Как сделать кабину самолета
Несколько простых способов сделать фонарь (кабину) для авиамодели
Подавляющее большинство тонкостенных деталей для самодельных авиамоделей изготавливается методом формовки из стеклоткани, либо вытяжкой из листовых термопластичных пластмасс. В последнее время спектр доступных материалов для работы над капотами, обтекателями колес и подобными деталями изменился и намного расширился. Одновременно с появлением полистирола и ABC-пластика многие из ранее популярных технологий стали отходить на второй план. Так, круг применения композиционных материалов ограничился лишь высоконагруженными деталями (фюзеляжи кроссовых планеров и больших моделей самолетов, корпуса вертолетов). В серийно выпускаемых наборах вся формованная листовая «мелочевка» стала пластмассовой.
Из современных распространенных термопластов наиболее прочен ABC-пластик, который сейчас несложно купить и в некоторых модельных магазинах. У него есть одно важное преимущество, — он не растворяется ацетоном. Но купить этот пластик даже в Москве — дело непростое. Легче достать листовой полистирол толщиной 1-1,5 мм. Он, хотя и не так прочен, как ABC-пластик, в большинстве случаев удовлетворяет всем требованиям моделистов.
Сразу отметим, что имеющийся в продаже листовой полистирол обладает гораздо большей вязкостью и пониженной хрупкостью по сравнению с привычными бытовыми полистиролами, а также что он великолепно клеится циакринами.
Обычно применяется полистирол белого цвета. Для копий лучше поискать серебристый. Окрашенные детали из пластика такого цвета принимают очень реалистичный вид по мере износа покрытия. Для изготовления прозрачных деталей все же лучше всего подходит оргстекло толщиной 1-1,5 мм. Но здесь можно вспомнить и о прозрачном полистироле, хотя его светопроницаемость несколько хуже.
На фабриках и в более-менее оборудованных мастерских для вытяжки пластмасс чаще всего используется вакуумный метод. В нынешние времена все вакуумные насосы, которые можно было приватизировать уже приватизировали, а то, что можно купить, стоит дорого. Поэтому рассмотрим самую что ни на есть «домашнюю» технологию.
В качестве оснастки, в первую очередь, необходима болванка (пуансон). Изготавливают ее из липы, бальзы или плотного пенопласта. Бальзовую болванку необходимо загрунтовать для упрочнения поверхности. Подходящий грунтовочный состав можно приготовить, добавив в нитролак тальк (или детскую присыпку, которую покупают в аптеке). При увеличении содержания талька получается шпаклевка, с помощью которой легко исправить дефекты поверхности. Если используется плотный пенопласт, необходимо покрыть болванку паркетным лаком или эпоксидной смолой, разведенной ацетоном.
Рабочие поверхности болванки следует натереть стеарином (свечкой) или полиролью, подождать около часа и слегка растереть шерстяной тканью. При этом штампуемая пластмасса будет легче скользить по поверхности пуансона и одновременно уменьшится местное утончение материала.
Существует несколько способов вытяжки, каждый из которых требует своей дополнительной оснастки.
Первый способ. Применяется для неглубокой вытяжки небольших деталей. (Здесь и далее предполагается, что изделия имеют только положительную кривизну по всей поверхности). Лист термопластика с двух противоположных краев обжимается полосками фанеры толщиной 4-10 мм с применением винтов. Двумя плоскогубцами лист удерживается над электрической плиткой, разогревается до пластичного состояния, а затем им вручную обтягивается вся болванка или ее часть. Вместо плоскогубцев можно использовать струбцины, или же в фанерных окантовках сделать специальные ручки, что позволит приложить большее усилие.
Желательно, чтобы при работе температура воздуха в помещении была не ниже 20°С, — при более низкой температуре пластмасса быстро остывает и теряет пластичность. Если после соприкосновения с болванкой материал успевает затвердеть еще до окончания процесса вытяжки, пуансон можно подогреть в духовке до 50-60°С (это не относится к пенопластовым болванкам).
