Коллектив авиамоделистов из Киева разработал и успешно испытал скоростную модель самолета, оснащенную компактным пульсирующим воздушно-реактивным двигателем (ПуВРД). Ключевым преимуществом проекта является его доступность: для постройки модели и двигателя достаточно базовых навыков работы на токарном и сверлильном станках. В данной статье, основанной на материалах инженеров Е. Сухова и В. Носкова, подробно рассматривается конструкция, технология изготовления и особенности эксплуатации этой интересной разработки, которая наверняка привлечет внимание энтузиастов реактивной авиации.
Практические преимущества компактного реактивного двигателя
Использование крупных ПуВРД на моделях связано с рядом ограничений: высокий уровень шума, значительный расход топлива и потенциальная опасность из-за очень высоких скоростей полета. Представленная киевскими моделистами конструкция лишена этих недостатков благодаря небольшому размеру двигателя. Это позволяет не только безопасно запускать модель в различных условиях, но и построить ее в домашней мастерской. Модель успешно проходила испытания летом и осенью 1966 года, демонстрируя стабильный запуск двигателя в разную погоду и надежную работу клапанного механизма. На областных соревнованиях, посвященных 49-й годовщине Октябрьской революции, она развила скорость 144 км/ч.
Аэродинамическая схема и конструкция планера
Модель выполнена по схеме среднеплана. Крыло имеет прямоугольную форму в плане с удлинением λ = 6,6 и профилем NACA-23012 толщиной 11%. Стабилизатор также прямоугольный, с профилем NACA М1 толщиной 7%. Фюзеляж круглого сечения (диаметр 39 мм) в зоне установки двигателя имеет плоский срез по диаметральной плоскости. Для взлета модель оснащена двумя титановыми посадочными лыжами (передняя 180х5х0,5 мм, задняя 110x2x0,5 мм), которые сбрасываются после отрыва от земли.
Крыло (1) и стабилизатор (2) изготовлены из бальзы, окантованы липовыми рейками, обтянуты прочной длинноволокнистой бумагой и покрыты лаком «Эмалит».
Пустотелый фюзеляж (3) склеен из двух продольных половин: верхняя — из бальзы, нижняя — из липы.
Теплозащита и система управления
Для защиты деревянных элементов от высоких температур выхлопных газов установлены экраны. На фюзеляже их два: передний (4) из полированного титана или тонкой стали (0,1 мм) и задний (5) из алюминиевой фольги. Они крепятся винтами через эллиптические отверстия, компенсирующие тепловое расширение. Экран крыла (6) и экран стабилизатора (7) приклеены (клей ВФ-2), а их края дополнительно зафиксированы матерчатыми полосками (8) или винтами.
Управление моделью — двухкордовое (две нити управления). Центральная качалка-ролик (9) через проволочную тягу диаметром 1 мм (10), усиленную соломиной, соединена с кабанчиком (11) руля высоты (12).
Тросик управления (13) — семижильная рыболовная леска диаметром 0,5 мм — проходит через левое крыло в направляющих трубках (14) диаметром 1,2х0,8 мм. Тросик закреплен нитками с клеем для предотвращения перетирания и зажат в канавке ролика.
Двигательная установка и топливная система
Двигатель закреплен на кронштейнах (36, 37) из нержавеющей стали толщиной 0,2 мм, вклеенных в фюзеляж на эпоксидной смоле. Топливный бак емкостью 30 см³, обеспечивающий запас топлива для полета на расстояние около 1,5 км, спаян из латуни толщиной 0,2 мм. Из бака выходят две трубки: заливная (15) диаметром 3х2 мм и дренажная (16) диаметром 2х1,5 мм. Топливоподающая трубка (17) диаметром 3х2 мм подведена к жиклеру (18). Подача топлива регулируется иглой (19), перекрывающей отверстие жиклера. Игла фиксируется пружиной (20). Жиклер соединен с распылителем (21) гибкой хлорвиниловой трубкой (22).
Изготовление ключевых узлов двигателя
Распылитель: Вытачивается из алюминиевого сплава Д16Т за одну установку на токарном станке. Два распыливающих отверстия должны быть строго симметричны относительно оси.
Головка цилиндра (23): Также точится из Д16Т за одну установку. После точной разметки в ней сверлятся 12 всасывающих отверстий. Задняя (привалочная) поверхность головки притирается на плите для обеспечения герметичности.
Клапан (24): Изготавливается из пружинной стали толщиной 0,1 мм. Кружок диаметром 29 мм прижимается к головке, и на нем размечаются окна. После травления 30%-ной азотной кислотой по размеченным линиям получается двенадцатилепестковый клапан. При аккуратном изготовлении его ресурс может достигать 100 полетов.
Отверстие под фиксатор (25) сверлится совместно в шайбе и головке. Сферическая поверхность прижимной шайбы (26) должна быть отполирована.
Корпус двигателя: Состоит из камеры сгорания (33) и резонансной трубы (34). Свернут из листов нержавеющей стали ЭЯ1-ТМ толщиной 0,2–0,3 мм и соединен точечной сваркой. Перед соединением внутренний диаметр трубы калибруется шариком диаметром 16 мм. В передней части камеры сгорания вварено кольцо (27) для крепления головки, а на цилиндрической части — гайка для свечи (28).
Запальная свеча: Самодельная конструкция. Состоит из втулки (29) с вклеенным фарфоровым изолятором (30). Внутри изолятора закреплен центральный электрод из нихромовой проволоки (31). Боковой электрод (32), вырезанный из нержавеющей стали, приварен к внутренней стенке камеры сгорания.
Особенности запуска и эксплуатации
Для запуска двигателя используется автомобильный насос. Он соединяется резиновым шлангом с медным наконечником-соплом, который подводится к распылителю. Воздух с топливом нагнетается насосом в камеру сгорания для первоначальной вспышки. После устойчивого запуска двигателя подача пускового воздуха прекращается, и отсоединяются провода от пускового магнето. Режим работы двигателя регулируется иглой жиклера. Наилучшие результаты двигатель показывает на автомобильном и авиационном бензине.
Е. СУХОВ,
В. НОСКОВ,
инженеры,
Киев