Картонный планер-вторая жизнь проекта

Картонный планер-вторая жизнь проекта.

Совсем недавно закончил наконец долгострой. Картонный планер «ВАРИАТ ТРИ».
Размах получился три с половиной метра.

Несколько лет назад началась моя дружба в картонной упаковкой.
Для более точного представления о проекте представлю Вам, с чего такого мне пришла мысль построить несколько планеров именно из картона.
Вернее началось с мусора. Как всегда, выходя с утречка на работу, захватил пакетик с мусором и бодро направился к бачкам. Из соседнего подъезда, с трудом выкарабкивается знакомый парень с большой картонной коробкой. Придержал ему дверь.
«Новую мебель вчера купил в ИКЕЯ.»
Картон такой гладенький и ровненький. Попросил отдать, он с готовностью передал из рук в руки.
«И куда оно тебе»
Самолет делать буду, брякнул я.
Посмеялись. Понес коробку в гараж. Может, на что сгодится.
Пока шел на работу прикидывал, чего такое можно сделать. А почему не самолет? Картон конечно довольно качественный и достаточно тонкий и прочный, но ведь тяжелый…. или не тяжелый.

Давно еще в прошлой жизни занимался макетированием. Делал макеты домов, станков и прочее из ватмана, картона. Тогда еще не было модельного пластика и плоттеров. Все ручками, ножичком по линеечке, да клеем ПВА. Из бумаги и картона можно изготовить практически любую фигуру.

Посчитал, в размахе метр с нетяжелым оборудованием можно уложиться в 400 грамм примерно. В качестве прототипа для эксперимента выбрал самолетик MINI FLASH, немного модернизированный мной в объемный вариант. Увеличил размер процентов на 20 примерно. Переделал таких вариантов достаточно много, правда, из потолочки. Вес самого тяжелого был в 280 грамм. А тут еще немного добавить нужно.

Шаблоны были, процесс начался. Фюзеляж простая коробка получился быстро. Все клеил на титан. Был соблазн применить термоклеевой пистолет. Но он добавит еще немного веса к без того уже критической массе.
Вырезал фюзеляж, склеил.

Нужно согнуть обшивку крыла. По шаблонам вырезаю, причем в длину по склейке картона. С внутренней стороны промял аккуратно картон по месту сгиба, стараясь не разорвать бумагу. Крыло будет без нервюр, внутри только один лонжерон. Картон довольно удачно согнулся в крыло и хорошо зафиксировал клеем ТИТАН.

Немного декорировал пленкой и полетели. Картонка отлично держалась в воздухе и прекрасно маневрировала. Не смотря на хороший вес в 400 грамм. При размахе в 100 сантиметров.


Самолетик решительно отлетал пару сезонов, не только зимой, но и летом.

Даже в значительный ветер летел уверенно.

Удачная конструкция и отсутствие проблем во время работы с таким интересным материалом, как картон подвигла меня на более смелый проект планера. Весьма внушительного размаха. И работа закипела. Буквально в течение месяца планер был готов. Первые тестовые полеты пришлись на зимние месяцы.

Удачно, планер полетел сразу практически без регулировок. Затем раскрасил, как люблю.


Началась долгая жизнь этой модели. Летал на нем много, зимой и летом, участвовал на различных мероприятиях.

Несколько раз модернизировался по управлению и отдельным элементам. В качестве масштабной модернизации изготовил большие крылья. С целью проверить прочностные характеристики картонной конструкции. При некоторых эволюциях значительно прогибались, но сохраняли прочность.

Размах 4м 45см. Я очень доволен, полет стабильный, флаттера нет.

После нескольких сезонов полетов «Картоныч» сломался. Отказало управление по элеронам. Крылья не подлежали ремонту совершенно. Фюзеляж разломился по жертвенному соединению. Собственно так и было задумано.

Обломки лежали в моделке и ждали своего часа.
Решил восстановить самолетик.
И так чего вижу, крылья на выброс точно. Носовая, самая главная часть фюзеляжа целая, моторама не пострадала. Вторая часть в районе крепления крыльев тоже.

И все-таки решил переделать хвостовую балку полностью. Снимаю обшивку, отрезаю хвостовую балку, зачищаю части фюзеляжа. Приклеиваю новые рейки хвостовой балки. К ним картонные борта и крышки сверху и снизу. Чтобы не повело, конструкцию во время склейки придавливаю грузами, контролируя размер при помощи угольника. В этом варианте изготовления хвостика решил не протягивать тяги в боуденах, а установить сервоприводы непосредственно на конце балки. Поэтому приклеиваю только три стенки между рейками усиления, затем внутри устанавливаю переборки с отверстиями под провода. Когда проводка смонтирована, приклеиваю четвертую, последнюю стенку балки.

