Автор: Пятых Валерий Алексеевич
Должность: Педагог дополнительного образования
Учебное заведение: МБУ ДО "Центр дополнительного образования"
Населённый пункт: Г. Чаплыгин, Липецкая область
Наименование материала: Методическая разработка
Тема: "Технология изготовления модели ракетоплана"
Раздел: дополнительное образование
«Технология изготовления модели ракетоплана
на продолжительность полёта»
Пятых Валерий Алексеевич
Педагог дополнительного образования
МБУ ДО «Центр дополнительного образования»
Чаплыгинского муниципального района
Липецкой области
2021 год
1.
Изготовление фюзеляжа и контейнера.
Для изготовления фюзеляжа ракетоплана потребуется конусная оправка длиной 500
мм с переменным сечением 7 мм и 2 мм на концах. Оправка нагревается в сушильном
шкафу до температуры примерно 90º. Затем на нее равномерно наносится разделительный
слой (мастика для полов «Эдельвакс»). Следующим важным компонентом является
грамотное изготовление выкроек из стеклоткани и углеткани. Выкройка представляет
собой
вытянутую
трапецию,
боковой
поверхностью
которой
является
длина,
а
основаниями соответственно является ширина (при этом надо учитывать диаметры на
концах оправки). Стеклоткань при этом рассчитывается на 3 слоя намотки, углеткань на
один. Сейчас я еще для усиления прочности и уменьшения эффекта «раскручиваемости»
фюзеляжа добавил слой алюминиевой фольги – ее выкройка равна выкройке углеткани.
Фольга должна быть ровной без вмятин, толщиной 15 мкм (подойдет пищевая фольга для
запекания)
Потом необходимо приготовить стекло, на котором будет осуществляться пропитка
наших
выкроек.
Оно
должно
быть
чистым
и
соответствующего
размера.
Для
пропитывания выкроек используется эпоксидная смола немецкого производства LF-2,
если таковой нет, то подойдет и русская ЭД-20, которую необходимо будет разбавить
спиртом метанол до жидкого состояния. Разводим смолу. Если это немецкая смола – то
это лучше делать на весах в пропорции 100:40, где 100 – смола и 40 отвердитель. Если
русская – соотношение отвердителя к смоле 1:10 и после перемешивания разбавить
метанолом. Для изготовления фюзеляжа понадобится примерно 2 г. разведенной смолы.
Сначала мы пропитываем стеклотканевую выкройку на стекле, делая это равномерно и не
теряя конфигурацию. Затем накладываем углетканевую выкройку поверх стеклотканевой
таким образом, чтобы один слой стеклоткани намотался на оправку без угля, для этого
отступаем необходимые длины по краям. И, соответственно, пропитываем ее. Потом
накладываем выкройку фольги, отступая от переднего края 5 мм. Далее берем оправку и
накладываем ее на наши выкройки. Подцепляя модельным ножиком стеклоткань,
аккуратно прилепляем ее к оправке по всей длине. Потом аккуратно наматываем
пропитанные выкройки на оправку, делая это в натяг и избегая морщин, где это
необходимо добавляя смолу. Для хорошей обжимки детали необходимо обмотать
полученное «изделие» магнитофонной пленкой. Очень хорошо подходит пленка от кассет.
Намотать ее нужно равномерно, без пробелов, чтобы она полностью закрыла наше
«изделие». Делать это лучше снизу - вверх, т.е. с маленького диаметра к большому. У
магнитофонной пленки есть магнитный слой, его можно определить, поскоблив пленку
ножом. Лучше, чтобы он не попал на изделие – в этом ничего страшного нет, просто это
добавит работы при шлифовке фюзеляжа. Чтобы пленка, впоследствии лучше снималась,
наматывать ее нужно через тряпку, пропитанную машинным маслом. Работа по намотке
на этом заканчивается. Вышедшую смолу в результате обмотки пленкой необходимо
убрать. Затем оправку помещаем в предварительно разогретый сушильный шкаф
примерно на 5 минут, чтобы произошла обжимка «изделия» (пленка при температуре
сжимается), но главное не допустить вскипания смолы. После обжимки убираем
вышедшую смолу и оставляем все на сутки до полного высыхания. На следующий день
разматываем магнитофонную пленку с изделия и помещаем в сушильный шкаф до
нагрева и снимаем с оправки полученный фюзеляж. По такой же технологии
наматывается контейнер для двигателя на прямой цилиндрической оправке диаметром
10,25-10,3 мм.