К недостаткам метода относится то, что при нагреве лист сужается посередине, а его края подворачиваются. Это вынуждает выкраивать заготовку с большими припусками.
Второй способ. Из фанеры толщиной 4-10 мм изготавливают рамку с таким расчетом, чтобы через нее проходил пуансон с зазором на сторону, равным 1,2-1,5 толщины пластика. Рабочие кромки рамки должны быть закруглены и тщательно зашлифованы. К рамке прибивают бруски, которые будут служить ее основанием. Ширину заготовки из пластмассы берут в три раза больше размера отверстия в матрице. Пластик нагревают до полного размягчения (при этом он сильно усаживается), накладывают на рамку, и руками или струбциной пуансон продавливают в отверстие матрицы. Не отпуская пуансон, пластмассе дают остыть, после чего снимают с болванки готовую деталь. Общее достоинство данного способа — минимальное утончение материала.
Иногда на изделии образуются складки. Это зависит от формы детали, а может быть вызвано и чрезмерным зазором между матрицей и пуансоном, или недостаточным нагревом пластмассы.
Третий способ. В данном случае изготавливаются две идентичные рамки-матрицы. Штампуемый материал зажимается между ними, как при первом способе. Если нагрев матриц с пластиком будет проводиться в духовке, то рамки могут быть абсолютно одинаковыми. Температуру следует подбирать опытным путем, начиная с 70°С.
Иногда, особенно при небольших размерах детали удобнее нагревать пластик над электрической плиткой. Это позволит наблюдать за изменением состояния материала. В таком случае одна из рамок (калибрующая) должна иметь зазор 1,2-1,5 толщины материала по контуру болванки, а вторая — около 7 мм (матрицу нужно держать над плиткой вниз рамкой с большим зазором). Когда пластик начнет провисать, он готов к вытяжке. Сильное испарение материала с поверхности — признак перегрева. При установке пуансона на столе обязательно используются упоры, предотвращающие излишнюю глубину вытяжки (иначе деталь может получиться слишком утонченной). Для снижения утончения пластмассы затяжку болтов, стягивающих рамки, можно уменьшить, чтобы материал мог выдвигаться в зону вытяжки.
Четвертый способ. Применяется в том случае, когда изделие имеет выступающие элементы или углубления (например, оребрение на капоте). Опять же необходимо изготовить матрицу. Ее внутренние размеры должны быть больше габаритов болван-пуансона на толщину материала. Добиться этого обработкой по шаблонам непросто, поэтому можно прибегнуть к небольшой хитрости. Болванку следует покрыть разделительным слоем (мастика для пола, полироль, стеарин), и затем растереть до блеска. С помощью кисти или распылителя нанести на нее несколько слоев разбавленного эпоксидного клея. Количество слоев надо заранее определить на опытном образце какого-либо материала, чтобы их суммарная толщина была равна толщине пластика после вытяжки (примерно половина ее исходного значения). После отверждения клея поверхность покрывают еще одним разделительным слоем, и оклеивают сначала тонкой, а затем толстой стеклотканью, образуя жесткую корку. Затем полученную матрицу снимают и от болванки отделяют «эквидистантное» покрытие из эпоксидной смолы.
Перед формованием пластика такую оснастку нужно подогреть до 50-60°С (но не более). Лист пластика размягчают над электроплиткой и закладывают между матрицей и пуансоном, сдавливая их струбциной или руками. Этот способ по своим возможностям приближается к вакуумной вытяжке. Если деталь имеет форму тела вращения, оснастку можно выточить из алюминиевого сплава на токарном станке.
На всех представленных рисунках: 1 — пуансон, 2 — лист штампуемого (вытягиваемого) пластика, 3 — фанерная рамка, 4 — плоская очко-матрица, или объемная матрица.
По материалам журнала «Моделизм Спорт и Хобби»
Еще один вариант выдавливания фонаря.
Если следовать инструкции фонарь получиться ровным как задумывалось.
