Планер "Мартын" имеет V-образное хвостовое оперение и загнутые вниз законцовки несущего крыла. В  данной статье рассказывается не только о конструкции модели планера, но и то, зачем это сделано.

     Как известно, крыло создает подъемную силу даже при нулевом угле атаки из-за наличия разной кривизны нижней и верхней поверхностей несущего крыла. При омывании поверхности крыла набегающим потоком воздуха скорость потока сверху крыла выше чем снизу, ибо за одно и то же время он преодолевает различной длины путь (кривизна крыла сверху больше - а любая кривая, проведенная от одной точки до другой всегда будет длиннее прямой, соединяющей эти же точки, и, так как природа не терпит пустоты, то верхний и нижний потоки встретятся после обегания поверхности крыла на его задней кромке одновременно, но верхних за одинаковое время преодолеет большее расстояние). Увеличение скорости потока над крылом приводит к уменьшению давления. В результате разности давлений над крылом и под ним возникает подъемная сила. Она приложена в точке давления крыла и направлена от средней линии нервюры в сторону большей её кривизны. Из-за наличия этой разницы давлений на законцовках крыла происходит постоянное перетекание воздушного потока из области высокого давления в область низкого, то есть снизу крыла на верх. Учитывая еще и набегание воздушного потока спереди, на концах несущей плоскости возникают воронки в виде вихрей (смотри рисунок №1). Наличие факта перетекания воздушных потоков приводит к снижению КПД крыла, уменьшая его эффективность, а наличие воронок приводит к увеличению лобового сопротивления (воронки действуют как два парашюта, прикрепленные к концам крыльев), что приводит к уменьшению КПД всего планера в целом. Есть несколько способов уменьшения негативного влияния вышесказанного явления. Так, увеличение относительной длины крыла приводит к уменьшению этого эффекта, но, одновременно и к уменьшению прочности крыла. Уменьшить этот негативный фактор можно и загнув законцовки крыла вниз. Тогда перетекание воздушного потока из под крыла на верх будет компенсироваться, вихревые конуса резко уменьшатся, что приведет к повышению КПД крыла. Данный прием повышения КПД можно наблюдать у чайки в полёте или у мартына (почти то же самое, что и чайка, только побольше). Загибание законцовок крыла вниз не только повысит его КПД, но и создаст некоторый дестабилизирующий поперечный момент. Однако он будет компенсирован наличием положительного V у корневой части крыла, имеющей большую площадь, чем законцовки, хотя и меньшее плечо. Свой вклад в поперечную устойчивость вносит и наличие V-образного хвостового оперения у модели. В результате стабилизирующий поперечный момент всего планера будет иметь положительное значение. Наличие V-образного оперения имеет еще один положительный момент - при использовании в этом планере аппаратуры  радиоуправления полетом, достаточно будет применения всего двух рулевых машинок, что не только облегчит модель, но и позволит применить более простую схему (всего два канала управления) радиоаппаратуры. Отпадет и необходимость применения отдельного киля (а это некоторое уменьшение лобового сопротивления). Кроме того, при выполнении разворотов модель будет меньше терять высоту (выше будет КПД полета на вираже из-за отсутствия скольжения), так как самолет будет накреняться в сторону разворота, причем, без применения для этой цели элеронов. Форма фюзеляжа сбоку имеет очертания нервюры несущего крыла, являясь, в сущности коротким его элементом, что дополнительно создает модели небольшую "левую" подъемную силу. Небольшой дестабилизирующий, пикирующий момент, возникающий при этом, компенсируется хвостовым оперением. В то же время широкий и объемный фюзеляж позволяет применять более габаритную аппаратуру радиоуправления. Вышесказанное является несомненным плюсом данной модели планера.

Рис.1. Образование вихревых конусов у законцовок крыла.

     Планер"Мартын" представляет из себя моноплан с низким расположением крыла. Подъемную силу создает крыло, имеющее положительное V у центральной (корневой) части и отклоненные вниз законцовки. Хвостовое оперение выполнено по V-образной схеме. Разнос основного крыла и стабилизатора по высоте относительно средней линии фюзеляжа приводит к меньшему затенению хвостового оперения основным крылом. Вес планера несколько превышает цифру 410 грамм. Общая несущая площадь планера (крыло плюс хвостовое оперение) не превышает 34 квадратных дециметра.

     Крыло планера состоит из набора нервюр (сосновая фанера толщиной 1 мм), передней (6х5 мм) и задней (10х2 мм) кромок, лонжерона (8х5 мм), трех стрингеров (6х2 мм, 7х2 мм, 7х2 мм), законцовок и нескольких раскосов-полунервюр в законцовках крыльев. Профиль нервюры показан на рисунке №2.

Рис.2. Нервюра крыла планера "Мартын".

     Перед сборкой крыла все нервюры корневой части собирают в стопку, вставляют в образовавшиеся пазы лонжерон и стрингеры и обрабатывают нервюры напильником. При этом их форма и размеры становятся более идентичными. Стрингеры в местах излома размачивают водой и изгибают над огнем, а в лонжероне, перед изгибанием, ещё и делают треугольные прорези-щели до середины толщины. Места изгибов лонжерона дополнительно укрепляют двумя уголками, выполненными из фанеры, толщиной 1 мм, проклеивают и обматывают ниткой в один слой. Собирают крыло на специальном стапеле, изготовленном из двух досок, соединенных торцами под углом 24 градуса с помощью двух брусков (снизу), хорошо выверив при этом их плоскости. На стапель укладывают чертеж крыла, забивают несколько гвоздиков по периметру, укладывают сначала вплотную к гвоздям переднюю и заднюю кромки, лонжерон и нижний стрингер, затем устанавливают нервюры и последним ставят на место верхний стрингер. Далее все места соединений деталей проклеивают синтетическим клеем. Крыло можно изготовить и в виде двух отдельных половинок. При этом в качестве стапеля можно использовать отдельную доску. Но в этом случае его прочность будет несколько ниже, чем у суцельного, а вес несколько больше. Крыло устанавливается под углом 3,5 градуса к средней линии фюзеляжа (этот угол соответствует углу атаки при горизонтальном установившемся полете). Вид планера сверху показан на рисунке №3, на котором можно подробно рассмотреть и конструкцию несущего крыла.

Рис.3. Планер "Мартын". Вид сверху.

     Хвостовое оперение планера несущее, и как уже указывалось выше, имеет вид спереди в виде буквы V. В плане передняя кромка скошена назад. Оно состоит из постоянно закрепленной в фюзеляже основной части и двух подвижных рулей. Оперение имеет нулевой установочный угол (по отношению к средней линии фюзеляжа. Его конструкция включает в себя набор нервюр, показанных на рисунке № 4, кромок и законцовок. Конструкция рулей аналогична конструкции неподвижной части (см. рис. 4). На концах неподвижных частей оперения установлены (скошены вниз) небольшие пластины, уменьшающие перетекание воздуха из области повышенного давления (под оперением) в область пониженного (над оперением), что несколько повышает КПД оперения. Кроме того, эти пластины могут быть использованы для установки стопора фиксации рулей (просверлив ряд отверстий в пластине по окружности под проволочный поводок). Рули закреплены с помощью осей, выполненных из железной проволоки диаметром 1,5 мм. Регулировка угла поворота рулей и фиксация их в таком положении возможна из-за способности металлических осей скручиваться. При использовании аппаратуры радиоуправления следует предусмотреть возможность поворота рулей вокруг осей, снабдив центральные оси поводками для управления. Собирается хвостовое оперение аналогично основному крылу, но каждая половинка, а, аналогично и рули, собираются отдельно.

Рис.4. Хвостовое оперение. Вид сбоку в разрезе.

     Фюзеляж планера имеет прямоугольную форму в разрезе. Он выполнен из сосновых реек сечением 6х6 мм и шпангоутов, выпиленных из фанеры толщиной 5 мм. Передняя часть фюзеляжа (от носа до задней кромки крыла) выполнена из сосновой фанеры (2 мм). Нос (кок) вырезан из деревянной болванки. Между коком и первым шпангоутом расположен балластный отсек. В верхней стенке проделано отверстие для засыпания дроби. Сразу за первым шпангоутом установлено шасси (два пластмассовых колеса от детской игрушки на общей оси). В принципе, планер хорошо может совершить посадку и без шасси, но все равно в передний отсек загружается балласт для обеспечения нужной центровки, поэтому решено было часть веса балласта заменить "полезным весом" шасси. Тем более, что такая его конструкция не приводит к сильному увеличению лобового сопротивления. Под крылом, чуть впереди центра тяжести установлен крючок под леер. Место расположения этого крючка можно определить проведя условную прямую линию из центра тяжести вниз под углом в 30 градусов с уклоном к носу фюзеляжа. На этой линии и следует располагать леерный крючок. Под хвостовым оперением в фюзеляже установлен небольшой килевидный наплыв (сосновая фанера толщиной 3 мм). Он служит третьей точкой опоры планера и предотвращает поломку хвостовой части фюзеляжа при посадке. А, так же, исполняет и роль небольшого киля. Довольно широкий фюзеляж позволяет хорошо закрепить как основное крыло, так и хвостовое оперение, кроме того, в нем меньше возникает проблем при установке аппаратуры радиоуправления. Вид фюзеляжа сбоку показан на рисунке №5.

Рис.5. Планер "Мартын". Вид сбоку.

     Вид планера спереди показан на рисунке №6. Фюзеляж окрашен нитрокраской. Крыло и оперение оклеивается бумагой типа "Калька". Обшивка крыла и оперения обрызгивается водой из пульверизатора, просушивается на солнце, а затем покрывается нитролаком.

Рис.6. Планер "Мартын". Вид спереди.

     Чтобы научить планер летать, нужно предварительно установить его центровку на уровне 57 процентов средней аэродинамической хорды (примерно 57% длины нервюры, считая от передней кромки). Такая "задняя" центровка считается нормальной с учетом того, что хвостовое оперение является несущим. В этом есть и свой плюс: при такой задней центровке используется меньший вес балласта, самолет становится несколько легче, что увеличивает продолжительность полета. Первый запуск модели следует производить с руки при слабом, встречном, ламинарном ветре. Добавляя или убирая балласт из носового отсека и подгибая одновременно оба руля (на одинаковый угол) хвостового оперения, добиваются полета планера по прямой без кабрирования, либо пикирования. Первый запуск с помощью леера следует производить при слабом ветре на площадке с радиусом 2...2,5 км (по возможности не имеющем препятствий). Использовать следует леер длиной не более 50 метров. После того, как будет отрегулирован горизонтальный полет, можно отрегулировать и полет по кругу, чтобы планер не улетал далеко от точки запуска. Для этого следует слегка отклонить рули оперения в разные стороны от тех положений, которые были установлены для горизонтального прямолинейного полета.

Счастливого полета!

Рубцов В.П. Казахстан, Астана, UN7BV.

73!