Как сделать летающий мотоцикл своими руками

Лопасти и шарниры

Шарниры располагаются в очень строго определенной последовательности на определенном расстоянии от центра. Вначале идет горизонтальный, далее вертикальный, а в конце осевой шарнир.

К чему все это? А вот к чему. Лопасти винта вращаются вокруг оси по часовой стрелке. При положении 90 градусов скорость, с которой двигаются лопасти в отношении потоков воздуха, является максимальной. Она складывается из той, с которой вращается винт, и непосредственно скорости воздуха, идущего навстречу машине.

На противоположной стороне данное значение минимальное. Оно от воздушного потока. Казалось бы, такая разность скоростей не может способствовать подъему летательного аппарата в воздух. Но нет. Так как лопасти закреплены на втулке посредством гибких элементов, то вместо опрокидывания машины остается лишь сменить угол наклона.

Процесс подъема геликоптера в небо и сам полет происходит вследствие того, что изменяется угол атаки лопастей. Это синхронизируется с тягой двигателя. Чтобы можно было синхронизировать работу лопастей и моторов, был изобретен так называемый автомат управления углом атаки, или элемент перекоса. Данный узел обладает достаточно сложной конструкцией. Поэтому самодельный автомат перекоса вертолета сделать не так уж просто. Хотя чертежи этого узла существуют.

Какие требования предъявляются к сверхлегким ЛА

Когда данная сфера деятельности только начинала развиваться, многие люди допускали множество ошибок в конструкции или пренебрегали какими-либо важными требованиями, без учета которых полет был невозможен. По этой причине многим так и не удалось запустить свой собственный аппарат. Однако несколько десятков лет назад, Министерство авиации выпустило сборник определенных требований, предъявляющихся к сверхлегким летательным аппаратам. Их довольно много, однако среди них можно выделить несколько наиболее важных.

• Устройства, собранные своими руками, обязательно должны быть простыми в управлении, простыми в управлении при посадке, а также взлете. Кроме того, использовать какие-либо методы управления, кроме традиционных, строго запрещено.
• Если двигатель сверхлегкого самолета по какой-либо причине выходит из строя, его конструкция должна обеспечивать планирование и плавную посадку.
• Максимальный допустимый разбег летательного аппарата до взлета — не более 250 метров. Минимальная скорость во время разгона должна быть не меньше 1,5 м/с.
• Усилия, прилагаемые на ручку управления, должны находиться в пределах от 15 до 150 кгс в зависимости от сложности исполняемого маневра.
• Фиксаторы для рулевых плоскостей должны выдерживать нагрузку минимум в 18 единиц.

Изготовление моделей самолетов

Среди основных преимуществ таких моделей сильно выделяется то, что управлять самолетом, как это делают уже опытные летчики, не составляет труда, так как само управление достаточно простое. Это особенно заметно в тех случаях, если удельная нагрузка на крыло не превышает 30-40 кг/м2. Кроме того, высокопланы отличаются тем, что у них прекрасные взлетно-посадочные характеристики, они устойчивы. Кроме того, кабина спроектирована таким образом, что она создает оптимальный обзор того, что происходит внизу. Другими словами, более оптимальной модели для самостоятельного строительства просто не найти.

Следует более подробно рассмотреть одну из наиболее удачных моделей — высокоплан, который был спроектирован В. Фроловым.

Крыло для такого самолета было изготовлено из таких материалов, как сосна и фанера, фюзеляж для самолета был выполнен из стальных труб, которые были соединены при помощи сварки. Все конструктивные элементы самолета были изготовлены полностью обтянуты полотном с использованием классической технологии в авиастроении. Колеса для шасси были подобраны достаточно большие. Сделано это было для того, чтобы можно было без проблем взлетать с грунтовых и неподготовленных площадок. В качестве силового агрегата, то есть двигателя, использовался 32-сильный двигатель на базе МТ-8.Он был снабжен такими элементами, как редуктор и воздушный винт большого диаметра. Взлетная масса самолета при такой конструкции и двигателе составила 270 кг, полетная центровка 30% САХ. При всех этих показателях удельная нагрузка на крыло составляла 28 кг/м2. Ранее уже говорилось, что управлять самолетом, как опытные летчики значительно проще, если нагрузка не будет превышать 30-40 кг/м2. Максимальная скорость летательного аппарата составила 130 км/ч, а его посадочная 50 км/ч.

