ЭКО Джет-3: По следу ящера или финальный аккорд симфонии ЭКО
Часть первая.
Старт проекта
Осенний прогноз погоды не предвещает ничего хорошего и регулярные полёты пришлось прекратить до наступления тёплых времён. А значит наступило время строить планы на будущее и прикидывать новые проекты. Ну и раз уж Бог любит троицу, то и серия ЭКО (Экспериментальный концептуальный образец) требует постройки третьего такого образца. Первый завершил свой героический, более чем 30-ти часовой путь в небо, разукомплектован и нашёл своё последнее пристанище в музее. В результате освободились для дальнейшего боевого применения: импеллер VASA Fan 65, двигатель MEGA ACn 16/15/3, регулятор оборотов, приёмник, сервы, BEC и тд
Концепция традиционна: Модель спортивного самолёта для экстремальных полётов и пилотажа, рассчитанная на опытных пилотов, премиум класса качества исполнения, исключительно простая и прочная, не требующая в изготовлении какой-либо специальной оснастки и доступная для постройки в домашних условиях.
Выбирая компоновочную схему будущего летательного аппарата хотелось учесть все недостатки VIVA-Джета, а именно недостаточную устойчивость в виражах и довольно сильный пикирующий момент от импеллеров, возникающий по причине их высокого расположения относительно продольной оси. При всех недостатках Эко Джета первого, его очевидный плюс - это единая несущая поверхность , фактически летающее крыло, что давало ему значительный выигрыш в устойчивости. Вместе с тем хотелось попробовать нечто новое чтобы внести долю эксперимента в будущий проект, однако эта доля должна находиться в разумных пределах чтобы избежать полного провала, как в случае с попыткой управления вектором тяги посредством обдува V-образного оперения на первом варианте VIVA-Джета. Таким образом первый вариант будущего аппарата был скомпонован по схеме "утка":
Поле для экспериментальной деятельности здесь очевидно - это и управление срывом потока и вектором тяги. Можно будет также "поиграться" с гироскопом в канале крена. Однако что-то остановило в выборе данной схемы, вероятно самолёт показался мне некрасивым и громоздким, и это вернуло меня к интегрированной "классике" с механизмом УВТ:
Модель не является какой-либо полукопией, это как и ранее абсолютный свободный полный полёт мысли автора, хотя в её дизайне заложены современные тенденции облика летательного аппарата, реализованные в частности на американском "рапторе". Поэтому статья называется "по следу ящера", а самолёт просто "Раптор", хотя конечно же это никакой не F-22.
Что нам стоит самолёт построить! - нарисуем и построим!
Пока непонятно как будет изготовлен воздухозаборник, но по ходу дела разберёмся. Главное - начать, и идеи посыпятся как град с неба - это проверено! Цельной несущей доски, как предполагалось ранее, не будет, 5-мм основа служит для построения на ней наборной конструкции несущего фюзеляжа - центроплана крыла. Собственно крыло делаем по накатанной технологии.
Вырезаем наполнитель из пенопласта методом одного шаблона и оклеиваем бальзовым шпоном под прессом, армируя карбоновой нитью крест-накрест и по кромкам:
В целом конструктивно новый самолёт будет нечто среднее между двумя предыдущими моделями. От
взята цельная плоская несущая основа модели, от второй - обтекаемые формы вплоть до полного их повторения, конструкция и профиль крыла GOE795 модифицированный до почти плоско-выпуклого, который прекрасно себя зарекомендовал.
Весь процесс снимается на видео поскольку мой многострадальный фотоаппарат, выдерживавший падение с километровой высоты, не вынес губительного воздействия солёной морской воды. По завершении проекта опубликованные фрагменты сложатся в полноценный фильм о создании летающей радиоуправляемой модели самолёта на электро-реактивной тяге.
Итак, разрезаны первые доски, и проект ЭКО ДЖЕТ-3 запущен в производство.
Вектор силы
Следующий шаг, определяющий дальнейшее конструирование модели - это узел установки импеллера. От него будем "плясать" дальше. Первоначально предполагалось что Vasa Fan 65G будет освобождён от своей внешней оболочки и превращён в просто Vasa Fan 65, установлен внутри фюзеляжа неподвижно, а управление вектором тяги будет происходить посредством "газодинамических рулей" образованных корневыми частями ЦПГО (на эскизах понятно как), попадающих в поток импеллера. Долго я думал спиливать или не спиливать "родную" губу импеллера, которая имела ещё вполне товарный вид, да и канал с соплом можно ещё было подклеить и использовать. В результате пошёл по пути наименьшего сопротивления, решив оставить всё как есть, и весь агрегат поместить на шарниры внутри фюзеляжа и никаких "газодинамических рулей" - хватит сомнительных экспериментов.
Расположение импеллера по продольной оси модели диктуется двумя противоречивыми соображениями. С одной стороны импеллер должен быть как можно ближе к центру масс модели чтобы не возникло проблем с центровкой, с другой стороны как можно ближе к хвосту чтобы уменьшить вырез под его установку и чтобы отклонение вектора тяги более эффективно влияло на балансировку модели в полёте. В результате некий компромис было найден, а импеллер подвешен на прочные шарниры, позволяющие ему отклоняться на значительные углы в продольной вертикальной плоскости, обеспечивая УВТ по тангажу.
Теперь, когда решён вопрос с расположением и креплением силовой установки, можно определить положение аккумуляторного отсека. Для расчёта компоновки используем программу определения фокуса модели самолёта:
и считаем что центр масс планера совпадает с центром давления и вес планера намного меньше веса двигателя Mega ACn 1615/3 с импеллером (136 г), регулятора оборотов Markus SL40 (40 г) и аккумуляторной батареи 4S
2200 20(30)С (210 г). Остальная электроника располагается в области центра масс и на центровку существенно не влияет. Тогда согласно схеме расчёта и формуле равновесия моментов относительно передней границы центровки:
Lимп х Mимп + Lрег х Mрег = Lакк х Mакк
При Lимп=230 мм, Lрег=120 мм, Mрег=40г, Mакк= 210г, аккумулятор, точнее его центр масс должен располагаться не ближе 170 мм от передней границы центровки. Эскиз модели уточняется и обретает размеры:
Далее конструирование модели - это чистая импровизация, полёт мысли, ловкость рук и никаких заморочек, о чём свидетельствуют очередные фрагмент фильма о постройке модели:
