SkySlug или "Небесный Тихоход" с нуля

[Konstantin]

Всем привет!
Начал оперативно строить новый проект. Он - вне очереди, так как очень нужно.

Расскажу подробнее о постройке очередного своего FPV-носителя.
Техническое задание, которое я сам перед собой поставил, сводилось к следующим характеристикам:

- самолет должен быть очень прочным по конструкции и иметь приличный запас живучести
- конструкция самолета должна позволять размещать в нем различное фото и видео-оборудование в вертикальной оси съемки
- использование в СМУ (все оборудование должно быть надежно защищено от атмосферных осадков)
- самолет должен иметь хорошую обзорность для пилота
- наличие одного мотора и толкающего винта
- грузоподъемность самолета должна быть в пределах 1500 гр
- простота изготовления и дальнейшего обслуживания

По этим параметрам стал подбирать материалы для постройки и компоненты для самого планера. В качестве донора для крыльев я решил использовать валяющиеся без дела крылья от Kyosho Calmato Sports. Самолет по замыслу должен быть верхнепланом с двумя хвостовыми балками, перемычкой в виде руля высоты и вертикальным рулем направления в центре. Схема расположения стоек шасси - трехточка с передним рулевым колесом. Основные стойки шасси фиксированные без уборки и обтекателей (хотя могу поставить, так как есть в запасниках...). Передняя стойка также фиксированная с пружинным амортизатором и механизмом поворота.

Присел за CorelDraw V15 и начал рисовать... Все агрегаты и оборудование мной сначала замерялись, потом рисовались в М1:1 в программе. Так как это уже не первый чертеж, то многие компоненты уже были в моей базе данных...
Во время прорисовки занялся поиском материала из категории "что под рукой". Все нашлось довольно быстро и легло в чертежи.



Постепенно из чертежей начинает проявляться в фанере и бальсе будущий FPV-носитель различного оборудования.
В процессе строительства мной обдумываются какие-то дополнительные варианты компоновок, схем узлов и технические решения. Все то, что найдет свое применение в строительстве - ляжет в чертежи конечного варианта для любого желающего построить такой же самолет.

Все используемые мной материалы для строительства практически бросовые:

- шпангоуты и часть силовых переборок из обычной 3-х слойной фанеры
- силовые стрингера фюзеляжа из сосновых оконных штапиков

Также будет активно применяться легкая фанера категории Plywood взятая из фруктовых ящиков с рынка.

Для склейки применяется 30-и минутная эпоксидка с микросферами и клей Super PVA. Обшивка планера будет делаться из 2 мм бальсы с последующей оклейкой пленкой Oracover.

Для питания силовой установки будет использоваться АКБ LiPo 4S 45С на 5000 мАч. Винт будет стоять от АРС. В качестве мотора буду использовать DT3019 от "Пилотажа". Регулятор на 60А.

Все сервоприводы будут от Futaba стандартного размера (которые у меня лежат без дела...) с усилием не менее 4,5 кг.





Я всегда говорил, что: "Фундаментальные труды научных деятелей в области авиации - это наше все! Нам они всегда пригодятся..."
Действительно пригодились!

[Konstantin]

Вся загрузка всего, что будет находиться внутри, осуществляется через верх. То есть крыло служит своеобразной крышкой, которая все "накрывает" перед вылетом.
Все разъемы, как силовые от АКБ к регулятору, а также питание идущее от UBEC на электронику, будет смонтировано на маленьких раздаточных платках. К каждой плате будет идти свой жгутик проводов, который будет разведен по бортам и в "подполье". Это сделано для того, чтобы не путаться в дальнейшем в проводах, исключить КЗ на питании, не таскать лишний вес в удлинителях и исключить любую возможность разъединения разъемов.

А тем временем я продолжаю сборку...
Фюзеляж продолжает обрастать деталями - на фото виден процесс. Вклеены на свои места площадки фото-люка, сервомашинки поворота переднего колеса и аккумуляторная площадка. Она, кстати говоря, сделана как раз из фанеры с ящика.
Вклеены бортовые стрингера и ребро жесткости из сосновой рейки под площадку сервы.



Для фиксации и необходимого давления используются модельные булавки (именно тонкие!), зажимы двух размеров и стальной груз весом в 880 гр.
Вот и та самая "помоечная" деталь...



Придумал оригинальное крепление-фиксацию площадки сервы для удержания нехилого усилия сосновых штапиков (сечение 10,0х10,0) в желании распрямиться.
На фото видна конструкция зацепа.





Каким-то "волшебным" образом удалось накосячить с шириной одной половинки шпангоута №6... Она получилась на 1,0 мм уже, чем нужно. Пришлось исправлять: наклеить 1,0 мм бальсовые полоски на ребро шпангоута.



Вид снизу на фюзеляж.


Так как все детали выпиливаются обычным ручным лобзиком с применением пилок №1 от фирмы Lux, то приходится потом, пусть и минимально, все обрабатывать надфилями и шкуркой.
Конечно, это не как на лазере или на ЧПУ, но с припуском на обработку получается довольно точно и ровно.

[Konstantin]

Итак, строительство продолжается!
Урывая время у жены и работы, уединяюсь в своё домашнее "НИИ КБ Приборостроения" и продолжаю работу над самолетом.

До полной стадии сборки каркаса фюзеляжа осталось сделать не так много.
А пока изготовлен и вклеен ответственный узел: между вторым и третьим шпангоутами силовой каркас для передней стойки шасси.
Сама поворотка и стойка будут крепиться к шпангоуту №2, поэтому нужно обеспечить распределение ударных нагрузок от стойки на максимально большую площадь набора.
Это мной делается на всякий случай - мало ли что с глиссадой на посадке случиться... Да и сесть можно не на подготовленную ВПП а куда "кривая выведет". Поэтому - запас прочности (пусть и в угоду массе...) - это мое все в данном случае.



Между шпангоутами в центроплане появились откосины для обеспечения большей жесткости, сопротивлению деформациям фюзеляжа при перегрузках и взлетно-посадочных процедурах, а также для увеличения площади склейки обшивки.



Также "прописался" на свое штатное место узел крепления радиоприемника - площадка расположена на правом борту в верхней части. По моим расчетам это самое безопасное место во время возможного крэша... Все остальное оборудование, в случае фатального падения, просто пролетит по инерции мимо.



Сам узел крепления сервомашинки поворота передней стойки представляет собой силовой элемент рассчитанный на значительные ударные нагрузки передающиеся во время пробежек от стойки на фюзеляж.
Конструкция такова, что образуется фактически замок, который закрыт с разных сторон. И разъединить его можно будет только "морковкой" вселенского масштаба.



Все отверстия для крепления сервомашинки саморезами я просверлил заранее, так как потом придется (как всегда это бывает с RTFами) изгаляться и сверлить через ж... эти маленькие отверстия. Проще такие вещи предусмотреть заранее, чтобы процесс сборки доставлял только одно удовольствие.



Продолжение следует!

[Konstantin]

Давно не писал ничего по Теме...
Первый вылет самолета состоялся 31.05.14 г. Но из-за ряда конструкторских ошибок он длился всего около 5 минут, и мне пришлось его ронять в лес с 25 метровой высоты.
Так мой "самопальный" UAV выглядел перед своим первым в жизни вылетом.
Облет происходил недалеко от моего загородного дома рядом с д. Игнатьево.







А вот так уже после него. Практически ничего не пострадало кроме носа.



Проделав ряд серьезных доработок направленных на изменение летных параметров самолета (смещение центровки, добавление жесткости хвостового оперения, изменение видео-девайсов), я подготовил его для второго вылета.
Облет проводился уже в Монино на нашей ВПП "РУСЬ" 13.09.14 г..

И вот видео второго тестового вылета.



Удлинив на 120 мм фюзеляж и переместив вперед АКБ борта, я добавил вместо Sony CCD свою MagicCam AEE SD-21 и серву мини-размера для поворота. Думал, что с центровкой все получилось довольно неплохо. Но на поле выяснилось, что она по-прежнему оставалась задней... Пришлось догружать самолет грузом и его итоговый вес составил 550 гр.(!):blink:
Как следствие самолет резко потяжелел и стал демонстрировать склонность к свалу на малых скоростях в кренах.

Именно по этой причине на третьем вылете самолет на взлете сорвался в левый крен и, уйдя с траектории, снес шток нашего колдуна. А заодно и камеру, часть носа, сломал силовой шпангоут крепления передней стойки шасси и хвостовой интерцептор.
Сейчас, после второго ремонта, фюзеляж самолета удлинился еще на 150 мм от уже удлиненного, и ходовая и бортовая АКБ переехали в самый нос. Теперь с центровкой получилось все очень хорошо.
Добавленный из лексана фонарь (нужно сделать еще) с дугами из ламинированного шпона поможет сделать центровку даже чуть передней.

Также не совсем понятна была посадочная скорость самолета.
Второй "облетный" вылет я делал сразу в режиме FPV и уже в небе занимался триммированием самолета и пониманием того как он летает.
Никаких систем стабилизации я на нем не устанавливал.

Сейчас установлю Guardian от Eagle Tree.

[Konstantin]

Случилось так, что наш Андрюха по-неволе "облетал" совершенно новый для себя летательный аппарат.
С чем мы его и поздравили!

[Konstantin]

А это видео с бортовой подвесной микро-камеры.