Пока фюзеляж подсыхает, перехожу к изготовлению крыла. Рисунок нервюр оставил от прежнего варианта, по размаху немного удлиняю крыло. Изготовил шаблон нервюры из тонкого алюминия и расчертил крыло. Конструкцию оставил прежнюю, с одним лонжероном, поскольку картонная обшивка довольно жесткая и флаттера не наблюдается. Для усиления соединения фюзеляжа с консолями крыла решил изменить размер алюминиевой основной соединительной трубки. Увеличив её диаметр с 8 миллиметров до двенадцати. Первые три силовые нервюры выпиливаю из четырех миллиметровой фанеры без облегчений с новыми отверстиями под основную соединительную трубку. Так же из фанеры выпиливаются, и парочка соединительных нервюр на стыках первой и второй секции крыла. Вертикальные стенки усилений лонжеронов между ними тоже выполняются из фанеры.

Из картона нарезаю заготовок нервюр, при помощи шаблона вырезаю по одному на все крыло.

Нервюры порезаны, на лонжероны выпиливаю рейки размером 10 на 3 миллиметра. Начинаю собирать каркас крыла. Между нервюрами устанавливаю вертикальные стенки усиления из картона, разрезанного по вертикали его гофров.

Поскольку ширина полосы картона ограничена, пришлось изготовить каждое крыло из трех частей. После окончания сборки первой части крыла, перехожу к продолжению. Рейки лонжеронов соединяю при помощи вставок из фанеры. Выпиливаю вставки попарно, просверливаю отверстия облегчения и разрезаю на составляющие.

Затем одну половину соединителя частей крыла из фанерки приклеиваю к окончанию готового крыла. После схватывания частей приклеиваю продолжения лонжерона. Соединение проматываю шелковой ниткой. Поскольку эта часть крыла выполняется с небольшим сужением. Расчерчиваю его контуры на плазе, определив размеры нервюр, по убыванию вырезаю их из картона.

Сверяясь с чертежом, вырезаю внутренние стенки усиления лонжеронов, разрезаю их на нужные отрезки между нервюр.

После изготовление первой и второй секции крыла вклеиваю между нервюр вертикальные полоски картона. Будущие стенки, при отрезании элеронов и флаперонов.

Нужно определить и установить на место сервоприводы на элементы управления крыла. Для крепления сервоприводов изготовил коробочки из картона. Коробочки вклеиваю в нужные места, обернув сервоприводы малярным скотчем, для защиты от клея устанавливаю их в коробочки. Причем качалки сервоприводов будут выступать с нижней поверхности крыла через обшивку. Качалки устанавливаю параллельно нижней обшивки, чтобы не мешались при работе.

В отверстия нервюр протягиваю провода удлинителей.

В корневых фанерных нервюрах высверливаю отверстия для разъема на четыре пина. Поскольку придется делать управление на два сервопривода, решил рационализировать. Плюсы и минусы спаял вместе. Питание будет подаваться на два одинаково и полюс на каждый по сигнальному проводу. И того получается 4 пина разъема.

После завершения изготовления первой и второй секции крыла, перехожу к законцовкам. Вычерчиваю размеры нервюр, вырезаю из картона по шаблонам. Собираю их на лонжеронах, при помощи вставки из фанеры приклеиваю на концы крыльев.

На импровизированном стапеле прижимаю грузами для полной приклейки.

После окончательной сборки крыльев проматываю по лонжеронам шелковой нитью для усиления. При работе образовалась серьезная проблема, не получалось качественно обматывать конструкцию. Изготовил челнок небольшого размера, на подобие для плетения сетей и работа значительно облегчилась.

Лонжероны по всей длине обмотаны шелковой нитью и проклеены циакрином.

После завершения изготовления фюзеляжа и крыльев, в бортах фюзеляжа по новой просверливаю отверстие под соединительную трубку на 12 мм. Можно попробовать собрать все вместе. Хороший размах получился.

Из кучи листов картона выбираю парочку самых больших размеров. Выбираю размер по длине гофров склейки картона. Проверяю соотношение.

Затем на выбранных листах размечаю примерное расположение силовых элементов первой секции крыла.

В районе лобика, где предусмотрен сгиб, с внутренней стороны продавливаю гофры по длине. Сгибаю вокруг набора. Проверяю ширину картона по нижней и верхней поверхности нервюры.

Наношу клей титан на нижнюю поверхность обшивки и набора крыла. Выжидаю минут пять до загустевания клея. Нужно осторожно и точно разместить набор на обшивке. Поскольку густой клей схватывается практически мгновенно. Пока набор не закрыт обшивкой при помощи скальпеля отмечаю места отрезания элеронов и флаперонов. Также скальпелем помечаю отверстия для прохода качалок сервоприводов через нижнюю обшивку крыла.

После хорошей приклейки нижней обшивки размечаю верхнюю плоскость и наношу клей на верхнюю часть обшивки и набора крыла. Процедура такая же. Жду загустевания клея. В этой операции крайне важно приклеить обшивку на лобик крыла.

Фиксирую обшивку малярным скотчем на силовых нервюрах.

