Картонное моделирование, MODELIK. Детские поделки из природного материала Модели танков из бумаги

С детства у меня была тяга к игрушкам. Но больше всего меня интересовали радиоуправляемые игрушки. В детстве у меня не было таких игрушек. Сами понимаете ссср родители не могли позволить себе такое. Что касается кружков радио любителей этого тоже не было. А как этого хотелось.
Когда уже вырос появилось возможность купить любую игрушку. Тяга по прежнему была сильной. Но покупать готовое решение было не интересно. Главное же не сама игрушка а сделать что-то самому. И я решил сделать радиоуправляемый самолет своими руками.

Необходимые инструменты и материалы:

• канцелярский нож
• клей пистолет
• металлическая линейка
• скотч
• пенокартон

После многих просмотров различных материалов и чертежей я остановился на пенокартоне. Пенокартон это удивительно легкий и прочный (относительно) материал. И для самолета это просто идеальный материал. Кстати и не только для самолета.
Пенокартон бывает разных диаметров я встречал 0.3, 0.5 и 1 см

В рунете полно вариантов самолета своими руками и с другими материалами. Главное прочность и легкость материала.

Прикупил я несколько листов пенокортона толщиной 3 мм. Размер 900 х 700 мм. Для небольшого самолета достаточно и двух листов.

Для того чтобы вам сделать самолет с правильными пропорциями и чтобы он подчинялась законам аэродинамики вам нужно обладать некими знаниями или скачать чертежи в интернете. Я поленился и пропустил этот момент. у меня самолет получился в нужной пропорции но сделан не по расчетам и схемам. Конечно для радиоуправляемого самолета не нужны расчеты как в авиастроении, но все же надо учесть некоторые моменты.

Из готовых эскизов собираем самолет с помощью пистолета клея. местами нужно применить уголки прочности. Принцып построения самого самолета показано в этом видео. Весь самолет был построен по этому принципу.

Вот из этого что получилось у меня.

Я для красоты обтянул самолет самоклеющейся пленкой.

Органы управления

Для органов управления самолетом необходимо докупить детали. Обычно я покупаю детали на китайских сайтах. ПО мне лучше подождать 15-25 дней нежели переплатить большую сумму.

Основные детали:

мотор
серво приводы (4шт)
регулятор скорости
аккумуляторная батарея 11.1 или 7.4 вольт

Мотор — Mystery Бесщеточный электродвигатель 13000 оборотов в минуту (11,1V) заказал на китайском сайте.

Плюсом этого мотора в том что можно использовать разное напряжение 11.1 или 7.4 вольт

Регулятор скорости тоже поддерживает напряжение 11.1 или 7.4 вольт. Заказал на китайском сайте.

Серво приводы — сервомашинки. Обычные маленькие. для управления элеронами, рулем высоты и руля управления. в моем случае я применил 4 штуки. 2 на элероны, 1 на руль высоты и 1 на руля направления.

Органы управления самолета:

Органы управления радиоуправляемого самолета такие же как и у настоящего самолета. Отличие только в отсутствии закрылок. для таких маленьких радиоуправляемых игрушек закрылки не нужны. Но можно применить.

Для управления самолетом заказал пульт управления 4х канальное. Бюджетный вариант. Купил на сайте Алиэкспрес за 1300 рублей.
Пульт продается вместе с приемником.

Подключение элеронов из двух сервомашинок

Схема подключения:
Чтобы правильно подключить электронику используйте инструкцию. В основном все приемники подключается одинаково.
Для подключения 2 сервоприводов на элероны используйте У кабель. Но этот кабель можно и самому сделать.

Подключение органов управления к приемнику

При этом нужно поставить сервомашинки так чтобы они при движении двигались в разные стороны.
Схема подключения электроники к приемнику радиоуправляемого самолета.

Настройку работы всех органов управления нужно производит методом испытаний и тестов.

Пока я испытывал свой самолет я успел испортить 3 воздушных винта. Поэтому нужно учесть возможности поломки и закупить больше винтов.

Немного видео моего самолета.

Если вам полезна моя статья оставляйте комментарии и задавайте вопросы с радостью отвечу!

Количество листов: 19

Формат листов: А4, *.doc

Текст книги

Бумажное моделирование: Материалы

Бумажное моделирование – самый доступный вид технического творчества, когда при минимальном вкладе можно получить максимальный результат, но, несмотря на это все же необходимы определенные материалы.
Разработчики моделей (Maly Modelarz, например) предлагают развертки моделей, напечатанные на определенном виде бумаги (картоне), что часто является непродуманным шагом: большие детали получаются хилыми, а мелкие (например, стволы орудий) попросту невозможно изготовить. Не говоря уже про направление волокон, когда трубчатая заготовка выходит вовсе не круглой. Поэтому я делаю модель из той бумаги, которую считаю нужной.

Оптимально конечно, отсканировав листы предполагаемой модели, разбить детали на группы и распечатать на бумаге различной плотности (правильно выбрав направление волокон листа), но можно попросту напечатать все детали на бумаге 160г/м2 (это «золотая середина»), и в процессе работы над моделью подклеивать (до вырезки) те или иные детали на бумагу (картон) необходимой плотности.

Для работы Вам понадобятся:

1 – папиросная бумага (для очень тоненьких трубочек);
2 – листы в 80г/м2 (стволы орудий и т.д.);
3 – бумага 160г/м2 (печать на принтере);
4 – ватман 200-220г/м2 (на него подклеиваются детали рубок, башен орудий и т.д.);
5 – картон 230г/м2 (надстройки);
6 – картон 280г/м2 и больше (каркас, палуба). Дефицитный картон 1-2мм получаем из более тонкого, переклеивая листы между собой (об этом более подробно в разделе работы над каркасом).
7 – пленки различной толщины (для остекления).

Для работы над моделью, например, крейсера вам понадобится еще проволока различной толщины (я использую медь), нитки и леска. Для работы над моделью парусного судна - рейки на мачты, а также ткань на паруса.

На фотографии изображены основные необходимые в повседневной работе инструменты:
1 – металлическая линейка;
2 – спица d=2мм (используется как оправка для намотки круглых деталей d=2.1 – 3.0мм);
3 – антенна от радиоприемника – оправки различных диаметров d?3 .. 7-10 мм;
4 – ножницы для картона;
5 – ножницы для вырезки больших и средних деталей;
6 – ножнички с закругленными кончиками – для вырезки закруглений;
7 – ножнички с плоскими режущими поверхностями – для мелких деталей;
8 – кусачки;
9 – пинцет с широкими плоскими губками;
10 – пинцет с тоненькими губками для мелочевки;
11 – нож для фигурной резке по бумаге;
12 – нож для деревянных деталей, расшивки стыков обшивки и т.д.;
13 – шило;
14 – транспортир (он же используется как маленькая линейка для разметки мест подгиба);
15 – алюминиевая пластина (наковальня для выравнивания проволоки и ее резки);
16 – два маленьких шила (изготовленных из иголок) – используются для нанесения клея на мелкие детали, а также удержания собираемых деталей;
17 – шило с затупленным кончиком – изготовление заклепок, а также нанесение клея;
18 – маленький надфилек (стеклопластиковая пластинка s=0.5мм с наклеенной на нее шкуркой) – для работы с мелкими деталями;
19 – круглый, треугольный и плоский надфили;
20 – брусок со шкуркой.

На фотографии изображены графические инструменты:
1 – кисточки от №1 до №10;
2 – кисть для нитрогрунта и клея ПВА;
3 – кисть для клея (используется при склеивании пластин картона – заготовок каркаса);
4 – гелиевая ручка (черная);
5 – механический карандаш 0.5мм.;
6 – карандаш НВ;
7 – циркуль;
8 – рейсфедеры (для надписей).

На фотографии изображены:
1 – черная, синяя, красная, желтая, белая акриловые краски – это основные цвета, смешивая которые можно получить практически любой другой недостающий цвет, а также различные оттенки;
2 – лак покрывной для акриловых красок (бывает глянцевый и матовый);
3 – нитрорастворитель;
4 – нитролак (прозрачный);
5 – алюминиевая пудра;
6 – эпоксидная смола + отвердитель;
7 – тальк (детская присыпка);
8 – клей ПВА;
9 – нитроклей;
10 – циокриновый клей.

В процессе работы над моделью вам могут понадобиться: плоскогубцы, круглогубцы, напильники, лобзик, дрель.

Бумажное моделирование: С чего начать?

Если вы уже имеете все необходимые инструменты и материалы, пора приступать к работе над самой моделью! Раскройки модели можно приобрести за деньги или скачать условно бесплатно.
Начинающим моделистам лучше выбрать модель попроще (торпедный катер, тральщик, подводную лодку) и довести работу до окончания (сложная модель может превратиться в долгострой).
Строя свою модель, каждый моделист стремится к максимальному сходству с прототипом, и как правило для этого самых разверток, примитивных чертежей и схем сборки модели маловато. Необходима техническая документация на то или иное судно – это чертежи и фотографии, техническое описание и конечно достоверная историческая информация (ведь интересно же знать, что вы строите). Собрать полную (или почти полную)документацию не всегда удается, да и не всегда нужно.
Если же вы все же решились и пошли на этот шаг, то часто приходится сталкиваться с полным несоответствием чертежа с моделью (не совпадают формы надстроек, вооружение и даже обводы корпуса!).
Может сразу возникнуть сомнение в точности разработки модели (иногда это бывает), но на самом деле причин несколько:
Во-первых , судно за весь свой срок эксплуатации подвергались неоднократной модернизации (особенно военные суда), что соответственно не может не отобразится на внешнем виде корабля, поэтому необходимо это учитывать и знать все произведенные изменения.
Во-вторых , имеющиеся у вас чертежи не соответствуют чертежам, по которым разрабатывалась модель (встречается довольно часто). Как говорится: “Моделисты сказочники, но знали бы вы какие сказочники составители чертежей”. Мне приходилось сталкиваться со случаями, когда чертежи (очень подробные) составлялись по простой пластиковой фирменной модели, которая сама по себе далеко не является вершиной совершенства. Доверять можно только чертежам, изготовленным на основе подлинной заводской документации, но и здесь может быть множество неточностей (все зависит от качества проработки).
В-третьих , многие корабли строились в нескольких экземплярах (имели систершипы), которые, как правило, отличались в деталях один от другого, поэтому и здесь могут возникнуть противоречия.

Поэтому фотографии и техническое описание просто необходимы при работе с моделью, причем окончательный вариант должен соответствовать состоянию корабля в определенный момент его существования. Военные корабли, особенно крейсера, линкоры периода II Мировой войны должны иметь необходимое количество пушек различного (особенно мелкого) калибра. Отдельно внимания заслуживает окраска корабля (ведь даже казалось, простой серый цвет рубок может иметь множество оттенков с добавлением голубого так, что лучше всего иметь рецепт краски с различным процентным содержанием того или иного пигмента).
В случае, если вам не удалось раздобыть чертежи прототипа модели, можно пойти на компромисс и недостающую информацию черпать из различных аналогичных источников (чертежей, фотографий похожих кораблей). Ведь не секрет, что корабли одного класса похожи между собой по конструкции и по принципу работы того или иного агрегата.
Мы надеемся, что размещенные на нашем сайте чертежи и фотографии помогут Вам в Вашей работе!
Архив чертежей , журналов и моделей пополняется с каждой неделей. Следите за новинками!
В любом случае восстановление истинного облика того или иного корабля – есть не только интересная, но и полезная работа для любого моделиста, дающая огромный опыт и знания. Каждая следующая модель будет не только качественнее в исполнении, но и достовернее в построении, хотя могу сказать однозначно: если вы хотите построить абсолютно точную модель, стройте по своим собственным разверткам, хотя начинающим, чтобы набраться опыта необходимо будет построить добрый десяток моделей и на это придется потратить несколько лет.
Да, и главное – пусть вас не смущает то, что вы работаете с бумагой. Если вы построите чудо и своим зрителям скажете, что это все из бумаги – удивлению не будет предела.
Как это сделать?
Итак, вы определились с моделью, которую будете собирать и количество документации, собранной вами, вас удовлетворяет (начинающим моделистам достаточно самих разверток модели). Будем исходить из того, что свою модель вы распечатали на бумаге с плотностью 160г/м2. Если модель вы будете красить акриловыми красками, тогда достаточно печати на черно-белом принтере. При работе с компьютерной графикой, желательно цветные листы будущей модели покрыть тонким слоем нитролака из аэрографа (не вздумайте это делать кистью, иначе графика попросту поплывет), или очень аккуратно клеить.
Если в руки вам попал старый номер журнал Maly Modelarz (что случается нередко), не стоит на него бросаться с ножницами. Картон, на котором напечатана модель, образно говоря, для моделирования не годится (во всяком случае - для качественного). Сначала необходимо отсканировать страницы, затем их распечатать на нужной бумаге. Сканы вообще полезно иметь даже при наличии качественной модели.
во-первых, чтобы сохранить модель для своих друзей и коллег;
во-вторых, чтобы иметь возможность перепечатать испорченную деталь (особенно новичкам);
в-третьих - подкорректировать ту или иную деталь;
в-четвертых - из-за желания со временем изготовить модель в совершенно другой окраске.

Изготовление модели корабля начинается, естественно, с самого главного и сложного - корпуса.
P.S. Рекомендую все развертки отксерить, чтобы иметь под рукой копии для визуального контроля.

Каркас: изготовление картона

Для моделей длиной (I) от 300 до 400 мм необходим картон толщиной 0,8-1,0мм, для моделей (II) от 500 до 1000мм - 1-2мм.
Настоятельно не рекомендуется для работы над моделью основным критериям картона использовать его толщину. Есть толстый картон, но не плотный и, естественно, не жесткий (упаковочнный).
Я использую в работе над моделями толстый картон собственного изготовления - так называемый "переклей". В основе лежит картон толщиной 0,25-0,35мм ("Аляска"). Модели I - 2 слоя, II - 3-4 слоя (4 - для моделей около 1000м). Пусть вас не смущает малая окончательная толщина - ведь это переклей, а он значительно жестче обычного картона. Очень важно при раскрое слоев - направление волокон (см. рис.1). Двухслойный картон получают комбинацией продольных и поперечных волокон, трехслойный двух продольных и одного поперечного (см. рис.2).
Для деталей шпангоутов достаточно склеить несколько листов А3 или А4 формата.

Для продольных элементов каркаса необходимы заготовки большой длины (по длине модели с небольшим запасом), но не всегда можно найти картон необходимой длины, поэтому собираем "составную" комбинацию (см. рис.2).
Заготовки между собой склеиваем клеем ПВА, предварительно разведенным водой (лучше "Столярным" снежкой, который можно найти на рынке или в магазине).
В самом примитивном варианте, склейка проводится на столе, поверху заготовки раскладываются в длину книги (одинаковой толщины) и сверху присаживаемся сами, надавливая не только своим весом (с точкой опоры насиженным мягким местом), но и кистями рук. Выдерживаем 1-2 минуты, переворачиваем заготовку и повторяем операцию. Лучше вместо книг использовать шлифовочную доску или же вообще изготовить пресс (см. рис.3).
Полученные заготовки необходимо просушить на плоской поверхности под грузом, в течении 2-3 часов, во избежание коробления.

Каркас: Силовые элементы

На полученные заготовки наклеиваем части будущих деталей. Клей наносим на картон, сверху лист с деталями, который разглаживаем белой тканью, аккуратно удаляя излишки клея. Продольные элементы корпуса, как правило, состоят из 2-3 частей, и совсем нет смысла в таком виде изготавливать их по частям из картона, с последующей склейкой между собой. Лучше по частям наклеить листы с деталями на одну целую заготовку картона по предварительно проведенной карандашом линии для большей точности (никогда не рассчитывайте на плоскости склейки самих заготовок, они редко когда совпадают!).
После просушки полуфабриката вырезаем при помощи ножниц, ножа и даже шила силовые элементы. Вырезы пазов в шпангоутах лучше всего делать ножом, предварительно проделав шилом отверстие (с двух сторон) на окончании выреза (см. рис.4), но не наоборот (во избежании деформации детали, с этой же целью я не использую ножницы в этой операции).
Ширина выреза должна соответствовать толщине картона! Операции, выполняемые ножом, лучше проводить, предварительно подложив под деталь пластинку картона, или фанеры 1-2мм.

Каркас: сборка

Выполняется в той последовательности, которая предлагается разработчиком модели. Как правило, отдельно собирается надводная часть, затем подводная, а затем они состыковываются между собой по плоскости ватерлинии.
Перед тем, как промазывать пазы стыковки клеем (ПВА нормальной густоты), детали необходимо предварительно собрать для контроля. При необходимости, что-то подрезается или же наоборот - наращивается. Это нормально и не должно вас смущать. Лучше, конечно, обмерять линейкой все детали перед тем, как их вырезать, убедится в их точности и, при необходимости, подрисовать. Готовые детали промазываем клеем и состыковываем, излишки клея удаляем кистью, а вообще - места стыковки лучше промазать клеем для большей прочности. Некоторые разработчики рекомендуют места стыковки усиливать полосками бумаги но, как правило, это излишне.
В некоторые моменты сборки вам может понадобиться "циокриновый" клей, чтобы что-то моментально прихватить. Он не плохо клеит даже в местах наличия сырого клея ПВА.
После полной полимеризации клея каркас необходимо подшкурить для более точной стыковки всех элементов. Полезно зашкурить торцы шпангоутов так, чтобы будущая обшивка полностью прилегала на его торец, а не только на ребро. Особого внимания заслуживает носовая и кормовая части (если они заостренные), хотя разработчики сами предлагают прошкурить (перед сборкой) определенные продольные силовые элементы, точнее носик или кормовое окончание для их заострения.

Каркас: это не лишне

Некоторые советы из моей обильной практики, которые значительно улучшат внешний вид модели:
а) установить полушпангоут 1 в носовой и кормовой частях, именно эти части страдают от прогиба обшивки. Если вы установите по два полушпангоута, модель от этого только выиграет (см. рис.5);
б) установить стрингеры 2 в средней части под палубу (опять же, из-за прогиба палубного настила в этих частях (см. рис.5);
в) в районах двух средних шпангоутов установить трубки 3 для будущей подставки модели (см. рис 5,6).

Каркас: палубный настил

Обшивка палубы изготавливается из однослойного картона для малых моделей и двухслойного - для больших. (в редких случаях может понадобиться трехслойная заготовка) Если обшивка палубы имеет прогиб (см. рис.7), то заготовку палубы лучше склеить из двух листов с продольными волокнами, еще в сыром виде подформовать с изгибом и во время сушки не загружать на плоскости.
На готовую палубу необходимо при помощи ножа и металлической линейки нанести раскрой деревянной обшивки (при наличии таковой). Глубина и ширина подрезки зависит, конечно, от масштаба модели.

Обшивка корпуса: подводная часть

Если вы собираете модель из хорошего набора, то вы вполне можете ограничиться материалом обшивки, которую вам предлагает разработчик. Хотя его толщины может не хватить и необходимо будет подклеить развертки на бумагу или даже картон. В нашем случае элементы на бумаге 160г/м2. Ее толщины достаточно для моделей не более 300-400мм длиной, хотя при длине от 350мм до 500мм заготовки лучше наклеить на такую же бумагу в 160 г/м2. Более 500мм - на картон 220-250 г/м2.
Обшивку корпуса обычно начинают с носа модели к средней части, затем с кормовой части и в средней - последний элемент окончательно подгоняется на место. Возможна обшивка с носа в корму. (см. рис.7).
Возможно несколько вариантов состыковки элементов между собой. (см. рис.8).
Вариант а) - состыковка на шпангоуте (возможна при очень точном соответствии каркаса и обшивки).
Вариант b) - состыковка через соединительную полоску 3 (наиболее часто используемый вариант, при обшивке с носа в корму перед сборкой приклеивается к элементу 1) в этом случае нет необходимости точного попадания стыка на шпангоут. Если при переходе 1-2 резко изменяется кривизна, элемент 3 перед установкой обшивки на место необходимо отформовать в нужную сторону.
Вариант c) - состыковка в накладку в этом случае необходимо оставить припуск на детали 2 для приклейки 1. (см. рис.9).

Обшивка корпуса: надводная часть

Не смотря на кажущуюся простоту - очень ответственный этап, от которого будет зависеть внешний вид модели (при бумажной технологии) и объем последующих шпаклевочных робот (при нашей технологии).
Дело в том, что как бы аккуратно вы не работали с будущим корпусом, все равно неизбежно надавливание пальцами в частях отсутствия силовых элементов, что вызывает прогиб обшивки. Подводной части это грозит не так сильно, так как она идет по радиусу и, соответственно, достаточно жесткая; надводная обшивка - плоскостная и не защищена от внешних воздействий.
Частично, прогибов можно избежать, если все время об этом помнить и очень аккуратно работать над корпусом.
Уменьшить их величину можно, если выполнить совет а) раздела Каркас: это не лишне, и совсем избежать (при выполнении двух предыдущих) правильным подбором толщины обшивки. Для моделей длиной до 400мм нашу заготовку напечатанную на бумаге в 160 г/м2 необходимо подклеить такой же бумагой. При длине до 700мм - на однослойный картон. При большей длине может понадобиться два слоя картона (при нашей технологии - точно). Изготовленные элементы обшивки формируют по необходимым радиусам, а затем клеят. Сначала в носовой части (прихватывают деталь только в носике, можно даже циокриновым клеем), затем промазывают полоску по всей длине и на тех шпангоутах, на которых есть прогиб (на этих шпангоутах лучше клеить циокрином). Усилие прижатия детали должно быть в разумных пределах (без фанатизма). Главное - помнить о том, что нам необходимо только приклеить ее и при этом не исказить!
Далее устанавливают остальные элементы обшивки, что, как правило, не вызывает затруднений.
Если вы изготавливаете модель в компьютерной графике - корпус готов. Далее изготавливается подставка под модель. Затем - винты и рули модели (хотя сами рули лучше устанавливать, когда модель будет полностью готова).

Обшивка стеклотканью: Подготовка корпуса к оклейке

Изготовленный из картона корпус необходимо прошкурить среднезернистой шкуркой, укрепленной на фанерной пластине.
Сошкуриваются все выступающие (ступенчатые) составляющие обшивки, но очень аккуратно, чтобы не было дыр. По чертежу подправляются, при необходимости, кормовая и носовая части.

Обшивка стеклотканью: Подготовка стеклоткани

Для обшивки корпуса своих моделей я использую стеклоткань толщиной 0,08-0,10мм. Сначала ткань кроится с припуском 10-20мм. В местах сложных переходов (кормы) будут необходимы дополнительные полоски ткани. Для моделей до 400мм длиной достаточно одного слоя ткани (хотя лучше два), более 400мм - два или даже три слоя.
Затем стеклоткань необходимо отжечь. Лучше в муфельной печке, предварительно замотав ткань в фольгу. Самый простой способ - на обычной газовой плитке в фольге или же в развернутом виде над огнем. Обжигается стеклоткань до появления золотистого оттенка (главное - не пережечь). Перед обжигом необходимо закрыть двери (в моем случаи кухни), а после обжига - хорошо проветрить помещение. Для здоровья, это вообще-то не полезно!
Есть еще один способ - вымочить (2-3 часа) стеклоткань в чистом ацетоне, попробуйте.

Обшивка стеклотканью: Приклейка стеклоткани

В качестве клеящей основы используется эпоксидная смола ЭДП. После разведения клея его обязательно необходимо проверить на полимеризационные свойства. Для этого капельку клея наносят на фольгу и саму фольгу подогревают над огнем до стадии "начального" закипания. Хорошо разведенный клей через 1-2 минуты полностью полимеризуется (капелька хрупкая - ломается).
Оклейка корпуса начинается с днища. Сначала наносится полоска клея по оси симметрии модели на картонную основу, далее прикладывается стеклоткань, которая разглаживается специальным шпателем (см. рис.10), одновременно удаляются излишки клея.
Остальные участки поверхности приклеиваются нанесением клея поверх стеклоткани (пропитывая ее). Приклейку ткани я обычно начинаю с днища, затем перехожу к бортам в средней части (стеклоткань немного подтягивается за края). Последующие этапы - носовая, затем кормовая оконечности.
Нос обычно не вызывает проблем, единственный нюанс - это нанести некоторый избыток клея по контуру носика для лучшей приклейки стеклоткани (возможна накладка полоски ткани).
С кормой, как правило, приходится немного повозится. В необходимых местах ткань подрезается. Накладка дополнительных полосок ткани обязательна на стыках и переходах (лучше сначала приклеить полоски, а затем поверху основной раскрой).
Сразу же за первым слоем ткани, приклеивается второй, только в этом случае нет необходимости в нанесении клея перед накладкой стеклоткани. Ткань, как и на первом этапе, накладывается сначала на днище, затем остальные части корпуса. Главное следить за тем, чтобы не сползла обшивка первого слоя (особенно в корме).
Разглаженная таким образом стеклоткань пропитывается эпоксидной смолой. Излишки клея удаляются.

Обшивка стеклотканью: Это не лишне

В процессе работы над достаточно большим количеством моделей, приходилось наблюдать одно небезобидное явление, о котором хотелось бы рассказать подробнее. Сущность его в том, что в процессе шпаклевочно-грунтовочных работ - с последующей прошкуркой корпуса, поверхность обшивки в некоторых местах (подводной части) получалась с прогибами (см. рис.11а).
Избавиться от этих прогибов было настолько проблематично, что пришлось задуматься над природой этого явления. Возникают они во время прошкурки корпуса в местах установки силовых элементов - шпангоутов. Под воздействием усилия прижатия бруска со шкуркой F (см. рис.11б), обшивка прогибается (в междушпангоутном пространстве), а фрагменты обшивки на шпангоутах в этот момент подвергаются большему усилию сошкуривания.

Избавится от этого явления можно частично или полностью, если:
а) усилить картонную обшивку;
б) оклеивать корпус стеклотканью не менее чем в 2 слоя, что значительно усилит жесткость обшивки;
в) специальными шпаклевками, с последующей доводочной прошкуркой: места прогибов отмечают на палубе карандашом и во время сошкуривания лишней шпаклевки в этих местах уменьшают усилие прижатия шкурки к поверхности.

Шпаклевка: доводка корпуса

После полной полимеризации клея (не менее 24 часов), острым ножом срезаются выступающие участки стеклопластиковой обшивки (см. рис.12а,b).
Шкуркой средней зернистости подправляются обрезанные края, окончательно формируется носовое окончание корпуса (по чертежу). Настоятельно не рекомендую пытаться шкурить обшивку корпуса в местах выступов обшивки. (например, по ватерлинии) Это только ее ослабит, а если прошкурите стеклопластиковую обшивку до картонной, то только получите головную боль для шпаклевочных работ и отсутствие гарантий на окончательное качество корпуса.
Подшкурить обшивку можно только в местах избытка клея, выступающей стеклоткани (нитей) или же дополнительных накладочных полос.
Окончательная доводка корпуса производится при помощи шпаклевочно-грунтовочных работ.
Очень полезно на поверхность обшивки палубы мягким карандашом нанести насечки, обозначающие размещение шпангоутов, а места состыковки сегментов подводной части выполнить вообще обязательно!

Шпаклевка: Шпаклевка и грунт

Я использую шпаклевку и грунт, изготовленные на одной основе - нитролаке.
В качестве наполнителя - тальк (можно использовать детскую присыпку) плюс алюминиевая пудра (50х50). Шпаклевка изготовляется непосредственно перед применением. На лист картона насыпается горкой наполнитель, затем в центре палочкой проделывается отверстие, в которое наливается нитролак, и с помощью шпателя компоненты перемешиваются между собой (по необходимости добавляя тот или иной компонент) до получения шпаклевки состояния сметаны средней густоты.
Со шпаклевкой работают быстро, так как нитролак имеет свойство быстро высыхать. По этой же причине не советую разводить слишком много шпаклевки. Если она успела загустеть до нанесения на поверхность, ее естественно можно "оживить" растворителем или жидким нитролаком.

Шпаклевка: Этапы формирования формы корпуса

На места стыков обшивки шпаклевка наносится узкой частью шпателя, а на места прогибов обшивки, которые необходимо нарастить - широкой. При первой шпаклевке ее повторяют дважды, с интервалом в 20-30 минут. Так, как нитрошпаклевка дает усадку, то лучше ее нанести с некоторым избытком (лишнее впоследствии сошкурится).
Через 20-30 минут после нанесения последнего слоя шпаклевки я приступаю к грунтованию, хотя этот этап я назвал бы "формировкой" корпуса, и это не спроста. Свою первую модель (сухогруза) я довел до совершенства пластиковой модели без шпаклевки вообще, только "формировкой". Хотя, видели бы вы исходный картонный вариант (у этой модели из журнала "Юный техник" вся обшивка корпуса состоит из двух деталей, а я взял да и перепутал направление волокон ватмана, от чего закругления получились рваными, с ужасными прогибами).
Суть "формировки" состоит в том, чтобы нарастить в нужных местах (на больших площадях) поверхность обшивки (0,1-1,0мм), для избавления корпуса от "сегментальности" (см. рис.13).
Грунтовка - та же шпаклевка, только более жидкая. Разводится в баночке (стеклянной) - наливается нитролак (жидкий), далее небольшими порциями наполнитель. Размешиваем мягкой кистью (№8-10), в зависимости от размеров модели. Для первого раза, грунтовка должна быть достаточно густой (с рекомендуемых кистей она должна капать с интервалом не менее 1 сек и даже 1.5-2 сек для очень плохих по качеству корпусов).
На корпус грунтовка наносится поверх шпаклевочного слоя (на всю площадь) кистью. Данная операция повторяется 2-3 раза с интервалом 20-30 минут.
Шкурить корпус можно только через сутки (после полной усадки грунтовки). Я пользуюсь тремя брусками под шкурки 25х45мм, 50х100мм, 80х110мм, изготовленными из фанеры толщиной 6мм. Шкурка огибается вокруг брусков по прямым углам (см. рис.14а).
Полезно еще изготовить брусок с закруглением (см. рис.14 b), который понадобится в местах прогибов обшивки, например в носовой оконечности (у меня брусок 25х45мм - универсальный, с одной стороны я использую его как плоский, с обратной - закругленный). Шкурить полезно, периодически заглядывая на насечки сегментов обшивки (см. пункт Обшивка стеклотканью: Доводка корпуса), хотя на начальных стадиях работ сегментация, как правило, видна визуально.
Особое внимание необходимо уделить тому, чтобы не повредить стеклопластиковую обшивку. Если она уже просвечивается сквозь слой грунтовки, в этом месте больше не шкурят. Корпус после первой обработки выглядит, как правило не приглядно, что не должно вас смущать. (см. рис.15,16).
После шкурки корпус снова шпаклюют, затем "формируют". Первые 2-3 дня эти операции мало отличаются одна от другой. После того, как количество необходимых подшпаклевываний значительно уменьшится и корпус приобретет "человеческий" вид, необходимо начинать разбавлять грунт растворителем (делать его более жидким) и шкурить корпус более мелкой наждачной бумагой. На этапе, когда вовсе исчезнет необходимость подправлять корпус шпаклевочными работами - переходим к чистой грунтовке.
Грунтовка изготовляется из тех же компонентов, но обязательно в новой чистой баночке. Нитролак обязательно развести растворителем, а в качестве наполнителя лучше использовать чистую алюминиевую пудру. Кисточка, который наносим грунт - очень мягкая. Конечно, лучше по возможности использовать аэрограф, это только улучшит качество модели. Первый слой грунта сразу же выявит многие недостатки качества поверхности, которые исправляем мелкой шпаклевкой и последующей грунтовкой (3-4 слоя за один заход).
Окончательное качество модели каждый определят сам. Это зависит от опыта и конечно терпения моделиста, а самое главное - от последующей операции - окраски. Если вы будете красить кистью, то допускаются некоторые изъяны и нет необходимости тратить лишнее время, если же аэрографом - поверхность должна быть идеальной. (см. рис.17).

Шпаклевка: Маска

Эта стадия только в перспективе в том виде, в котором ее хочется видеть. Хотя некоторые ее элементы я уже использую на практике.
Если вы наблюдательный человек, то не могли не обратить внимания на то, что большинство великолепно выполненных моделей на фотографиях выглядят только как модели. Конечно, многое зависит от масштаба модели, но далеко не все. Стремление моделиста как можно качественнее выполнить модель можно только приветствовать, но и здесь нельзя переусердствовать.
Слишком отполированные модели - блестят и выглядят "по модельному". Если посмотреть на качественные фотографии прототипов, нельзя не обратить внимания на то, что поверхность обшивки вовсе не гладкая, а у настоящего боевого корабля, побывавшего во многих передрягах и подавно - это связано с технологиями изготовления корпуса (фрагментальной обшивкой) и, конечно, эксплуатацией корабля (износы, ржавчина, деформации обшивки, местные подкрашивания корпуса).
При современной компьютерной графике, все эти нюансы нет проблем изображать на развертках модели, но это естественно будет не более чем фотографическое изображение. Значительно правдоподобнее будет выглядеть модель, выполняемая по технологии "маски". Суть ее в том, чтобы еще на этапе шпаклевочных работ умеренно избавляться от прогибов обшивки и даже умышленно их вводить нанесением шпаклевки (в этом случае - маски). На этом этапе и шкурить необходимо фигурно, добиваясь, как можно более точного сходства структуры поверхности с прототипом. Это уже настоящее искусство и поверьте мне - стоит вложенного труда.
Есть еще одна технология, по которой можно изготовить очень правдоподобную модель и, наверное, она наиболее доступна для начинающих "мастеров".
Подробнее:
1) Установить в надводной части корпуса 3-5 (возможно более) полушпангоутов (все зависит от прототипа);
2) Использовать в качестве обшивки надводной части ослабленную обшивку (для моделей до 400мм - это бумага 160г/м2 или же один слой картона).
3) После приклейки обшивки - она продавливается в междушпангоутном пространстве (главное - не переусердствовать);
4) Далее по нашей технологии. На этапе шпаклевки, необходимо подкорректировать величину прогибов (они должны быть небольшими). По сути, это не должна быть простая волнообразность и словами описать желаемый результат не просто. Все зависит от вашего мастерства и желаемого результата.
5) Подводная часть при помощи маски подгоняется к надводному фрагменту. В этом способе формировка корпуса на бумажной стадии только упрощает технологию "маски", но не избавляет от нее, и в любом случае изготовить модель по данной технологии - это "высший пилотаж"!

После завершения работ с боковыми поверхностями грунтуем палубу, при необходимости шкурим.

Расшивка обшивки: Технология расшивки

Этап, который при желании можно опустить, но внешний вид модели без него не будет завершенным. На настоящих кораблях обшивка существует в двух видах. (см. рис.18 а,b).
а) - встык;
б) - внахлест.

Имитировать обшивку встык и внахлест можно, используя фольгу. Необходимо раскроить ее на полоски и оклеить ею корпус (подклеивая встык и внахлест). Это очень кропотливая технология, требующая больших трудозатрат.
Существует другая технология, на которой остановлюсь подробнее. (см. рис. 19а,b).
1 - корпус модели;
2 - имитация стыка обшивки;
2* - имитация обшивки внахлест (полоска шириной 1-2мм ватмана);
3 - подтек краски (или грунта и только при окраске кистью).

Технология расшивки обшивки (рис. 19а), самая доступная, но будет соответствовать прототипу только с обшивкой встык. Даже на модели, прототип который имеет обшивку внахлест, ее присутствие только улучшит внешний вид модели (при больших масштабах это вообще не будет иметь значения).
Для ее реализации - вначале наносят сетку расшивки на поверхность корпуса карандашом под линейку из тонкой пластмассы (стеклопластика) по чертежу или фотографиям (размеры листов обшивки можно найти в техническом описании корабля, над которым вы работаете или же подобных по классу).
Следующий этап - при помощи иглы с ручкой (маленького шила) под ту же линейку уже расшиваем раскрой, глубина которого будет зависеть от технологии окраски.
Если красить вы будете аэрографом - глубина должна почти соответствовать желаемой (сравнивая модель с фотографиями), только чуть-чуть глубже. Если покраска кистью - с запасом по глубине. (см. рис. 20,21).
Все работы выполняются не спеша, в противном случае, будете шпаклевать корпус в местах ошибок.
Главными вашими помощниками есть трезвый ум и терпение!

деталировка корпуса: Краски

Перед покраской корпуса, устанавливаем на него боковые кили (обязательно на шипах), а также вал гребного винта с кронштейнами крепления (гребной винт устанавливается на место после покраски корпуса).
При наличии компрессора и аэрографа - окраска модели, как правило не вызывает затруднений, конечно, при наличии опыта. Если "таковой" отсутствует, советую обратиться к соответствующей литературе по моделизму, где эта технология неоднократно описывалась.
Сам я при окраске своих моделей использую исключительно кисть из принципиальных соображений, и добился великолепного качества (аэрограф я использую для задувки лаком моделей, изготовленных по технологии "компьютерной графики").
В течение нескольких лет, технология отрабатывалась и доводилась до совершенства и, конечно, при ее повторении необходимо строго придерживаться технологии, прелагаемой вам.
Для покраски своих моделей я использую немецкий акрил фирмы "Nerchau". Для своих первых моделей я использовал гуашь "Nerchau", так, что если вы новичок, можно использовать и гуашь, но она не долговечна (со временем трескается). Вам понадобится пять основных цветов: белый, черный, красный, синий, желтый, остальные цвета получают смешением красок:
1. зеленый = синий + желтый
2. коричневый = зеленый + желтый
3. оранжевый = красный + желтый
4. серый = черный + сами знаете, какой:)

Красная краска для покраски днища не всегда должна быть красной. Иногда приходится добавлять черный или немного желтого (или оба цвета одновременно). В серый цвет - немного синего. Всегда полезно знать с каким оттенком был окрашен прототип вашей модели. Данная информация весьма ценна, и нередко описание краски можно найти в технической и документальной литературе (даже нужно!). Например, надводная часть японских кораблей окрашивалась "серой корабельной краской" (15% черного пигмента, 75% белого, 6% коричневого, 4% голубого). Днище было красно-коричневым (20% красного, 65% коричневого, 10% черного, 5% белого) и т.д.
Акриловая краска продается в различных емкостях и перед употреблением, ее необходимо развести до нужной густоты водой (в количестве, достаточном для окраски модели, желательно с небольшим запасом, но не более).
Разводить краску удобно в небольшом глубоком блюдечке. С него же красить, а излишки затем слить в баночку с широким горлышком для удобства дальнейшего использования. Если краску вы не будете использовать в ближайшее время, в нее полезно налить немного лишней воды и законсервировать.
Гуашь и акриловая краски разводятся до густоты жидкой сметаны. Обычно, первые слои я ложу более густой краской, последующие - более жидкой.

деталировка корпуса: Окраска надводной части

Корпуса своих первых моделей я начинал окрашивать с днища, но, как показала практика, лучше красить в первую очередь надводную часть. Сначала мягким карандашом размечается ватерлиния (ее верхняя и нижняя границы). Затем приклеивается изолента (на верхнюю границу), я использую тоненькую "Лаечку" немецкого производства. Необходимо учесть, что свежая изолента слишком сильно приклеивается к поверхности, поэтому ее предварительно клеят на ровной плоской поверхности (стекле), отдирают, повторяя эту операцию несколько раз, чтобы ослабить клеевой слой, или же клеят к поверхности стекла, которое предварительно покрывают тонким слоем талька или же просто присыпают липкий слой изоленты тальком.
Краска наносится на поверхность мягкой кистью (я использую №8-10) продольными параллельными движениями в трех основных направлениях от изоленты (меняя направление от слоя к слою). (см. рис.21).
Необходимо следить за тем, чтобы не было подтеков, а главное - научится при нанесении краски "подхватывать" предварительно нанесенную свежую краску, чтобы избежать переходов и слоистости. Краску, которая уже начала схватываться (это происходит уже через 20-30 секунд) нельзя пытаться даже подправить! Особенно это касается гуаши.
Первый заход покраски может включать 5-10 слоев. На поверхности могут быть следы от подтеков, наплывы, поэтому следующий этап - подшкурка нулевкой. Главное здесь - не переусердствовать, иначе есть риск содрать в каком-то месте фрагмент окрашенной поверхности, а это новая головная боль! И наоборот, если переусердствовать, можно получить отличный эффект облупленной краски (особенно хорошо он выглядит на рубках, некоторых механизмах).
Второй заход покраски включает в себя только продольные движения 3 (см. рис.21). Количество слоев зависит от качества выполнения предыдущей операции.
Если же в процессе подшкурки вы ободрали в каком-то месте краску, ничего страшного не произошло (у меня это случалось десятки раз). Брак (нежелательный) исправляется местной подкраской (можно даже "заклеивать" это место лужицами краски), совмещая подкраску с подшкуркой.
По этой же технологии добиваемся желаемого эффекта "облупленности" краски, а на палубах - изношенности поверхности, вплоть до просвечивания алюминиевого слоя, или подкрашивания краской несколько другого оттенка. Одним словом, все зависит от вашего желания и, конечно, опыта, но главное - это технологически возможно и проверено на практике.

деталировка корпуса: Ватерлиния

Она может и отсутствовать (у прототипа).
На своих первых моделях я красил днище, затем надводную часть, затем изолетной оклеивал ватерлинию и красил ее. Данная технология хороша при работе с аэрографом, но совсем не пригодна для кисти. Дело в том, что агдезичиские свойства акриловой краски (схватываемость с поверхностью) значительно ниже чем, например, у нитрокраски, поэтому изолента, которую можно клеить на поверхность акрила должна слабо клеиться и при окраске кистью не удастся избежать подтеков под нее. В этом случае лучше ватерлинию просто наносить кисточкой по слегка нарисованной мягким карандашом линии, но есть способ и лучше.
Я рисую ватерлинию после покраски надводного борта. Снимаю изоленту с верхней границы ватерлинии и клею новую только на нижнюю границу. Будущая ватерлиния выглядит, как канавка, с одной стороны ограниченная полоской изоленты, с другой - ступенькой краски (см. рис.22).
Затем подбираю кисточку (она должна во влажном состоянии соответствовать ширине ватерлинии) и фактически заполняю канавку краской по многослойной технологии. Теоретически, это можно сделать в 1-2 захода, если попросту залить канавку, но вот на практике, наверное, это сложнее. Возможно на практике поэкспериментировать с плакатными перьями, рейсфедерами или же с другими приспособлениями, например - трубочкой, заполненной краской и имеющей плоскую специальную насадку или же попросту расплющенную на конце. Да, кстати, эксперименты лучше производить на специальной поверхности, которая прошла все стадии работы над моделью.

