Самодельный воздушный змей коробчатого типа

Самодельный воздушный змей коробчатого типа

Коробчатый воздушный змей

Воздушный змей — самое древнее устройство, поднявшееся в воздух по воле человека. Первые воздушные змеи появились в Китае 3500—4000 лет тому на­зад. Им придавали различную форму, но наиболее излюбленной была форма дракона — змея. По видимому название «воздушный змей» связано с той формой, какую ему придавали ранее. В более позднее время воздушные змеи стали делать в виде плоской или коробчатой рамки, обтянутой бумагой или тканью. Они уже ничем не напоминали сказочного дракона или змея, но название сохранилось.

Воздушные змеи применяются для научных целей, например, для подъёма метеорологических приборов, радиоантенн, фотоаппаратов для аэрофотосъёмки и т. п. Но в настоящее время воздушные змеи используются главным образом в авиамоделизме.

Наиболее широко распространены простейшие змеи — плоский и так называемый «монах». Однако, значительно интереснее построить коробчатый воздушный змей. Такой змей имеет большую несущую поверхность и значительную грузоподъёмность. Он очень устойчив в полете и лёгок в запуске. Известны случаи подъёма коробчатых змеев с метеорологическими приборами на высоту 7000 метров и более. В 1931 году, на Всесоюзных состязаниях, киевские авиамоделисты запустили в воздух целый «поезд» из одиннадцати коробчатых змеев, соединенных последовательно. Этот «поезд» свободно поднимал в воздух взрослого человека. В 1938 году авиамоделисты г. Серпухова (Московская область) построили большой коробчатый змей площадь его обтяжки составляла 20 квадратных метров и он поднимал груз в 60 кг.

Общий вид коробчатых змеев различных типов вы можете посмотреть на листе чертежей. Основу каждого коробчатого змея или, как говорят, силовой каркас, составляют лонжероны — четыре продольные рейки, распёртые двумя крестовинами, каждая из которых состоит из двух распорных реек (распорок). Подъёмная сила создается обтяжкой змея, которая делается из двух полос плотной бумаги или ткани, склеенных или сшитых концами. Одно из полученных таким образом колец расположено в передней части змея, другое — в хвостовой.

Обтяжка прикреплена к лонжеронам и натягивается только тогда, когда вставляются распорные рейки. Следовательно, форма и жёсткость змея обеспечивается не только распорками, но и обтяжкой. Коробчатые змеи всегда делают разборными: их свёртывают в трубку и носят в футлярах.

На нашем чертеже показаны все части простейшего ромбического коробчатого змея, и даны пояснения по их изготовлению и сборке. Справа на чертеже изображены три коробчатых змея других типов (вид в полёте, вид спереди, вид сверху). Размеры этих змеев не указаны: авиамоделисты, уже научившиеся строить ромбические змеи, легко выберут подходящие размеры.

Чертежи и пояснения к ним подготовлены Г.Б. Драгуновым — заведующим физической лабораторией Центральной станции юных техников.

Для постройки коробчатого змея нужны такие материалы:

ткань — лёгкая и прочная (например, мадапалам, перкаль и т. п.) или бумага (чертёжная — миллиметровая, «синька» и т. п.);

рейки сосновые — сухие, прямослойные, без сучков. Если имеющиеся рейки окажутся короткими, их можно сращивать на косом срезе, с помощью казеинового или столярного клея и ниточной обмотки;

нитки — суровые. Для обмотки и усиления отдельных мест можно использовать и катушечные нитки № 10;

шпагат (для уздечки и леера) — тонкий, но прочный, лучше кручёный («английский»), толщиной 1—2 мм. Для уздечки нужно 6—7 м, для леера — не менее 500 м шпагата.

Кроме того потребуется немного клея, авиамодельной резины, олифы и папиросной бумаги.

К воздушным змеям предъявляются следующие требования:

1. Змей должен быть достаточно прочным, так как минимальное давление на один квадратный метр его несущей поверхности при средней скорости ветра (7—8 м/сек) доходит до 2 кг.

