Модельными называют двигатели, которые применяют для запуска моделей
или отдельных их частей. Они бывают резиновые, поршневые, электрические
и реактивные. Благодаря им современные модели покрывают расстояния в
сотни и тысячи метров.
Резиновые двигатели, или резиномоторы, наиболее просты в изготовлении и
эксплуатации. Их часто ставят на авто-, судо- и авиамоделях.
Резиновый
двигатель представляет собой жгут из одной или нескольких резиновых
нитей. Один конец резинового двигателя закрепляется неподвижно на
модели, а другой надевается на ось движителя: воздушный винт
авиамоделей, водяной винт судомоделей, колеса или гусеницы моделей
транспортной техники. Действие резинового двигателя основано на свойстве
резиновой ленты запасать при растягивании потенциальную энергию и
возвращать ее в виде кинетической энергии, вращающей движитель модели.
Энергия резинового двигателя зависит от сорта резины, длины, сечения
жгута. Чем длиннее резиновый жгут (при одинаковом сечении), тем больше
энергия двигателя и тем дольше он работает.
Масса резиновых двигателей меняется от нескольких граммов (на комнатных
авиамоделях) до 40 г на спортивных авиамоделях чемпионатного класса
категории F-1-B (см. Авиамоделизм).
В судо- и автомоделях для повышения энергоотдачи резинового двигателя
используют редукторы (см. Механизм). Чтобы резиновые двигатели работали
дольше, ставят на модель сразу несколько двигателей, последовательно
соединяя их с помощью зубчатых колес.
Пневматические двигатели представляют собой поршневую машину, "топливом"
для которой служит сжатый воздух или
углекислый газ,
находящийся в специальном баллоне. Пневматические двигатели имеют
ряд преимуществ перед двигателями внутреннего сгорания. Они работают
почти бесшумно, им не нужны горючие вещества, они не выделяют вредных
выхлопных газов, просты в эксплуатации.
На рисунке показана конструкция пневматического двигателя, работающего
на углекислом газе с заправкой от баллончика бытового сифона. Его
сконструировал мастер спорта СССР Н. К. Шкаликов. Основная деталь
двигателя - картер 1, где находятся коленчатый вал 2 и шатун 3 с поршнем
4. В картер на резьбе ввинчена гильза, в верхней части которой
расположен впускной клапан 6. Трубопроводы 8 и 10 соединяют двигатель с
баком и заправочным клапаном 11. С помощью заправочного устройства
углекислый газ из баллончика сифона через клапан 11, заполняя бак 9,
начинает испаряться и создает избыточное давление в трубопроводах. При
вращении вала двигателя толкатель 5 открывает клапан 6 и впускает газ в
надпоршневое пространство. Расширяясь, углекислый газ смещает поршень
вниз, клапан 6 закрывается, а газ, продолжая расширяться, совершает
работу по перемещению поршня вниз и выходит в атмосферу через выпускные
окна 7. По инерции поршень проходит нижнюю мертвую точку и при подходе к
верхней мертвой точке вновь открывает впускной клапан. Цикл повторяется.
Пневматический двигатель
Одного баллончика от сифона достаточно на 3-4 полных заправки бака.
Продолжительность работы двигателя достигает 2,5 мин. Такой двигатель
можно поставить на комнатную модель-копию самолета или любую другую.
Двигатели внутреннего сгорания, применяющиеся для запуска моделей, имеют
малый рабочий объем цилиндра (литраж). Чтобы сравнивать характеристики
модельных двигателей внутреннего сгорания, их делят на категории в
зависимости от максимального рабочего объема цилиндра: двигатели с
рабочим объемом цилиндра до 1,5 см3; до 2,5 см3; до 5 см3; до 10 см3.
По способу воспламенения топливо-воздушной смеси модельные поршневые
двигатели внутреннего сгорания разделяют на компрессионные и калильные.
В компрессионных двигателях топливо-воздушная смесь в цилиндре двигателя
воспламеняется от большой температуры при ее сжатии. Особенность
конструкции таких микро-
двигателей - наличие контрпоршня. Чтобы подобрать оптимальную степень
сжатия, положение контрпоршня в цилиндре двигателя можно менять,
используя регулировочный винт.
Компрессионные двигатели, хотя и развивают несколько меньшую мощность по
сравнению с калильными, проще в эксплуатации. Но это преимущество
пропадает при рабочем объеме цилиндра более 5 см3. Все двигатели с
большим рабочим объемом, как правило, с калильным зажиганием.