Операция приклейки обшивки на вторую секцию крыла практически не отличается. С учетом сужения секции к концу.

Также обшиваю законцовки.

Боковые грани задней кромки, нужно заклеить. Чтобы не видно гофров картона. Отрезаю полоски и снимаю верхний слой бумаги. Этими полосками оклеиваю края крыльев при помощи титана.

Наконец крылья обшиты полностью. Оставляю их на полную просушку на три дня.

После готовности консолей крыла отрезаю по разметке элероны и флапероны. Торцевые поверхности, прилегающие к крылу, срезаю под углом с 15 градусов. Заклеиваю полосками тонкого картона и затем оклеиваю края бумагой. Укладываю под пресс, чтобы не повело после оклейки. Технологически элероны буду навешивать за верхний край обшивки. Поскольку на планерах они опускаются вниз примерно на 15 градусов, вверх поднимаются на 40. Флапероны, как правило, поднимаются наоборот вверх не более чем на 15-20 градусов, вниз опускаются в районе 90. Поскольку при посадке они работают как тормоза. После высыхания навешиваю рулевые поверхности на пластиковые петли. Сервоприводы уже установлены в крылья, по разметке прорезаю отверстия для прохода качалок. Кабанчики на элероны и флапероны выпиливаю из фольгированного генитакса. После изготовления заготовок снимаю меди и просверливаю отверстия для кончиков тяг на 1 мм.

Затем вклеиваю в рулевые поверхности на титане. Тяги управления сгибаю из проволоки диаметром в 1.2 мм. После установки всех элементов подсоединяю провода разъемов и пробую, как все движется при помощи сервотестера.

С крылом все закончено. Все на своих местах и работает. Расчерчиваю геометрию руля высоты (элеватора). По чертежу рисую шаблоны нервюр и вырезаю из картона. Парочка нервюр в районе крепления ушек выпиливаю из 4 мм фанеры.


Собрав набор элеватора, вклеиваю на место полоску алюминия с отогнутыми ушками крепления. Саму конструкцию обшиваю самым тонким картоном. Края заклеиваю бумагой от того же картона и помещаю под пресс.

Пока руль высоты сохнет нужно переделать его крепление к фюзеляжу. Основа осталась о старого проекта. Эта вилка крепления выпилена из алюминиевой крышки от ноутбука. Для укрепления всей конструкции изготовил поперечную планку. Которую закрепил при помощи заклепок.

Готовую вилку установил на нужном месте в хвостовой части фюзеляжа.


А так же установил на вилку руль высоты, все подошло по месту. Буду закреплять её после обтяжки фюзеляжа. После примерок и усовершенствований, связанных с рулем высоты, перехожу к изготовлению руля поворота. Он тоже будет цельноповоротным. Вычерчиваю размеры и три силовые нервюры. Первая самая нижняя из 4 миллиметровой фанеры, вторая и третья нервюры из «фруктовой» толщиной в 2 мм.

Обшивку подобрал из самого тонкого картона. Поскольку хвостик с оборудованием нужно сделать как можно легче, чтобы не ушел центр тяжести. Носик уже невозможно удлинить и устанавливать более тяжелую батарею не хочется.

Края рудера оклеиваю бумагой и можно изготовить элементы крепления на хвостовой балке. Из «фруктовой» фанеры выпиливаю две планки с отверстиями для крепления трубки. В нее будет устанавливаться ось поворота всей конструкции руля поворота. Планки устанавливаю в прорезь между рейками усиления хвостовой балки и приклеиваю титаном.

Дополнительно на первую нервюру руля закрепляю кабанчик управления из стеклотекстолита.

Собираю конструкцию вместе. Руль высоты на качалке и руль направления.

Выбираю место для установки сервоприводов управления на рули. Соединяю с удлинителями и проверяю работоспособность системы.

После работы по установке обрудования в конце хвостовой балки. Можно переходить к её обтяжке крафт бумагой. Перед этой процедурой обматываю балку нитками крест-накрест, на клею и можно продолжать. Обтяжку провожу при помощи клея ПВА. После просушки клея всю конструкцию покрываю яхтным лаком.

Качалку на руле высоты соединяю с вилкой при помощи маленьких болтиков. Окончательно определяю установку всех элементов. Промерял и изготовил тяги управления и проверил работоспособность.

Устанавливаю мотор, складывающийся винит кок и регулятор.

После прорезаю отверстия в обшивке фюзеляжа для трубок установки крыльев.

Собираю весь планер.
Размах.

Вес взлетный 1500 грамм.
Еще не разу не взлетев планер побывал на выставке. Получил почетную грамоту.

Первые полеты произвел еще по снегу на школьном стадионе. Тестовые, «без никто», тоесть мотор не включал. Просто планировал с броска. С центром тяжести попал. Планирование в норме.

Первые моторные полеты окончились неудачей, планер упорно срывался в штопор.
Повредил крыло, ремонтирую и продолжу.