Каталог

Твой первый электролет

/upload/uf/eb6/obzor_stati.png

Проблемой электролетов занимаются не только взрослые конструкторы, но и школьники. Вот уже четвертый год в кружке экспериментального моделирования клуба юных техников московского завода «Знамя революции» увлечены этой темой. О постройке несложной модели для наших читателей мы попросили рассказать руководителя кружка Александра Леонидовича Курбатова. Ему слово. 

Электродвигатели работают без шума, не нуждаются в топливе и запускаются мгновенно, от нажатия кнопки. Многие думают, что они тяжелы, маломощны. Это не так. Если взять двигатель от любой игрушки и подать на него утроенное напряжение, то есть 9-12 вольт, он разовьет мощность, вполне достаточную для полета. Но, конечно, микродвигатель надо сначала доработать. С этого и начнем.

Вам потребуется простейший токарный станок по металлу плюс терпение и аккуратность. На рисунке 1 показано, как выглядит доработанный двигатель. Тонкостенный стальной корпус 1 снабжен ребрами охлаждения, которые передают тепло воздушному потоку. При питании повышенным напряжением двигатель, как известно, сильно перегревается и быстро выходит из строя. Поэтому обязательно предусмотрите в корпусе окна для прохода охлаждающего воздуха. Сам двигатель для лучшего охлаждения, лучше поместить в специальный капот, отбирающий часть струи воздуха, идущей от винта.

Передняя 2 и задняя 3 крышки выполнены из текстолита. Они имеют просторные окна с краями обтекаемой формы для входа и выхода охлаждающего воздуха. В них же установлены графитовые щетки 4 и подшипники.

Особое внимание уделите коллектору. В обычном серийном двигателе на нем возникает дуговой разряд, поэтому коллектор раньше других элементов выходит из строя. Чтобы этого избежать, его выполняют в виде цилиндра из трех фигурных медных пластин. Диаметр коллектора 6-8 мм. Для лучшего охлаждения пластины выполнены заодно с лопастями вентилятора 5. В корпусе двигателя установлены два керамических магнита 6. Благодаря этому среднее значение индукции магнитного поля возрастает, и двигатель при том же токе развивает большую мощность.

Якорь 7 собран на клею БФ-2 из фигурных пластин. Они тоньше стандартных. Перед сборкой пластины отжигают и рихтуют на ровной стальной плите (рис. 2). Это уменьшит нагрев якоря от вихревых токов, но диаметр его увеличится.

Поэтому собранный якорь протачивают на станке так, чтобы зазор составил 0,1-0,2 мм, и тогда можно значительно увеличить мощность без увеличения тока.

Обмотка якоря намотана медным проводом диаметром 0,4 мм до заполнения (примерно 90-100 витков). На заднем конце вала двигателя укреплена вторая медная крыльчатка 8. Она выполняет роль радиатора, отводящего тепло.

А теперь подробнее об изготовлении коллектора (рис. 3). В медную точеную заготовку 1, имеющую форму цилиндра с фланцем, вклейте на эпоксидной смоле текстолитовую втулку 2. Затем заготовку распилите лобзиком на три части. Пропилы тщательно очистите от медных стружек и заполните жидкой эпоксидной смолой, а по краям намотайте (тоже с клеем) два колечка из стеклонити. Они нужны, чтобы центробежные силы не оторвали пластины от корпуса. После установки коллектора рабочую часть пластины проточите и отшлифуйте. Вот вкратце и все о доработке серийного микродвигателя. 

Модель с электродвигателем может летать лишь при условии, что отношение ее веса к площади крыла на превышает 8-12 г/дм2. Поэтому использовать нужно кордовую авиамодель с большим крылом и хорошим аэродинамическим качеством. Она сможет выполнять все основные фигуры пилотажа.

По условиям техники безопасности к кордам можно подводить напряжение не более 42 В. Модель потребляет максимальную мощность 200 Вт, вырабатывая на валу двигателя до 30 Вт. Дальнейшее повышение мощности возможно лишь в случае применения кобальт-самариевых и других специальных материалов. И тогда за счет уменьшения веса двигателя на борт авиамодели можно установить автономные источники питания: аккумуляторы или фотоэлементы.

Источник питания для кордовой модели должен быть абсолютно безопасным, регулируемым по мощности. Этим требованиям отвечает специальный регулятор, питаемый пониженным напряжением от вторичной обмотки трансформатора, изолированной от сети.

Регулируемый автотрансформатор (ЛАТР) применять нельзя. Его выходные клеммы могут выдавать допустимые 42 В, но напряжение между любой из них и землей достигает 220 В, что может оказаться опасным. Несколько слов о конструкции авиамодели (рис. 4).

Она выполнена из пенопласта по обычной технологии. Все детали соединены клеем ПВА. Крыло пенопластовое без нервюр, толщиной около 15 мм. Профиль его показан на рисунке 5. Форма профиля близка профилям Геттинген – 495 или MVA-301. Поскольку полет проходит в докритическом режиме при малых Re, шероховатость поверхности устранять не нужно, она лишь улучшает аэродинамическое качество крыла. В середине крыла тоннельный капот – труба, выклеенная из бумаги.

При постройке модели особое внимание обратите на подбор винтов. Их лопасти должны быть узкими, тонкими. Чтобы при посадке они не ломались, винт не должен касаться земли. Этим требованиям и отвечает форма нашей модели.

Контурный фюзеляж снабжен двумя сосновыми накладками, служащими для крепления крыла и шасси. Между накладками и крылом имеются бамбуковые штыри, вставленные на клею ПВА. Крыло целесообразно усилить деревянными подкосами. Их концы фиксируются булавками и клеем. Конструкция шасси показана на рисунке 6. Стойки переднего колеса 1 и шасси 2 выгнуты и спаяны из стальной проволоки диаметром 1,5 мм и укреплены нитками с клеем на сосновой накладке 3. Система управления ничем не отличается от обычной, за исключением обязательного применения изоляционных материалов для качалки и направляющей корды. В качестве корды применяется многожильный изолированный провод сечением 0,2-0,3 мм2.

Источник: Курбатов, Л. А. Твой первый электролет / Рис. Н. Кирсанова // Юный техник. - № 3. – 1990. – С. 65 – 68.

Получить бонус

Персональный бонус
за регистрацию

получить