2.
Изготовление основных частей модели.
Стабилизатор и киль изготавливаются из бальзовой пластины толщиной 1,5 мм.
Лучше использовать бальзу, удельный вес которой равен или меньше 0,1 г/см3, это очень
существенно влияет на вес. Чем менее он будет в хвостовом оперении, тем меньше
придется загружать носовую часть модели, добиваясь оптимальной центровки. Детали
вырезаются острым ножом по размерам, указанным на чертеже. Затем они симметрично
профилируются. На стабилизаторе нужно очень четко по угольнику отметить центр,
опуская высоту к основанию. Эта линия очень важна будет при приклеивании его к
фюзеляжу. Крыло изготавливается из бальзовой пластины толщиной 3 мм. Также лучше
использовать легкую бальзу, желательно правильно напиленную («рыбий глаз»).
Пластина профилируется под плоско-выпуклый профиль, с наибольшей толщиной 3 мм,
расположенной на 1/3 ширины от передней кромки. Толщина задней кромки – 0,5 мм.
Далее делается разметка и обрезка деталей. Делается это так: изначально нужно устроить
развесовку заготовки, т.е. найти ее центр тяжести, ведь заготовка имеет размеры с
запасом; разметку лучше вести с того края, который будет большим от центра, т.е. легким,
чтобы тяжелая часть максимально была отрезана; размечаем по угольнику длину консоли
на плоской части заготовки и отрезаем ее с небольшим запасом 0,5 мм на обработку; далее
обрабатываем
торцы
на
приспособлении
(ровная
прямоугольная
площадка
с
отфрезированным под 7º торцом), соблюдая размеры по чертежу; далее размечаем
центроплан, обязательно, поделив его по центру линией и, делая запас на обработку
другого торца 0,5 мм, обрезаем; далее обрабатываем точно также на приспособлении
торцы и обрезаем по размеру вторую консоль; полученные консоли обрезаем по форме и
равномерно уменьшаем по толщине к краю до 2мм; далее восстанавливаем профиль на
консолях и профилируем за концовки. Такая тщательная разметка и обработка позволяет
очень точно сохранить размеры крыла, что впоследствии будет влиять на его качество.
Единственным недостатком является трудоемкость. Можно сразу вырезать заготовку по
форме крыла и профилировать, но при обрезке и обработке торцов консолей можно
потерять конфигурацию и перепад ширины на торцах. Крепление консолей к центроплану
– шарнирное, выполнено из капроновой ленты шириной 20 мм. Заготовки необходимо
разметить, отступая по 10 мм от края. Размеченные под приклеивание участки
необходимо покрыть одним слоем лака НЦ и слегка отшлифовать. Приклеивать капрон
лучше клеем «Момент кристалл», предварительно разбавив его ацетоном. Приклеивается
капрон сначала к центроплану. Затем, совместив центроплан и консоль, приклеивается
вторая половинка. Для улучшения качества склейки необходимо еще раз промазать
жидким клеем всю полоску капрона. Полученное крыло необходимо оставить для сушки
на ровной поверхности на сутки. К середине нижней поверхности центроплана
приклеиваем на эпоксидной смоле пилон – бальзовую пластина, шириной 8 мм, толщиной
– 6 мм, скругленная по краям. Здесь используем очень твердую бальзу, так как он будет
подвергаться постоянному трению при развороте крыла. После того как смола высохнет
делаем установочный угол. По передней кромке толщина пилона - 4 мм, по задней - 1,5
мм.
Для
этого
предварительно
снимаем
рубанком,
далее
подгоняем
плоским
напильником.
После покрываем крыло в 2 слоя лаком НЦ, с добавлением красителя (я использую
родомин) с последующим шлифованием мелкой наждачной бумагой.
Площадку на фюзеляж по размерам делаем такую же, как на крыло. Нижнюю ее
поверхность профилируем в виде желоба по балке. Пилон для контейнера изготавливается
из бальзовой пластины толщиной 6 мм и размерами 12х30 мм. Он делается так, чтобы
слои бальзы были поперек, т.е. к фюзеляжу и заостряется по форме рыбки спереди и
сзади. Потом на нем делаются желобки для приклейки к фюзеляжу и к контейнеру
круглыми напильниками 6 и 10 мм соответственно.
Крючки изготавливаются из стальной проволоки диаметром 0,6 мм. Крючки для
резинки на крыле имеют форму буквы S, нижняя часть которой вклеивается в бальзу,
обеспечивая хорошую прочность склейки. Крючки поворота крыла имеют форму буквы Г,
основание которой на 1/3длины имеет 2 слоя проволоки, для усиления вклейки. Упор в
пилоне крыла делается из стальной проволоки толщиной 1,5 мм. Грибок толщиной 3мм
для крепления крыла вытачивается на токарном станке. Внутри его нарезается резьба М2.
Длина его подбирается по модели.
3.
Сборка модели.
К фюзеляжу приклеивается сначала стабилизатор. Посадочная площадка для пилона
крыла приклеивается на фюзеляж на эпоксидной смоле таким образом, чтобы центр ее
четко совпадал с центром разметки на фюзеляже. После этого обе площадки и на
фюзеляже и на крыле тщательно подгоняются друг к другу, чтобы крыло устанавливалось
параллельно стабилизатору. Далее размечаем и сверлим отверстия диаметром 3 мм по
центру крыла и по центру площадки на фюзеляже. Делать это нужно особенно точно. В
фюзеляж вклеивается грибок таким образом, чтобы он впоследствии не выходил из крыла
на 1 мм – это нужно для прижатия крыла к фюзеляжу. Отверстие в крыле промазывается
эпоксидной смолой и после высыхания немного разворачивается обратной стороной
сверла для хорошей посадки. Если этого не сделать, то со временем бальза потеряет
прочность и крыло будет болтаться на фюзеляже. В пилон крыла вклеивается упор, на
фюзеляже в этом месте, куда он будет приходить– усиление из целлулоида. Изначально
подгоняется все так, чтобы крыло было под прямым углом к фюзеляжу, в дальнейшем не
исключено подпиливание усиления или увеличение его толщины, чтобы обеспечить
перекос крыла для регулировки виража модели.
Крючки в крыло на открытие консолей вклеиваются на эпоксидной смоле на
расстоянии 30-40 мм друг от друга. Перед этим необходимо установить крыло на
фюзеляж и посмотреть не будут ли они мешать его развороту. Один из крючков на
консоли, которая при повороте крыла окажется вверху имеет выступ упор, для того, чтобы
ровно установить крыло на фюзеляж и при последующей зарядке модели облегчить
фиксацию крыла на взлете. Сначала пилон контейнера приклеивается на фюзеляж, затем
подгоняется расстояние до фюзеляжа. Для этого необходимо найти ровную боковую
плоскость. Вставляем в контейнер оболочку отработанного двигателя для придания ему
жесткости, прикладываем к фюзеляжу, и все это вместе прикладываем к ровной боковой
плоскости и измеряем расстояние до центра фюзеляжа в начале и в конце его
соответственно. Это расстояние должно быть одинаковым. После этой подгонки
приклеиваем контейнер на ПВА, контролируя его и по симметрии и по расстоянию до
фюзеляжа. В идеале для этой работы нужно сделать специальное приспособление, но не
имея его, можно приклеить и так, четко все контролируя. После высыхания еще раз все
промеряем и контролируем и уже промазываем места склейки клеем «Циакрин». Затем
подгоняем верхнюю бобышку на фюзеляже по контурам пилона контейнера и усиливаем
место приклеивания контейнера полосками стеклоткани на эпоксидной смоле с двух
сторон таким образом, чтобы стеклоткань заходила на фюзеляж и на контейнер. Далее
после высыхания шлифуем и покрываем автомобильным акриловым лаком, придавая
хорошую обтекаемую поверхность. В месте крепления обтекателя к контейнеру сверлим
сквозное отверстие диаметром 1,5 мм. Оно служит для продевания фиксирующей нитки,
удерживающей крыло в сложенном виде для взлета, и способствует стравливанию газов
при срабатывании вышибного заряда МРД в конце активного участка полета.
Вот и все – модель готова. Теперь необходимо сделать развесовку и регулировку.