Самолет из картона

Поделка самолет из картона делается примерно так же как из бутылки. Только вместо бутылки берется картон и сгибается так, чтобы получился салон самолета. Он может иметь круглую или прямоугольную форму. Тут все зависит от желания конструктора.

Можно даже использовать втулки от туалетной бумаги. Вот только к хвосту их надо немного сжать. Для этого в картоне прорезываются полоски, и все излишки материала убираются внутрь поделки. Сверху можно приклеить бумагу, которая удержит картон в требуемом положении.

Сильно скошенный нос и отогнутые назад крылья помогут сделать военный самолет.

Из картона вырезаются хвост, крылья и винт. Все это приклеивается в нужных местах с помощью клея или скотча. После чего поделка раскрашивается в желаемые цвета.

Устройство и характеристика

Перемещение в воздухе происходит с помощью двух бензиновых
двигателей, с которыми соединены винты с большими лопастями. Такие параметры
позволяют подниматься летающему мотоциклу на высоту до 3 км, и лететь со
скоростью 200 км в час. Но такая высота не требуется, поэтому ее ограничивают
до 5 метров.

Если залить полный бак бензина (30 л), то можно пролететь до
150 км. Кроме этого есть варианты конструкции с электрическими двигателями. Для
безопасности летающий мотоцикл снабжают парашютами.

Китайцы в 2016 году также представили свою конструкцию. Ее
достоинством стало то, что на использование не нужна лицензия. Управление
осуществляется всего двумя командами пилота: «взлет» и «посадка», аналогично
квадрокоптерам. Команды передаются с мобильного устройства. Вес такого
воздушного мотоцикла не более 200 кг.

Наибольшая высота – 3,5 км, привод электрический,
установлено 4 пары винтов. Зарядка происходит в течение 2 часов, и хватает ее на
20 минут полета. Китайский аэроплан-мотоцикл оснащен кабиной для одного пилота.
Также можно перевозить небольшие вещи. По утверждениям изобретателя, даже при
возникновении поломок в воздухе, обеспечивается мягкая посадка.

Распространенные образцы

Один из наиболее распространенных чертежей самолетов — это одноместный легкий подкосный моноплан с высокорасположенным крылом и тянущим воздушным винтом. Данная модель самодельного летательного аппарата впервые стала появляться еще в 1920 году. С тех пор схема, конструкция и прочее практически не изменились. Готовый же образец сегодня считается одним из наиболее испытанных, надежных и конструктивно отработанных. Именно из-за всех этих преимуществ, а также из-за простоты чертежей самолета он является почти идеальным вариантом для строительства своими руками, особенно начинающим мастером. За длительный период эксплуатации и сборки таких воздушных судов они приобрели характерные черты. Их отличают такие конструктивные признаки, как деревянное двухлонжеронное крыло, фюзеляж самолета стальной сварного типа, обшивка из полотна, шасси пирамидального типа, кабина закрытого типа с автомобильной дверью.

Далее стоит отметить, что есть небольшая разновидность данного типа самолета, которая использовалась в 1920-1930-е годы. Разновидность летательного аппарата называлась «парасоль». Данная модель была высокопланом, у которой было крыло, закрепленное на стойках и подкосах над фюзеляжем самолета. Такая разновидность высокоплана встречается и в нынешнем любительском самолетостроении. Однако если сравнивать с обычной стандартной моделью, «парасоль» используется куда реже, так как с конструктивной точки зрения изготовить такой аппарат куда сложнее, а по своим аэродинамическим характеристикам он уступает стандартному самолету. Кроме того, в плане эксплуатации они также хуже, а доступ в кабину такого агрегата достаточно сильно затруднен, что ведет к затруднительному использованию аварийного способа покидания кабины.

Другие самодельные аппараты

Далеко не все предпочитают самодельный вертолет на пульте управления. Некоторые любители техники предпочитают собирать вполне серьезные машины. Они выглядят почти как настоящие геликоптеры, просто изготовлены в большинстве достаточно кустарно. Но это все-таки хобби.

Например, парень из Нигерии, который учится на физическом факультете, увлекается тем, что разбирает на запчасти старую автомобильную технику и собирает из этого настоящий самодельный вертолет. Чертежи парень разрабатывает также сам.

