образом механизировано, что помогало с набором высоты, когда осуществлялся полет по спирали на восходящем потоке, а также позволяло более точно осуществлять посадку. Схема определяла самолет как свободно несущий планер-моноплан, где крыло расположено посередине, предусмотрено одноколесное убираемое шасси в закрывающиеся створки, а также V-образное оперение. В числе его особенностей – замена крыла на более короткое, что позволяло из планера сделать полноценный пилотажный А-13, причем заменить его можно было всего за несколько минут.

Семиместный планер – А-7

Это знаменитый планер был построен в 1941 году. Изначально он создавался как планер для перевозки грузов. Но создатели придали ему настолько изящные формы, что он красиво смотрелся и на земле, и в воздухе. Эта модель нравилась и сами планеристам, и летчикам – буксировщикам.

Еще во время испытаний планера стало видно, что аппарат довольно удобен и вынослив. Среди всех возможных проблем была обнаружено только одна – при заходе на посадку планер мог перейти в режим штопора. Антонов учел эти показатели и изменил хвост.

Двуместный планер – А-2

Первый прототип планера А-2 был построен в 1942 году по проекту Антонова, за что и получил название. Он предназначался для обучения планеристов. Путем буксировки его за самолетом совершался запуск планера. В отличие от первой модели этот планер имел двуместную гондолу и большую площадь крыла. А также у новой модели руль стал большего размера, и появились навигационные приборы.

Корпус планера изготавливался из фанеры и авиационной сосны. Металлические узлы – из углеродной стали (М20). Посадку планер совершал при помощи стальных лыж. Для зимы, лыжи заменяли зимним  вариантом: добавили, закрепленную шурупами фанеру (2270х120мм), которая дополнительно  была покрыта оцинкованной сталью в 1 мм. Отсутствие колес делало эту модель довольно неудобной для эксплуатации. Поэтому в 1954 году планер претерпел доработку.

Я проанализировал типы планеров и составил таблицу

1.

.

ЯК-52



2.

АВФ-10

1921

Изготовлена школьником из сосновых планок.

3.

Ш-16

1951

Спортивный планер, выполняется он как в двух-, так и в одноместном вариантах, а полёты на нём должны проходить в простых метеоусловиях.

4.

БИЧ-18

1935

Планер имитирует полет птиц.

5.

БДП

1940

Безмоторный аппарат для нападения.

6.

БРО-23КР

1980

Выполнен из пластмассы.

7.

Гидропланер «Уточка»

-

Крылья аппарата напоминали решетку, а крошечная кабина с пилотом больше напоминала коляску от мотоцикла.

8.

БРО-11

1954

Модель должна быть надежной, легкой, дешевой и простой при изготовлении.

9.

БРО-9

1953

Имеет малые габариты и обладает хорошей управляемостью, и устойчивость.

10.

МАИ-63

1958

Состоит из ромбовидного центроблока к которому пристыковывались консоли по новому принципу

11.

«Снежинка»

1958

Новый планер стандартного класса.

12.

МАИ-56

1956

Изначально планировалось, что данный проект будет лишь вариацией на тему ПАИ-6

13.

МАК-15МП

1956

В носовую часть планера дополнительно установили мотор ВП-760, максимальной мощности в 23 лошадиные силы.

14.

«Голубь мира»

1948

Одноместный учебный планер. Стартовать он должен с амортизатора. А масса не более 150 килограмм. Такая модель должна хорошо парить и делать несложные виражи.

15.

Красная звезда

1930

Назначения планера было в выполнении фигур высшего пилотажа и измерение перегрузок, которые возникают в полете.

16.

БК-4 «Каунас»

1957

Планер будет запускать буксировочный самолет, или сможет осуществляться запуск с помощью лебедки. Планер создавался из дерева.

17.

КАИ-19

1963

Высокоплан, у которого был положительный угол поперечного V и  Т – образное оперение.

18.

КАИ -14

-

Помимо парения, на планере было задумано производить фигуры сложного и простого пилотажа.

19.

КАИ-12

1956

Прототип в отличие от новой модели цельнометаллическую конструкцию не имел, причем именно его введение стало свежим веянием на то время в планерном спорте и дало хороший толчок его дальнейшему развитию.

20.

ИЛ-32

1948

Поднимал груз массой семь тысяч кг, десантного состава - шестьдесят человек.

21.

Г-31

1931

Размах крыла в 28 метров. Кабина пилота каплеобразной формы и устанавливалась на переднюю часть фюзеляжа.

22.

Г-14

-

Конструкция утяжелена через меру, крыло с фюзеляжем сопрягалось не самым удачным из способов.

23.

Г-12

-

Первый Советский гидроплан.

24.

Г-9

1924

Одноместный высокоплан подкосного типа, основным ориентиром являются фигурные полёты.

25.

А-40


В качестве крыльев использовать биплан с размахов крыльев 18 метров. Особая конструкция крыльев позволяла снизить посадочную скорость.

Он мог поднимать танк Т-60. Пилотом этого аппарата становился танкист.


26.

