Возможно ли за короткую смену в летнем лагере построить радиоуправляемую модель катера? Вполне.
В новом сезоне лагерь расположился на берегу небольшого озерца, так что корабельная тема для занятий с пионерами напрашивалась сама собой. Но что именно строить? Зимой многого не углядеть, всё льдом-снегом покрыто, ни глубин, ни препятствий, ни особенностей водоёма не видать. Потому решил исходить при выборе модели из следующих соображений:
1. Модель должна быть простой в постройке, материалах. Ибо строить будут пионеры, для многих из которых это будет первым знакомством с моделизмом.
2. Конструкция должна быть интересной, чтобы было что попутно рассказать, а пионерам было с чем повозиться.
2. Времени для постройки и ходовых испытаний отводится в сумме - 3-4 часа в смену.
3. Модель должна без поломок преодолевать на ходу плавучие растения, коряги, мусор и прочие препятствия, если таковые случатся.
4. Электронная начинка даётся "напрокат", дабы увидеть построенную своими руками модель на воде и "почувствовать" её на ходу. То есть - должна быстро переставляться с модели на модель. Полностью готовый корпус-основу пионеры по традиции увозят с собой в качестве летнего "трофея", желающие потом могут легко дооснастить его необходимой электроникой и гонять дальше.
Исходя из этих требований, оптимальным решением стал аэроглиссер, проект которого получил название "Кувшинка":
В новом сезоне лагерь расположился на берегу небольшого озерца, так что корабельная тема для занятий с пионерами напрашивалась сама собой. Но что именно строить? Зимой многого не углядеть, всё льдом-снегом покрыто, ни глубин, ни препятствий, ни особенностей водоёма не видать. Потому решил исходить при выборе модели из следующих соображений:
1. Модель должна быть простой в постройке, материалах. Ибо строить будут пионеры, для многих из которых это будет первым знакомством с моделизмом.
2. Конструкция должна быть интересной, чтобы было что попутно рассказать, а пионерам было с чем повозиться.
2. Времени для постройки и ходовых испытаний отводится в сумме - 3-4 часа в смену.
3. Модель должна без поломок преодолевать на ходу плавучие растения, коряги, мусор и прочие препятствия, если таковые случатся.
4. Электронная начинка даётся "напрокат", дабы увидеть построенную своими руками модель на воде и "почувствовать" её на ходу. То есть - должна быстро переставляться с модели на модель. Полностью готовый корпус-основу пионеры по традиции увозят с собой в качестве летнего "трофея", желающие потом могут легко дооснастить его необходимой электроникой и гонять дальше.
Исходя из этих требований, оптимальным решением стал аэроглиссер, проект которого получил название "Кувшинка":
В основу проекта был положен аэроглиссер "Лотос", чертежи которого очень кстати нашлись в журнале "М-К" №12 за 1994 год, оставалось лишь адаптировать его под электродвигатель и потолочную технологию постройки корпуса. Обводы подводной части корпуса сохранил без изменений, палубу для простоты и удобства сделал плоскую, а вот с длиной пришлось поколдовать. Длина корпуса "Лотоса" 600 мм, в моем же распоряжении самые ходовые листы потолочки - 50х50 см. Не мудрствуя лукаво обрезал носовую часть "Лотоса" таким образом, чтобы длина корпуса составила 485 мм. Теперь все детали набора и обшивки помещались на такой квадратный лист.
Корпус "Кувшинки" наборный, полностью собирается из листового потолочного пенопласта толщиной 3 мм. Собирается на ровной палубе "килем вверх". В силовой набор входит короб аппаратурного отсека, 5 шпангоутов, килевая рамка и 2 транца. Обшивка днища и бортов также из потолочки.
Силовая установка и система управления скомпонованы в виде отдельного модуля, который крепится через силовые рейки из соснового шпона толщиной 3 мм, приклеенные к палубе. Сам модуль изготовлен из березовой фанеры толщиной 4 мм, для транцевого свеса очень кстати пригодилась найденная в закромах лагеря около 30 лет назад построенная схематическая кордовая модель По-2, вид её в целом был плачевный, но фанера из которой она была сделана, хоть и источала фенольный аромат, выглядела вполне бодрой и готовой к новой работе. Она же пошла и на перо руля.
Изначально для "Кувшинки" планировалась установка воздушного руля, однако первый заплыв прототипа с ним закончился доставанием из прибрежных зарослей рогоза - площади руля не хватало для удержания курса, а вот парусности было достаточно, чтобы с курса на ветер уйти. Кроме того, на малом газу катер практически переставал управляться, а вперед продолжал идти при этом значительно лучше. Экспериментировать дальше с воздушным рулем не стал, и у "Кувшинок" в этом сезоне руль стал исключительно подводный, что обеспечивало прекрасную управляемость в том числе при движении по инерции. Но, в отличие от того же "Лотоса", рулевое устройство "Кувшинки" вынесено на транец для удовлетворения перечисленных выше требований к модели.