Одним из таких способов я выдавливал фонарь для своего ноблера
Строительство кокпита самолета своими руками
Полёт на своем авиатренажере – удовольствие, которое многие пользователи авиасимуляторов считают вне своих сил. Среди основных причин – стоимость и необходимость больших временных затрат. Но есть и решение: в настоящее время на рынке имеется достаточное количество устройств «plug-and-play» и различных продуктов, которые могут помочь построить авиатренажер любых размеров. Вашему вниманию перевод статьи строителя авиационных тренажеров Хермана Ленферика об опыте самостоятельной постройки, где с одной стороны можно найти информацию об опыте создания тренажеров разной сложности, а с другой – ссылки на интересные ресурсы.
1. Концепция проекта
2. Компоненты авиатренажера (вторая статья)
С чего начать работу над проектом
С самого начала появления на рынке симулятора игры Microsoft Flight Simulator в 1982 году пользователи по всему миру начали создавать закрытые кокпиты, имитирующие кабины настоящих самолетов. Кокпиты становились сложнее и совершеннее с появлением новых версий популярного симулятора. В настоящее время в мире существует развитый рынок узлов и запчастей для самых разных авиатренажеров, а также группы и сообщества их строителей.
Подходы к строительству могут быть разными
Кокпит Lentosimulaattori на основе Cessna172
Подходы к созданию проектов кокпитов отличаются друг от друга в зависимости от их назначения и задумки. Некоторые энтузиасты стремятся к полному подобию тренажера и кабины самолета, как вариант, часто в качестве основы используется настоящая кабина. Вот примеры такого подхода: Project 727, F15 sim, Bell 206B, Lentosimulaattori.
Другие строители фокусируются на схожести внутреннего пространства кабины: Ian, ConnieSim, CessnaSim, 777 Blog, Hoddo, 747-400.
Некоторые создают кокпиты самолетов по оригинальным чертежам и из таких же материалов: SimHardware.
Многие строители делают тренажеры в развлекательных целях, и степени подобия не придается большой важности, лишь бы напоминало чем-то кабину: Beech 1900D, GLAHBC.
Тренажеры на подвижной платформе составляют отдельную группу тренажеров из-за особенностей внешнего вида: JimsPage.
Наконец, отдельная группа энтузиастов делает упор на простоту проекта: они просто приобретают по отдельности узлы и компонуют их вместе. А вот и примеры: B767 Cockpit, тренажер Фрэнка Бонда.
Выбор компоновки тренажера
В начале любого проекта необходимо составить план работ. В строительстве кокпита таким планом является выбор компоновки с указанием будущих устройств и блоков тренажера. Как всегда правильного ответа по поводу состава компоновки нет. В общих чертах состав зависит от ваших амбиций, технических знаний и их доступности, бюджета и свободного времени.
Обычно одного компьютера достаточно, но в комплексных тренажерах часто используются несколько, связанных друг с другом. Игра Microsoft Flight Simulator поставляется с открытым кодом с возможностью тонкой пользовательской настройки, как модели воздушного судна, так и внешних декораций полета. Наиболее продвинутые приложения позволяют настраивать летные характеристики вашего воздушного судна и даже создавать свою модель самолета. Также есть возможность создавать свою приборную панель и настраивать звуковые эффекты в кабине. Вообщем, что душа просит…
Самым важным компонентом авиасимулятора является приложение, позволяющее игре обмениваться данными с узлами управления для управления кокпитом и моделью судна в игре. До появления игры Flight Simulator X, основным способом такого обмена было приложение FSUIPC. После выхода обновления появилось приложение с официальной техподдержкой – SimConnect. Оно и решает вопрос обмена данными с игрой. Поэтому вовсе не обязательно писать свое собственное программное обеспечение для этих целей, достаточно использовать то, что есть. Если тренажер сделан на базе контроллера, поддерживаемого MFS, или на основе заводских комплектующих, то часто можно ограничиться редактированием конфигурационных файлов. Также можно воспользоваться программами – эмуляторами: Key2Mouse, Autohotkey. Эти программы позволяют переназначать команды с мышки, клавиатуры, а также с джойстика или контроллера на другие устройства.
В зависимости от ваших условий оборудование тренажера может состоять их разных переключателей, сигнальных лампочек, моторов для аналоговых приборов и даже целых летных компьютеров. С развитием проекта могут появляться новые устройства.
Одно из важных устройств интерфейса – эмулятор клавиатуры. Большинство команд MFS можно задать путем простого нажатия клавиши или их комбинации. Эмулятор клавиатуры позволяет легко и просто связать переключатели и тумблеры с набором команд на клавиатуре без применения специальных технических знаний. Примеры таких устройств можно найти здесь: KE72 Encoder Module, TCP-S2.
Также нужно будет использовать плату контроллеров для связи узлов управления с MFS. Например, с помощью такой платы можно задействовать сервомоторы и приводы приборов, также переключать тумблеры и включать лампочки. А вот и примеры таких плат: IO-Cards, Remote Mount Kits, SIM-board, M-Joy16. Обычно все подобные устройства поставляются с программным обеспечением, так что необходимости в программировании нет. Для таких сложных устройств, как бортовые компьютеры, более практичным является применение устройств ввода с вычислительными функциями. Для этого часто используются микроконтроллеры. Они организуют функцию ввода – вывода информации с устройства, не допуская перегрузки при простоте программирования основного компьютера. Примеры микроконтроллеров: BASIC Stamp. Для снижения стоимости и упрощения интерфейса многие используют вместо микроконтроллеров стандартные компьютеры и обычное программное обеспечение.
Чаще всего для строительства тренажера используют дерево, оргстекло и пластик (полиэстер и плексиглас). Система визуализации может состоять из нескольких мониторов или проектора. Кто-то ставит в тренажер настоящие приборы, другие изобретают свои. Что касается цифровых приборов (экранов), то существует целый спектр коммерческих, условно – бесплатных и бесплатных программ, которые могут взять на себя эту функцию. Узлы управления, такие как штурвалы, педали и ручки управления двигателями могут быть изготовлены самостоятельно или куплены у поставщика. Круг дополнительных устройств тренажера широк и может удовлетворить любые прихоти.
Пять вопросов для выбора типа авиатренажера
После того, как вы разобрались с компоновкой тренажера, пришло время сделать обзор Интернета в поисках подходящих технических решений. Для этого можно воспользоваться разделом «Полезные ресурсы». Вложение времени на этом этапе окупит себя: чем тщательнее сделан обзор, тем больше шансов найти оптимальное решение, конструирование также поощряется.
Для того чтобы определиться с типом тренажера задайте себе пять вопросов:
Подготовительная часть
Чем выше качество чертежей, тем лучше
Если проект заточен под конкретный самолет, то в первую очередь следует найти по нему техническую документацию, в том числе чертежи, и сделать фотографии кабины. Помочь могут следующие ресурсы: Ebay, Avsoft, eFlightManuals, EsscoAircraft, FlightManualsOnCD.
Также стоит просмотреть сообщества кокпитостроителей по конкретному самолету: A340 project (раздел файлы), B767 dimensions, B777 dimensions и 47 Simulator (раздел «картинки и файлы»).
В строительстве могут понадобиться программы для проектирования, бесплатные можно найти на FreeByte.
Приборная панель – лицо проекта, и оно должно быть красивым
В приборной панели установлены переключатели и приборы, и она всегда находится на виду.
При разработке приборной панели, в первую очередь следует определиться с планировкой панели. Если в планах кокпит настоящего самолета, то лучше всего найти оригинальные чертежи с техническими документами и узнать форму панели, места расположения на ней приборов, переключателей и их типы. Не стоит экономить здесь время: панель находится на переднем плане.
Техническая документация может дать некоторую информацию о схеме панели, однако, не всегда можно найти информацию о реальных её размерах. Как выход – поискать в дополнительных ресурсах Интернета, например, на Varxec и Pietila, либо задать вопрос продавцу компонентов приборной панели на Ebay, а размеры самой панели определить пересчетом.
Также можно купить готовые эскизы панелей в натуральную величину. Их можно найти у таких поставщиков, как Hispapanels, Flightdeck Solutions, Engravity.
