ДонНТУ   Портал магистров

Воздушный змей — гроза полей

Немного истории

Сделай сам В шесть, когда я прочел букварь, отец отметил это, подарив мне книгу Питера Фермина «Сделай сам». Помимо различных машинок, домиков и прочего там были описания воздушных змеев, планеров, бумажных самолетиков. К сожалению, что такое «рубанок» и «рашпиль», я узнал только к семи годам, а точнее, увидел в семь. А эти два слова, ой, как портили инструкцию по сборке змеев. Поэтому без лишних сожалений я научился делать бумажные самолетики и планеры из коктейльных трубочек и жесткого пенополиуретана. Но одно дела наблюдать за чем-то летающим, а другое – чувствовать руками небо.

Первого змея я собрал в девять лет. Конструкция была приведена в журнале «Дядя Федор и другие» (или как-то так), а змей назывался «простой русский бумажный змей». Правда, я на него столько штапика извел, что его в пору было бы назвать «простой русский деревянный». Пробегал я с этим змеем по улице минут 40. И хвост я ему удлинял, и быстро с ним бежал, а его и вертело, и об землю било, но в воздух не поднимало. Наконец, ветер сжалился надо мной и дунул сильнее – змей взлетел, но зацепился длиннющим хвостом за провода, да и «вернулся» на землю. Почин был взят! Что случилось дальше со змеем не помню, но больше он не летал.

Следующие попытки тоже относились к деревянным змеям. И были они из любимой книжки «Сделай сам», но не летали. За три года я собрал еще девять змеев и все они удачно резвились у земли, но ни один из них не стремился к небу...

Змей монах Лет в двенадцать нашел у дедушки на полке книгу из серии «ЭСЖ» (энциклопедия семейной жизни) - «Что должен уметь мужчина». Благодаря данной книге я разобрался в слесарном и токарном инструменте, научился обустраивать детские, гостиные, спальни, мастерить теплицы, выбирать вино к мясу и к рыбе, играть в покер, преферанс, покидного дурака, шахматы, шашки, чапая, подбирать снасти для рыбалки и… на последней странице книги увидел, как сделать простого летающего змея. Он и правда оказался летающим. Два часа мастерения, пятнадцать минут беготни по улице – и я прослыл первым «летчиком» на улице. А змей-то по счету был тринадцатым.

В этом же году, но уже после первого сентября, на меня в школьной библиотеке я нашел книжку «Простейшие авиамодели» Ермакова А.М. Вот тут-то я и понял все свои предыдущие недочеты при сборке моих «деревянных змеев». А еще увидел конструкцию коробчатого змея и коробчатого змея Поттера. Последним я загорелся!!!

На осенних каникулах я собрал у бабушки «простой русский бумажный змей». И все каникулы вся семья любовалась его полетом.

В 2004 я попал в Артек. На распределение по кружкам я выбрал кружок авиамоделирования, чуть поднатаскавшись в применении инструмента и материалов я смастерил простой планер. А от руководителя получил пару ценных практичных советов. Вернувшись на зимних каникулах, я собрал планер модели «Синица 3», но он был слишком тяжел, поэтому пролетал только от руки до земли. Чтобы сильно не расстраиваться я собрал ромбического коробчатого змея и плоского русского. Запускал я их по очереди. Благо зима была теплая и бесснежная и в меру ветреная.

После окончания школы в 2007 сбылась моя мечта – я смастерил коробчатого змея Поттера. Вместо шпона, сосновых реек и прочей древесины я использовал для каркаса очерет. Идея оказалась удачной – змей получился легкий, но в то же время прочный. Змей был большой, взлетал даже при маленьком ветре, и мог подолгу парить в небесах. После двух недель я подарил змея соседскому восьмилетнему пареньку – Вовке. После я узнал, что при очередном запуске змей сорвался с леера и улетел.

За все свое время увлечения я сделал 17 змеев. Последним был коробчатый змей Поттера. Была еще мечта смастерить этого змея в большем масштабе, но как-то я ее не реализовал.

Далее приведу конструкции воздушных змеев, которые я сделал, и которые полетели.

О том, что летало

Пара советов, к чему надо стремится при конструировании змея:

Плоский змей [2]

Корпус плоского воздушного змея состоит из легкого каркаса и обшивки. Материалы для изготовления каркаса: ивовая лаза (прутки), стебли камыша, тонкие рейки из бамбука, дранка из сосны, березы, липы, а лучше всего оконные штапики.

Соотношение сторон плоского змея должно быть от 2:3 до 3:4.

плоский змей Для нашего изделия нужны всего три планки, две из которых служат диагональю, указаной на чертеже. Их скрепляет третья, верхняя. Если хочется сделать большого змея (больше чем на чертеже), посередине изделия нужно добавить одну планку, отмеченную на рисунке пунктиром.

Диагональные планки нужно скрепить в месте их пересечения, а потом крепко привязать к ним верхнюю планку нитками. По контуру змея натягивается нитка, которая соединяет все уголки. Затем планка и нитки тщательно намазываются клеем, и к ним приклеивается бумажная, полиэтиленовая или тканевая «выкройка», края которой следует подогнуть вокруг нитки и подклеить.

Когда клей подсохнет, верхнюю планку нужно стянуть ниткой, так, чтобы она стала выгнутой и похожей на дугу. Это нужно для устойчивости в полете, который во многом зависит от качества уздечки змея. Как она будет сделана — зависит только от нас. Лучше, чтобы она была сконструирована из трех ниток. Двойная верхняя часть уздечки должна в длину точно укладываться по диагоналям. Ее вершина (там, где находится узел) должна быть расположена в центре змея. Длина нижней части уздечки определяется следующим образом: если ее положить на змея, узел придется на середину верхней планки.

Уздечка хвоста делается также из ниток, которые утяжеляются бумажными гармошками, чтобы наше изделие хорошо держалось в воздухе. Что касается длины хвоста, то она обычно определяется при пробных запусках, однако первоначально можно попробовать задать ее в пределах 2-2,5 м.

И немного о запуске: если змей не взлетает или взлетает, но не набирает высоту – значит, тяжел его хвост. Нужно в этом случае хвост укоротить. Если же после укорачивания хвоста змей все равно не набирает высоту, следует изменить длину нижней стропки пут. В случае если при полете змей виляет то вправо, то влево нужно проверить равенство длин верхних стропок и подхвостка. Если здесь все в порядке - значит, мала длина хвоста. Для проверки привяжите к хвосту небольшой пучок сухой травы. Если после этого змей начинает лучше набирать высоту и не крутиться в полете, снимите этот дополнительный груз и удлините хвост. При правильной регулировке змей должен хорошо взлетать, быстро набирать высоту и уходить в даль по мере распускания нитки, на которой он запускается. При этом он будет парить в высоте, слегка виляя из стороны в сторону. Нитки для изготовления пут должны быть крепкими, иначе под напором ветра змей просто оторвется. Путы и хвост для плоских змеев другой формы делаются аналогично [1].

Простой коробчатый змей [2]

Наиболее простой коробчатый змей — ромбический. Он небольшой, не сложен по устройству, устойчив в полете и легко запускается. Основу его составляют четыре продольные рейки (лонжероны) длиной 710 мм и сечением 6X6 мм.

коробчатый змей Между ними вставлены две крестовины, каждая из которых состоит из двух реек-распорок сечением 6X6 мм. Обтяжка змея изготавливается из двух полосок бумаги или полиэтилена шириной 200 мм. Таким образом получаются две коробки — передняя и задняя.

Наш змей неразборный, потому что он небольшой. А большие змеи для удобства транспортировки делают разборными.

Постройку змея начнем с изготовления каркаса. Лонжероны и распорки сделаем из сосны (липы или осины). Распорные рейки должны быть раз­ной длины: две из них длиной 700 мм, а две другие короче — 470 мм. Выструганные рейки прошкурим, чтобы они стали гладкими. Ножницами вырежем из жести уголки размером 40 X 6 мм и прикрепим их нитками к каждому концу распорных реек. Затем нитками соединим уголки с лонже­ронами. Таким образом у нас получится две перекрещивающиеся рамы. Распорные рейки соединим друг с другом по центру нитками. Каркас змея готов, но он пока непрочен и может легко покоробиться. Для того чтобы кон­струкция стала жесткой, лонжероны соединим друг с другом крест-накрест прочной ниткой (на чертеже эти нитки показаны сплошной линией).

Теперь надо изготовить бумажную обтяжку. Для этого можно исполь­зовать кальку, пергамент, миколентную бумагу. Хорошая обтяжка полу­чится из полиэтилена. Обтяжку лучше всего сделать из одной длинной полоски бумаги шириной 200 мм, но можно склеить полоску из отдель­ных листов. Теперь полоски бумаги приклеим к лонжеронам, так чтобы по­лучились две коробки.

Изготовим уздечку. Она состоит из трех ниток, длина которых указана на рисунке. Две нитки привяжем к нижнему лонжерону перед передним концом обтяжки и позади нее. Свободные концы ниток сведем в одну точку и свяжем их между собой. Третью нитку привяжем к тому же лонжерону, но перед передним концом задней обтяжки, а свободный конец этой нитки к узелку первых двух ниток. От длины третьей нитки зависит угол установ­ки змея относительно ветра (угол атаки): чем длиннее нитка, тем меньше угол атаки. Сила ветра непостоянна, при ее изменении меняется и подъем­ная сила. Для того чтобы гасить порывы ветра, сделаем амортизатор. Это очень просто: параллельно третьей нитке привяжем тонкую резиновую нить.

Коробчатые змеи запускают на леере. В зависимости от размеров змея для этого используют нитки, шпагат, капроновую леску и др. Желательно перед запуском одеть перчатки. В противном случае есть возможность порезаться о леер при запуске змея.

Коробчатый змей Поттера [2]

Змей Поттера Змей состоит из четырех продольных реек (лонжеронов) и четырех парных по­перечных реек-крестовин, двух коробок и двух открылков.

Для постройки змея подготовим сосновые рейки сечением 8X6 мм дли­ной 1000 мм 7 штук, длиной 600 мм — 4 штуки, длиной 1500 мм — 1 штуку. Сначала из реек соберем раму размером 1000Х 1000 мм. На углы рамы и места соединения лонжеронов с распорными рейками приклеим косынки из миллиметровой фанеры. Для реек можно использовать очерет, а крепление между рейкаи обеспечить как в предыдущем змее при помощи жестяных пластинок.

Вторую раму соберем тем же способом, только один лонжерон укрепим после того, как вторая рама будет вставлена в первую. Когда последний лон­жерон будет укреплен, приступим к соединению крестовин. Для этого между рейками вставим наклейки — квадратики из миллиметровой фанеры — и прибьем их мелкими гвоздиками. Места соединений предварительно смажем клеем. Так скрепим все четыре крестовины, причем в первую очередь край­ние крестовины, а затем уже средние.

Каркас змея готов. Теперь надо изготовить обтяжку и открылки. Для этого возьмем легкую, но прочную ткань и разрежем ее на полосы шириной 320 мм. При­меряя такую полосу к змею, сделаем выкройку одной из полос обтяжки змея. При этом ткань должна высту­пать за контуры выкройки на 10 мм. Этот припуск ну­жен для того, чтобы по контурам полосы для прочности вшить или вклеить шпагат. Окончательно примерим полосу обтяжки к змею, так чтобы ткань не провисала и не коробила каркас из-за сильного натяжения, а за­тем короткие стороны полосы сошьем в кольцо. Вто­рое кольцо изготовим аналогично первому. Готовые кольца соединим с лонжеронами змея с помощью клея.

Далее изготовим открылки. В ткань открылков, так же как и в обтяжку, вошьем шпагат, которым привяжем открылок к большой распорной рейке и к углам рамы. Затем пришьем к лонжерону обтяжку.

Советы

Несколько советов на будущее:

  1. Желательно сразу делать конструкцию змея качественно. При запуске видны все недочеты, которые откладываешь в долгий ящик.
  2. При неудачах не сдаваться. Если не получилось что-то сложное, соберите модель проще. Поймите закономерности, в крайнем случае, почувствуйте их, если понять не удается, добейтесь успеха и возвращайтесь к неполучившейся сложной модели.
  3. Облегчая конструкцию змея, есть риск сделать его хрупким. Современный мир позволяет найти уже существующие заменители, без ущерба для конструкции.

Рекомендуемая литература

  1. Сайт Дмитрия Крыштопина
    Описание: После каждой конструкции идет пояснение как определить и исправить нестабильности при запуске.
  2. Ермаков А.М. Простейшие авиамодели.
    Описание: Основы для начинающих авиамоделистов.

Список подобных тем на сайте магистров

  1. Хорошилов А.В. Воздушная съемка
    Описание: Один из способов применения воздушных змеев для нужд фотографов.
  2. Лопаткина Ю.А. Экстремальные виды спорта
    Описание: Среди экстремаольных видов спорта описан кайтинг. Кайтинг — удовольствие прокатиться с воздушным змеем!
  3. Жиданова Ю.И. Авиамодельный спорт на территории Украины
    Описание: Приведены история, информации для общей эрудиции и список современных клубов радиолюбителей на территории Украины.
  4. Готин Б.А. Авиамоделизм
    Описание: Описаны типы свободнолетающих моделей и кордовые модели.