Про очередное свое детище нигерийский физик говорит, что собирал машину порядка восьми месяцев. Этот аппарат поднимался над нигерийскими землями более 6 раз. В качестве материала был использовать алюминиевый лом.

Данный плод инженерной мысли оснащен мотором от автомобиля «Хонда». Двигатель имеет мощность в 133 л. с. В кузове установлены сидения от «Тойоты». Другие комплектующие были от «Боинга», который терпел крушение неподалеку.

Еще один самодельный вертолет из бензопилы стал возможностью для заключенного организовать побег из тюрьмы. Правда, конструкция его была проста до банального. Заключенный приделал к бензопиле деревянный винт. Это дало возможность мужчине без труда преодолеть на таком «хеликоптере» более 100 метров.

А 82-летний житель Рязани, несмотря на свой возраст, увлекается авиацией и вертолетостроением. Токарь, фрезеровщик да и вовсе большой мастер собрал свой первый летательный аппарат в 30-летнем возрасте. Он тогда работал на одном из заводов в Алма-Аты. Там он познакомился с одним летчиком, а тот помог ему сконструировать самодельный одноместный вертолет.

Хоть этому вертолету уже порядка 50 лет, старый специалист все еще продолжает конструировать все новые и новые машины. Сегодня со своим сыном он пытается собрать еще одну модель аппарата. Сборка началась прямо во дворе, затем переехала в гараж.

В Харькове тоже живет один любитель вертолетной техники. Конечно, на его машине нельзя полетать над землей. Его вертолет оснащен автопилотом, а управление осуществляется по радиоканалу. Эта конструкция отличается наличием автопилота. Вертолет может облететь по 200 точек по заранее заданному маршруту, а также вернуться туда, откуда аппарат взлетал ранее.

Детали простых самолетов

Стоит рассмотреть некоторые конструктивные особенности данных моделей.

Обычный высокоплан с названием «Ленинградец» имеет следующие показатели.

Двигатель для такого легкого одноместного самолета имеет мощность в 50 л.с., а модель называется «Цюндапп». Площадь крыла у готовой модели должна быть равна 9,43 м2. Взлетная масса не должна превышать 380 кг

Это очень важно, особенно при выборе кресла пилота. Масса пустого аппарата обычно составляет примерно 260 кг

Максимальная скорость, которую может развить воздушное судно, 150 км/ч, а скороподъемность у земли равна 2,6 м/с. Максимальная продолжительность полета составляет 8 часов.

Для сравнения, стоит рассмотреть «парасоли». В данном случае будет представлен разбор модели с названием «Малыш».

Двигатель устанавливается модели ЛК-2, мощность которого 30 л.с., что уже делает его менее мощным, чем стандартная модель. Площадь крыла также уменьшается до 7,8 м2. Взлетная масса данного летательного аппарата составляет всего 220 кг, что включает кресло пилота и самого пилота, вес силовой установки, фюзеляжа и других конструктивных элементов. Несмотря на то, что взлетная масса существенно меньше, чем у «Ленинградца», максимальная скорость составляет всего 130 км/ч.

Получение знаний

Построить самолет своими руками — это трудоемкое и длительное занятие, однако оно вовсе не такое трудное, как кажется на первый взгляд. Многие начинающие мастера, которые хотели бы попробовать своим силы, думают о том, что они не умеют красить, клепать и варить. На самом же деле обучиться всем этим навыкам достаточно просто, потребуется лишь немного времени.

Здесь важно рассматривать задачу в таком ключе. Домашний самолет, своими руками построенный, — это механическое устройство с минимальным набором электрики, а также полным отсутствием сложных гидравлических частей

Все это можно изучить и собрать самостоятельно.

К примеру, какой двигатель на самолете? Самый стандартный двигатель для воздушного судна состоит из таких же конструкционных частей, как мотоциклетный или лодочный. Это наиболее простые и стандартные модели, которые отлично подойдут для строительства первого самодельного летательного аппарата. Далее следует практическая часть сборки. Клепка — это достаточно простой процесс, который можно освоить буквально за один день. Что касается работы со сварочным аппаратом, то здесь также все просто, придется лишь потратить больше времени на обучение, чтобы сварочные швы имели хорошие показатели и были достаточно ровными. Что касается каких-либо работ с древесиной, то она применяется в обычной жизни достаточно часто, а потому техника ее обработки, а также инструменты для выполнения всех необходимых операций не составляют труда в освоении и приобретении.