Конструкция глиссера и технология его постройки практически всё лето подвергались некоторым доработкам, хотя уже на второй смене выработалась некая основа и того, и другого.
Теперь немного о самой постройке.
Все детали набора вычерчиваются на листе потолочки по заготовленным шаблонам, вырезаются ножом.
Сборка начинается с короба отсека аппаратуры:
и вклеивается в палубу на своё место:
Монтаж шпангоутов производим на ровном столе, положив сборку вверх килем.
Окончательный вид готового к обшивке набора:
Далее готовим листы обшивки днища, склеиваем их между собой
и готовую сборку приклеиваем на своё место:
После того, как клей схватится окончательно, внутренние объемы корпуса заполняем монтажной пеной, Макрофлекс с Турбо-насадкой подходит замечательно, позволяя наносить пену тонким валиком на стыки деталей и в узких местах корпуса. Заполнять отсек пеной даже наполовину с учетом её расширения бесполезно - нежный каркас из потолочки разопрёт. Поэтому - кладем пену лишь по стыкам деталей. Пена придает прочность и жесткость наборному пенопластовому корпусу, сокращает свободный объем в отсеках, ну и вес добавляет - корпус из одной лишь потолочки весит около 80 г, корпус с частичным заполнением пеной - около 175 г.
После того, как пена схватится, излишки обрезаются, с борта снимается малка и на своё место наклеивается пенопластовая полоса подходящего размера.
После высыхания клея обрезаем припуски по линии скулы и палубы и получаем готовый корпус.
Методы подготовки к окончательной отделке применяли разные, смотря насколько хорошо получилась пенопластовая "основа", но чаще всего поступали таким образом:
- шпаклевание неровностей с последующей шлифовкой, оклейка писчей бумагой на акриловом паркетном лаке, финишная шпаклевка, шлифовка, лакировка тем же лаком.
- то же самое, но без оклейки бумагой, шлифанули шпаклеванный корпус, и под лак.
- вариант "хай-так": если времени на "сделать, как положено" по каким-либо причинам не остается, с мелкими недочётами мирились и переходили сразу к отделке, в этом случае, правда, скотч не использовался, только пленка-самоклейка, и только цельным куском обтягивались борта и днище.
Для окончательной отделки корпуса применяли цветной скотч и/или самоклеющуюся пленку "Оракал", последняя кстати лучше всего натягивается на лакированную поверхность.
Готовые к спуску на воду глиссеры:
Типичная картина: "Кувшинка" в кувшинках. :)
Бывало в нашей практике и такое:
Но за всё лето таким образом "кильнулись" всего четыре аппарата, по электронике почти без потерь - лишь один приёмник утопили, не успели его герметизировать и далее всё по закону Мерфи. Двигатель выдерживает подобное купание и даже под водой работает, можно двигать катер малым ходом, если на винт ничего не намотается, а желающих намотаться на винт в наших водах было предостаточно! Вот только руль при этом над водой находится и в процессе участвовать не может. Аппаратурный отсек при оверкиле принимает некоторое количество воды через неплотность между крышкой отсека и мотоустановкой, но немного, 10-20 мл, в будущем устраним это слабое место.
Немного о желтом катере, показавшем нам все режимы работы глиссирующего судна на воде. Началось всё с дельфинирования на 40% оборотов, устранить которое перемещением центра тяжести не удалось, дельфинирование уменьшалось до рикошетирования, но хрен редьки не слаще, видеть, как пол-киллограмовый катер прыгает блинчиком по воде - и страшно, и жалко машинку. Устранить это явление на готовой модели удалось лишь установкой транцевых плит, максимальная скорость, конечно же, упала, зато и на полном газу глиссирование было устойчивым.
Пионеры мои с интересом, увлеченно строили свои "Кувшинки", за всё лето построено их было около сотни единиц, из которых на воду были спущены и прошли свои ходовые испытания - 47. Не скажу, что было интереснее для них, строить или управлять своим "судном", наверное и то, и другое. В лагере были отдельные занятия, где пионеры пробуют управлять р/у-машинками, внедорожниками на специальной трассе. Но заметно было то волнение и напряжение на лицах, когда в руках у них оказывался пульт управления, на "другом конце" которого была модель, которую строил своими руками практически всю смену.
"Папа сказал, что у меня руки из жопы растут и я ими делать ничего нормально не умею" - заявила мне на первом занятии девочка Алиса. Искренне надеюсь, что папа изменил свое мнение о дочери, ибо её работа была самой аккуратной и красивой не то, что за смену - за всё лето!
Вот такое вот у нас нынче выдалось лето, а я-то намедни вспомнить пытался, было ли всё это на самом деле или приснилось? Перечитал ещё раз эту страницу своего дневника и вижу - лето у нас получилось интереснейшее!
И напоследок традиционное техническое приложение.
Комплектующие "Кувшинки":
мотор Turnigy D2836/11 750KV
регулятор TURNIGY Plush 18А
рулевая машинка HXT900
винт 9x4,7 - неплохо показал себя вот такой 9x4.7 SF Props 4pc Counterclockwise Rotation (Red)
приёмник Hobby King GT-2 2,4 ГГц 3 канала
аккумулятор ZIPPY Flightmax 2200mAh 3S1P 25C
Чертеж аэроглиссера (Проект Кувшинка версия 1.dwg) прилагаю.
Режимы работы мотоустановки:
- с винтом 9х4,7:
Обороты,% | Потребляемый ток,А | Мощность, Вт |
25 | 1,0 | 12,0 |
50 | 2,6 | 31,0 |
75 | 4,0 | 46,6 |
100 | 7,2 | 83,5 |
Обороты,% | Потребляемый ток,А | Мощность, Вт |
25 | 0,8 | 10,0 |
50 | 3,1 | 38,0 |
75 | 7,5 | 90,0 |
100 | 11 | 130,0 |
С винтом 9х3,8 на полном газу в статике СУ жрёт 6,6 А и 76 Вт соответственно.
И небольшое видеоприложение:
Изначально установка транцевых плит не предусматривалась, все глиссеры этого проекта успешно ходили без них. Лишь один глиссер по результатам ходовых испытаний был ими оснащен в порядке эксперимента, давшего в итоге требуемый результат. Поэтому транцевые плиты сделаны были на скорую руку из подручных материалов, а оптимальный угол отклонения подбирался опытным путем.
по моторам не подскажите - есть
Бесколлекторный двигатель D2830-11 1000kv
Товар http://www.parkflyer.ru/product/1083092/
БК мотор D2822/14 1450kv
Товар http://www.parkflyer.ru/product/1082028/
что из них лучше поставить, винты такие
APC Style Propeller 9x6 Bone (1pc)
Товар http://www.parkflyer.ru/product/1082986/
Пропеллер для электродвигателя APC Style 8x4 (2шт./упк.)
Товар http://www.parkflyer.ru/product/1083842/
По движкам - первый слишком мощный по-моему, 210 Вт - перебор. С нашим 200-ваттником и винтом 9х6 "Кувшинка" летает прилично, аж страшно бывает. Вот второй движок - 2822/14, более подходящим выглядит, пробовали его катать с винтом 8х4 - все хорошо. В этом сезоне поставил ещё менее мощный двигатель: экстремальных скоростей не развивает, но задача была избежать переворотов при управлении катером особо резкими пионерами. Двигатель с винтом 7х4, вот такой:
Бесколлекторный электродвигатель D2822/17 1100kv
Товар http://www.parkflyer.ru/product/149620/
Подгрузил кормовую часть свинцом, не помогает... Или маловато подгрузил...
Что можно сделать? Переносить батарею ближе к кормовой части не хотелось бы. Это проще новый строить.
Центр тяжести располагается обычно в районе 5-го шпангоута, при этом наша батарея в него же и упирается. Силовая установка при работе создает момент, вызывающий дифферент на нос. И, если ЦТ смещен вперед больше необходимого, при разгоне катер будет "нырять". При оптимальной центровке на разгоне катер также слегка опускает нос, но по мере набора скорости начинается выход на глиссирование, нос приподнимается, вал винта принимает горизонтальное положение. Итого на режиме глиссирования имеем: небольшое сопротивление подводной части корпуса, вектор тяги в направлении движения - соответственно и скорость приличная.
Посмотрел я "приключения Кувшинки в речных травах" и понял, вам надо чтобы обороты могли в реверс становиться. (особенно актуально это для детей как для неопытных пилотов). Рекомендую прошить регуль (обычный регуль, без реверса, не автомобильный) реверсивной прошивкой (reversable). При этом середина газа (1500) - это минимум газа, 2000 (максимум стика) - 100% газ "вперед", 1000 (минимум стика) - 100% наз "назад". Если настроить миксы, то можно добиться, чтобы ход стика газа был не "половинчатым" а по-прежнему полным, а ШИМ 1000-1500 получать после щелчка тумблера.
То, что при оборотах "назад" пропеллеры будут "перевернутыми" и будут иметь плохую тягу - не беда, зато не придется плавать за застрявшим катерочком (пусть плохая, зато есть какая-то).
Прошивку качать тут https://github.com/c---/MultiWii3D (ищите сбоку кнопочку Download ZIP) - там есть реверсивные прошивки для всех основных типов регуляторов. Определить, какой тип прошивки подойдет к вашему регулю можно по таблице на этой странице http://wiki.openpilot.org/display/Doc/RapidESC+Database.
Чтобы почитать, что вообще за зверь - гуглите фразу "Multiwii 3D".