А-15

1959

Планер стал результатом многолетних разработок КБ Антонова как отечественных, так и зарубежных, и увидел он свет в 1959-году. Его производство было серийным, и он нашел широкое распространение в советских аэроклубах, а также зарубежных, к примеру, его поставки велись в Голландию и Венгрию.

27.

А-7

1941

Аппарат довольно удобен и вынослив. Среди всех возможных проблем была обнаружено только одна – при заходе на посадку планер мог перейти в режим штопора.

28.

А-2

1942

Он предназначался для обучения планеристов. Путем буксировки его за самолетом совершался запуск планера. В отличие от первой модели этот планер имел двуместную гондолу и большую площадь крыла. А также у новой модели руль стал большего размера, и появились навигационные приборы.





5. Практическая часть.

5.1. Моделирование малого планера.

При проектировании своей модели за основу я взял модель № 8, разработанную литовским конструктором, доработал и усовершенствовал с учетом современных технологий и материалов.

Схематическая модель планера № 8. /5.стр.127/

Основные размеры и характеристики модели (рис.9) следующие:

  • Размах крыла — 1220 мм;

  • Максимальная хорда — 140 мм;

  • Площадь крыла — 16,8 дм2;

  • Удлинение крыла — 10;

  • Длина модели — 960 мм;

  • Размах стабилизатора — 400 мм;

  • Площадь стабилизатора — 3,5 дм2;

  • Высота киля — 100 мм;

  • Площадь киля — 0,65 дм2;

  • Масса модели — 220 г;

  • Нагрузка на несущую поверхность — 6,8 г/дм2.

Порядок изготовления модели такой же, как и первого схематического планера. Сечение сосновых кромок крыла — 5X6 мм, концевых закруглений — 5X4 мм, нервюр — 3X2 мм, лонжерона — 5X4 мм. Перед тем как собирать крыло, изогнем кромки и лонжерон так, как показано на чертеже.

Для крепления крыла к фюзеляжу служит кабанчик (см. рис.9). Кромки стабилизатора сделаем сечением в центре 3 X 5 мм, на концах — 2 X 3 мм. Сечение концевых закруглений — 2x3 мм, нервюр — 1X2 мм. Силовую рейку фюзеляжа выстругаем длиной 960 мм с переменным сечением: в носовой части — 10 X 10 мм, в хвостовой — 4X8 мм.

Носовую часть сделаем длиной 370 мм, шириной 25 мм и толщиной 10 мм. Крыло модели, стабилизатор и киль обтянем папиросной бумагой. Крыло и стабилизатор — сверху, киль — с двух сторон. В окончательном виде части модели планера должны иметь следующую массу: фюзеляж — 66 г, крыло — 57 г, хвостовое оперение — 15 г. Масса всей модели — 138 г.

hello_html_5b2ef8e3.png

Рис.9 Общий вид и сборочный чертеж схематической модели планера


Используя основные правила проектирования я с учетом технических требований я спроектировал и изготовил чертежи модели, крыла. фюзеляжа и стабилизатора (см.Приложение № 4).

Моя модель изготовлена из дерева, т.к. этот материал легкий, прочный и доступный.

Я начал с чертежа крыла, потом начертил фюзеляж и стабилизатор. Постройку я выполнял с крыла. Вначале я изготовил нервюры, потом рейки и косынки. Потом по чертежу я всё собрал, и у меня получилось крыло.

Затем я начал собирать фюзеляж. Я взял длинные толстые рейки закрепил их вместе. Потом сделал груз самолёта и скрепил с рейками, получился фюзеляж.

Потом по чертежу я из реек собрал киль.

Следующим этапом я построил стабилизатор который я собрал из липовых кромок и шпоновых нервюр.

Соединив все элементы вместе я изготовил планер, который способен летать (см.Приложение № 3).

5.2. Моделирование большого планера.

За основу конструкции взята модель большого планера самолета, который уже много лет выступает на соревнованиях. Какой размах крыла какова его площадь определяет Комитет Авиамодельного Спорта. С каждым годом модели становятся все лучше и лучше, но характеристики меняются очень редко. Используются новые материалы, технологии и даже конструкции.

Требования к модели:

Площадь крыла: 32-34 дм3

Вес: 410 грамм

Отталкиваясь от этих параметров я и начал строить модель под кодовым номером 27 (ультра).

При изготовке планера я использовал очень много материала и информации от других моделистов. Начало строительства начинается, как выше сказано с чертежа. Стабилизатор был сделан на основе профиля из атласа профилей и площади отведенной на него. Стабилизатор выполнен из само легкого дерева под названием бальза и кромок из сосны, и липы. После постройки склейки и обтяжки стабилизатора наступает пожалуй самая трудная часть.

Проектирование крыла и его постройка.

Профиль крыла подбирается из атласа профилей. Модель значительно больше предыдущей и сложность построения нервюр возросла. В конструкции крыла появились новые детали такие как: кессон, стенки, 2 лонжерон и элептические законцовки. После постройки крыла , нужно сделать фюзеляж.

