2. Способы увеличения натяжения корды

Достаточное натяжение корды – важнейшее условие для уверенного демонстрирования пилотажного комплекса. В связи с тем, что требования к пилотажу все время возрастают, совершенно необходимо снижать скорость пилотирования, поскольку на большой скорости выполнять прямой угол с маленьким радиусом разворота невозможно. Но до бесконечности тоже скорость снижать нельзя, тем более что натяжение корды зависит от скорости в квадрате (т.е. при уменьшении скорости в два раза натяжение уменьшится в четыре раза, если не учитывать дополнительные факторы, влияющие на натяжение).

Формула для оценки натяжения корды выглядит следующим образом:

,

где P - нагрузка , кг/м²,

;

R - радиус корды;

G - вес модели;

Cx - коэффициент лобового сопротивления (берется максимальное значение как наиболее сложный вариант)

Более высокое значение К_Т соответствует большему натяжению корды. В случае если корда провисает, К_Т имеет отрицательное значение.

Приведенная формула не учитывает натяжение корды от таких факторов, как применение дифференциальных закрылков, отклонение руля направления, смещения оси двигателя и др. Все эти способы увеличения натяжения корды подробно рассмотрены ниже.

Центробежная сила составляет самую значительную долю в сумме сил, участвующих в создании натяжения, и является, как известно, функцией трех величин: веса модели – G (кг), скорости – V (м/сек) и радиуса корды R (м).

Вес модели берется ориентировочно, исходя из желаемой удельной нагрузки на крыло. Для моделей с двигателем до 5 см³ нагрузка на крыло колеблется в пределах 25 – 27 г/дм², и модели имеют вес около 1100 – 1200 г. Для моделей с двигателем до 8 см³ берется несколько большая нагрузка – 27 – 30 г/дм², и их вес доходит до 1700 г. Возможное в принципе увеличение веса (для увеличения натяжения на некоторых эволюциях) нежелательно, так как неизбежное увеличение нагрузки на крыло может привести к тому, что модель начнет проваливаться при выходе их фигур.

Скорость модели увеличивать также не следует, так как в этом случае резко ухудшается качество пилотирования. Оптимальное значение скорости лежит в пределах 70 – 80 км/ч.

Можно варьировать радиусом корды в пределах 15 – 21,5 м. Однако для того, чтобы фигуры хорошо просматривались, необходима предельно возможная длина корды.

Один из наиболее эффективных путей улучшения качества пилотирования – снижение скорости полета модели. Но именно центробежная сила не позволяет ее существенно снизить. При уменьшении скорости в два раза центробежная сила уменьшится в четыре раза. Этим и объясняются все трудности, которые сразу возникают, как только спортсмен снижает скорость пилотирования.

Совершенно очевидно, что необходимо использовать в известных пределах и другие способы для увеличения натяжения корды. Например, такие:

1. Поворот руля направления.

Руль направления, повернутый во внешнюю сторону, создает момент, который в полете поворачивает из круга носовую часть модели. При этом составляющая тяги на направление центробежной силы увеличивает натяжение корды. Практика показывает, что оптимальное значение отклонения руля направления лежит в пределах 8 – 10°. Руль модели можно и не отворачивать, поскольку боковая поверхность модели движется со скольжением, и все равно обладает этим эффектом, правда в несколько меньшей степени.

Рис. 4а	Рис. 4б

Рис. 4в

На рис.4а показаны моменты, действующие на поверхность фюзеляжа. Их величина зависит от боковой поверхности фюзеляжа и положения точки выхода корды относительно ц.т. модели.

На рис.4б дано положение модели при отвернутом руле направления на величину d . При этом D U в.о., который отворачивает нос модели из круга. Проекция тяги – P₁ плюс D U ф и есть та составляющая, которая увеличивает натяжение. Натяжение в этом случае повысится на величину .

