Одними з найпоширеніших літаючих авіамоделей є моделі, зроблені своїми руками.

Основні представники цього сімейства-всілякі повітряні змії, найпростіші планери та інші нескладні для виготовлення з підручних матеріалів моделі.

Почнемо, мабуть, з найпростішої авіамоделі-повітряного змія. Але для початку трохи теорії.

Повітряні змії були винайдені багато тисяч років тому в Китаї. Про них згадується в багатьох легендах, міфах і переказах. Найпростіший повітряний змій вдає із себе площину, виконану з легких матеріалів і спрямовану за допомогою прив'язі-вуздечки і леера під деяким кутом атаки до повітряного потоку. Детальніше про принципи виникнення і створення підйомної сили тут . Повітряні змії поділяються на плоскі, коробчаті, кайти і автожири. Плоскі повітряні змії найбільш оптимальні для новачків.

Коробчаті повітряні змії складні для побудови, проте льотні характеристики у них набагато краще, що дозволяє використовувати їх наприклад для аерофотозйомки і транспортування невеликих вантажів (рекламні матеріали, листівки і тп). На зорі авіації повітряні змії використовувалися і для підйому людини в повітря-в Першу світову війну деякі кораблі були обладнані системами повітряного спостереження, що складаються з поїзда коробчатих зміїв і гондоли, в якій розміщувався екіпаж спостерігачів. При хорошому вітрі і під час корабля подібні системи набирали висоту (по висоті гондоли екіпажу) більше 800 метрів.

Поїзд з коробчастих повітряних зміїв піднімає спостерігача

.

Коробчатий повітряний змій конструкції Поттера

Кайти вдають із себе керовані повітряні змії великих розмірів, створюються для спорту-кайтинга і участі в змаганнях. Змії-автожири-піднімаються в повітря за рахунок несучого гвинта, який, обертаючись від набігаючого потоку повітря створює підйомну сілу.Подробнее про автожирах і авторотірующій принципі створення підйомної сили тут . Матеріали, з яких виготовляються повітряні змії-дуже різноманітні. Все залежить від типу конструкції. Найпростіші плоскі повітряні змії виготовляються з дерева, і матеріалу обтягування-це може бути папір, поліетиленова плівка або тканина. При складанні використовують клей, скотч або нитки, а часто комбінують ці способи (для посилення деяких елементів застосовують ниткову обмотку просочену клеєм-таким способом вдається отримати досить міцне з'єднання наприклад двох рейок). Кайти як правило роблять з найлегших і міцних повітронепроникних тканин. Змії для зручності транспортування робляться розбірними, хоча невеликі найпростіші паперово-рейкові конструкції цілком можна робити і нерозбірними. Підтипи повітряних зміїв-це керовані пілотажні повітряні змії, з ними також проводяться змагання з пілотажу.

Світ повітряних дуже великий-як вже вище згадувалося, різні повітряні змії мають різну конструкцію, функціональне призначення.
Для початку ознайомимося з основами кайтинга-а саме-теорії та практиці створення та управління найпростішими повітряними зміями.

Класичний плоский повітряний змій неважко побудувати, проте його льотно-технічні характеристики трохи поступаються коробчатим конструкціям. Найбільш поширений вид даних зміїв-плоский Русский змій.