Фюзеляж координально отличается от того который использовался в модели номер 8. В нем я впервые использовал материал под названием уголь. Использована угольная трубка, которая была отформована в другом месте и куплена. Она обеспечивает очень большую прочность при малом весе. К ней я прикрепил носовую часть. Она является так сказать мозгом модели, так как на ней установлены :

  1. Динамический крючок.

  2. Таймер.

  3. Груз для обеспечении правильной центровки модели.

Что же такое динамический крючок? Он отличается от обычного тем, что позволяет с помощью механизма в не запускать модель при старте гораздо выше чем с обычным, а так же для регулировки руля на киле. Таймер служит ля регулировки времени полета путем изменения угла отклонения стабилизатора. И после сборки этой трудной носовой части ее можно стыковать с угольной трубкой. После этого к фюзеляжу прикрепляется киль сделанный из бальзы и ставится полка для стабилизатора. После этого модель красится как ты захочешь (см. Приложения № 6-7). И можно отправляться запускать.

Характеристики моей модели таковы:

  1. Размах крыла 2м20см.

  2. Длина фюзеляжа 1м 10см.

  3. Вес 420-430 грамм.


5.3. Сравнительный анализ дух моделей.

Таблица 1.









Заключение.

История развития планеризма интересна и разнообразна.

В итоге можно сказать что количество различных моделей довольно велико. Ведь технологии растут вместе с нами. Модель номер 8 можно использовать начинающим, чего не скажешь о модели большого планера.

Отличие не только в дальности и времени полета, но и в постройке. Ведь модель, какая бы она не была, требует точности и профессионализма. Основные отличия этих моделей это время полета и максимальная высота полета. Многие люди стараются улучшить все эти параметры, делая много интересных моделей.


Литература.

  1. В. Васильченко. Кордовые летающие модели Издательство: ДОСААФ 2004 г.

  2.  В.С. Рожков Издательство: Патриот. Строим летающие модели.2007 г.

  3. И. К. Костенко Издательство: ОНТИ. Летающие модели планеров 2005 г.

  4. Костенко И., Микиртумов Э. Издательство: Москва, Ленинград Летающие модели 2007 год.

  5. Летающие модели-копии Автор: Тарадеев Б.В. Издательство: ДОСААФ 2010 г.

  6. П.Л. Анохин Издательство: ДОСААФ Бумажные летающие модели 2009 год.

  7. Чекалов Олег Олегович Издательство: Биарт. Самолеты-легенды. Летающие модели 2010 г.

  8. «РИАНОВОСТИ» http://ria.ru







Приложение №1.

hello_html_7afcc3e1.jpg

Приложение №2

hello_html_m21f602e8.jpg




Приложение №3

hello_html_m754dbef6.jpg

Приложение №4

hello_html_m61a5717.jpg




Приложение №5


hello_html_m366d228a.jpg















Приложение №6

hello_html_42d7724b.jpg








Приложение №7



hello_html_mc41e0b2.jpg

Приложение 8 (фото вышепредставленых планеров).



Планер-самолет ЯК-52

hello_html_b7c38a2.jpg

Тренировочный планер АВФ-10

hello_html_m6af43932.jpg

Свободнонесущий моноплан Ш-16

hello_html_m6fd7e0fd.jpg

БИЧ-18 – планер – орнитоптер

hello_html_m6d247c9c.jpg

Планер «Треугольник» — БИЧ-8

hello_html_51c4b73b.jpg

БДП

hello_html_mfd3644d.jpg

Планер БРО-23КР

hello_html_45734936.jpg

«Уточка»

hello_html_m4859bc37.jpg




БРО-11

hello_html_2fce969b.jpg

.


БРО-9

hello_html_7db3b276.jpg

МАИ-63

hello_html_55774f9f.jpg

«Снежинка»

hello_html_39fe0217.jpg

МАИ-56 учебного типа

hello_html_618ab9d1.jpg

Ва-3/48 «Днепр»

hello_html_m330a8872.jpg


МАК-15МП

hello_html_f471426.jpg

«Голубь мира»

hello_html_mc677f13.jpg

«Красная звезда»

hello_html_34700350.jpg

БК-4 «Каунас»

hello_html_m2ea4d2e6.jpg

КАИ-19

hello_html_m322ea3f3.jpg

КАИ -14

hello_html_m7f4b520a.jpg

КАИ-12

hello_html_m3eb7782a.jpg

ИЛ-32

hello_html_m3ac524.jpg

Г-31

hello_html_fa9af2b.jpg

Г-14

hello_html_d883fc3.jpg

Гидропланер Г-12

hello_html_m42ba775d.jpg

Г-9

hello_html_6afb043c.jpg




Г-2

hello_html_m267f0d2d.jpg

Рот Фронт-8

hello_html_m7d3cc091.jpg

А-40

hello_html_7c094b55.jpg

А-15

hello_html_m26893fa1.jpg

А-11

hello_html_5a5e3b34.jpg

А-9

hello_html_m3bf4d912.jpg

А-7

hello_html_m7d3cc091.jpg

А-2

hello_html_m4045ec5e.jpg







36



Автор
Дата добавления 11.06.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров125
Номер материала ДБ-118539
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх