Хотя внешне Арлекин выглядит не очень сложным, но у меня его изготовление занимало около 2-х недель, если тратить по вечерам на сборку по 1-2 часа. Это пилотажная модель, нужно тщательно подобрать компоненты и материалы, чтобы сделать модель прочной и одновременно легкой.
Вес модели по компонентам.
Полетный вес модели 235 г. распределен следующим образом:
- Структурные элементы (пенопласт, карбон, фанера ...) - 85 г.
- Электродвигатели, контроллеры тяги, пропеллеры - 45 г.
- Сервоприводы с проводами - 20 г.
- Электроника - приемник, стабилизатор полета, смеситель, - 30 г.
- LiPo батарейка - 50 г.
- Баззер - 5 г.
Список конструктивных материалов
Пенопласт (EPP) - 8 мм. Одного листа 90 х 60 см при экономном раскрое хватает на изготовление 2-х моделей.
Заказывал вот здесь.
Карбон
- трубка диаметром 3 мм и длиной 500 мм - 2 шт
- полоска 8 х 1.5 х 500-520 мм - 1 шт.
- полоска 3 х 0.7 х 500 мм - 2 шт (или одна 950 мм).
- полоски 3 х 0.7 х 100 мм - 6 шт.
Фанера авиамодельная
- пластина 60 х 1.5 х 230 мм
Бальса
- несколько кусочков толщиной 8 мм.
Расходные материалы
- скотч армированный 8 мм для проклейки носа и мотогондол.
- клей .
- клей .
Мелочи
- деревянная палочка диаметром 3 мм и длиной около 100 мм.
- скрепки разного размера,
- скобки для степлера,
- резиночки ,
- и кабанчики,
- липкие ,
- двусторонняя липкая лента,
- мелкие термоусадочные трубки,
- краски акриловые аэрозольные,
- бумажная малярная лента.
Вверху я привел список компонентов для Арлекина, который и изготовил. Но я делал много экспериментов с разными компонентами и так же могу предложить и другие варианты
- Карбоновую арматуру можно брать разных форматов. Здесь самой критичной частью является полоска "главного шпангоута" 8 х 1.5 х 520 мм. Ее сложно найти даже в интернет магазинах. Однако ее можно изготовить из полосок других размеров. Например, я изготавливал го из двух полосок 10 х 0.7 х 500 мм - я сначала уменьшил ширину 2х таких полосок до 8 мм, обрезав их ножом вдоль волокон, потом склеил их вместе эпоксидкой.
- Пол батарейного отсека я изготовил из тонкой 1.5 мм авиационной фанеры. Он весит около 7 г. Можно выбирать другие толщины и материалы, важно не переборщить с весом. Наверное, неплохо будет работать пол из листового карбона.
- 6-ти канальный приемник - можно взять любой, совместимый с передатчиком. Но, так как приемник будет использоваться вместе со стабилизатором полета, важно чтобы у него была настраиваемая функция failsafe.
- Сервоприводы - могут быть разные. 9-ти граммовый HТХ900 выбран из-за его надежности, дешевизны и популярности.
- Парные электромоторы так же могут быть разные, но надо удостоверится, что они хорошо работают с 5 дюймовыми пропеллерами.
- Пропеллеры Gemfan 5030 - практически не поддаются замене - они гибкие и прочные. Все остальные типы пропеллеров, с которыми я экспериментировал, оказались слишком хрупкие и часто ломались при посадках.
- Гироскоп-стабилизатор полета Eagle Tree Guardian - достаточно дорогой, цена с доставкой около $70. В экспериментах я заменял его на комбинированный - 3-осевой стабилизатор полета с DSM2-совместимым 6-канальным приемником стоимостью около $6 - он так же неплохо выполнял свои функции. Главным недостатком этого дешевого стабилизатора является даже не отсутствие 2D моды стабилизации, а то свойство, что ему нельзя устанавливать коэффициент усиления непосредственно с пульта управления.
- Смеситель-формирователь сигналов тяги на Ардуино - если нет желания паять и программировать, его можно заменить на обычный простой и дешевый "аддитивный" смеситель - . Хотя я не производил эксперименты с этой смесителем, но уверен, что и он вполне подойдет для этой цели, правда управление будет сильно отличатся от управления классической модели с рулем.
- Регуляторы тяги Turnigy Plush 6A можно заменить на . Они на несколько тяжелее весом, но дают так же аэродинамическую тягу на 5-10 % больше. Я так же экспериментировал с регуляторами тяги от квадрокоптеров, которые славятся лучшей агрессивностью и точностью - но здесь надо быть очень внимательным - сервоприводы потребляют большой ток (для 2х HTX900 в пиках, он может достигать 1.5А ), а регуляторы квадрокоптеров обычно имею относительно слаботочные BEC-и.
- Батарейку так же можно выбрать любую 2-x баночную с максимальным током 10 - 15 А. и весом около 50 г.
Итак компоненты подобраны, начинаем изготовление.
Изготовление выкройки и перенос ее на EPP
- Выкройку в масштабе 1:1 скачиваем
- Распечатываем ее на принтере на листе А2 - в чертежном ателье эта операция стоит около 40р. Если выхода на широкоформатные принтеры нет - выкройку можно распечатать на нескольких листах A4 на обычном лазерном принтере (у программы Adobe Reader есть опция "печать на нескольких листах") и склеить эти листы вместе.
- Если вы используете другие компоненты - аккумуляторы, регуляторы тяги, приемник-стабилизатор ОrаngeRX RX3S и т.д. - чертежи надо будтет самостоятельно модифицировать, подогнав под размеры этих компонентов.
- Тонким фломастером накалыванием переносим выкройку на EPP. Помним, что отдельные элементы надо изготовить в нескольких экземплярах. Всего надо будет раскроить 14 заготовок:
- центроплан,
- верх фюзеляжа,
- низ фюзеляжа,
- хвост,
- элероны (2 шт.),
- винглеты (2 шт.),
- мотогондолы (6 шт. ).
Раскройка ЕРР
Для резки EPP для внешних контуров лучше использовать термонож (я сделал его из старого 40 ваттного паяльника расплющив и заточив жало), внутренние разрезы и разрезы "под клей" лучше делать канцелярским резаком. Разрез горячим ножом формирует очень прочные оплавленные края, резак же позволяет провести разрез с бОльшей точностью и полученный при этом "рыхлый" резаный край лучше подходит для склеивания.
- Помним, что аккумулятор и хвост Арлекина держатся, в том числе, и на трении. Поэтому ребра соприкасающихся с ними частей ЕРР должны быть вырезаны с особой точность.
- После раскройки заготовок полезно термоножом слегка закруглить внутренние края EPP в месте соприкосновения элеронов и корпуса, чтобы потом их можно было установить с минимальным зазором.
Склейка и доработка мотогондол
Каждая мотогондола склеивается из 3-х заготовок Регентом. После этого размер посадочной щели дорабатывается Дремелем или надфилем так, чтобы мотогондола плотно прилегала к передней кромке крыла и касалась краем главного шпангоута.
Изготовление хвоста
В хвост, для повышения продольной жесткости, вставляется деревянная палочка диаметром 3 мм и длиной около 100 мм, которую можно так же приклеить Регентом.
Установка главного шпангоута
В середину центроплана устанавливается главный (ширина 8 мм) шпангоут . Для этого:
- Центроплан разрезается резаком по жирной штриховой линии,
- Торцы разреза покрываются Регентом и шпангоут вклеивается между этими частями.
Установка вспомогательных шпангоутов и лонжеронов
Из 3 мм карбоновыми полоскок изготавливаются:
- задний полукруглый шпангоут (950 мм),
- шпангоуты элеронов (2 шт.),
- лонжероны усиления крепления сервомоторов (2 шт.),
- лонжероны усиления винглетов (2 шт),
Положение шпангоутов показано на выкройке тонкими штриховыми линиям. Задний полукруглый шпангоут можно изготовить из 2-х частей, которые соединены "в нахлыст" в середине центроплана. Шпангоуты вклеиваются в верхнюю поверхность центроплана, а лонжероны в нижнюю.
- Для установки ЕРР центроплана канцелярским резаком надрезается на глубину 4 мм.
- Разрез слегка расширяется кусочком шкурки.
- В разрез точечно заливается Регент и вставляется карбоновая полоска.
- Центроплан сушится под грузом, чтобы его геометрию не повело.
Изготовление и установка бальсовых вставок
Для увеличения прочности центроплана в наиболее ответственных местах EPP усиливается бальсой. Кусочки бальсы толщиной 8 мм вырезаются по форме отверстий, подгоняются и вклеиваются Регентом. Всего нужно 7 вставок:
- 2 треугольных вставки крепления главного шпангоута к карбоновым трубкам кромки крыла.
- 2 прямоугольных вставки для крепления главного шпангоута к мотогондолам
- хвостовая вставка для крепления хвоста
- 2 маленькие клиновидные вставки для крепления сервоприводов.
В центре хвостовой вставки необходимо просверлить отверстие диаметром 3 мм, в которое будет вставляться деревянная палочка хвоста.
Установка трубок передней кромки крыла
После того, как бальсовые вставки установлены, надо приклеить усиливающие переднюю кромку крыла карбоновые трубки (3 х 500 мм) .
Для этого вдоль всей передней кромки крыла создается полу-круглая канавка глубиной около 2 мм. Канавку можно как вырезать острым ножом или проточить Дремелем или проплавить термоножом. Место соприкосновения трубок (нос модели) нужно усилить вставленным внутрь V-образным кусочком скрепки.
Формирование полостей для регуляторов тяги двигателей
Регуляторы тяги лучше устанавливать в полости ЕРР около 4 мм глубиной. Для того чтобы быстро изготовить такие полости, необходимо сначала резаком вырезать сквозное отверстие по размерам регулятора, а потом вклеить в него кусочек ЕРР такой же формы, но имеющий толщину 4 мм, выравняв его по нижней поверхности центроплана.
Изготовление и установка пола
Пол батарейного отсека делается из авиамодельной фанеры толщиной 1.5 мм и является достаточно важным несущим элементом, обеспечивающим продольную жесткость модели. Заготовка пола будет весить 5 - 10 г, в зависимости от выбранных размеров. Можно изготовить узкую заготовку, если необходимо сделать предельно легкую модель или, наоборот, сделать широкий пол по ширине фюзеляжа - тогда модель получится более прочной, но и более тяжелой. Пол приклеивается к верней стороне крыла небольшим количеством Регента и сушится под прессом.
Вырезание канавок для проводов
Так как от двигателей и сервомоторов к центру модели будут идти провода, для них целесообразно изготовить канавки шириной 5 мм и глубиной 3 мм. Канавки вырезаются Дремелем или проплавляются термоножом.
Покраска
Сейчас удобно провести покраску деталей модели. Я использовал обычную акриловую нитрокраску из баллончиков. Места, где красить не надо, защищаются бумажной малярной лентой. Краску наносят тонким слоем, в несколько слоев, чтобы она не расплавила EPP.
Доработка и установка верхней и нижней части фюзеляжа
После установки пола необходимо приклеить половинки фюзеляжа к центроплану.
- Перед склеиванием заготовок термоножом или резаком с внутренней стороны верхней части фюзеляжа прорезать канавки для проводов.
- Нанести Регент точечно или очень тонким слоем, чтобы не добавить дополнительного веса. Фюзеляж выравнивается по задней кромке - спереди верхняя и нижняя половинки фюзеляжа должны на 5 миллиметров выступать за край центроплана.
- Сушить под грузом.
Проклеивание носа модели
Спереди в канавку между верхней и нижней половинкой фюзеляжа вклеиваются две полоски EPP с шириной чуть больше необходимой, которые после приклеивания обрезаются резаком.
Усиление носа модели и мотогондол армированной изолентой
Так как во время падений на эти части модели могут быть приложены большие нагрузки их необходимо усилить армированной изолентой. Для того чтобы она надежно держалась. поверхность ЕРР надо сначала обработать клеем Uhopor, дождаться его полного высыхания, и только после этого приклеивать изоленту к обработанной поверхности.
Установка элеронов
- Элероны Арлекина лучше всего устанавливать на стандартные шарнирные петли.
- Зазор между корпусом и элеронами надо стараться сделать минимальным, но достаточным, чтобы элероны могли отклонялся на 60-70 градусов.
- Каждый элерон устанавливается на 4 петли, при приклеивании которых необходимо следить за соосностью их осей.
Установка сервоприводов
- Сервоприводы вклеиваются в отверстия с уже присоединенными рычажками. Необходимо быть внимательным и правильно сразу прикрепить рычажок так, чтобы его "перпендикулярное" положение соответствовало центрy диапазона вращения.
- Перед установкой кабеля сервоприводов надо наростить, припаяв к ним части кабеля-удлиннителя сервоприводов.
- Выступающие крепежные петли сервприводов откусываются кусачками и сервоприводы приклеивается клеем Регент.
- Провод сервопривода прикрепляется к центроплану маленькими п-образным крючками из мелкий скобок для степлера.
Изготовление 2-х моторам
Каждая из моторам состоит из двух одинаковых кусочков фольгированного гетинакса. Форма моторамы для двигателей 1306-3100KV BX показана на чертеже снизу. Перед установкой моторамы на модель необходимо сделать тестовую сборку и проверить, что главный шпангоут входит в прорези моторамы и, что длины стягивающих винтов хватает для крепления мотора. двигателей на моторамы. Так же надо проверить, чтобы ось установленного двигателя свободно вращается и не касается моторамы или шпангоута.
Установка двигателей и их контроллеров
- Перед установкой провода двигатели припаиваются к выводам контроллеров тяги.
- У двигателей перед установкой необходимо проверить направление вращения - они должны вращаться в разные стороны.
- Провод и регуляторы тяги так же крепятся к центроплану п-образными крючками, изготовленных из мелких скобок для степлера,
Установка кабанчиков и тяг сервоприводов
- Кабанчики устанавливаются и приклеиваются Регентом.
- П-образные тяги изготавливаются из скрепок подходящего диаметра. Они должны быть достаточно мягкими - такая конструкция хорошо спасает механику сервоприводов и кабанчики от поломок, но требует проверки и, иногда, механического триммирования перед полетом модели.
Установка электроники
Перед установкой электроники, необходимо собрать всю схему и проверить ее на работоспособность. Электрическая схема включения гироскопа-стабилизатора подробно обуждатеся здесь, смесителя-формирователя сигналов тяги - здесь.
- Комплектный кабель Guardian-а лучше укоротить до длины 4-6 см, чтобы сэкономить место и вес.
- Смеситель-формирователь сигналов тяги закрепляетя резиновым колечком надетым на сделанные из скрепок крючки-держалки.
- Guardian приклеивается к полу на толстую двустороннюю липкую ленту так, чтобы в случае необходимости, можно было подключится к его микро USB разъему.
- Приемник приклеивается к полу Uhopor-ом.
Крепеж для литиевого аккумулятора и баззера
- Аккумулятор должен плотно в ходить в отсек и держаться только трении и на липучке. Комплементарные части застежки-липучки приклеивают к полу и к задней стороне аккумулятора Uhopor-ом.
- Для крепления баззера так же делается держалка из скрепок и резинового колечка. Чтобы скрепки лучше держались в пенопласте, на них надевают тонкую термотрубку (или изоляцию от электропровода) и приклеивают Регентом.
Ну вот и все о сборке. Может быть излишне подробно и нудно, но, надеюсь, некоторые идеи окажутся интересными для читателей - для обсуждения и консультаций по поводу постройки Арлекина я создал специальную тему на форуме.
В следующей статье я расскажу о предполетной настройке и выложу видео полетов.