деталировка корпуса: Подводная часть

Это самый простой этап. В этом случае нет необходимости в изоленте. Лучше всего перед тем, как приступить к окраске всего днища, небольшой кистью (№4-5) нанести в 2-5 слоя полосы, которые аккуратно подрисовать к ватерлинии, затем приступаем к покраске всего днища. Технология покраски - исключительно продольными движениями 3 (см. рис.21).
После нанесения последнего слоя и его сушки, окончательно подправляем ватерлинию.

В последнюю очередь красим палубу. В некоторых случаях возникает необходимость предварительно установить часть (или части) надстроек (рубки на яхте "Opty", корвете "Tobruk"), но в любом случае, их присутствие только усложнит покраску. Поэтому на модели эсминца "Piorun" (корпус которого вы видите на фотографиях всех этапов работ и см. рис.23), я очень точно подогнал все надстройки к выпуклой поверхности палубы используя технологию "отпечатка", но об этом в следующий раз.

). Об этом самолете хочется сказать, что он является образцом выдающейся инженерной мысли прошлого столетия. На момент своего создания в 1969 году Боинг 747 был самым большим, тяжелым и наиболее вместительным пассажирским самолетом. Несмотря на первоначальное скептическое отношение специалистов к самолету, он занимал лидирующие позиции в пассажирской авиации почти 35 лет.

Сразу предупреждаем, что предложенную модель самолета (читайте также ) сделать будет не так уж и легко, возможно вам понадобится несколько дней, однако это занятие точно будет интересным и познавательным.
Для того чтобы сделать модель Боинга 747 , нам понадобится самый доступный и распространенный материал для поделок – бумага (парусник из бумаги ), а также, естественно, понадобятся ножницы и клей.

Сначала вам необходимо будет распечатать схемы разверток (рисунки с 1 по 13) на цветном либо черно-белом принтере (для этого необходимо обратиться за помощью к родителям или старшим братьям и сестрам). После этого, вырезать все части самолета и, следуя инструкциям (рисунки с 14 по 26), склеить их. Главное действовать строго по инструкции, последовательно выполняя все этапы сборки модели.

Приступаем!

Схемы деталей самолета Боинг 747 из бумаги

Это был последний рисунок со схемой деталей самолета. Теперь на рисунках будет показана инструкция по его сборке. Не пугайтесь иностранных слов, тут все достаточно просто и понятно. Если возникнут трудности обратитесь за помощью к родителям.

Инструкция по склеиванию модели самолета

Начнем с моих странных ассоциаций 🙂 .

Думаю, что очень многие люди возрастом старше среднего (может и помоложе тоже) помнят старый детский фильм, снятый по книге Л.И.Лагина «Старик Хоттабыч». Ни в кино, ни в книжке конечно ничего не говорится о конструктивно-силовых схемах самолетов:-), однако определенные ассоциации у меня все же в голове обозначились.

Хоттабыч тогда «наколдовал» очень красивый телефон из цельного куска мрамора. Забавно, однако работать такой аппарат именно по причине «мраморности» естественно не мог, хотя и выглядел роскошно.

Похожесть момента заключается в том, что ведь и самолет можно сделать из «цельного куска чего-нибудь ». Однако, при этом он так же, как неработающий мраморный телефон, вряд ли сможет выполнять какие-либо полезные функции. Очень вероятно, что и летать он тоже не сможет.

Это только небольшие и сильно упрощенные модели самолетов времен того же фильма мальчишки (и я в их числе:-)) делали из цельных деревянных дощечек. Летали они неплохо, но это были всего лишь модели. Полет ради самого полета.

Действительность .

Любой самолет, от простейшего кукурузника до современного дальнемагистрального лайнера или скоростного истребителя, – это есть летательный аппарат тяжелее воздуха на службе у человека. Исходя из такого определения, он должен обладать несколькими, так сказать, фундаментальными качествами.

Это, во-первых , хорошие аэродинамические свойства, в основе своей означающие достаточную (лучше побольше:-)) и минимальное аэродинамическое сопротивление. Во-вторых , достаточная возможность для самолета уверенно нести не только самого себя со всеми своими агрегатами и системами, но и полезную нагрузку в виде различных грузов, пассажиров или же вооружения.

При этом как полезная нагрузка, так и все собственно самолетное оборудование должно быть размещено так, чтобы максимально возможно не ухудшать первое качество.

Самолет в процессе эксплуатации находится под действием различных силовых факторов. Это силы аэродинамические, возникающие в полете, массовые нагрузки под действием собственного веса элементов, а также усилия от устройств, агрегатов и грузов внутри самолета и так или иначе подвешенных снаружи.

А посему, третьим необходимым качеством должна быть достаточная прочность конструкции и ее жесткость, обеспечивающие безопасную и уверенную эксплуатацию летательного аппарата как на различных режимах полета, так и на земле. При этом она должна вступать в наименее возможное противоречие с первыми двумя качествами.

Ну, и последнее (но отнюдь не по значимости!) очень важное свойство. Конструкция самолета при всех условиях хорошей вместимости, высокой прочности и отличных летных характеристик должна обладать по возможности минимальной массой .

Все эти свойства и качества так или иначе влияют друг на друга и учитываются при выборе силовых схем и компоновки летательного аппарата и его основных частей. К основным, как известно, относятся и фюзеляж. Вот о нем и его возможных конструктивно-силовых схемах и поговорим чуть подробнее.

Фюзеляж .

Этот элемент является в некотором роде функциональным центром всей конструкции самолета, собирая ее части воедино. Он воспринимает все типы вышеуказанных силовых воздействий, усилия от присоединенных к нему крыла, оперения и агрегатов, а также от избыточного внутреннего давления воздуха.

Распределение нагрузок на весь фюзеляж и его конструктивные элементы изучает, в частности, раздел всем известного сопромата – строительная механика . Интересная наука, насколько простая, настолько же и сложная. Без некоторых ее специфических терминов нам здесь не обойтись, хотя, конечно, никаких сложностей не будет, потому как не наш формат 🙂 …

Существует несколько конструктивно-силовых схем фюзеляжа.

Ферменный тип .

На заре развития авиации, в предвоенные и военные годы (1-я и 2-я мировая война) достаточно широко был распространен ферменный тип конструктивно-силовой схемы . Фюзеляж сам по себе представлял пространственную ферму жесткого или же так называемого жестко-расчалочного типа. Силовые элементы такой конструкции – это стойки, лонжероны, раскосы, расчалки, распорки, различные расчалочные ленты и ферменные пояса.

Элементы ферменного каркаса фюзеляжа.

На первых «этажерках» (например, самолетах типа «Фарман») он вообще не был похож на фюзеляж в общепринятом сейчас понимании. Простая безобшивочная ферма для соединения всех частей аэроплана воедино в определенном порядке. Материалом для нее служило дерево.

Но в дальнейшем с ростом скоростей и нагрузок такой фюзеляж видоизменялся. Появилась необходимость в обшивке. В качестве таковой достаточно широко применялось техническое текстильное полотно , на некоторых конструкциях даже вплоть до начала 60-х годов.

Техническая ткань ПЕРКАЛЬ.

Такое полотно представляет из себя хлопчато-бумажную ткань повышенной прочности. Наиболее известным его видом является перкаль . Области ее применения на самом деле достаточно широки (в зависимости от толщины). Она до сих пор, например, применяется для изготовления постельного белья класса «люкс». В техническом же плане ее еще в конце 18-го века начали использовать при изготовлении корабельных парусов.

В этой области она применяется и по сей день, а в первой половине 20-го века использовалась в качестве внешней обшивки самолетов. При этом перкаль пропитывали специальными лаками (типа эмалита), что придавало ей определенную влагостойкость, а также влаго- и воздухонепроницаемость.

Ткань АСТ-100.

Две любопытные детали. 1.Слово «перкаль » в русском языке женского рода (ткань), но применительно, в частности, к авиации распространено употребление его в мужском роде. То есть перкаль – «он». 2. Перкаль в свое время получил смешное, но очень меткое прозвище «детская пеленка авиации».

Среди технических тканей, применяемых в СССР в авиастроении, помимо перкаля достаточно широко использовались (и используются при необходимости) ткани АСТ-100 , АМ-100 , АМ-93 , имеющие улучшенные характеристики по сравнению с перкалем, хотя суть, в общем-то, оставалась той же.

В качестве фюзеляжной обшивки также применялось дерево, в облегченном варианте, конечно. Это мог быть, например, клеенный деревянный шпон или фанера малых толщин, иногда для некоторых элементов конструкции бакелитовая (дельта-древесина).

Недостатки .

Однако, ферменная конструктивно-силовая схема имела недостатки, которые в процессе довольно бурного развития авиации в конечном итоге все-таки отодвинули ее на задний план.

Обшивка таких фюзеляжей, иначе еще называемая «мягкой», конечно же была не всегда достаточно прочной. Но главное в том, что такая обшивка не работает, как силовой элемент в комплексе с ферменной конструкцией и не включена в силовую схему фюзеляжа (неработающая обшивка).

Она воспринимает только местные аэродинамические нагрузки с частичной передачей их на ферменный каркас, то есть является дополнительным элементом конструкции, обладающим ощутимой добавочной (лишней) массой, но не делающей вклада в общую силовую работу.

В общем-то, основной ее задачей является формирование более-менее обтекаемых аэродинамических поверхностей, то есть по сути уменьшение лобового сопротивления с возможной попыткой образовать некоторые замкнутые внутренние полости в фюзеляже, которым можно было бы найти полезное применение.

Мягкая обшивка самолета Sopwith Pup.

Кроме того, приемлемой долговечностью и сохранностью в процессе эксплуатации под действием атмосферных факторов мягкая обшивка тоже не отличалась. Особенно это касалось полотна. И, если военные самолеты не обладали большим сроком службы во многом из-за специфики их применения, то набиравшая обороты гражданская и транспортная авиация однозначно требовала аппараты с более длительным сроком использования.

Да и попытка использовать внутренние полости тоже была малоэффективна. В пространственной ферме достаточно сложно компоновать грузы и внутреннее оборудование из-за неизбежного наличия подкосов, растяжек и др., что, конечно, делает практически невозможным нынешнее применение таких фюзеляжей на большинстве «серьезных» самолетов, за исключением отдельных моделей легкомоторной или спортивной авиации.

«Металлизация… »

В стремлении справиться с этими и другими недостатками и как-то улучшить положение, появились опыты с применением в конструкции самолетов других материалов. Взгляды некоторых «продвинутых» изобретателей обратились к металлу, а конкретно к стали . Каркасы ферменных фюзеляжей все чаще выполнялись из стальных труб или открытых профилей, обычно с применением сварки.

Самолет REP 1.

Первым самолетом со стальным ферменным фюзеляжем считается самолет француза Роберта Эсно-Пельтри (Robert Esnault-Pelterie) REP-1 . Остальная силовая конструкция этого аэроплана была деревянной, а обшивка полотняной. Самолет полетел в ноябре 1907 года. Летал он медленно (около 80 км/ч) и недалеко – порядка нескольких сотен метров.

В середине 20-х годов, когда самолеты уже, можно сказать, научились летать, стальных ферменных каркасов строилось уже больше, чем деревянных. При этом обшивка чаще всего была все еще полотняная или фанерная. Да и в качестве материала для дополнительных силовых элементов частенько использовалось дерево.

Но уже в начале 1910-х годов строились первые цельнометаллические самолеты. Как в конструкции, так и в материалах существовало определенное разнообразие, несмотря на единичные, по сути дела, экземпляры таких летательных аппаратов.

Не все из них сумели подняться в небо. Некоторые не сделали этого никогда, некоторые не с первого раза, а только после переделок. Главная причина тому была одна – большая масса . Ведь самолеты такого типа строились тогда практически наугад.

Например, первым реально полетевшим самолетом, в котором каркас фюзеляжа, крыла и обшивка были сделаны из стали стал немецкий самолет конструкции профессора Ганса Рейсснера (Hans Reissner) сделанный при участии, содействии и, в общем-то, на деньги фирмы Junkers . Самолет был сделан по схеме «утка» и носил то же название – Ente (нем.).

Самолеты Рейсснера.

В первом варианте фюзеляж не имел обшивки. Самолет полетел не сразу, однако в мае 1912 года это все-таки произошло. В дальнейшем он летал относительно успешно, пока в январе 1913 года не произошла катастрофа с гибелью пилота. Аппарат попал в штопор.

Однако, в течение этого же года самолет восстановили, несколько изменив его конструкцию (добавились кили). Фюзеляж получил полотняную обшивку и аэроплан продолжил полеты.

В 1915 году одним из самых известных полетевших цельно-металлических летательных аппаратов стал самолет все той же фирмы Junkers — Junkers J 1 . На нем основные элементы были стальные, в том числе и обшивка всех элементов конструкции, сделанная из тонких листов стали. Летные характеристики его правда оставляли желать лучшего. Он получил прозвище Blechesel (что-то типа «жестяной осел») и в серию не пошел.

Цельностальной самолет Junkers J 1.

Вместо него достаточно массово строили следующий самолет Юнкерса –J4 (или Junkers J I (римская цифра)). Он тоже был цельнометаллическим, но не цельностальным, потому что задняя часть ферменного фюзеляжа и обшивка крыла и оперения была сделана не из стали.

Самолет Junkers JI (J4).

И, вообще-то говоря, первым цельно- металлическим самолетом, поднявшимся в воздух был самолет французов Шарля Понше и Мориса Прима (Charles Ponche, Maurice Primardо) под названием Ponche-Primard Tubavion .

Название происходило от конструкции фюзеляжа, в основе которой была стальная труба, а на ней уже «вешались» все остальные элементы. В качестве обшивки использовались листы алюминия. Фюзеляж имел обтекатели и защитные кожухи.

Самолет Ponche-Primard Tubavion.

Самолет, построенный в 1911 году, летать отказывался по причине большой массы и слабосильного мотора. После того, как с него сняли все кожухи, некоторые колеса шасси и еще кое-какие детали, он все же полетел в марте 1912 года. В дальнейшем обшивка крыла все-таки была заменена на полотняную.

Улучшенный вариант самолета Ponche-Primard Tubavion.

Масса всегда была и остается одним из основных критериев возможностей самолета. Делать элементы конструкции, обладающие традиционной прочностью металла и легкостью дерева было мечтой любого тогдашнего энтузиаста от авиации. Именно поэтому на первые позиции стал выходить не так давно освоенный в массовом производстве алюминий.

Первоначально были попытки использования чистого алюминия в виде листов для обшивки, вместо полотна. Пример – вышеупомянутые аэропланы Tubavion и Junkers J I. Однако, чистый алюминий – металл, как известно, мягкий и непрочный, и несмотря на его очень соблазнительное качество — легкость, применение его в виде материала для силовых (работающих) элементов крайне малопродуктивно.

Например, на самолете Junkers J I обшивка была алюминиевая из листов толщиной 0,09 мм. Она была гофрирована для упрочнения и возможности восприятия некоторых нагрузок, но деформировалась и разрывалась даже при нажатии рукой, в частности во время перекатывания аппарата по земле.

Дюралевая задняя часть ферменного фюзеляжа и алюминиевая обшивка самолета Junkers J I.

Однако, на этом же самом самолете задняя часть ферменного фюзеляжа была изготовлена из другого, заслуживающего гораздо большего внимания материала. И хотя алюминий в последствии получил символическое название «крылатый металл» , оно, говоря точнее, должно быть адресовано для его сплава, называющегося дюралюминий (или дюраль). Именно этот сплав является сейчас основой всей мировой авиации.

Дюралюминий значительно выгоднее алюминия в массовом и прочностном отношении. То есть практически при той же массе этот сплав обладает значительно большей твердостью, прочностью и жесткостью. Марок этого сплава достаточно много, в том числе и в разных странах. Отличия марок могут быть как в составе элементов, так и в технологии изготовления (термообработка). Однако, в основном это сплавы состоящие из легирующих добавок (медь – около 4,5%, магний – около 1,5% и марганец – около 0,5%) и самого алюминия.

Название дюралюминий (дуралюмин, дуралюминий, дюралюмин) происходит от названия немецкого города Дюрен (Düren), где в 1909 году было впервые начато промышленное производство этого сплава. А слово дюраль , которое у нас употребляется скорее как жаргонное, на самом деле фирменное название (Dural®).

Одна из самых известных марок дюраля, производящихся в России (СССР) – Д16 . Он так или иначе применен на всех самолетах, произведенных или производящихся у нас, хотя, конечно, достаточно и других более специализированных или совершенных в прочностном отношении марок(например, Д18, В65, Д19, В17, ВАД1 и др.).

А начиналось все с первой половины 1922 года, когда в СССР был получен первый советский алюминиевый сплав, пригодный для авиастроения и не уступающий по характеристикам тогдашним немецким сплавам.

Назвали его кольчугалюминием , по названию г.Колчугино Владимирской области, в котором располагался металлургический завод. Он отличался от немецкого дюралюминия добавкой никеля (около 0,3%), иным соотношением меди и марганца, а также термообработкой.

Самолет АНТ-2, построенный полностью из кольчугалюминия.

Название со временем было заменено на традиционное и сплав получил наименование Д1 , под которым используется до сих пор, хотя и не так часто из-за достаточно низких характеристик по сравнению с вновь разработанными материалами.

Появление в достаточно широкой эксплуатации дюралюминия сделало возможным выполнить обшивку в конструктивно-силовой схеме с ферменным фюзеляжемболее прочной и долговечной. Для некоторых моделей самолетов листы дюраля делались гофрированными с целью повышения ее устойчивости.

Гофрированная обшивка самолета ТБ-1.

Гофрированная обшивка самолета Junkers-52

Гофрированная дюралевая обшивка фюзеляжа такой схемы могла в некоторой степени работать на восприятие изгибающего момента (на крыле она работала на кручение) и становилась таким образом «частично работающей» . Однако, это «частичность» не устраняла главных недостатков ферменной конструкции. Обшивка не была включена в общую силовую схему и, по большей части, играла роль элемента с дополнительной массой.

Балочные фюзеляжи .

С развитием подходов к авиационному конструированию, освоением новых материалов и приобретением опыта появилась возможность разработки новых типов конструктивно-силовых схем , в которых обшивка уже становилась полностью рабочим элементом (рабочая обшивка ).

Фюзеляж - коробчатая балка.

Наиболее рациональной для большой авиации и лишенной недостатков ферменных фюзеляжей стала конструкция, представлявшая собой тонкостенную оболочку (собственно обшивка большей или меньшей толщины), подкрепленную изнутри различными силовыми элементами (силовым каркасом или силовым набором , продольным и поперечным) и имеющая полезные внутренние объемы.

В этом случае фюзеляж называют балочным (балочный тип), то есть, говоря терминами из строительной механики, он представляет из себя тонкостенную коробчатую балку, которая закреплена на крыле и воспринимает на себя перерезывающие силы и изгибающий момент, в любом своем сечении, в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также крутящий момент.

В частности… Крутящий момент от вертикального оперения нагружает обшивку всего контура, создавая в ней касательные напряжения. Вертикальная сила от стабилизатора воспринимается обшивкой боковых поверхностей фюзеляжа параллельных действию силы — работа на сдвиг.

Изгибающий момент стабилизатора воспринимается обшивкой и подкрепляющими элементами верхней и нижней части фюзеляжа (растяжение-сжатие). Поперечная сила от киля также нагружает верхнюю и нижнюю части фюзеляжа, параллельные действию силы, вызывая в них касательные напряжения.

Кроме того в районе герметизированных отсеков к нагрузкам присоединяется и избыточное внутреннее давление, действующие изнутри фюзеляжа при полетах на высоте. Активное участие в процессе восприятия нагрузок принимает работающая обшивка . Примерная схема возможного их действия показана на рисунке (по материалам ЦНИТ СГАУ).

Нагрузки, действующие на балочный фюзеляж.

Фюзеляжи балочного типа в процессе разработки различных конструкций разделились на три вида. Первый — это фюзеляж типа «монокок» , во французском «мonocoque». Слово произошло от греческого «monos» – «единый» и французского «coquе» — скорлупа. В таких конструкциях внешняя оболочка, то есть обшивка, является главным силовым элементом, иногда единственным, воспринимающим все силовые факторы.

Она может быть достаточно мощной и жесткой и какие-либо дополнительные поперечные силовые элементы обычно не требуются и могут устанавливаться только в местах, где есть какая-то дополнительная сосредоточенная нагрузка, то есть какие-либо внешние подвески, присоединение крыла или каких-либо агрегатов (обычно это шпангоуты), в местах вырезов в фюзеляже или же в местах, где соединяются отдельные листы обшивки (чаще всего стрингеры).

То есть фюзеляжи самолетов по сути дела могут быть без работающего каркаса. Первые такие образцы появились уже в 1910-х годах. Это были самолеты чаще всего спортивной направленности, то есть для достижения больших скоростей. С этой целью использовались заглаженные фюзеляжи круглого сечения, имеющие ощутимо меньшее лобовое сопротивление по сравнению с ферменными.

Реплика самолета Deperdussin Monocoque.

Типичным представителем такого класса самолетов был французский спортивный аэроплан Deperdussin Monocoque . Сам принцип изготовления его фюзеляжа стал основой названия этого самолета (Monocoque).

Фюзеляж состоял из двух продольных половин, каждая из которых выклеивалась из трех слоев деревянного шпона в специальных формах в виде раковин (или скорлупы). Далее эти половины соединялись, склеивались между собой и обклеивались тканью.

Монококовые фюзеляжи достаточно дороги в изготовлении, и окончательно они потеснили ферменные только после Второй мировой войны, когда исчезла необходимость быстрого выпуска большого количества боевых самолетов.

Однако типичный монокок, хорошо воспринимая растяжение и изгиб, гораздо хуже работает на сжатие (зависит от толщины и жесткости обшивки конечно), поэтому подавляющее большинство фюзеляжей современных самолетов построено с внутренним подкрепляющим силовым набором. Такие конструктивно-силовые схемы носят название полумонокок (услиленный монокок), и в них обшивка работает совместно с продольным набором силовых элементов.

Полумонококовые конструкции, в свою очередь, бывают двух видов: балочный стрингерный (стрингерный полумонокок) и балочный лонжеронный (лонжеронный полумонокок).

Стрингерный полумонокок. Фюзеляж самолета ATR-72.

В первом работающая обшивка подкреплена продольными силовыми элементами – стрингерами . Их довольно большое количество и расположены они достаточно часто, что позволяет обшивке совместно с ними воспринимать весь изгибающий момент (помимо других нагрузок – крутящий момент и перерезывающая сила), работая при этом на растяжение-сжатие. Устойчивость обшивки повышают шпангоуты, установленные с относительно малым шагом.

Во втором изгибающий момент воспринимается специальными продольными элементами – лонжеронами и балками . Количество их невелико и они имеют обычно большое сечение. Обшивка же, подкрепленная стрингерами, воспринимает крутящий момент и перерезывающую силу, работая только на сдвиг, и практически не участвуя в восприятия изгиба.

Лонжеронная схема. А - лонжероны, В - стрингеры, D - работающая обшивка.

На рисунке (из материалов ЦНИТ СГАУ) показаны действие усилий (перерезывающие силы, изгибающий и крутящий моменты), воспринимаемых лонжеронным фюзеляжем (общая картина).

Нагрузки, воспринимаемые в балочной лонжеронной схеме.

Основная масса современных самолетов, как уже говорилось, имеют фюзеляжи типа полумонокок. Лонжеронный вариант достаточно выгоден для военных самолетов с двигателем в хвостовой части фюзеляжа. В этом случае в фюзеляже удобно размещать узлы крепления двигателя, делать вырезы между лонжеронами под необходимые полезные объемы (кабина, топливные баки, агрегаты) без нарушения целостности главных силовых элементов.

Стрингерные фюзеляжи выгодны для транспортных и пассажирских самолетов. Однако вырезы в таких фюзеляжах нарушают целостность силовых элементов, поэтому в таких местах требуется усиление каркаса.

Фюзеляж самолета В-17G. Стрингерный полумонокок.

Совмещенная конструкция фюзеляжа самолета Hawker Typhoon MkIB. Передняя часть - ферменная, задняя часть - полумонокок.

Самолет Hawker Typhoon MkIB.

Так как плюсы и минусы есть у всех типов и вариантов конструкций, то, в принципе, возможно их совмещение в определенном смысле в пределах одного летательного аппарата. Количество и сечение стрингеров, сечение лонжеронов и толщина обшивки может меняться в разных местах фюзеляжа. Все зависит от типа, предназначения, параметров летательного аппарата и его оборудования.

Ферменные фюзеляжи в настоящее время используются редко и в основном для самолетов малой авиации и спортивных. Примером может служит спортивный Су-26 , имеющий ферменный стальной фюзеляж и стеклопластиковую обшивку на нем (стеклопластиковые панели с пенопластовым заполнителем).

Силовая конструкция самолета Су-26.

Немного геодезии .

Существует еще один тип конструктивно-силовой схемы , применявшийся в 30-х годах при изготовлении самолетов, правда значительно реже классических схем. Это так называемая геодезическая конструкция планера, то есть фюзеляжа и крыла.

В этой конструкции силовые элементы, воспринимающие нагрузки, располагаются вдоль геодезических линий. Для фюзеляжа, который по форме близок к цилиндру – это винтовые линии (спирали) и окружности. В итоге образуется сетчатая конструкция с узлами соединения элементов в многочисленных точках пересечения.

Она воспринимает крутящий момент и перерезывающие силы. Изгибающий момент воспринимают дополнительные лонжероны в фюзеляже. Силовыми элементами в этом случае служат легкие и тонкие профили. Вся конструкция отличается высокой прочностью при относительно малой массе .

Бомбардировщик Vickers Wellington.

Боевые повреждения фюзеляжа самолета Vickers Wellington.

Кроме того, она в отличие от ферменной схемы полностью оставляет свободными все внутренние полости фюзеляжа, что былохорошим плюсом особенно для больших самолетов. Также при постройке такой конструкции легче было соблюсти требуемые аэродинамические формы без больших затрат на приспособления и инструменты.

Геодезическая схема также могла быть полезна для повышения боевой живучести военных самолетов. Так как каждый элемент конструкции мог воспринимать нагрузки других элементов при их разрушении, то боевое повреждение часто не вело к фатальному разрушению всей конструкции.

По такой схеме, например, был построен британский бомбардировщик Vickers Wellington (производился в 1936-1945 годах). Однако, обшивка в этой схеме была неработающая (на Веллингтоне полотняная). С ростом скоростей полета она не выдерживала аэродинамических нагрузок, и профиль крыла деформировался. Это стало одной из причин отказа от такой схемы уже в послевоенное время.

Немного более конкретно о силовых элементах.

Продольный силовой набор .

Стрингеры . Продольные силовые элементы для подкрепления обшивки. Работают вместе с обшивкой на растяжение-сжатие, а также увеличивают ее устойчивость при работе на сдвиг от кручения фюзеляжа. Обычно устанавливаются по всей длине фюзеляжа .

Профили стрингеров и лонжеронов.

Изготавливаются из готовых профилей различной конфигурации, как замкнутой, так и разомкнутой и могут иметь различные уровни прочности. Материал — дюралюминий различных марок (например Д16 и В95), в зависимости от конкретных преобладающих условий работы стрингера.

Лонжероны (балки). В общем-то похожи на стрингеры, но имеют более мощное сечение. Часто являются одним из основных конструктивных элементов, не только фюзеляжа, но и крыла и хвостового оперения, применяются, в принципе во многих инженерных конструкциях, а не только в авиации. Многие наверняка слышали о об автомобильных лонжеронах.

Бимс в конструкции полумонокока.

Основная функция – восприятие изгибающего момента и осевых сил, т.е. работа на растяжение-сжатие.Однако, лонжерон коробчатого сечения может участвовать и в восприятии крутящего момента. Лонжероны могут быть цельными или составными, состоящими из нескольких профилей. Материал – алюминиевые сплавы и сталь различных марок.

Коробчатые лонжероны , одна из стенок которых – обшивка, часто располагают по окантовке больших вырезов в фюзеляже для их усиления. Например, в районе грузового люка на транспортных самолетах. Такие лонжероны называют бимсы .

К вспомогательному продольному силовому набору можно отнести также полы, в частности в отсеках транспортных самолетов и салонах пассажирских самолетов, основу которых составляют силовые балки.

Поперечный силовой набор .

Шпангоуты. У этого элемента две основные функции. Первая – формирование и сохранение формы фюзеляжа, точнее его поперечного сечения. Для этого предназначены нормальные шпангоуты. Они подкрепляют обшивку, то есть нагружаются внешним аэродинамическим или внутренним избыточным давлением, приходящимся на обшивку фюзеляжа. Шаг их расположения выбирается из соображений ее наиболее эффективной работы. Обычно это интервал от 150 до 600мм.

Фюзеляж-полумонокок самолета Sukhoi Superjet 100. Нормальные шпангоуты и стрингеры.

Вторая – восприятие различных сосредоточенных нагрузок большой величины типа узлов крепления и соединения тяжелого внутреннего и внешнего оборудования, двигателей, различных пилонов и подвесок, присоединение консолей крыла. Это усиленные (силовые) шпангоуты . Их количество на летательном аппарате обычно значительно меньше, чем нормальных.

Примеры усиленных рамных шпангоутов.

Силовые шпангоуты обычно изготавливаются в виде рамы (рамные ), которая может быть сборной или монолитной. Сама рама работает на изгиб, распределяя внешнюю нагрузку по периметру обшивки. В любом сечении такой рамы действует и перерезывающая сила.

Усиленный рамный шпангоут с узлами крепления крыла к фюзеляжу.

Силовые шпангоуты также могут располагаться по краям больших вырезов в фюзеляже. Кроме того они используются в качестве перегородок, воспринимающих избыточное давление в гермоотсеках . В этом случае кольцевое пространство чаще всего зашивают стенкой, подкрепленной силовыми элементами типа стрингеров. Эти стенки могут иметь сферическую форму.

Обшивка . Такой же силовой элемент, участвующий в силовой работе всего фюзеляжа балочного типа. Для основной массы современных балочных фюзеляжей изготавливается из стандартных листов дюралюминия, которые формуются по очертаниям фюзеляжа. Стыковка (или нахлест) листов производится на силовых элементах (стрингерах, шпангоутах).

Наиболее распространенный способ крепления обшивки к силовому каркасу– заклепочные соединения , но может применяться сварка и склейка. Обшивка может крепиться только к продольному набору (стрингерам), только к поперечному (шпангоутам) или к тем и другим. Это, зачастую, может определять необходимую толщину (т.е. и массу) обшивки.

Первый случай хорош с точки зрения улучшения аэродинамики, так как отсутствуют вертикальные заклепочные швы и, соответственно, уменьшается аэродинамическое сопротивление. Однако, при этом обшивка с ростом нагрузок быстрее теряет устойчивость.

Чтобы этого избежать и не увеличивать ее толщину, а значит и массу всей конструкции, ее соединяют со шпангоутами. Это может делаться непосредственно или через специальные дополнительные элементы, называемые компенсаторами . В таком случае шпангоуты называют распределительными . Они дополнительно нагружаются от обшивки внутренним избыточным давлением, действующим на нее.

Второй случай, когда обшивка крепится только к шпангоутам и не подкреплена стрингерами, относится к фюзеляжам-монококам или как еще их называют обшивочным фюзеляжам . Как уже упоминалось раньше, обшивка сама по себе плохо работает на сжатие, поэтому прочность такого фюзеляжа определяется возможностями по сохранению устойчивости обшивки именно в зонах сжатия.

Чтобы эти возможности повысить для монокока есть только один способ – увеличить толщину обшивки, а значит и массу всей конструкции. Если самолет большой, то это увеличение может быть значительным. Это основная причина невыгодности фюзеляжа такого типа.

Толщина обшивки может также изменяться в разных сечениях фюзеляжа в зависимости от наличия вырезов (особенно это касается стрингерных фюзеляжей), или гермоотсеков с избыточным давлением.

Кроме того она может зависеть от места расположения обшивки на фюзеляже. Например, при воздействии собственной весовой нагрузки верхняя часть обшивки фюзеляжа работает на растяжение всей своей площадью совместно со стрингерами, а нижняя часть при этом на сжатие только площадью, подкрепленной стрингерами, поэтому и потребная толщина сверху и снизу может быть разная.

В настоящее время довольно широко применяются в качестве обшивки механически (фрезерование) или химически (травление) обработанные листы больших размеров с готовой уже переменной толщиной, а также монолитные фрезерованные панели необходимой переменной толщины с выфрезерованными подкрепляющими продольными ребрами-стрингерами .

Фрезерованные панели обшивки самолета Sukhoi Superjet 100.

Такого рода конструктивные узлы обладают большей усталостной прочностью, равномерным распределением напряжений. Отсутствует необходимость многоместной герметизации, как в заклепочных соединениях. Кроме того улучшается аэродинамика из-за снижения сопротивления в результате гораздо меньшего количества заклепочных швов.

Что касается материалов, то самым распространенным и универсальным, как уже говорилось выше, остается дюралюминий различных марок, более или менее приспособленный для различных условий работы и конструктивно-силовых схем и элементов летательных аппаратов.

Однако, при постройке самолетов, работающих в особых условиях (например, при высоком кинетическом нагреве ) применяется сталь особых марок и титановые сплавы. Ярким представителем таких самолетов является легендарный МиГ-25 , фюзеляж которого практически целиком сделан из стали и главный способ соединения его элементов – сварка.

—————————

Столь же значимыми, как и фюзеляж элементами любого самолета являются крыло и оперение. В силовом плане они также воспринимают усилия и передают их на фюзеляж, на котором все нагрузки уравновешиваются. Конструктивно-силовые схемы крыльев современных самолетов имеют много общего со схемами фюзеляжей. Но с этим мы ознакомимся уже в следующей статье на подобную тему….

До новых встреч.

В заключение картинки, которые не поместились в текст.

Шпангоуты фюзеляжа самолета F-106 Delta Dart (усиленные рамные и нормальные).

Рамные силовые шпангоуты фюзеляжа самолета F-16 с узлами крепления оборудования.

Силовой шпангоут для гермоотсека самолета Sukhoi Superjet 100.

Усиленный шпангоут в виде стенки гермоотсека.

Составные рамные шпангоуты.

Стрингеры и шпангоуты самолета Вoeing-747.

Ферменный каркас фюзеляжа самолета Piper PA-18.

Самолет Piper PA-18.

Типы конструктивно-силовых схем фюзеляжа; 1 - ферменная, 2 - ферменная с гофрированной обшивкой, 3 - монокок, 4 - полумонокок.

Типы конструкции фюзеляжей.

Фюзеляж самолета Supermarine Spitfire. Полумонокок.

Фюзеляжи самолетов Vickers Wellington в заводском цеху.

Самолет У-2, а с 1944 года По-2, широко известен у нас в стране и за рубежом. Первый опытный экземпляр этого замечательного биплана, сделанного в основном из дерева, построили в 1928 году. Ему суждена была долгая и славная жизнь. У-2 оказался самым лучшим в мире учебным самолетом. В годы войны он успешно использовался как ночной бомбардировщик, как разведчик, был незаменимым штабным самолетом связи.

Предлагаем вам построить модель-копию По-2 из бумаги; она интересна тем, что при малых, размерах имеет большую несущую площадь и обладает хорошими летными качествами. Модель разработана мастером спорта международного класса Е. МЕЛЕНТЬЕВЫМ из Ленинграда.

Для изготовления модели можно использовать любую чертежную или плотную бумагу для рисования. Склеивать детали лучше всего белым клеем ПВА.

Начинать работу нужно с точного перевода и вырезки всех элементов модели. Не спешите. Сверьте их с чертежом. Затем по линейке с небольшим нажимом проведите по пунктирным линиям притупленным шилом или тупым кончиком перочинного ножа.

Сборку проводите, следуя порядку номеров деталей на чертеже. Начинайте с фюзеляжа. Согните его по форме шпангоутов, а затем приклейте их к нижней и боковым фюзеляжным граням: один в задней части прямоугольника — месте установки шасси, другой — там, где находится концевая кромка нижнего крыла.

Передний шпангоут вклеивается в носовую часть модели: четыре больших лепестка на фюзеляж, остальные — внутрь. Из детали 4 сделайте кольцо и установите его в передний шпангоут на клею так, чтобы вперед выступала ровно половина.

Ветровое стекло кабины пилота накладывается сверху на среднюю часть фюзеляжа, костыль крепится к нижнем в хвосте. Киль вставьте большим лепестком внутрь модели сзади, а маленькими приклейте сверху. Подкосы для крепления верхнего крыла установите на заштрихованные места в носовой части самолета по бортам.

К задней верхней части фюзеляжа, тоже к заштрихованным местам приклейте стабилизатор, после чего установите подкосы — сначала нижние, затем верхние. Деталь усиления приклеивают на заштрихованные места в точке крепления резиномотора.

Под прямым углом штриховкой к фюзеляжу согните лепесток нижнего крыла. Одновременно передняя и задняя кромки его по всей длине отгибаются вниз.

Закрепив крыло на фюзеляже и дав ему хорошо просохнуть, приклейте сверху деталь 15. Разметка для расчалок хорошо видна, если смотреть через крыло на свет.

Верхнее крыло (с таким же профилем, как у нижнего] соедините из двух половинок в целое, отогнув на них лепестки в сторону штриховки для подкосов. Теперь фюзеляж установите ровной стороной на стол, а под концы нижних половин крыльев положите по спичечному коробку. В этом положении верхнее крыло надо наклеить на подкосы (детали 9, 15) так, чтобы их лепестки совместились с разметкой.

Шасси состоит из деталей 17 и 18. Наклеив 18-ю на основные стойки и соединив передние, приклейте снизу к фюзеляжу и отогните стойки шасси вниз так, чтобы между концами получилось расстояние 60 мм. Осью для колес может служить тонкая рейка Ø1-2 мм, длиной 75 мм. Колеса склеивают из элементов 19 и 20. Сдвинув кромки выреза из 19-го, наклейте на заштрихованное место элемент 20. При сборке колеса из двух полусфер распределяйте вырезы в противоположные стороны. Наденьте колеса на ось, а для того чтобы колеса не сваливались, на ее концы приклейте кружочки из бумаги Ø6-8 мм.

Приступая к работе над винтомоторной группой, сначала сделайте лопасти, склеив детали 22 и 21. Затем выстрогайте деревянный брусочек для ступицы винта размерами 30Х6X6 мм. В центре просверлите отверстие для вала, а с каждой торцевой части накрест точно по диагонали сделайте пропилы ножовочным полотном на глубину 10 мм. Потом в них нужно на клею установить лопасти. Когда клей просохнет, скруглите брусочек, сделав плавные переходы ступицы к лопасти.

Из проволоки Ø0,5-1 мм изготовьте вал, на одном конце которого закреплен винт, а на втором — резиномотор.

Бобышка должна плотно входить в кольцо переднего шпангоута. Винт желательно делать со свободным ходом, тогда модель после раскрутки резиномотора лучше планирует. Вот почему вал должен свободно вращаться в ступице; между последней и бобышкой размещается пружина из проволоки (Ø0,3 мм), выдвигающая конец вала из гнезда и фиксирующая положение винта.

Резиномотор изготовьте из куска круглой резины длиной 102 см. Связав концы двойной петлей, сложите жгут втрое. Один конец наденьте на крючок вала винта, второй — на штырек-спичку в хвостовой части.

Устраните возможные перекосы крыльев, стабилизатора и киля. Зафиксировать положение крыльев следует растяжками. Отрежьте из бумаги по две полоски шириной 2-3 мм: одна пара длиной по 120 мм, другая — 95 мм. Первые приклейте одним концом к боковым граням фюзеляжа, где заканчиваются основные стойки шасси, а другим — к нижней стороне верхнего крыла в месте соединения с расчалкой 15 на расстоянии одной трети ширины крыла от передней кромки. Короткие полоски приклейте одним концом к верхней поверхности нижнего крыла в точке крепления с расчалкой 15 на расстоянии одной трети от передней кромки крыла, вторым — к нижней поверхности верхнего крыла в месте его соединения с подкосами 9 на таком же расстоянии.

Центр тяжести самолета должен быть на линии передней кромки нижнего крыла. Возьмите ножницы, установите их на стопе острыми концами вверх, разведя не шире фюзеляжа, и попробуйте найти линию равновесия вашей модели. Если она окажется сзади передней кромки нижнего крыла, загрузите носовую часть настолько, чтобы центр тяжести был на линии кромки. Для загрузки используйте пустые цилиндры двигателя. В них можно положить дробинки, кусочки свинца и заклеить. Если центр тяжести окажется впереди линии, нужно загрузить хвостовую часть модели.

.
.

Детали бумажной летающей модели самолета По-2: 1 — фюзеляж, 2 — шпангоут (2 шт.), 3 — передний шпангоут, 4 — кольцо, 5 — цилиндр двигателя (5 шт.), 6 — ветровое стекло кабины пилота (2 шт.), 7 — костыль (2 шт.), 8 — киль, 9 — подкос для крепления верхнего крыла (2 шт.), 10 — стабилизатор (2 шт.), 11 — верхний подкос стабилизатора (2 шт.), 12 — нижний подкос стабилизатора (2 шт.), 13 — силовая деталь в месте крепления резиномотора (2 шт.), 14 — нижнее крыло (2 шт.), 15 — расчалка (2 шт.), 16 — верхнее крыло (2 шт.), 17, 18 — шасси и стойка шасси (2 шт.), 19 — колесо (4 шт.), 20 — деталь колеса (4 шт.), 21 — лопасти воздушного винта (2 шт.), 22 — усилитель лопасти воздушного винта (2 шт).

..