Модели, имеющие небольшие машущие крылышки и большое неподвижно установленное крыло

Модели, имеющие небольшие машущие крылышки при значительных неподвижных крыльях, служат как бы своеобразными летающими лабораториями, на которых удается испытывать механизмы и машущие крылья. Такие модели являются первым этапом освоения машущего полета.

Одной из первых удачно летавших моделей, имеющей небольшие машущие крылышки, создающие тягу, я значительное неподвижно установленное крыло, создающее подъемную силу, была модель Харграва, испытанная в 1889 году (рис. 10). По внешнему виду модель не похожа на современные. Она имела несущее крыло с размахом, почти равным хорде, и с большим поперечным V. Горизонтального и вертикального оперений на модели не было.

Рис. 10. Общий вид модели Харграва

Крылышки приводились в движение одноцилиндровой паровой машиной. Паровой котел, обогреваемый горящей ватой, пропитанной спиртом, одновременно являлся корпусом модели.

Поршень своим штоком был соединен непосредственно с концами лонжеронов крылышек. Оси качания крылышек прикреплялись к корпусу цилиндра двумя парами качающихся сережек.

Таким образом, прямолинейное движение поршня вверх-вниз передавалось непосредственно на машущие крылышки, не преобразуясь предварительно, как это наблюдается у современных двигателей, во вращательное движение коленчатого вала, создающего добавочные потери.

Крылышки, установленные только на концах лонжеронов, работали лучше установленных вдоль всего лонжерона. Расчаливание лонжеронов машущих крыльев ниточками вперед и назад предупреждало возможность- их отклонения.

Нам неизвестны детали устройства паровой машины этой модели, но по фотографии можно установить схему ее действия. В верхнем крайнем положении поршня (рис. 11, а) пар, подводимый по трубке, проходит через отверстия в золотнике в верхнюю половину цилиндра и начинает опускать поршень. Шток поршня, опуская концы лонжеронов махалок, одновременно скользит осью-поводком в продолговатом отверстии золотника. К моменту подхода поршня к нижнему крайнему положению ось-поводок надавливает на нижний обрез продолговатого отверстия и опускает золотник.

Рис. 11. Схема движения штока, золотника и крыльев: а - крайнее верхнее положение поршня и золотника; б - крайнее нижнее положение поршня и золотника; 1 - цилиндр; 2 - поршень; 3 - шток поршня; 4 - золотник; 5 - качающиеся подвесные сережки; 6 - ось-поводок золотника; 7 - продолговатое отверстие для поводка; 8 - пароподводящая трубка; 9 - лонжероны машущих крылышек

Перемещение золотника отсекает доступ пара в верхнюю половину цилиндра и направляет его в нижнюю половину цилиндра. Кроме того, при этом пар из верхней половины получает свободный выход наружу. В результате поршень начинает двигаться вверх, увлекая за собой лонжероны и ось-поводок. Ось-поводок, скользя в продолговатом отверстии, не смещает золотника с места и не перекрывает пара до момента полного подъема поршня.

В конце подъема поршня ось-поводок передвигает золотник вверх и переключает пар на опускание поршня. Желающим построить двигатель подобного типа следует прочитать книгу Э. Б. Микиртумова "Двигатели летающих моделей самолетов".

Более современная модель с маленькими машущими и большими неподвижными крыльями, использующая в качестве двигателя резиновый мотор, была изготовлена Е. Суховым (рис. 12). Ее внешний вид и конструкция напоминают фюзеляжную модель самолета. Только на месте тянущего винта расположена пара колеблющихся крылышек. Такие крылышки создают приличную тягу, но, как правило, требуют для полета модели значительно более толстого резинового мотора, чем это нужно для вращающегося винта.

Рис. 12. Общий вид модели Е. Сухова и деталь привода машущих крылышек

На первом всесоюзном конкурсе летающих моделей с машущими крыльями в 1950 году В. Г. Яковлевым была представлена комнатная модель с несущим неподвижным крылом и четырьмя машущими крылышками впереди (рис. 13). Машущие крылышки были соединены попарно тонкими бамбуковыми стерженьками, которые совершали периодически меняющиеся встречные взаимно уравновешивающие движения, напоминающие движения ножниц.

Рис. 13. Комнатная модель В. Г. Яковлева, обтянутая микропленкой

С крыльями, движущимися по схеме ножниц, Б. И. Черановским изготавливались не только летающие модели, но и планер, на котором пилот Пищучев показал удовлетворительные по устойчивости и управляемости планирующие полеты как с закрепленными крыльями, так и с крыльями, приводимыми в движение мускульной силой ног пилота. Ощутимого увеличения дальности полета при взмахах в этих испытаниях зафиксировать не удалось.

Так как участки машущих крылышек, расположенные вблизи оси вращения, почти не создают тяги, машущие крылышки прикреплены к стерженькам на некотором удалении от оси вращения.

Модель Яковлева показала наибольшую продолжительность полета. Взлетев с рук, она продержалась в воздухе 2 минуты, а при взлете с земли - 1 мин. 30 сек.

Модель легко поднималась с земли и набирала высоту до 10 м.

Несмотря на необычность схемы и недостаточный опыт освоения полета с помощью машущих крыльев, полученный результат в то время был близок к рекордным достижениям винтовых комнатных моделей.

Модель весила 6 г, была размахом 700 мм, резиновый мотор ее состоял из 6 ниток резины сечением 1X1 мм. Модель собрана из тонких соломинок. Крылья ее обтянуты микропленкой.

Желающие делать комнатные модели могут ознакомиться с соответствующей литературой (см. приложение), в которой описаны различные применяемые материалы и особенности изготовления столь легких моделей.

На конкурс 1950 года В. Г. Яковлевым и Ю. С. Гуляевым была также представлена схематическая резиномоторная модель с несущим неподвижным крылом и четырьмя машущими крылышками впереди, движущимися по схеме ножниц (рис. 14).

Рис. 14. Тростниковая модель В. Г. Яковлева и Ю. С. Гуляева

Эта модель прекрасно взлетала с земли и рук и быстро набирала высоту. На конкурсе она заняла второе место по продолжительности полета, пролетев 20 секунд.

Модель весила 35 г. Размах неподвижного крыла был 880 мм, размах машущих крыльев - 440 мм. Резиновый мотор состоял из 40 ниток резины сечением 1X1 мм.

Фюзеляж модели был сделай из тростника сечением 10 мм, лонжероны крыльев - из сосновых реек. Нервюры, закругления крыльев и оперения выполнены из бамбука. Обтянута модель папиросной бумагой.