Надписи на панель следует наносить с помощью специального оборудования, которое не всегда есть под рукой, в таком случае следует вместо гравировки панелей использовать самоклеющиеся наклейки. Например, надписи, сделанные 3M ScotchMark. Другой способ в использовании надписей напечатанных на бумаге, размещенных между двумя листами оргстекла.
Область, которая требует особого внимания – подсветка панели. Принцип такой, что надпись загорается, когда включается освещение панели. Это нельзя воспроизвести без применения профессионального оборудования и материалов. Однако, есть хорошие альтернативные подходы: F16Simulator, Biggles, Hans Krohn, и xFlight/F16.
Конструкция корпуса на любой вкус
Вариантов строительства кабины тренажера множество, а общее правило звучит так: чем больше корпус закрыт, тем выше уровень реализма. К другим важным критериям относятся: транспортирования без риска поломки, размеры с которыми тренажер может пройти через дверные проемы, удобство в эксплуатации и простота модернизации (поскольку может появиться желания сделать лучше). Если в конечном итоге вы намереваетесь установить всё на подвижную платформу, то ваша задача сделать каркас достаточно прочным.
Любые доступные материалы могут быть использованы для достижения нужных эффектов. Это может быть ДСП различной плотности, круглые гвозди в месте заклепок и многослойная разноцветная краска для создания эффекта потертости.
Также можно покупать детали настоящих самолетов. В этом могут помочь такие ресурсы как: BoneYard2U, Desert Air Spares, Scroggins Aviation, Warbird Parts, and Konfederate Klassiks.
Смотреть все картинки
Зачем делать самому остекление для модели самолета?
Метод «горячего обтягивания»
Первый способ универсален, но требует наличия вакуумной камеры, устройство которой сравнительно несложно, но которая требует умелого обращения. Универсальность «вакуумного» способа заключается в том, что он позволяет обтянуть разогретой пленкой пуансон почти любой формы (кроме, пожалуй, замкнутой), в том числе и с вогнутостями, на которые разогретая пленка ляжет будучи «присосана» разрежением, которое создает подключенная к камере вытяжка.
Этот метод я часто практикую и в этой статье предлагаю описание процесса изготовления фонаря методом «горячего обтягивания» так, как я его выполняю.
Изготовленный таким образом фонарь я затем вырезаю, помечаю места наклейки переплета и наклеиваю переплет, делаю окончательную отделку и устанавливаю фонарь на модель.
Изготовление пуансона
Прежде всего я достаю материалы, из которых буду изготавливать пуансон:
Выбор прозрачной пленки
Первое требование очевидно; второе же требование важно потому, что я разогреваю пленку над газовой конфоркой, где контролировать размягчение пленки можно только визуально. Если пленка быстро переходит из размягченного состояния в расплавленное, с ней трудно работать.
Видимо, есть и другие упакованные таким образом вещи, в которых можно найти хорошую прозрачную пленку. Однако, учитывая, что в моей семье покупают конфеты чаще, чем я строю модели, отличной пленкой я обеспечен на годы вперед.
Подготовка пуансона и пленки в обтягиванию
Он также играет роль как бы еще одного выравнивающего слоя, но это не так важно, если поверхность пуансона уже гладкая и чистая.
Разогревание пленки и обтягивание ею пуансона
Для разогревания пленки я готовлю старые теплые кожаные перчатки, рассекатель для газовой плиты и деревянный брусок. Ставлю рассекатель на конфорку газовой плиты и зажигаю средний газ, даю рассекателю прогреться.
Охлаждение пленки, снятие ее с пуансона и очистка
Пленку на пуансоне следует подержать одну-две минуты, чтобы она полностью остыла. Затем я снимаю остывшее стекло с пуансона (большого усилия обычно не требуется, если он хорошо смазан). После этого протираю стекло мягкой ветошью (не поцарапав!) или ватой и мою моющим средством (мылом), чтобы удалить следы парафина и прочую грязь, которая окажется.