Русский плоский повітряний змій

Як видно з ілюстрації, конструкція змія досить проста для відтворення з підручних матеріалів. Вона складається з двох рейок-лонжеронів, закріплених хрест навхрест, і обшивки, яка натягнута на ці лонжерони. Обшивка може бути з найрізноманітніших матеріалів-плівки, паперу, тканини або сочетатся цих матеріалів-головна умова-забезпечити низьку масу і воздухонепроницаемость обтягування. Кріплення лонжеронів може бути виконано скотчем (до плівці), або клеєм (до паперу), нитками-к тканини. Змій може бути складним-для цього достатньо зробити колечка або трубочки на чотирьох сторонах обтягування, в які будуть з натягом вставлятися рейки-лонжерони забезпечуючи необхідну жорсткість і міцність конструкції і натяг обшивки. Слід звернути увагу, що при проектуванні повітряного змія необхідно забезпечити позитивний V образний кут його аеродинамічній поверхні-то є, при погляді спереду по перетину обшивки площину змія від набігаючого потоку повітря повинна приймати форму латинської букви V, щоб забезпечити цю умову рейки-лонжерони повинні розташовуватися зверху обшивки, в той час як вуздечка буде знизу. Трещетка, позначена вище на зображенні-опціональний елемент і необов'язковий до виготовлення, від неї безпосередньо льотні якості змія не залежать. Сторони змія необхідно робити симетричними, а обтяжку -упругой, не допускаючи провисання матеріалу. Також змію необхідна вуздечка і стабілізуючий хвіст. Вуздечка необхідна для забезпечення прив'язі, управління і кута атаки щодо набігаючого потоку повітря. Хвіст повинен становити в довжину не менше п'яти довжин аеродинамічній поверхні змія. Те-є, якщо взяти пропорції з вищенаведеного креслення, неважко обчислити потрібну довжину хвоста- 400 мм помножити на 5 = 2000мм, або 2 метри в перерахунку на метри. При довжині хорди крила повітряного змія 40 см довжина хвоста повинна становити не менше 2 метрів. Хвіст можна виготовити з матеріалу обшивки, або з іншого досить легкого і міцного матеріалу. На кінці хвоста слід розмістити вантаж, маса якого підбирається експериментально, проте, за моїми спостереженнями, для більш сильних вітрів слід підбирати вантаж більшої маси, для слабких-меншою. Також, для регулювання підйомної сили можна змінювати кут атаки повітряного змія-для цього слід регулювати довжину задньої стропи вуздечки -укорачівая її, ми отримуємо менший кут атаки, отже, така компоновка буде корисна при більшій швидкості вітру, подовжуючи її ми отримаємо збільшення кута атаки, це може стати в нагоді для слабкого вітру, однак кут підйому з великим кутом атаки буде менше, і змій не зможе вийти в зеніт-максимальну висотну точку, в межах довжини леера, практично над головою пілота.

Конструкція вуздечки прямокутного повітряного змія

На зображенні вище показано основні пропорції вуздечки для Російського змія. Стропа А повинна бути дорівнює довжині стропи Б, при цьому обидві ці стропи пропорційно повинні бути довжиною до середини хорди змія (місце перехрещення рейок-лонжеронів), а довжина стропи З підбирається експериментально. Знизу стропи прив'язані до кільця, за який кріплять леер.

Спосіб кріплення рейок-лонжеронів на плівковою обтягуванні розбірного змія.

Закріпити рейки-лонжерони і забезпечити натяг обшивки повітряного змія досить просто-необхідно наклеїти на кожен кут обтягування смужки скотчу, складені вдвічі, потім скрутити їх в хвостики, до яких прив'язати колечка, і вставити в них рейки-лонжерони в «розпірку» для забезпечення необхідної натяжки обшивки.

Двошарове склеювання скотча

На зображенні вгорі представлений метод кріплення скотчевих смужок. При монтажі необхідно залишити припуск скотча для подальшого скручування його в хвостик, до якого будуть кріпитися кільця.

Для виготовлення неразборного змія конструктив спрощується-для цього достатньо склеїти плівкову обтяжку скотчем з рейкою-лонжероном.

Метод монтажу нероз'ємного кріплення лонжеронів змія

Якщо застосовувати паперову обшивку, то рейки слід приклеїти до неї клеєм ПВА або Моментом, при цьому, для отримання якісного з'єднання необхідно переконатися, що з поверхнею рейки-лонжерона сполучається достатня для надійного склеювання площа обтягування.

Вищенаведений креслення лише в загальних рисах показує конструктив повітряного змія даної конструкції, в цілому, технічно можливо реалізувати подібний змій з підручних матеріалів і великих розмірів, і менших. Зі своєї практики скажу, що найбільший аналогічний плоский змій (ромбічної форми), побудований мною, був розміром 2 на 1,3 метра, виконаний з пакувального паперу і рейок, пофарбований емалями ПФ 115. Розраховувався для польотів в сильний вітер (понад 6 м / сек). Найменший змій був розміром 30 на 20 сантиметрів, виконувався також з паперу та тонких соснових рейок, здатний підніматися в повітря при вітрі від 3 м / сек.

Плоский Русский змій в польоті, виготовлений з підручних матеріалів за вищеописаною технологією

.

.

Плоскі повітряні змії бувають і інших форм і розмірів. Конструкція таких зміїв також легковиполніма з підручних матеріалів. Наступною конструкцією розглянутої нами буде плоский змій ромбічної форми.
Цей змій складніше у виготовленні в порівнянні з Російським плоским змієм проте його льотні характеристики однакові, за тим лише винятком що ромбічний змій краще працює при сильному вітрі. Обумовлено це тим що такий змій має меншу індуктивний опір в потоці повітря в порівнянні з класичною прямокутною формою.
Повітряний змій складається з двох перпендикулярно перехресних рейок-лонжеронів, складових каркас, має вуздечку з чотирьох строп і обшивку. Каркас змія проектується з пропорціями 1.5 до 2, то - є, співвідношення ширини і довжини має відповідати цій пропорції. Менша величина це розмах змія, велика - довжина (хорда) крила змія. Розташування поперечного лонжерона щодо хорди описується пропорційним співвідношенням як 1 до 4, причому менша частина розташовується відносно передньої сторони. Обшивка змія також може бути абсолютно будь-який, головне забезпечити достатню легкість і міцність конструкції одночасно з воздухонепроніцаемостью. Обшивка повинна бути натягнута щільно без старезних тріпотливих ділянок. Система строп вуздечки у цього змія повинна складатися з 4 елементів-передній стропи, задній, лівої і правої. Регулювання кута атаки при такій компоновці скрутна і проводиться за допомогою рівномірного зміни довжин всіх строп вуздечки, в основному найвигідніший кут атаки вибирається експериментальним шляхом, єдине що актуально для всіх конструкцій змеев- більший кут атаки -велика підйомна сила і менша висота польоту, менший кут атаки - менша підйомна сила і велика висота підйому. Кути атаки слід варіювати залежно від умов польоту більший кут при слабкому вітрі і менший при сильному.
Співвідношення довжини хвоста таке ж як і у плоского Російського змія-приблизно 1 до 5 по відношенню до максимальної хорді (довжині) повітряного змія.

Геометричні розміри і пропорції для ромбовидного змія.

Змій ромбічної форми в польоті. Матеріал обтягування -папір, силові елементи виконані з дерева

.

.

Повітряний змій дельтавидной форми

Дана конструкція складніше всіх перерахованих вище в виготовленні, при цьому вона має схожі льотно технічні дані, а за деякими показниками перевершує їх. Форму аеродинамічній поверхні таких зміїв також прийнято називати крило Рогалло - по імені винахідника такій конфігурації. Дедьтавідное крило досить поширене в сучасній авіації, подібну форму мають поверхні деяких надзвукових істребітелей- як наприклад цих літаків: (фот.
Основні переваги такої форми для повітряного змія полягають в досить великий підйомній силі реалізованої крилом Рогу, невелике аеродинамічний опір, а також привабливість дизайну такого крила.
Пропорційності для такого крила існують, і в основному стосуються величин стрілоподібності по передній кромці. Для виготовлення простого дельтавидного змія слід використовувати креслення. Конструкція подібних зміїв вже щосили освоєна промисловістю, і різні варіації можна зустріти на прилавках магазинів. В основному, кути передньої кромки вибираються виходячи з простого правила- чим більше кут стреловідності- тим вище потрібна швидкість для зльоту змія, чим нижче стреловідность- тим нижче швидкість. Нижче наведені креслення змія з дельтавидного крилом.

Дельтавидного плоский повітряний змій

Незабаром ми надамо невеликий відеоогляд плоских повітряних зміїв різної конструкції, в тому числі і наші власні, а також технічне керівництво з будівництва різних зміїв з підручних матеріалів.

Далі буде.