2. Змей должен быть жёстким и под действием ветра не деформироваться.

3. Змей должен быть лёгким (при достаточной прочности). Следует стремиться к тому, чтобы его нагрузка (отношение веса змея к его площади) не превышала 0,3—0,4 кг на квадратный метр: в этом случае змей сможет летать и при слабом ветре (3—4 м/сек).

4. Змей должен легко собираться, разбираться и в разобранном виде занимать немного места.

Чертежи ромбического коробчатого воздушного змея.

Для постройки ромбического коробчатого змея (рис. 1) необходимо заготовить лонжероны — четыре рейки длиной по 1000 мм и сечением 10 X 10 мм и распорки — четыре рейки сечением 8 X 8 мм и длиной: две — по 750 мм, две — по 500 мм (рис. 2).

Лонжероны и распорки выстрагиваются рубанком из сухой, прямослойной сосны и обрабатываются кусочком стекла и стеклянной или наждачной бумагой. Распорки желательно пропитать олифой.

Из бумаги или ткани выкраивают обтяжку змея (две полосы, для верхней и нижней коробок. Вдоль полос вшивают или вклеивают суровые нитки — ликтрос.

Концы ликтрос выпускают в углах коробок для притягивания обтяжки к лонжеронам (рис. 5).

После того, как обтяжка привязана к лонжеронам вставить распорные рейки (на рис. 8 они обозначены пунктиром) и в местах пересечения перевязать их. Змей готов.

Воздушные змеи можно запускать при скорости ветра от 3 до 14 метров в секунду (наиболее благоприятная скорость — 6—7 м/сек), в сухую погоду.

Для запуска змея надо выбрать открытое место вблизи которого нет воздушных линий электропередачи, телеграфной и телефонной связи, радиоантенн, деревьев и высоких зданий.

Во время туристических походов и массовых игр на местности, коробчатые змеи можно использовать для сигнализации (для этой цели обтяжку змея лучше сделать цветной, а в ночное время подвесить к змею электрический фонарик); если заменить леер из шпагата на проволочный, он может служить радиоантенной. Устроив несложное парусное приспособление — «воздушный почтальон» — нетрудно поднять на змее небольшой груз (например, модели парашютов, планеров, листовки), а затем автоматически сбросить его с высоты.

Записки Механика

Механика, электроника, авиамоделизм и другие интересности

Главное меню

Навигация по записям

Коробчатый воздушный змей своими руками

Как-то поставили меня перед фактом, что мой сын и я — должны принять участие в в городском конкурсе воздушных змеев, который должен был проходить в этом году в нашей школе. Причем, не сказано было практически ничего, какой змей делать, что еще нужно и т.д. Сыну просто дали бумажку, где были описаны номинации (простые, коробчатые, экспериментальные, пилотажные и змеи-поезда). Как потом выяснилось — делать надо был именно экспериментальный змей, но ни мне ни сыну этого никто не сказал %). Поэтому, было решено делать коробчатый змей. Давно уж хотел попробовать, что это такое . Статью, кстати, не нужно рассматривать как подробное руководство по сборке воздушного коробчатого змея, ведь подробных фотографий я не делал (а те, что делал — вообще потерялись и пришлось делать фотографии потом, после всех событий), хотя, если вдруг соберетесь — то все непонятные моменты я постараюсь прояснить.

Воздушный коробчатый змей своими руками из подручных материалов

Обладая манией гигантизма (люблю делать все большое … по возможности), решил, что маленькие коробчатые змеи — это не интересно. Почитав в интернете о том, как делать эти коробчатые змеи, и посмотрев на размеры, остановился на следующих размерах: длина — 1.4 метра, размеры квадрата — 0.5х0.5 метра. Материал для змея нашли с сыном в ближайшем хозяйственном магазине. Для каркаса — рейки, которыми крепят окна в простых деревянных рамах, для обтяжки — какая-то полиэтиленовая пленка (была только черная). Из крепежа — скотч и канцелярские кнопки. В качестве леера — взял пять катушек какой то прочной бечевки. Стремление к гигантизму сказалось и здесь — катушек набрал на метров 100. Хотя, если разобраться — не такая уж это и высота

Итак, первым делом каркас. Я особо не заморачивался — просто скручивал ниткой крест-накрест. А потом пропитывал соединение клеем. Каркас получился довольно таки прочный. К сожалению, как я говорил — фотографий процесса не сохранилось, но некое представление о каркасе можно получить по этой фотографии.

Вот когда пришла очередь обтяжки — тут пришлось помучиться. Дело в том, что для нормальных коробчатых змеев — нужно делать специальную обшивку, вшивая в края нитку, предназначение которой — удерживать края жесткими. Т.е. по хорошему — обшивка должна натягиваться и довольно сильно. Но, так как рейки не слишком жесткие, то обошлось и без этих ниток на краях. Все равно пленка сама по себе достаточно жесткая.

Как обтягивал воздушный змей. Сначала закреплял лист обшивки на одной из четырех продольных реек (мебельным стэплером . Потом оборачивал обшивку вокруг каркаса, закрепляя ее на рейках тем же стэплером. Потом делал не очень красиво, зато более менее надежно: наклеивал кусок скотча на обшивку, там где проходит рейка и заворачивал его на деревянную рейку. Сверху еще раз прихвачивал скотчем и на обшивке и на рейке. При старании — можно было даже сделать красиво. Зачем это надо — чтобы обшивка не смещалась относительно реек.

Кстати, во время обшивки нужно следить, чтобы сечение змея оставалось строго квадратным. Иначе змей будет уводить в сторону. Ведь леер крепится на одной из четырех реек. На рисунке сверху красными точками показаны места крепления леера, красными линиями — сам леер. Длина ниток: 1 — 20-30см (регулируется), 2 — 40см, ну а длина третьей нитки — это уж сами

В результате получилась этакая непонятная, чуточку страшная, черная штука. Если что, черная непонятная штука — справа, а слева я — для масштаба

Испытания коробчатого змея

С испытаниями чуток не повезло, в день постройки ветра почти не было. Ну а конкурс уже был на утро следующего дня. Ну, значит пойдем без испытаний.Хотя, пробежка с леером показала, что змей в воздухе держаться будет.

В день конкурса на школьном стадионе было полным полно всяких змеев. Разных типов, расцветок. Наш с сыном коробчатый змей был не единственным, хотя и самым большим из всех. Демонстрация чуть не сорвалась, по моей вине. Я совершенно не подготовил сына к запуску, ведь ему нужно было рассказать — что делать. Пришлось укладываться в несколько минут, рассказывая что делать, когда змей вильнет в сторону или вообще будет падать.

На регистрации пришлось доказывать, что наша школа ошиблась, записав нас в экспериментальную категорию (а надо было сразу говорить ). Потом еще оказалось, что нужно было приходить с чертежами. Ну та ничего — размеры змея частично компенсировали и его кривой вид, и отсутствие чертежей.

А потом пришло время запусков. Надо сказать, что сын отлично справился с коробчатым змеем (и это без подготовки и тренировочных запусков ) и провел три успешных запуска, необходимых для участия. Видео запусков не было, к сожалению, по причине севшего аккумулятора в камере . Единственное видео — перед конкурсом, когда народ пробовал свои конструкции в небе. А во время конкурса — змеев в небе было на порядок больше

Итог — четвертое место в номинации «коробчатые змеи». Вполне неплохо, учитывая, что там было много куда более достойных конструкций

Авария коробчатого змея

Ну неинтересно без аварий Во время конкурса ветер был все же слабоват (2-3 м/с). Поэтому, дождавшись сильного ветра на следующий день — пошли запускать змей все вместе.

Змей очень стабильно удерживался на высоте под напором ветра. Из недостатков — сказывалось отсутствие нормального держателя — бечевка очень резала руку при разматывании (держатель был, но очень неудобный).

«А где же авария?!» — напомнит кто-то. Вот про аварию сейчас речь и пойдет. Дело в том, что свою видеокамеру я выключил за пару секунд до аварии Долго горевал, пока не вспомнил, что жена тоже ведь снимала видео на свой мобильный!

Поэтому вот вам еще одно видео:

Ну да — авария не слишком впечатляющая — просто при сильном рывке ветра — лопнул леер И змей, кувыркаясь в воздухе полетел в сторону ближайшего дома. Правда, не долетел и упал в нескольких метрах от него. Из последствий — лопнула одна из продольных реек.

КайтВлад

Небо для всех!

• Страница 3 из 12
• «
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• …
• 11
• 12
• »

Владислав, я бы рекомендовал крепить леер в точках Л4 и Л2. Непосредственно к нижней рейке. Например, сделав на конце уздечки петлю, накидав несколько оборотов стопорного узла на рейке и потом всё это для закрепления промазав клеем. Промазывать не особо обязательно, на шершавой рейке схватывающий узел оборота на три держит крепко. Потом через парус нагрузка перераспределится на остальной каркас.

Далее, крепить змей Вашей конструкции на трёх точках с целью заставить его как-то стабилизироваться в поперечном направлении не совсем верно. Такой змей стабилизируется набегающим потоком воздуха. Если же принудительно поставить его «криво», то змей поведёт в сторону — вплоть до выхода из «окна». Такой же эффект может дать поперечная несимметричность конструкции — проверьте на всякий случай.

Если ветер был такой, что порвал леер, то отказ змея идти вверх обусловлен, скорее всего, неверной регулировкой уздечки. Я бы рекомендовал просто навязать на ней «восьмёрок» либо других узелков с большим поперечным сечением через 20-25мм так, что бы крайние узелки при креплении леера выставляли змей в диапазон 5 и 45 градусов. При запуске начинаете подбор с узла под самый сильный ветер — не хвалило ветра, пробуем дальше.

В идеале такой змей легко идёт вверх с пробежкой при запуске метров в 5. То есть разматываете метров 25 леера, отходите «на ветер», руку вверх — и спурт. Если не пошёл сразу, то лучше спустить и поколдовать с уздечкой.

Да, по поводу веса. 1 кг для такого змея — запредельно. Попробуйте всё-таки его завесить. На те же напольные весы поставьте сначала ведро с водой, скажем, а потом на это ведро положите ещё и змей. И огласите разницу в получившихся показаниях весов. Мне кажется, что Вы его чуть перетяжелили, если он с 3м/с не взлетает.

Да, и ещё дополню. Посмотрел картинки из Вашего альбома, есть несколько наблюдений. Во-первых, уздечку рекомендовал бы сделать подлиннее. Хотя бы в размер длинны лонжерона. Мне кажется, что на фото она у Вас сильно короче. Во-вторых, мне кажется, что змей у Вас слаб в поперечной жёсткости. Во всяком случае, на фото лонжероны не параллельны. Если не хватает жёсткости, обеспечиваемой креплением змея к парусу, желательно сделать дополнительное усиление растяжками. Как на схеме, предоставленной выше Сергеем.

Сорри, что всё сумбурно написал.

Коробчатый воздушный змей (разборный)

Данная статья описывает создание разборного коробчатого змея из доступных материалов. Сделать такого змея можно за один вечер. А если найти помощника, то в тот же день змея можно и опробовать, если будет позволять погода.

Материалы и инструменты:
— пакеты с ручками — 8 пакетов (позаимствовал на работе)
— оконные штапики — длиной 1500 мм — 8 штук (есть в любом строительном магазине)
— прозрачный и двухсторонний скотч
— крепкая капроновая нить — 1 моток
— толстые нитки — 1 моток
— маркер для дисков
— клей ПВА
— резинки для денег — 9 штук
— канцелярские скрепки
— толстая леска (из рыболовных магазинов)
— рыболовная катушка
— ножницы, резак, металлическая линейка, шуруповерт с тонким сверлом
— кроме того, понадобится достаточно большая рабочая поверхность (например, лист ДВП на диване)

Шаг 1. Раскрой пакетов.
Пакеты обрезаем резаком по краям, сделав отступ на 1 см, и распрямляем на поверхности. Ручки пока не отрезаем.

Ориентируясь по ручке определяем центральную ось пакета, и прочерчиваем линии, по которым будет проходить нить и загибаться пакет (расстояние между линиями — 340 мм). Отрезаем часть пакета с ручкой, отмеряем 714 мм, проводим линию и за пределы этой линии клеим полоску двухстороннего скотча.

Данная часть должна быть длиной 714 мм, но к ней прибавляется еще ширина скотча, следовательно всего длина одной такой части будет около 750 мм.
Таких частей необходимо изготовить восемь штук.

Дальше соединяем по 4 части вместе, склеивая два длинных листа, как на рисунке-чертеже.
На каждом листе посередине соединяющего пакеты шва, чертим линию, по которой будет проходить лонжерон. Кроме того, в данном месте будут располагаться узлы нити.

Шаг 2. Вклеивание нити.
Укладываем капроновую нить.

Узелки надо завязывать аккуратно и точно, чтобы они располагались точно по линии, иначе змей будет перекошенным. Когда все узелки будут завязаны, приклеиваем нить небольшими кусочками скотча.

Края пакетов загибаем по нитке внутрь. Клеим их на двухсторонний скотч через равные промежутки. Полотно лучше фиксировать журналами, книгами или инструментом.

После того, как обе нити приклеены и края заклеены с обеих сторон, фиксируем края по всей длине дополнительно скотчем, чтобы сделать края полотна более прочными. Можно соединять полотно в кольцо (на двухсторонний скотч). Аналогично делаем второе кольцо обшивки и переходим к изготовлению лонжеронов.

Шаг 3. Лонжероны.
Берем 4 прямых, без сучков, штапика, длиной 1212 мм.

Откладываем в сторонку для высыхания клея и приступаем к изготовлению распорок.

Короткие продольные распорки лучше подбирать по размеру, так как они могут быть немного меньше, чем на схеме. В одиночку это делать очень непросто и можно порвать обтяжку, а потому зовите на данном шаге помощника.

Шаг 5. Сборка змея.
Когда клей высохнет, приступаем к сборке змея.

Зовем помощника, чтобы он помогал держать змея, и вставляем внутрь сначала длинную распорку. Затем берем короткую и крест-на-крест вставляем ее, растягивая свободной рукой обшивку. Чтобы распорки не выгибало, вставляем в центральные отверстия разогнутую скрепку и загибаем ее концы снаружи. Больше ничем крестовину фиксировать не нужно, — если размеры подобраны правильно, ее будет фиксировать сила натяжения обшивки.
Переворачиваем змея и повторяем эти действия на другом конце.

Шаг 6. Уздечка.
Уздечку делаем из капроновой нити, желательно переплести несколько нитей для повышения прочности. К лонжеронам ее крепим аналогично обшивке — смазывая клеем ПВА места крепления, а сверху заматываем нитками. Не забываем сделать амортизатор — это своеобразная петля из резинок для денег в нижней части уздечки, чтобы при сильных порывах ветра уздечка растягивалась и змей менял угол расположения к потоку воздуха.

Все, змей готов. Привязываем леску к уздечке и отправляемся в поле. Очень рекомендую брать с собой помощника, потому что при сильном ветре в одиночку поднять этого змея еще можно, а вот спустить — очень тяжело.

Рыболовную катушку лучше привязать, например нейлоновыми стяжками, к небольшой палке-рукоятке, для удобства.

В сложенном виде змей занимает очень мало места и легко помещается в багажнике легковой машины.

Небольшое видео полета (в поле был один, снимал как мог):