По эффективности этот способ, пожалуй, занимает второе место. Преимущество его заключается в том, что стремление модели развернуться из круга не зависит от натяжения корды. Но нужно помнить, что при значительных углах скольжения нарушается симметрия обтекания левой и правой половины модели. При порывах ветра или при изменении скорости полета возникает момент относительно вертикальной оси у (рис.4в). Правда, он существует недолго, однако модель успевает совершить несколько колебаний как в горизонтальном полете, тек и при выполнении фигур. Конечно, качество фигур при этом резко ухудшается. Этот пример показывает, что поворот руля направления – ограниченный способ для увеличения натяжения корды.

Рис. 5а	Рис. 5б

В данном случае сила Р₁ включает в себя составляющую, которая возникает при отклонении руля направления. Сила тяги двигателя Р на плече А (относительно ц.т.) создает момент, который стремится повернуть носовую часть модели из круга. С увеличением смещения оси двигателя изменяется плечо А и соответственно делается больше момент. Но при значительном смещении двигателя могут возникнуть колебания модели вокруг вертикальной оси. Причина их - переменная тяга. На некоторых режимах полета обороты двигателя меняются в пределах от 7000 – 8000 до 12000 – 13000 об/мин. Во времени этот перепад оборотов происходит приблизительно за 1 – 2 сек. (все зависит от приемистости двигателя). Соответственно также быстро меняется тяга Р и момент двигателя – М дв. = Р·А. Колебания в курсовой плоскости еще неприятны и тем, что при наличии их в некоторых случаях колеблются и рули высоты. В результате горизонтальный полет нарушается, и модель летит по волнообразной траектории. Пилоту приходится все время оперировать рулем, чтобы устранить эти колебания. Если же они возникнут при выполнении какой-либо фигуры, хорошо показать ее будет невозможно.

,

где L - расстояние, на которое необходимо переместить центр тяжести;

Z - плечо центровочного груза.

Дифференциальное отклонение закрылков – используют потому, что пилотажной модели приходится летать в самых разнообразных погодных условиях – в штиль и ветер. Наличие ветра позволяет спортсмену правильно выбрать место пилотирования и, кроме того, сам ветер способствует довольно значительному натяжению корды. В этом случае использовать дифференциальные закрылки необязательно. Но в штиль перед каждым пилотом встают такие трудности, решить которые без дифференциальных закрылков иногда невозможно. При отсутствии ветра сложно сориентироваться и правильно выбрать место пилотирования, кроме того, модель летит очень неуверенно, особенно на малой скорости, и реагирует на малейшие изменения погоды. На поведение модели влияет даже обстановка в районе зоны пилотирования (наличие различных строений, насаждения и т. д.).

Преодолеть эти трудности помогают дифференциально отклоняющиеся закрылки. При монтаже системы управления плечо кронштейна внутреннего закрылка делают несколько меньше, чем плечо внешнего, а длину тяг от качалки управления регулируют таким образом, чтобы при нейтральном положении рулей оба закрылка также занимали бы нулевое положение. При отклонении ручки управления (безразлично в какую сторону) внутренний закрылок всегда отклоняется на несколько больший угол, чем внешний, а значит, и приращение подъемной силы на внутреннем крыле будет больше, чем на внешнем, на величину D U (рис.5б). В результате создается момент относительно продольной оси модели. Модель поворачивается на некоторый угол относительно продольной оси, и проекция подъемной силы создает дополнительную составляющую Р₂, способствующую увеличению натяжения. Эффект от этой составляющей довольно значительный, и модель в спокойной атмосфере будет летать гораздо уверенней. Преимущество этого способа состоит в том, что действие дифференциальных закрылков проявляется только при выполнении маневра. Например, начал спортсмен выполнять квадратную петлю - и сразу же возрастает натяжение. В результате сигнал на рули передается точнее.

При максимальном отклонении ручки управления внутренний закрылок должен отклониться больше внешнего не более чем на 1 – 1,5°. В противном случае при переходе от прямых фигур к обратным (или наоборот) модель будет заметно переваливаться с крыла на крыло, и фигуры потеряют свою четкость. Практически угол g не превышает ± 2°. На величину этого угла также влияет натяжение корды: чем больше натяжение, тем меньше должен быть угол g .