Характеристики “Жук-44”

Бак на 40 литров, его хватит примерно на 2 часа. Анатолий рассказывает, из чего состоит его чудо-аппарат. Обычная тележка, два крыла и силовая установка с двигателем. Экспериментальная модель требует большого терпения и времени. На разработку и изготовление уходит от 1,5 до 2 лет.

Любимым хобби Анатолий Жуков занимается с 1976 года. Тогда он создал Дельтаклуб в Уфимском авиационном институте. В 1980 году, имея образование УГАТУ он начал изобретать свои самодельные летательные аппараты. Тогда ему пришла в голову казалось бы безумная идея – снабдить дельтаплан двигателем. Сейчас на счету изобретателя уже более двадцати моделей. С каждым разом они становятся все более универсальными и безопасными. А. Жуков: “Сначала делали трехколесные дельтапланы, на них я два раза кувыркнулся. То есть они не очень устойчивые на взлете и посадке.”
К изобретателю часто наведываются гости из-за рубежа. Ведь аналогов таких аппаратов не найти во всем мире. Приезжали из Китая, Абхазии, США. Самая последняя модель, изобретенная Анатолием “Жук-44”. У нее двигатель от автомобиля ВАЗ с мощностью 90 лошадиных сил. Работает Жук на обычном 95-м бензине. Изобретатель сетует: увлечение захватывающее, но уж очень затратное. Зато на такой машине можно проехать 200 км (с двумя топливными баками) и Анатолий уже придумал как увеличить дальность полета.

Есть и альтернативные разработки других авторов (например вертолет).

ВЕРТОЛЕТ ИЗ ПОДРУЧНЫХ СРЕДСТВ

Увлечение 75-летнего авиаконструктора-любителя из Баксана сыновья и супруга не поддерживают. Время и деньги на ветер, считают они. Но, несмотря на это, жизнь Сафарби Батыргова прекрасна. Он увлечен, взволнован и уверен, что обязательно добьется своей цели.

Для воплощения мечты в ход идет все, что под рукой: дизельный двигатель старенькой иномарки, шкив и ремень безопасности от стиральной машины. Чтобы увеличить обороты двигателя великолепно подойдут детали отделки железной кровати времен 50-х годов.

Он тянется к небу и авиации еще со школьной скамьи. Но жизнь сложилась так, что нужно было помогать семье. После десятилетки Сафарби пошел работать: сначала на стройках, потом из-за болезни ног устроился банщиком.

Свой первый вертолет, правда, деревянный, он сконструировал прямо во дворе бани. Но летать ему не позволили, а вертолет в целях безопасности изъяла милиция. С тех пор прошло тридцать лет. Теперь на смену деревянной пришла железная птица.

«Расчеты у меня все в голове! Ни одного чертежа нет. Все я знаю!» — уверен конструктор.

Однако вероятность того, что детище Сафарби хотя бы на полметра поднимется над землей, очень низка. Тем не менее, свой первый полет конструктор намерен осуществить во что бы то ни стало.

Основа летательного аппарата

Итак, изготовление автожира своими руками необходимо начинать с основы. Ключевыми деталями этого устройства будут три дюралюминиевых силовых элемента. Первые две детали — это килевая и осевая балки, а третий — это мачта.

К килевой балке спереди необходимо будет добавить управляемое носовое колесо. Для этих целей можно использовать колесо от спортивного микроавтомобиля

Важно отметить, что эта деталь должна быть оснащена тормозным устройством

К концам осевой балки с обеих сторон также нужно прикрепить колеса. Для этого вполне подойдут небольшие колеса от мотороллера. Вместо колес можно монтировать поплавки, если планируется использовать автожир как средство для полета на буксире за катером.

Кроме этого, к концу килевой балки нужно добавить еще один элемент — ферму. Фермой называют треугольную конструкцию, которая складывается из дюралюминиевых уголков, а после усиливается прямоугольными листовыми накладками.

Можно добавить, что цена автожира довольно высока, а его изготовление своими руками не только реально, но и помогает хорошо сэкономить.

