Общие рекомендации при изготовлении моделей из бумаги. Модели самолетов из бумаги Как соединить шпангоуты бумажных моделей самолетов

Модель самолета Ту-104 склеивается из деталей-выкроек, которые необходимо скачать (см. ниже), распечатать на принтере, используя плотную бумагу.

Прочитав внимательно описание, ознакомившись с чертежами и схемами, вы без особого труда справитесь с работой.

Прежде все го приготовь необходимый инструмент; ножницы, перочинный нож, циркуль, линейку, карандаш и клей. Некоторые детали модели придется делать из картона; для этой цели подойдет любой тонкий, плотный картон, например, обложки от скоросшивателя или альбома для рисования. Склеивать лучше всего быстровысыхающим нитро- клеем или. В крайнем случае можно применить клеящий карандаш.

С чего начинать работу?

Сначала надо вырезать внутренние части модели, которые будут служить каркасом, Эти части на выкройках обозначены красными цифрами. Они должны быть наклеены на картон. Круглые шпангоуты в необходимом количестве переносятся на картон с помощью циркуля. Для этого на выкройках поставлены кресты. Крест является центром круга, от которого циркулем откладывается нужный радиус для каждого шпангоута и вычерчивается на картоне.

Все шпангоуты-выкройки должны быть наклеены на картонные шпангоуты таким образом, чтобы зубчики для склейки, имеющиеся на шпангоутах-выкройках, равномерно торчали во все стороны. После высыхания клея эти зубчики тупой стороной ножа отгибаются под углом 90°,

Следующая операция - склейка секций фюзеляжа. Они обозначены черными цифрами от № 1 до N2 13, Чтобы не перепутать части, следует вырезать только те выкройки, которые должны непосредственно после этого склеиваться. На обратной стороне каждой выкройки нужно проставить мягким карандашом присвоенный ей номер.

Основные секции фюзеляжа (№ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8) не имеют зубчиков для склейки друг с другом. Для соединения их предназначены связующие зубчатые ленты, обозначенные на выкройках соответствующими цифрами синего цвета.

Секции фюзеляжа склеиваются в кольцо. Чтобы кольцо получилось ровное, без изломов, выкройку надо протянуть через край стола, положив ее лицом кверху (рис. 1), В стыки между секциями вклеиваются соответствующие усиленные (картонные) шпангоуты, зубчики которых намазываются клеем. Шпангоут должен находиться внутри связующей ленты (рис 2 и 2а).

Таким образом, сборка фюзеляжа происходит путем последовательной склейки готовых секций-колец с секцией № 1 с помощью зубчатых соединительных лент. Следовательно, в каждом стыке будет находиться один шпангоут, за исключением стыка секций № 1 и № 10, где расположены два шпангоута разной формы (16 и 106). Это необходимо для получения плавного перехода от кабины пилотов к носовой части (рис. 3).

Пока фюзеляж сохнет, вырежьте детали хвостового оперения и склейте их вместе. Все линии склейки слегка прочертите тупой стороной ножа, чтобы бумага ровнее и чище сгибалась.

Лонжероны рулей высоты и руля направления (деталь Збв), усиленные наклейкой на картон, приклеиваются к выступающим из фюзеляжа концам шпангоута (деталь 7а). После высыхания они отгибаются назад под углом около 50° (рис. 4).

При склейке лонжеронов надо следить, чтобы они были симметричны по отношению друг к другу и не имели перекосов (при виде спереди). Для удержания их в нужном положении при склейке очень удобны бельевые зажимы.

Теперь можно заняться склейкой центральной части крыла и турбореактивных двигателей. Чтобы соединить фюзеляж с турбинами и крылом, в секции № 3 острым ножом или кончиком ножниц прорезается щель, отмеченная черточкой с изображением ножниц красного цвета. Через эту щель просовывается основной лонжерон (деталь 16) и тщательно заклеивается.

Деталь 16 должна быть не вклеена на очень плотный картон, так как она является главным силовым элементом, от которого зависит прочность модели.

Корпуса турбореактивных двигателей собираются подобно тому, как собирался фюзеляж. Для этого потребуются детали С8, 19, 20, 11. в секции N9 и прорезается такая же щель, как в фюзеляже для детали 16; следует обратить, внимание на то, что она расположена ближе к секции № 19 (рис. 4).

Усиленное картоном профильное ребро должно соединяться с деталью 16 таким образом, чтобы на нижней поверхности соединения деталь 17 не возвышалась над деталью 16.

Соединительная деталь 20б приклеивается к отмеченные зубчиками месте секции № 4 фюзеляжа и турбины 20, обеспечивая надежное крепление заднего конца турбины к фюзеляжу.

Центральная часть крыла склеивается из деталей 22-26.

Деталь 17а, подобно детали 17, надевается на выступающий конец детали 16 и в этом положении приклеивается.

Три вырезанные из картона и наклеенные друг на друга пластины 276 приклеиваются к отмеченному месту на детали 19. Выступающий конец детали 16 (основной лонжерон) сразу же за турбиной отгибается под углом около 40 градусов к хвосту и склеивается с деталями 27а и 276 (лонжерон центроплана).

Вихревые гребни (детали 33 и 34) состоят каждый из трех частей. Внутренняя, белая, является усиливающей. Гребни наклеиваются на ребро к верхней поверхности крыла после окончательной сборки модели. Места для наклейки гребней обозначены на выкройках.

Следующая операция - сборка гондол шасси. Сначала детали от 29 до 29в и деталь 20 склеиваются между собой, а затем приклеиваются к нижней поверхности крыле в указанном месте. Дальнейшая сборка показана не рис. 5. Прежде все го склеивается деталь шасси 37. Две спички обклеиваются выкройками 39 и в указанных местах обвертываются с клеем полосками бумаги. Получаются стойки шасси. Заострив концы спичек, их надо просунуть через отмеченные отверстия в детали 29, затем, воткнув в нижнюю поверхность крыла, надежно приклеить. Подкос 41 приклеивается по месту.

Каждое из восьми колес склеивается из четырех картонных кружочков по форме 386, одного кружочка 38 и одного 38а. Колеса приклеиваются к детали 57, которая после этого соединяется со стойкой шасси. Можно сделать шасси целиком из дерева по рисункам. Деревянное шасси будет более прочным.

Мачта антенны (деталь 50) приклеивается к фюзеляжу, как показано на рис, 4. Антенна изготавливается из тонкой капроновой лески или катушечной нитки.

Последняя операция - наклейка створок люка носовой стойки шасси (деталь 49) и главных стоек шасси (деталь 42). Они должны быть размещены симметрично справе и слева от стоек (рис, 6),

Начнем с моих странных ассоциаций 🙂 .

Думаю, что очень многие люди возрастом старше среднего (может и помоложе тоже) помнят старый детский фильм, снятый по книге Л.И.Лагина «Старик Хоттабыч». Ни в кино, ни в книжке конечно ничего не говорится о конструктивно-силовых схемах самолетов:-), однако определенные ассоциации у меня все же в голове обозначились.

Хоттабыч тогда «наколдовал» очень красивый телефон из цельного куска мрамора. Забавно, однако работать такой аппарат именно по причине «мраморности» естественно не мог, хотя и выглядел роскошно.

Похожесть момента заключается в том, что ведь и самолет можно сделать из «цельного куска чего-нибудь ». Однако, при этом он так же, как неработающий мраморный телефон, вряд ли сможет выполнять какие-либо полезные функции. Очень вероятно, что и летать он тоже не сможет.

Это только небольшие и сильно упрощенные модели самолетов времен того же фильма мальчишки (и я в их числе:-)) делали из цельных деревянных дощечек. Летали они неплохо, но это были всего лишь модели. Полет ради самого полета.

Действительность .

Любой самолет, от простейшего кукурузника до современного дальнемагистрального лайнера или скоростного истребителя, – это есть летательный аппарат тяжелее воздуха на службе у человека. Исходя из такого определения, он должен обладать несколькими, так сказать, фундаментальными качествами.

Это, во-первых , хорошие аэродинамические свойства, в основе своей означающие достаточную (лучше побольше:-)) и минимальное аэродинамическое сопротивление. Во-вторых , достаточная возможность для самолета уверенно нести не только самого себя со всеми своими агрегатами и системами, но и полезную нагрузку в виде различных грузов, пассажиров или же вооружения.

При этом как полезная нагрузка, так и все собственно самолетное оборудование должно быть размещено так, чтобы максимально возможно не ухудшать первое качество.

Самолет в процессе эксплуатации находится под действием различных силовых факторов. Это силы аэродинамические, возникающие в полете, массовые нагрузки под действием собственного веса элементов, а также усилия от устройств, агрегатов и грузов внутри самолета и так или иначе подвешенных снаружи.

А посему, третьим необходимым качеством должна быть достаточная прочность конструкции и ее жесткость, обеспечивающие безопасную и уверенную эксплуатацию летательного аппарата как на различных режимах полета, так и на земле. При этом она должна вступать в наименее возможное противоречие с первыми двумя качествами.

Ну, и последнее (но отнюдь не по значимости!) очень важное свойство. Конструкция самолета при всех условиях хорошей вместимости, высокой прочности и отличных летных характеристик должна обладать по возможности минимальной массой .

Все эти свойства и качества так или иначе влияют друг на друга и учитываются при выборе силовых схем и компоновки летательного аппарата и его основных частей. К основным, как известно, относятся и фюзеляж. Вот о нем и его возможных конструктивно-силовых схемах и поговорим чуть подробнее.

Фюзеляж .

Этот элемент является в некотором роде функциональным центром всей конструкции самолета, собирая ее части воедино. Он воспринимает все типы вышеуказанных силовых воздействий, усилия от присоединенных к нему крыла, оперения и агрегатов, а также от избыточного внутреннего давления воздуха.

Распределение нагрузок на весь фюзеляж и его конструктивные элементы изучает, в частности, раздел всем известного сопромата – строительная механика . Интересная наука, насколько простая, настолько же и сложная. Без некоторых ее специфических терминов нам здесь не обойтись, хотя, конечно, никаких сложностей не будет, потому как не наш формат 🙂 …

Существует несколько конструктивно-силовых схем фюзеляжа.

Ферменный тип .

На заре развития авиации, в предвоенные и военные годы (1-я и 2-я мировая война) достаточно широко был распространен ферменный тип конструктивно-силовой схемы . Фюзеляж сам по себе представлял пространственную ферму жесткого или же так называемого жестко-расчалочного типа. Силовые элементы такой конструкции – это стойки, лонжероны, раскосы, расчалки, распорки, различные расчалочные ленты и ферменные пояса.

Элементы ферменного каркаса фюзеляжа.

На первых «этажерках» (например, самолетах типа «Фарман») он вообще не был похож на фюзеляж в общепринятом сейчас понимании. Простая безобшивочная ферма для соединения всех частей аэроплана воедино в определенном порядке. Материалом для нее служило дерево.

Но в дальнейшем с ростом скоростей и нагрузок такой фюзеляж видоизменялся. Появилась необходимость в обшивке. В качестве таковой достаточно широко применялось техническое текстильное полотно , на некоторых конструкциях даже вплоть до начала 60-х годов.

Техническая ткань ПЕРКАЛЬ.

Такое полотно представляет из себя хлопчато-бумажную ткань повышенной прочности. Наиболее известным его видом является перкаль . Области ее применения на самом деле достаточно широки (в зависимости от толщины). Она до сих пор, например, применяется для изготовления постельного белья класса «люкс». В техническом же плане ее еще в конце 18-го века начали использовать при изготовлении корабельных парусов.

В этой области она применяется и по сей день, а в первой половине 20-го века использовалась в качестве внешней обшивки самолетов. При этом перкаль пропитывали специальными лаками (типа эмалита), что придавало ей определенную влагостойкость, а также влаго- и воздухонепроницаемость.

Ткань АСТ-100.

Две любопытные детали. 1.Слово «перкаль » в русском языке женского рода (ткань), но применительно, в частности, к авиации распространено употребление его в мужском роде. То есть перкаль – «он». 2. Перкаль в свое время получил смешное, но очень меткое прозвище «детская пеленка авиации».

Среди технических тканей, применяемых в СССР в авиастроении, помимо перкаля достаточно широко использовались (и используются при необходимости) ткани АСТ-100 , АМ-100 , АМ-93 , имеющие улучшенные характеристики по сравнению с перкалем, хотя суть, в общем-то, оставалась той же.

В качестве фюзеляжной обшивки также применялось дерево, в облегченном варианте, конечно. Это мог быть, например, клеенный деревянный шпон или фанера малых толщин, иногда для некоторых элементов конструкции бакелитовая (дельта-древесина).

Недостатки .

Однако, ферменная конструктивно-силовая схема имела недостатки, которые в процессе довольно бурного развития авиации в конечном итоге все-таки отодвинули ее на задний план.

Обшивка таких фюзеляжей, иначе еще называемая «мягкой», конечно же была не всегда достаточно прочной. Но главное в том, что такая обшивка не работает, как силовой элемент в комплексе с ферменной конструкцией и не включена в силовую схему фюзеляжа (неработающая обшивка).

Она воспринимает только местные аэродинамические нагрузки с частичной передачей их на ферменный каркас, то есть является дополнительным элементом конструкции, обладающим ощутимой добавочной (лишней) массой, но не делающей вклада в общую силовую работу.

В общем-то, основной ее задачей является формирование более-менее обтекаемых аэродинамических поверхностей, то есть по сути уменьшение лобового сопротивления с возможной попыткой образовать некоторые замкнутые внутренние полости в фюзеляже, которым можно было бы найти полезное применение.

Мягкая обшивка самолета Sopwith Pup.

Кроме того, приемлемой долговечностью и сохранностью в процессе эксплуатации под действием атмосферных факторов мягкая обшивка тоже не отличалась. Особенно это касалось полотна. И, если военные самолеты не обладали большим сроком службы во многом из-за специфики их применения, то набиравшая обороты гражданская и транспортная авиация однозначно требовала аппараты с более длительным сроком использования.

Да и попытка использовать внутренние полости тоже была малоэффективна. В пространственной ферме достаточно сложно компоновать грузы и внутреннее оборудование из-за неизбежного наличия подкосов, растяжек и др., что, конечно, делает практически невозможным нынешнее применение таких фюзеляжей на большинстве «серьезных» самолетов, за исключением отдельных моделей легкомоторной или спортивной авиации.

«Металлизация… »

В стремлении справиться с этими и другими недостатками и как-то улучшить положение, появились опыты с применением в конструкции самолетов других материалов. Взгляды некоторых «продвинутых» изобретателей обратились к металлу, а конкретно к стали . Каркасы ферменных фюзеляжей все чаще выполнялись из стальных труб или открытых профилей, обычно с применением сварки.

Самолет REP 1.

Первым самолетом со стальным ферменным фюзеляжем считается самолет француза Роберта Эсно-Пельтри (Robert Esnault-Pelterie) REP-1 . Остальная силовая конструкция этого аэроплана была деревянной, а обшивка полотняной. Самолет полетел в ноябре 1907 года. Летал он медленно (около 80 км/ч) и недалеко – порядка нескольких сотен метров.

В середине 20-х годов, когда самолеты уже, можно сказать, научились летать, стальных ферменных каркасов строилось уже больше, чем деревянных. При этом обшивка чаще всего была все еще полотняная или фанерная. Да и в качестве материала для дополнительных силовых элементов частенько использовалось дерево.

Но уже в начале 1910-х годов строились первые цельнометаллические самолеты. Как в конструкции, так и в материалах существовало определенное разнообразие, несмотря на единичные, по сути дела, экземпляры таких летательных аппаратов.

Не все из них сумели подняться в небо. Некоторые не сделали этого никогда, некоторые не с первого раза, а только после переделок. Главная причина тому была одна – большая масса . Ведь самолеты такого типа строились тогда практически наугад.

Например, первым реально полетевшим самолетом, в котором каркас фюзеляжа, крыла и обшивка были сделаны из стали стал немецкий самолет конструкции профессора Ганса Рейсснера (Hans Reissner) сделанный при участии, содействии и, в общем-то, на деньги фирмы Junkers . Самолет был сделан по схеме «утка» и носил то же название – Ente (нем.).

Самолеты Рейсснера.

В первом варианте фюзеляж не имел обшивки. Самолет полетел не сразу, однако в мае 1912 года это все-таки произошло. В дальнейшем он летал относительно успешно, пока в январе 1913 года не произошла катастрофа с гибелью пилота. Аппарат попал в штопор.

Однако, в течение этого же года самолет восстановили, несколько изменив его конструкцию (добавились кили). Фюзеляж получил полотняную обшивку и аэроплан продолжил полеты.

В 1915 году одним из самых известных полетевших цельно-металлических летательных аппаратов стал самолет все той же фирмы Junkers — Junkers J 1 . На нем основные элементы были стальные, в том числе и обшивка всех элементов конструкции, сделанная из тонких листов стали. Летные характеристики его правда оставляли желать лучшего. Он получил прозвище Blechesel (что-то типа «жестяной осел») и в серию не пошел.

Цельностальной самолет Junkers J 1.

Вместо него достаточно массово строили следующий самолет Юнкерса –J4 (или Junkers J I (римская цифра)). Он тоже был цельнометаллическим, но не цельностальным, потому что задняя часть ферменного фюзеляжа и обшивка крыла и оперения была сделана не из стали.

Самолет Junkers JI (J4).

И, вообще-то говоря, первым цельно- металлическим самолетом, поднявшимся в воздух был самолет французов Шарля Понше и Мориса Прима (Charles Ponche, Maurice Primardо) под названием Ponche-Primard Tubavion .

Название происходило от конструкции фюзеляжа, в основе которой была стальная труба, а на ней уже «вешались» все остальные элементы. В качестве обшивки использовались листы алюминия. Фюзеляж имел обтекатели и защитные кожухи.

Самолет Ponche-Primard Tubavion.

Самолет, построенный в 1911 году, летать отказывался по причине большой массы и слабосильного мотора. После того, как с него сняли все кожухи, некоторые колеса шасси и еще кое-какие детали, он все же полетел в марте 1912 года. В дальнейшем обшивка крыла все-таки была заменена на полотняную.

Улучшенный вариант самолета Ponche-Primard Tubavion.

Масса всегда была и остается одним из основных критериев возможностей самолета. Делать элементы конструкции, обладающие традиционной прочностью металла и легкостью дерева было мечтой любого тогдашнего энтузиаста от авиации. Именно поэтому на первые позиции стал выходить не так давно освоенный в массовом производстве алюминий.

Первоначально были попытки использования чистого алюминия в виде листов для обшивки, вместо полотна. Пример – вышеупомянутые аэропланы Tubavion и Junkers J I. Однако, чистый алюминий – металл, как известно, мягкий и непрочный, и несмотря на его очень соблазнительное качество — легкость, применение его в виде материала для силовых (работающих) элементов крайне малопродуктивно.

Например, на самолете Junkers J I обшивка была алюминиевая из листов толщиной 0,09 мм. Она была гофрирована для упрочнения и возможности восприятия некоторых нагрузок, но деформировалась и разрывалась даже при нажатии рукой, в частности во время перекатывания аппарата по земле.

Дюралевая задняя часть ферменного фюзеляжа и алюминиевая обшивка самолета Junkers J I.

Однако, на этом же самом самолете задняя часть ферменного фюзеляжа была изготовлена из другого, заслуживающего гораздо большего внимания материала. И хотя алюминий в последствии получил символическое название «крылатый металл» , оно, говоря точнее, должно быть адресовано для его сплава, называющегося дюралюминий (или дюраль). Именно этот сплав является сейчас основой всей мировой авиации.

Дюралюминий значительно выгоднее алюминия в массовом и прочностном отношении. То есть практически при той же массе этот сплав обладает значительно большей твердостью, прочностью и жесткостью. Марок этого сплава достаточно много, в том числе и в разных странах. Отличия марок могут быть как в составе элементов, так и в технологии изготовления (термообработка). Однако, в основном это сплавы состоящие из легирующих добавок (медь – около 4,5%, магний – около 1,5% и марганец – около 0,5%) и самого алюминия.

Название дюралюминий (дуралюмин, дуралюминий, дюралюмин) происходит от названия немецкого города Дюрен (Düren), где в 1909 году было впервые начато промышленное производство этого сплава. А слово дюраль , которое у нас употребляется скорее как жаргонное, на самом деле фирменное название (Dural®).

Одна из самых известных марок дюраля, производящихся в России (СССР) – Д16 . Он так или иначе применен на всех самолетах, произведенных или производящихся у нас, хотя, конечно, достаточно и других более специализированных или совершенных в прочностном отношении марок(например, Д18, В65, Д19, В17, ВАД1 и др.).

А начиналось все с первой половины 1922 года, когда в СССР был получен первый советский алюминиевый сплав, пригодный для авиастроения и не уступающий по характеристикам тогдашним немецким сплавам.

Назвали его кольчугалюминием , по названию г.Колчугино Владимирской области, в котором располагался металлургический завод. Он отличался от немецкого дюралюминия добавкой никеля (около 0,3%), иным соотношением меди и марганца, а также термообработкой.

Самолет АНТ-2, построенный полностью из кольчугалюминия.

Название со временем было заменено на традиционное и сплав получил наименование Д1 , под которым используется до сих пор, хотя и не так часто из-за достаточно низких характеристик по сравнению с вновь разработанными материалами.

Появление в достаточно широкой эксплуатации дюралюминия сделало возможным выполнить обшивку в конструктивно-силовой схеме с ферменным фюзеляжемболее прочной и долговечной. Для некоторых моделей самолетов листы дюраля делались гофрированными с целью повышения ее устойчивости.

Гофрированная обшивка самолета ТБ-1.

Гофрированная обшивка самолета Junkers-52

Гофрированная дюралевая обшивка фюзеляжа такой схемы могла в некоторой степени работать на восприятие изгибающего момента (на крыле она работала на кручение) и становилась таким образом «частично работающей» . Однако, это «частичность» не устраняла главных недостатков ферменной конструкции. Обшивка не была включена в общую силовую схему и, по большей части, играла роль элемента с дополнительной массой.

Балочные фюзеляжи .

С развитием подходов к авиационному конструированию, освоением новых материалов и приобретением опыта появилась возможность разработки новых типов конструктивно-силовых схем , в которых обшивка уже становилась полностью рабочим элементом (рабочая обшивка ).

Фюзеляж - коробчатая балка.

Наиболее рациональной для большой авиации и лишенной недостатков ферменных фюзеляжей стала конструкция, представлявшая собой тонкостенную оболочку (собственно обшивка большей или меньшей толщины), подкрепленную изнутри различными силовыми элементами (силовым каркасом или силовым набором , продольным и поперечным) и имеющая полезные внутренние объемы.

В этом случае фюзеляж называют балочным (балочный тип), то есть, говоря терминами из строительной механики, он представляет из себя тонкостенную коробчатую балку, которая закреплена на крыле и воспринимает на себя перерезывающие силы и изгибающий момент, в любом своем сечении, в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также крутящий момент.

В частности… Крутящий момент от вертикального оперения нагружает обшивку всего контура, создавая в ней касательные напряжения. Вертикальная сила от стабилизатора воспринимается обшивкой боковых поверхностей фюзеляжа параллельных действию силы — работа на сдвиг.

Изгибающий момент стабилизатора воспринимается обшивкой и подкрепляющими элементами верхней и нижней части фюзеляжа (растяжение-сжатие). Поперечная сила от киля также нагружает верхнюю и нижнюю части фюзеляжа, параллельные действию силы, вызывая в них касательные напряжения.

Кроме того в районе герметизированных отсеков к нагрузкам присоединяется и избыточное внутреннее давление, действующие изнутри фюзеляжа при полетах на высоте. Активное участие в процессе восприятия нагрузок принимает работающая обшивка . Примерная схема возможного их действия показана на рисунке (по материалам ЦНИТ СГАУ).

Нагрузки, действующие на балочный фюзеляж.

Фюзеляжи балочного типа в процессе разработки различных конструкций разделились на три вида. Первый — это фюзеляж типа «монокок» , во французском «мonocoque». Слово произошло от греческого «monos» – «единый» и французского «coquе» — скорлупа. В таких конструкциях внешняя оболочка, то есть обшивка, является главным силовым элементом, иногда единственным, воспринимающим все силовые факторы.

Она может быть достаточно мощной и жесткой и какие-либо дополнительные поперечные силовые элементы обычно не требуются и могут устанавливаться только в местах, где есть какая-то дополнительная сосредоточенная нагрузка, то есть какие-либо внешние подвески, присоединение крыла или каких-либо агрегатов (обычно это шпангоуты), в местах вырезов в фюзеляже или же в местах, где соединяются отдельные листы обшивки (чаще всего стрингеры).

То есть фюзеляжи самолетов по сути дела могут быть без работающего каркаса. Первые такие образцы появились уже в 1910-х годах. Это были самолеты чаще всего спортивной направленности, то есть для достижения больших скоростей. С этой целью использовались заглаженные фюзеляжи круглого сечения, имеющие ощутимо меньшее лобовое сопротивление по сравнению с ферменными.

Реплика самолета Deperdussin Monocoque.

Типичным представителем такого класса самолетов был французский спортивный аэроплан Deperdussin Monocoque . Сам принцип изготовления его фюзеляжа стал основой названия этого самолета (Monocoque).

Фюзеляж состоял из двух продольных половин, каждая из которых выклеивалась из трех слоев деревянного шпона в специальных формах в виде раковин (или скорлупы). Далее эти половины соединялись, склеивались между собой и обклеивались тканью.

Монококовые фюзеляжи достаточно дороги в изготовлении, и окончательно они потеснили ферменные только после Второй мировой войны, когда исчезла необходимость быстрого выпуска большого количества боевых самолетов.

Однако типичный монокок, хорошо воспринимая растяжение и изгиб, гораздо хуже работает на сжатие (зависит от толщины и жесткости обшивки конечно), поэтому подавляющее большинство фюзеляжей современных самолетов построено с внутренним подкрепляющим силовым набором. Такие конструктивно-силовые схемы носят название полумонокок (услиленный монокок), и в них обшивка работает совместно с продольным набором силовых элементов.

Полумонококовые конструкции, в свою очередь, бывают двух видов: балочный стрингерный (стрингерный полумонокок) и балочный лонжеронный (лонжеронный полумонокок).

Стрингерный полумонокок. Фюзеляж самолета ATR-72.

В первом работающая обшивка подкреплена продольными силовыми элементами – стрингерами . Их довольно большое количество и расположены они достаточно часто, что позволяет обшивке совместно с ними воспринимать весь изгибающий момент (помимо других нагрузок – крутящий момент и перерезывающая сила), работая при этом на растяжение-сжатие. Устойчивость обшивки повышают шпангоуты, установленные с относительно малым шагом.

Во втором изгибающий момент воспринимается специальными продольными элементами – лонжеронами и балками . Количество их невелико и они имеют обычно большое сечение. Обшивка же, подкрепленная стрингерами, воспринимает крутящий момент и перерезывающую силу, работая только на сдвиг, и практически не участвуя в восприятия изгиба.

Лонжеронная схема. А - лонжероны, В - стрингеры, D - работающая обшивка.

На рисунке (из материалов ЦНИТ СГАУ) показаны действие усилий (перерезывающие силы, изгибающий и крутящий моменты), воспринимаемых лонжеронным фюзеляжем (общая картина).

Нагрузки, воспринимаемые в балочной лонжеронной схеме.

Основная масса современных самолетов, как уже говорилось, имеют фюзеляжи типа полумонокок. Лонжеронный вариант достаточно выгоден для военных самолетов с двигателем в хвостовой части фюзеляжа. В этом случае в фюзеляже удобно размещать узлы крепления двигателя, делать вырезы между лонжеронами под необходимые полезные объемы (кабина, топливные баки, агрегаты) без нарушения целостности главных силовых элементов.

Стрингерные фюзеляжи выгодны для транспортных и пассажирских самолетов. Однако вырезы в таких фюзеляжах нарушают целостность силовых элементов, поэтому в таких местах требуется усиление каркаса.

Фюзеляж самолета В-17G. Стрингерный полумонокок.

Совмещенная конструкция фюзеляжа самолета Hawker Typhoon MkIB. Передняя часть - ферменная, задняя часть - полумонокок.

Самолет Hawker Typhoon MkIB.

Так как плюсы и минусы есть у всех типов и вариантов конструкций, то, в принципе, возможно их совмещение в определенном смысле в пределах одного летательного аппарата. Количество и сечение стрингеров, сечение лонжеронов и толщина обшивки может меняться в разных местах фюзеляжа. Все зависит от типа, предназначения, параметров летательного аппарата и его оборудования.

Ферменные фюзеляжи в настоящее время используются редко и в основном для самолетов малой авиации и спортивных. Примером может служит спортивный Су-26 , имеющий ферменный стальной фюзеляж и стеклопластиковую обшивку на нем (стеклопластиковые панели с пенопластовым заполнителем).

Силовая конструкция самолета Су-26.

Немного геодезии .

Существует еще один тип конструктивно-силовой схемы , применявшийся в 30-х годах при изготовлении самолетов, правда значительно реже классических схем. Это так называемая геодезическая конструкция планера, то есть фюзеляжа и крыла.

В этой конструкции силовые элементы, воспринимающие нагрузки, располагаются вдоль геодезических линий. Для фюзеляжа, который по форме близок к цилиндру – это винтовые линии (спирали) и окружности. В итоге образуется сетчатая конструкция с узлами соединения элементов в многочисленных точках пересечения.

Она воспринимает крутящий момент и перерезывающие силы. Изгибающий момент воспринимают дополнительные лонжероны в фюзеляже. Силовыми элементами в этом случае служат легкие и тонкие профили. Вся конструкция отличается высокой прочностью при относительно малой массе .

Бомбардировщик Vickers Wellington.

Боевые повреждения фюзеляжа самолета Vickers Wellington.

Кроме того, она в отличие от ферменной схемы полностью оставляет свободными все внутренние полости фюзеляжа, что былохорошим плюсом особенно для больших самолетов. Также при постройке такой конструкции легче было соблюсти требуемые аэродинамические формы без больших затрат на приспособления и инструменты.

Геодезическая схема также могла быть полезна для повышения боевой живучести военных самолетов. Так как каждый элемент конструкции мог воспринимать нагрузки других элементов при их разрушении, то боевое повреждение часто не вело к фатальному разрушению всей конструкции.

По такой схеме, например, был построен британский бомбардировщик Vickers Wellington (производился в 1936-1945 годах). Однако, обшивка в этой схеме была неработающая (на Веллингтоне полотняная). С ростом скоростей полета она не выдерживала аэродинамических нагрузок, и профиль крыла деформировался. Это стало одной из причин отказа от такой схемы уже в послевоенное время.

Немного более конкретно о силовых элементах.

Продольный силовой набор .

Стрингеры . Продольные силовые элементы для подкрепления обшивки. Работают вместе с обшивкой на растяжение-сжатие, а также увеличивают ее устойчивость при работе на сдвиг от кручения фюзеляжа. Обычно устанавливаются по всей длине фюзеляжа .

Профили стрингеров и лонжеронов.

Изготавливаются из готовых профилей различной конфигурации, как замкнутой, так и разомкнутой и могут иметь различные уровни прочности. Материал — дюралюминий различных марок (например Д16 и В95), в зависимости от конкретных преобладающих условий работы стрингера.

Лонжероны (балки). В общем-то похожи на стрингеры, но имеют более мощное сечение. Часто являются одним из основных конструктивных элементов, не только фюзеляжа, но и крыла и хвостового оперения, применяются, в принципе во многих инженерных конструкциях, а не только в авиации. Многие наверняка слышали о об автомобильных лонжеронах.

Бимс в конструкции полумонокока.

Основная функция – восприятие изгибающего момента и осевых сил, т.е. работа на растяжение-сжатие.Однако, лонжерон коробчатого сечения может участвовать и в восприятии крутящего момента. Лонжероны могут быть цельными или составными, состоящими из нескольких профилей. Материал – алюминиевые сплавы и сталь различных марок.

Коробчатые лонжероны , одна из стенок которых – обшивка, часто располагают по окантовке больших вырезов в фюзеляже для их усиления. Например, в районе грузового люка на транспортных самолетах. Такие лонжероны называют бимсы .

К вспомогательному продольному силовому набору можно отнести также полы, в частности в отсеках транспортных самолетов и салонах пассажирских самолетов, основу которых составляют силовые балки.

Поперечный силовой набор .

Шпангоуты. У этого элемента две основные функции. Первая – формирование и сохранение формы фюзеляжа, точнее его поперечного сечения. Для этого предназначены нормальные шпангоуты. Они подкрепляют обшивку, то есть нагружаются внешним аэродинамическим или внутренним избыточным давлением, приходящимся на обшивку фюзеляжа. Шаг их расположения выбирается из соображений ее наиболее эффективной работы. Обычно это интервал от 150 до 600мм.

Фюзеляж-полумонокок самолета Sukhoi Superjet 100. Нормальные шпангоуты и стрингеры.

Вторая – восприятие различных сосредоточенных нагрузок большой величины типа узлов крепления и соединения тяжелого внутреннего и внешнего оборудования, двигателей, различных пилонов и подвесок, присоединение консолей крыла. Это усиленные (силовые) шпангоуты . Их количество на летательном аппарате обычно значительно меньше, чем нормальных.

Примеры усиленных рамных шпангоутов.

Силовые шпангоуты обычно изготавливаются в виде рамы (рамные ), которая может быть сборной или монолитной. Сама рама работает на изгиб, распределяя внешнюю нагрузку по периметру обшивки. В любом сечении такой рамы действует и перерезывающая сила.

Усиленный рамный шпангоут с узлами крепления крыла к фюзеляжу.

Силовые шпангоуты также могут располагаться по краям больших вырезов в фюзеляже. Кроме того они используются в качестве перегородок, воспринимающих избыточное давление в гермоотсеках . В этом случае кольцевое пространство чаще всего зашивают стенкой, подкрепленной силовыми элементами типа стрингеров. Эти стенки могут иметь сферическую форму.

Обшивка . Такой же силовой элемент, участвующий в силовой работе всего фюзеляжа балочного типа. Для основной массы современных балочных фюзеляжей изготавливается из стандартных листов дюралюминия, которые формуются по очертаниям фюзеляжа. Стыковка (или нахлест) листов производится на силовых элементах (стрингерах, шпангоутах).

Наиболее распространенный способ крепления обшивки к силовому каркасу– заклепочные соединения , но может применяться сварка и склейка. Обшивка может крепиться только к продольному набору (стрингерам), только к поперечному (шпангоутам) или к тем и другим. Это, зачастую, может определять необходимую толщину (т.е. и массу) обшивки.

Первый случай хорош с точки зрения улучшения аэродинамики, так как отсутствуют вертикальные заклепочные швы и, соответственно, уменьшается аэродинамическое сопротивление. Однако, при этом обшивка с ростом нагрузок быстрее теряет устойчивость.

Чтобы этого избежать и не увеличивать ее толщину, а значит и массу всей конструкции, ее соединяют со шпангоутами. Это может делаться непосредственно или через специальные дополнительные элементы, называемые компенсаторами . В таком случае шпангоуты называют распределительными . Они дополнительно нагружаются от обшивки внутренним избыточным давлением, действующим на нее.

Второй случай, когда обшивка крепится только к шпангоутам и не подкреплена стрингерами, относится к фюзеляжам-монококам или как еще их называют обшивочным фюзеляжам . Как уже упоминалось раньше, обшивка сама по себе плохо работает на сжатие, поэтому прочность такого фюзеляжа определяется возможностями по сохранению устойчивости обшивки именно в зонах сжатия.

Чтобы эти возможности повысить для монокока есть только один способ – увеличить толщину обшивки, а значит и массу всей конструкции. Если самолет большой, то это увеличение может быть значительным. Это основная причина невыгодности фюзеляжа такого типа.

Толщина обшивки может также изменяться в разных сечениях фюзеляжа в зависимости от наличия вырезов (особенно это касается стрингерных фюзеляжей), или гермоотсеков с избыточным давлением.

Кроме того она может зависеть от места расположения обшивки на фюзеляже. Например, при воздействии собственной весовой нагрузки верхняя часть обшивки фюзеляжа работает на растяжение всей своей площадью совместно со стрингерами, а нижняя часть при этом на сжатие только площадью, подкрепленной стрингерами, поэтому и потребная толщина сверху и снизу может быть разная.

В настоящее время довольно широко применяются в качестве обшивки механически (фрезерование) или химически (травление) обработанные листы больших размеров с готовой уже переменной толщиной, а также монолитные фрезерованные панели необходимой переменной толщины с выфрезерованными подкрепляющими продольными ребрами-стрингерами .

Фрезерованные панели обшивки самолета Sukhoi Superjet 100.

Такого рода конструктивные узлы обладают большей усталостной прочностью, равномерным распределением напряжений. Отсутствует необходимость многоместной герметизации, как в заклепочных соединениях. Кроме того улучшается аэродинамика из-за снижения сопротивления в результате гораздо меньшего количества заклепочных швов.

Что касается материалов, то самым распространенным и универсальным, как уже говорилось выше, остается дюралюминий различных марок, более или менее приспособленный для различных условий работы и конструктивно-силовых схем и элементов летательных аппаратов.

Однако, при постройке самолетов, работающих в особых условиях (например, при высоком кинетическом нагреве ) применяется сталь особых марок и титановые сплавы. Ярким представителем таких самолетов является легендарный МиГ-25 , фюзеляж которого практически целиком сделан из стали и главный способ соединения его элементов – сварка.

—————————

Столь же значимыми, как и фюзеляж элементами любого самолета являются крыло и оперение. В силовом плане они также воспринимают усилия и передают их на фюзеляж, на котором все нагрузки уравновешиваются. Конструктивно-силовые схемы крыльев современных самолетов имеют много общего со схемами фюзеляжей. Но с этим мы ознакомимся уже в следующей статье на подобную тему….

До новых встреч.

В заключение картинки, которые не поместились в текст.

Шпангоуты фюзеляжа самолета F-106 Delta Dart (усиленные рамные и нормальные).

Рамные силовые шпангоуты фюзеляжа самолета F-16 с узлами крепления оборудования.

Силовой шпангоут для гермоотсека самолета Sukhoi Superjet 100.

Усиленный шпангоут в виде стенки гермоотсека.

Составные рамные шпангоуты.

Стрингеры и шпангоуты самолета Вoeing-747.

Ферменный каркас фюзеляжа самолета Piper PA-18.

Самолет Piper PA-18.

Типы конструктивно-силовых схем фюзеляжа; 1 - ферменная, 2 - ферменная с гофрированной обшивкой, 3 - монокок, 4 - полумонокок.

Типы конструкции фюзеляжей.

Фюзеляж самолета Supermarine Spitfire. Полумонокок.

Фюзеляжи самолетов Vickers Wellington в заводском цеху.

Приборы и материалы.

Главным материалом для изготовления моделей служит бумага. В принципе можно использовать обычные листы формата А4 плотностью 65-80 г/м3, но если модель имеет большой размер, то лучше использовать более плотную чертежную или ватман (160-180 г/м3), для самых маленьких деталей можно попробовать (если конечно найдете, я не смог) папиросную.

Важно: если решили обзавестись плотной бумагой, то предварительно удостоверьтесь, что принтер, на котором собрались печатать, поддерживает таковую.

Для деталей из картона берем различные коробки из под продуктов или идем в канцелярский магазин и просим картонный скоросшиватель (используются для делопроизводства в судах), он как раз толщиной около 1мм, на нем помещается 2 листа А4.
Жесть добывается из консервных банок. Металлические стержни – разогнутые скрепки. Если появится необходимость сделать прозрачные элементы используем пластиковые бутылки или тонкое оргстекло, оба варианта неплохо гнутся при обдувании феном.
Ножницы лучше приобрести хорошие портновские, такие не зажевывают бумагу и отлично режут почти все. Ножи по усмотрению, но нож для бумаги необходим. Также не помешает пинцет для особо мелких работ и кусок наждачной бумаги для обработки.

Используемые клеи.

Для склейки бумаги используем различные канцелярские клей в зависимости от ситуации: ПВА, клей-карандаш, супер-клей, «Момент» и другие предназначенные для этого. Лично я использую прозрачный «Момент» для склейки бумаги, ПВА для склеивания пластов картона м/у собой, и клей карандаш для приклеивания выкроек к картону.

Важно: при приклеивании выкройки к картону, необходимо наносить клей на картон, а не на бумагу, во избежание деформации и изменения ее размера. При склейке бумажных деталей лучше не пользоваться клеем на водяной основе, такой может покоробить модель после высыхания.

Супер-клей используем для приклеивания мелких деталей или если нужно быстро соединить что либо.

Изготовление.

После успешного скачивания, распечатки и подготовки инструментов можно приступить к вырезанию и склейке. Бумажные части необходимо вырезать как можно ближе к оригиналу, если у модели не предусмотрены «карманы» для склеивания нужно предварительно просчитать где они должны находиться и оставить небольшие «уши» для склейки, либо можно уже при сборке подложить под место соединения полоску бумаги, а сами детали склеить в стык.
Картонные детали после вырезания обрабатываются по контуру наждачной бумагой для стесывания неровностей.
Для того что бы согнуть картонную деталь или деталь из плотной бумаги точно по линии сгиба, проведите острым предметом (кончиком ножа, пустой шариковой ручкой, ножницами и т. п.) по линии, что бы остался след, но при этом не прорезая лист. После этого сгиб не станет заламываться и пойдет точно по прочерченной линии.
Если появилась необходимость свернуть деталь в трубку или плавно согнуть, то протяните ее одной стороной через угол стола или линейку, деталь выгнется в противоположную сторону.
При склейке активно пользуемся инструкцией и мозгом (если таковые имеются), крупные детали можно вырезать заранее, а потом заняться склейкой, мелкие лучше непосредственно перед применением или потеряются. Перед выбрасыванием обрезком, удостоверьтесь, что на них точно нет забытых частей.

Укрепление моделей.

Если вы клеите модели техники или персонажей то просто используйте более плотную бумагу и тщательно проклеивайте места соединений деталей. Если хочется то можно покрыть модель лаком, но если оная сделана из тонкой бумаге приготовьтесь к неприятностям. Также опасно покрывать готовую модель ПВА, после высыхания деформации гарантированы.

Важно: практически все модели сделанные в пепакуре не имеют внутреннего каркаса и легко проминаются при нажатии, или даже под собственным весом, поэтому рекомендую при сборке вклеить хотя бы несколько распорок.

Модели шлемов укрепляются дополнительными слоями бумаги или марли приклеенные на ПВА. При этом необходимо следить чтобы модель не размокла, следовательно клеим небольшими партиями по 2-3 слоя за раз и хорошо просушиваем, надев шлем на болванку (банка, надутый резиновый шар и т.п.).
Можно попробовать пропитать модель эпоксидной смолой или оклеить стеклотканью. Для этого смола, уже смешанная с отвердителем, разбавляется спиртом до более жидкого состояния (чем плотнее бумага тем жиже должна быть смола) и наносится на поверхность. Лучше делать все на улице, ну или хотя бы подложите под вашу модель побольше газет, если смола приклеится к вашему столу, полу, табурету и тд. вы ее отдерете только с куском этого предмета.
После нанесения можно «посгонять» волны и подтеки феном, работающем на среднем режиме.
В случае если вы решили использовать стеклоткань, алгоритм такой. Нарезаете ткань на куски, так чтобы не было нахлестов и волн, наносите на модель слой эпоксидной смолы, прикладываете вырезанные детали и еще раз промазываете все смолой. Ждете застывания, хорошо зачищаете поверхность наждачной бумагой и наносите второй слой. Делаете так до нужной толщины, зашкуриваете, красите.

В Советском Союзе таким образом делали мотоциклетные шлемы, так что можете догадаться о прочности полученного «бутерброда».

Важно: если до этого не работали с эпоксидкой, то потренируйтесь на чем-нибудь ненужном, иначе велик шанс испортить модель. Если не планируете биться головой о что то твердое или гулять в изделии под дождем, то забейте на эпоксидку и пользуйтесь ПВА с бумагой.

Про шлемы есть уже много статей, так что не буду более на них останавливаться.

Покраска.

Если модель идет без цвета или вы решили ее перекрасить то лучше всего подходят специальные краски для пластиковых моделей. Они на нитрооснове, быстро сохнут, бумага от них не размокает, единственно они довольно дороги, несколько цветов обойдутся как целая пластиковая модель. Поэтому можно попробовать аккуратно покрыть модель густой гуашью, следя за тем чтобы вся модель не размокла.

Техника безопасности.

ВЕСЬ процесс склейки проводим на столе, а не на диване, кровати, полу (нужное подчеркнуть) иначе вы сами или кто-то еще может уничтожить весь ваш труд гораздо быстрее и эффективнее чем того бы хотелось.
НИ в коем случае не давайте своим друзьям подержать модель в руках, как правило ее берут именно за тосамоеслабоеместо, естественно с фатальными последствиями.
ОТГОНЯЙТЕ от стола вовремя сборки своих братьев, сестер, кошек, собак и тд. модель разбирается, съедается, раздавливается в рекордные сроки.
И наконец запретите вашей маме протирать модель мокрой тряпкой (такое тоже блин возможно).
НЕ ставьте готовое изделия на край стола, шкафа, стеллажа она обязательно упадет.
Так же НЕ ставьте рядом с цветами, при поливки последних о модели точно никто думать не будет.

Вот собственно и все если есть предложения и замечания, пишите буду исправлять и дополнять.

). Об этом самолете хочется сказать, что он является образцом выдающейся инженерной мысли прошлого столетия. На момент своего создания в 1969 году Боинг 747 был самым большим, тяжелым и наиболее вместительным пассажирским самолетом. Несмотря на первоначальное скептическое отношение специалистов к самолету, он занимал лидирующие позиции в пассажирской авиации почти 35 лет.

Сразу предупреждаем, что предложенную модель самолета (читайте также ) сделать будет не так уж и легко, возможно вам понадобится несколько дней, однако это занятие точно будет интересным и познавательным.
Для того чтобы сделать модель Боинга 747 , нам понадобится самый доступный и распространенный материал для поделок – бумага (парусник из бумаги ), а также, естественно, понадобятся ножницы и клей.

Сначала вам необходимо будет распечатать схемы разверток (рисунки с 1 по 13) на цветном либо черно-белом принтере (для этого необходимо обратиться за помощью к родителям или старшим братьям и сестрам). После этого, вырезать все части самолета и, следуя инструкциям (рисунки с 14 по 26), склеить их. Главное действовать строго по инструкции, последовательно выполняя все этапы сборки модели.

Приступаем!

Схемы деталей самолета Боинг 747 из бумаги

Это был последний рисунок со схемой деталей самолета. Теперь на рисунках будет показана инструкция по его сборке. Не пугайтесь иностранных слов, тут все достаточно просто и понятно. Если возникнут трудности обратитесь за помощью к родителям.

Инструкция по склеиванию модели самолета

Самолёт Ф-3, о котором пойдёт речь ниже, явился развитием предыдущего - Ф-1. К проектированию и постройке Ф-3 я приступил в конце 2003 г. Большую помощь в строительстве самолёта мне оказал Александр Чиликин. Первый полёт на Ф-3 совершил в марте 2005 г., а зарегистрировал его как ЕЭВС АОН 17.05.2007 г.

Самолёт - двухместный, учебно-тренировочный, туристический. По аэродинамической схеме - это классический свободнонесущий моноплан с нижним расположением крыла и хвостовым оперением без расчалок. Конструкция - деревянная, со стеклопластиковой обшивкой. Для неё использовался в основном готовый листовой стеклопластик марки СТЭФ-05 (толщина - 0,5 мм).

Силовая установка самолёта - двигатель VW-2100 фирмы «Фольксваген» мощностью 112 л.с. при 4800 оборотах в минуту, четырёхцилиндровый, четырёхтактный, жидкостного (тосол) охлаждения. Работает на бензине А-95.

Моторама самолета выполнена из трубы наружным диаметром 25 мм и толщиной стенки 1,5 мм. Материал трубы - сталь 20. В точках подвески двигателя к мотораме установлены резиновые амортизаторы. Вращение от выходного вала двигателя на вал воздушного винта осуществляется через шестерёнчатый редуктор с передаточным отношением 2,05.

Воздушный винт - заводского изготовления, трёхлопастный, изменяемого и фиксируемого на земле шага, марки ВФШ-183/1800 (диаметр ометаемой им поверхности - 1800 мм). Лопасти - стеклопластиковые. Статическая тяга винта на взлётном режиме - 200 кгс.

Фюзеляж самолёта - деревянный, ферменной конструкции. Все его силовые элементы (лонжероны, раскосы, шпангоуты) изготовлены из высокосортной древесины - прямослойных сосновых брусков без сучков с проверенной прочностью на растяжение (830 кг/см2) и на сжатие (350 кг/см2). Склейка всех узлов производилась эпоксидной смолой марки К-153 с прочностью на разрыв 80 кг/см2. Стыки усиливались треугольными вставками толщиной тоже 25 мм.

Шпангоуты выполнены из брусков сечением 25x25 мм в форме прямоугольных рамок. Передний шпангоут перекрыт противопожарной перегородкой из дюралюминиевого (Д16Т) листа толщиной 2 мм. По углам, в точках стыковки передних концов лонжеронов с первым шпангоутом установлены узлы для навески мото- рамы - стальные кронштейны-ушки, усиленные приваренными к ним шайбами. Верхние лонжероны от первого до третьего шпангоута (в районе кабины) - усиленные - из двух сплочённых по высоте и склеенных брусков.

Ещё по бортам кабины между вторым и третьим шпангоутом по обе стороны каждого шпангоута центроплана смонтированы стойки, подкреплённые подкосами. Стойки, как и третий шпангоут, закреплены под углом 4° к вертикали - по углу установки крыла. Третий шпангоут служит одновременно и опорой спинки сиденья. На этом же шпангоуте сверху укреплена дуга безопасности высотой 510 мм, выполненная на оправке из переклея сосновых брусков.

Опорой самого сиденья служат лонжероны центроплана. Кроме этого, сиденье усилено собственными стойками, перекладинами и подкосами, скреплёнными между собой косынками (треугольными вставками) на эпоксидной смоле. Всего фюзеляж имеет девять шпангоутов. Размеры их рамок и расположение по длине фюзеляжа приведены в таблице 1. Для формообразования гаргрота фюзеляжа сверху на четвёртый, пятый, шестой и седьмой шпангоуты установлены дужки из 3-мм фанеры, подобные по форме дуге безопасности, скреплённые между собой стрингерами из сосновых реек сечением 10x10 мм.

Ещё одна дужка смонтирована между 3-м и 4-м шпангоутом. Обшивка фюзеляжа осуществлена готовым листовым стеклопластиком, приклеиваемым к элементам каркаса эпоксидным связующим, с предварительной зачисткой наждачной бумагой соединяемых кромок для придания им шероховатости. Капот состоит из нижней и верхней крышек, выклеенных из стеклоткани на эпоксидной смоле К-115 в пенопластовых матрицах.

Крыло самолёта имеет профиль NASA-23018, данные по которому приведены в таблице 2. Крыло - прямое без сужения, двухлонжеронное, технологически делится на центроплан и консоли. Передний лонжерон воспринимает около 70% нагрузки, второй задний - около 30%. Лонжероны - коробчатые, их верхние полки - из переклея сосновых брусков, нижние у главных - из обычных, у вспомогательных - тоже из переклея, стенки - из 3-мм фанеры.

По размаху крыла полки лонжеронов консолей облегчаются - изнутри уменьшаются по высоте. Профилеобразующие нервюры изготовлены из 3-мм фанеры, облегчены круглыми отверстиями и усилены от переднего до заднего лонжерона сосновыми дужками сечением 15x15 мм. Площадь крыла - 10,8 м2, хорда - 1300 мм. Угол установки крыла и его поперечное V одинаковые - по +4°. В центроплане (между лонжеронами) по обе стороны от фюзеляжа расположены два топливных бака общей ёмкостью 80 л (по 40 л каждый).

Баки сварены из стального листа толщиной 1 мм и соединены с расходным баком вместимостью 1л резиновыми шлангами диаметром 16 мм. Носок крыла расположен на расстоянии 284 мм от первого шпангоута. Полости между нервюрами в носке крыла заполнены пенопластом. За-концовки крыла, как и задние вставки, - тоже пенопластовые.

Обшивка центроплана и консолей - стеклопластиковая, причём от переднего до заднего лонжерона - таким же готовым стеклопластиковым листом марки СТЭФ-05, который использовался для обшивки фюзеляжа. Узлы навески консолей крыла и центроплана выполнены из стальных пластин толщиной 4 мм в виде ответных проушин, закреплённых на верхних и нижних полках лонжеронов, причём так, чтобы обеспечивался угол установки консолей относительно центроплана +4°.

Отверстия в проушинах под стыковочные болты усилены приваренными шайбами. Элероны и закрылки по конструкции одинаковые - изготовлены из пенопласта с деревянными П-образными лонжеронами (полки из сосновых брусков, а стенки - из 3-мм фанеры) и оклеены стеклотканью. Закрылки - составные (центропланные и консольные). Между собой соединены карданными шарнирами.

Основные лётно-технические характеристики самолета

Взлётная масса, кг
Масса пустого, кг
Масса снаряжённого самолёта, кг
Скорость, км/ч: взлёта крейсерская максимальная сваливания	80 150 180 75
Скороподъёмность, м/с
Длина разбега, м
Длина пробега, м
Максимальная дальность полёта, км
Максимальная продолжительность полёта, ч
Практический потолок, м
Расчётная перегрузка, пу

Таблица 1.

№№ п/n	Высота шпангоута	Ширина шпангоута	Расстояние от первого шпангоута

Двухместный учебно – тренировочный самолет Ф-3: 1-воздушный трёхлопастный винт ВФШ диаметром 1800; 2 - капот двигателя (стеклопластик); 3 - остекление кабины; 4 - фюзеляж; 5 - киль; 6-руль направления; 7-хвостовое колесо; 8-шасси; 9-консоль крыла (2 шт.); 10-центроплан; 11-элерон (2 шт.); 12-закрылки (4 шт.); 13-стабилизатор; 14-руль высоты; 15-накладка (2 шт.)

Центроплан и консоль крыла (на общем виде обшивка условно не показана): 1-фюзеляж; 2-центроплан; 3-верхний передний узел стыковки консоли крыла и центроплана (2 шт.); 4-накладка; 5-верхний задний узел стыковки консоли крыла и центроплана (2 шт.); 6 - нервюры консоли крыла; 7-передний лонжерон консоли; 8 - носок крыла; 9-законцовка консоли крыла (пенопласт, 2 шт.); 10-элерон (2 шт.); 11-задний лонжерон консоли; 12-закрылок консоли крыла (2 шт.); 13-закрылок центроплана (2 шт.); 14-топливный бак; 15-задний лонжерон центроплана; 16-передний лонжерон центроплана: 17-противопожарная перегородка; 18-пол кабины; 19-опора пола; 20-лонжерон фюзеляжа (брусок 25x25, 2 шт.); 21-передняя стойка сиденья (брусок 25x25, 2 шт.); 22-подкосы сиденья (брусок 25x25. 4 шт.); 23-задняя стойка сиденья (брусок 25x25, 2 шт.); 24-шпангоут №3; 25-опора сиденья (брусок 25x25,2 шт.); 26-сиденье (фанера); 27-вставка (пенопласт); 28-лонжерон закрылка; 29-нижний задний узел стыковки консоли крыла и центроплана (2 шт.); 30-обшивка центроплана (стеклопластик СТЭФ-05); 31 -нижний передний узел стыковки консоли крыла и центроплана (2 шт.) 32 -наполнитель носка (пенопласт); 33-косынка

4,48

Стабилизатор и руль высоты: 1 -основной лонжерон стабилизатора; 2-вспомогательный лонжерон стабилизатора; 3-заполнитель носка стабилизатора (пенопласт); 4-нервюра (фанера s3,10 шт.); 5-проушина подвески руля высоты (3 шт.); 6-обшивка стабилизатора (стеклопластик); 7-законцовка стабилизатора (2 шт.); 8-лонжерон руля высоты; 9-носок руля высоты; 10-лопасть руля высоты (пенопласт, 2 шт.); 11 -противовес; 12-обшивка руля высоты (стеклопластик); 13-ушко навески руля высоты на стабилизатор (3 шт.); 14-законцовка руля высоты (2 шт.); 15-кабанчик руля высоты; 16-фюзеляж