Использование современных материалов и технологий при конструировании спортивной авиамодели

Актуальность

Для строительства современных спортивных моделей самолётов используются все достижения материаловедения и электроники. Гигантский скачок в развитии совершили модели, предназначенные для «зального пилотажа».

Небольшие размеры залов, всё более усложняющиеся комплексы подтолкнули спортсменов к коренному пересмотру процесса создания моделей и используемых материалов.

Цель

Изучить технологии применения современных материалов в моделизме и устройство современных моделей класса F3P, разработать и построить модель класса F3P (уровня Ч. М. и Ч. Р.)

Задачи

1. Выбрать оптимальную геометрию модели.
2. Рассмотреть и выбрать подходящие материалы.
3. Подобрать оптимальные комплектующие (электроника).

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• ПК с установленным на нём ПО (SolidWorks)
• Сервопривод
• Приёмник
• Регулятор
• Элементы питания
• Стапель, матрицы, формы

Описание

Современные комплексы требуют от пилотажной модели свойства хорошего акробата, этим объясняется наличие у модели развитых рулевых поверхностей. Чтобы уложиться в минимальный вес при выбранных габаритах без потери прочности, материалами каркаса модели послужили углеволокно и майлар.

Этот метод позволил выполнять плавные переходы и избегать лишних напряжений и последующих искривлений. Детали каркаса соединялись с помощью смолы с наполнением углеватой, наиболее нагруженные места обвязывали угленитью. Каркас модели был обтянут майларовой плёнкой, применяемой для изготовления мембран динамиков.

Сердцем силовой установки явился безколлекторный электромотор. Среди его преимуществ – простота конструкции, надёжность, мощность, вес.

В современных моделях для лучшего обдува рулей применяют винты большого диаметра 16–18 дюймов. Винты изготавливаются из вспененного материала с армированием углеволокном. Вес такого винта не превышает 2,5 грамма без потери прочности. Применяется система быстрой смены винтов с фиксацией резиновым кольцом.

Приводные шкивы и моторама изготавливаются из углеволокна, используются керамические подшипники качения. Для управления моделью был необходим комплект электроники, включающий в себя приёмник, сервоприводы, контроллер управления двигателем.

Построенная модель при весе 42 г показала себя послушной и стабильной в полёте.

Результаты работы/выводы

Создана спортивная модель класса F3P, отвечающая всем требованиям проекта.

Перспективы использования результатов работы

Полученная модель даст больше возможностей при участии в соревнованиях, чем многие другие.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

НИУ МАИ