Подбор модели

Во-первых, сразу стоит отметить то, что построить самолет, как это делают другие мастера, не совсем реально. Все дело в том, что каждый человек имеет индивидуальный почерк пилотирования, из-за которого нельзя основываться на чужом опыте во время выбора модели. Во-вторых, многие начинающие конструкторы загораются желанием творить после того, как увидят в небе просто достаточно красивые и изящные модели. Основываться лишь на внешнем виде самолета — это крайне плохо. Основным критерием выбора модели должна быть цель его строительства и будущего использования, а не эстетическая составляющая.

Выбор правильной модели важен еще и потому, что использовать ее можно будет только для тех целей, для которых она предназначена. Допустим, построить самолет как средство для воздушного туризма — это одно. Но после его завершения и эксплуатации можно обнаружить, что человеку гораздо ближе обычный вылет на пикник куда-нибудь в горы, к примеру, а для этого потребуется уже совсем другая модель. Все это говорит о том, что прежде, чем перейти к какой-либо практической части, необходимо полностью обдумать и четко определить, для каких именно целей будет использоваться воздушное судно.

Естественно, что прежде чем перейти к строительству, необходимо провести еще несколько подготовительных работ. Нужно провести полный анализ конструкции будущего самолета. Если такую конструкцию кто-либо уже воплощал в жизнь, то стоит связаться с этим мастером и поинтересоваться успехами летательного аппарата

Также важно помнить, что если будет выбрана модель, в которой детали и узлы будут иметь устаревший тип, то приобрести их и организовать доставку при необходимости гораздо труднее и дороже. Детали для моделей, которые пользуются спросом в данное время, будут доступнее

Рама для автожира

Как говорилось ранее, рама самодельного автожира состоит из трех элементов — килевой и осевой балки, а также из мачты. Изготавливаются эти детали из дюралюминиевой трубы, с сечением 50х50 мм, а толщина стенок должна быть 3 мм. Обычно такие трубы используются в качестве основы для окон, дверей, витрин магазинов и т.д.

Если не хочется использовать этот вариант, можно сконструировать автожир своими руками при помощи коробчатых балок из дюралюминиевых уголков, которые соединяются при помощи аргонодуговой сварки. Лучшим вариантом материала считается Д16Т.

При установке разметки для сверления отверстий необходимо следить, чтобы сверло только коснулось внутренней стенки, но не повредило ее. Если говорить о диаметре требуемого сверла, то он должен быть таким, чтобы модель болта Мб входила в отверстие как можно плотнее. Проводить все работы лучше всего электрической дрелью. Использовать ручной вариант здесь неуместно.

Затраты денежных средств

Сколько стоит построить самолет? Естественно, что после установки цели, принятия решения о модели самолета, после подбора места и распределения времени, следующий вопрос заключается именно в финансовой части проекта.

Дать однозначный ответ на вопрос о стоимости самолета не получится, так как все модели разные, а значит и материалы, и качество, и количество сильно отличается. Можно лишь сказать, что в среднем тратится от $50 000 до $65 000 (около 3-4 млн руб.). Однако реальная сумма может быть как значительно выше, так и значительно ниже. Строим самолет — это достаточно простая фраза, которая требует серьезного подхода не только к практической части, но и к финансовой. Проще всего будет рассматривать данное действо, как выплату кредита. Другими словами, необходимо заранее оценить общую стоимость проекта, разбить ее на части, после чего можно будет тратить запланированную сумму денег каждый месяц на покупку необходимых деталей, инструментов и т.д.

Еще один важный фактор — это понимание того, что не обязательно устанавливать на самолет то, что не понадобится для полета. Самый простой пример — фонари для полета ночью. Если такие прогулки не намечаются, то и освещение нет смысла покупать. То есть правильно поставленные цели помогут сэкономить и значительное количество денежных средств. Можно сэкономить на установке приборов, если таковые не понадобятся для полета. Строительство самолетов требует обязательной установки винта. Существуют модели постоянного шага и постоянной скорости. Первая модель стоит примерно в три раза меньше, чем вторая, но при этом не так уж и сильно проигрывает винту постоянной скорости в экономичности полета.

Требования к конструированию летательного аппарата

Поскольку летательный аппарат — это средство повышенного риска, то при проектировании конструкции ЛА не допускается использование материалов, сталей, тросов, метизов узлов и агрегатов неизвестного происхождения. Если в конструкции применяется древесина, то она обязана быть без видимых повреждений и сучков, а те отсеки и полости, в которых может скапливаться влага и конденсат, обязаны быть оборудованы дренажными отверстиями.

Использование гнутых труб и тяг крайне нежелательно, особенно в тех случаях, когда на них приходится высокая нагрузка на сжатие/растяжение. Все резьбовые крепления должны иметь контровку, а подвижные шарнирные соединения в обязательном порядке должны быть оборудованы механическим стопором. Гроверы и самоконтрящиеся гайки не применяются. Тросы не могут иметь узлов и повреждений жил и должны быть обработаны антикоррозионным составом.

Шаг 2. Определение основных деталей самолёта

Эскиз самолёта в боковой проекции

Эскиз самолёта в виде сверху

Я стал анализировать объём работы, и насколько детальной у меня будет модель. И вот, что у меня получилось.

Уровень механизации крыльев:

• Закрылки – плоскости управления внутренней секцией крыла, предназначенные для увеличения подъемной силы, создаваемой крыльями для координации траектории при взлёте и посадки
• Элероны — поверхности управления наружной секцией крыльев для контроля крена
• Руль высоты – управляющие плоскости горизонтального стабилизатора, используемые для управления тангажом
• Горизонтальный стабилизатор – обеспечивает продольную устойчивость самолёту
• Крылья сборные, состоят из лонжеронов и нервюр, на конце имеют законцовки

Уровень проработки фюзеляжа:

• Емкость и уровень разряда батареи
• Капот мотора – покрытие моторной части самолёта сразу же за обтекателем
• Жалюзи мотора – покрывают верхнюю часть фюзеляжа за капотом
• Ферменные конструкции внутри фюзеляжа, которые создают поперечное сечение, как каркас на корабле
• Руль направления – орган управления вертикальным стабилизатором для управления по курсу

Также я решил сделать:

• Хвостовое колеса – колесо, расположенное в хвостовой части самолёта, чтобы позволить ему маневрировать по земле. Обычно у радиоуправляемых самолётов это колесо привязано к хвосту.
• Главное шасси – посадочное шасси, созданное для удержания веса самолётов на посадке
• Обтекатель – носовая часть самолёта, которая одевается на карданный вал двигателя и пропеллера, чтобы придать носу обтекаемую форму

Шаг 6. Определение веса

Следующий шаг в планировании проекта — это определение веса. Этот этап даст понимание о реализме модели и насколько она жизненна. Я рекомендую Вам составить таблицу, чтобы быстро перебрать возможные варианты конструкции (например, такую, как моя таблица «Расчёта веса»).

Во-первых, начните перечислять компоненты, которые входят в вес самолёта, например, сервоприводы и приемники. Потом оцените полный вес самолёта, и разложите его по частям на вес крыла, хвоста, фюзеляжа, шасси и системы питания. На данном этапе будет видно, сколько потребуется питания для модели и какой у неё будет вес. Если вес самолёта окажется избыточным, то увеличится площадь крыла, а конструкцию самолёта нужно будет пересматривать. В дополнение на этом этапе нужно будет оценить, насколько быстро модель будет набирать взлетную скорость. Для этого используйте уравнение подъемной силы, приведенное на рисунке и в таблице, и подставьте в него значения аэродинамического коэффициента максимальное для вашего профиля, либо консервативное значение равное 1,1.

Как построить высокоплан. Чертежи и схемы моделей

Самый простой вариант моторного летательного аппарата – моноплан с тянущим моторным винтом. Схема достаточно старая, но проверенная временем. Единственный недостаток монопланов в том, что в аварийных условиях покинуть кабину довольно затруднительно, мешает монокрыло. Зато по конструкции эти аппараты очень просты:

• крыло выполняется из дерева по двухлонжеронной схеме;
• рама стальная сварная, некоторые используют клёпаные алюминиевые каркасы;
• обшивка комбинированная или полотняная полностью;
• закрытая кабина с дверью, работающей по автомобильной схеме;
• простое пирамидальное шасси.

На чертеже выше представлен моноплан Малыш с 30-сильным бензиновым двигателем, взлётная масса составляет 210 кг. Самолёт развивает скорость 120 км/ч и имеет дальность полёта с десятилитровым баком около 200 км.