Компрессионные двигатели рекомендуются начинающим моделистам.
Компрессионный двигатель МК-17 "Юниор" прост в эксплуатации. Конструкцию
двигателя разработал старейший советский авиамоделист, мастер спорта,
неоднократный чемпион СССР В. И. Петухов.
Двигатель МК-12В - самый распространенный, он выпускается с 1956 г. и
предназначен для широкого круга моделистов. Его устанавливают на
самодвижущихся моделях самолетов, глиссеров, автомобилей, аэросаней и
других моделях.
Компрессионный двигатель КМД-2,5 имеет трехканальную продувку,
двухконусный профиль гильзы и изготовлен из высококачественных
материалов. Он достаточно мощный, стабильный в работе, экономичный,
легко запускается. Устанавливают его на гоночных моделях самолетов.
Однако этот двигатель можно с успехом применять на кордовых,
тренировочных, пилотажных и таймерных авиамоделях, а также на моделях
других спортивных классов.
Калильные двигатели свое название получили из-за установленной в камере
сгорания двигателя калильной свечи. Спираль калильной свечи во время
запуска накаливают источником постоянного или переменного тока до
светло-красного свечения. Раскаленная спираль зажигает топливо-воздушную
смесь в цилиндре, и двигатель начинает работать. После запуска источник
тока отключают, и двигатель продолжает работать самостоятельно.
Наиболее распространенный двигатель с калильным зажиганием - МД-2,5
"Метеор". Его ставят на скоростные, таймерные модели самолетов,
скоростные модели судов и гоночные модели автомобилей.
Двигатель МД-5 "Комета" с калильным зажиганием - самый распространенный
двигатель этой категории. Его устанавливают на кордовые пилотажные,
модели-копии и радиоуправляемые модели самолетов, а также на скоростные
модели судов и гоночные модели автомобилей.
К классу калильных двигателей относится двигатель "Радуга-7",
предназначенный для сравнительно больших моделей самолетов и судов.
Двигатели типа "Радуга" устанавливают на пилотажные, радиоуправляемые и
модели-копии самолетов, на модели глиссеров, автомобилей и др.
Электрические двигатели малой мощности (микроэлектродвигатели)
применяются для запуска моделей автомобилей, судов, самолетов, а также в
различных автоматических и телеуправляемых устройствах. Основной тип
модельных электродвигателей - электродвигатели постоянного тока с
возбуждением от постоянных магнитов. Они выпускаются мощностью от
десятых долей до десятков ватт.
В авиамоделях электрические двигатели устанавливают в рулевых машинках
радиоуправляемых моделей и в системах привода механизмов кордовых
моделей-копий. Тренировочную кордовую модель можно оснастить
электрическим двигателем и электропитание подавать через изолированные
корды. Такую модель можно запускать в любом достаточно большом
помещении, так как она бесшумна и не дает отработанных газов. Размеры
моделей зависят от электродвигателя. Наиболее подходящие микродвигатели,
масса которых не превышает 20 г, например ДК-5-19. Конструкция моделей с
электродвигателем отличается от конструкций кордовых моделей с
механическими двигателями только уменьшенными сечениями.
Если вы устанавливаете электрический двигатель на плавающую модель, то
следует позаботиться о его герметичности. Электро- | двигатель станет
водоустойчивым, если покрыть его корпус слоем лака или парафина, а в
местах выхода вала нанести густую смазку. Батареи и аккумуляторы легко
защитить от влаги, завернув их в полиэтиленовую пленку.
На простейших моделях судов редукторы обычно не применяют. Вот как
устроен электродвигатель, который устанавливают на морскую модель.
Гребной винт, закрепленный на валу через соединительную муфту, связан с
валом электродвигателя, который укреплен на ложементе с выемкой по форме
двигателя с помощью хомутов винтами. Гребной вал выходит из корпуса
через дейвуд и поддерживается кронштейном. В качестве соединительной
муфты используется пружина.
Реактивные двигатели. Первым реактивным двигателем, который в нашей
стране выпускался серийно в 60-х гг. для моделей, был
воздушно-реактивный двигатель РАМ-1. Он применялся для запуска кордовых
скоростных моделей и моделей глиссеров.
Примером турбореактивного модельного двигателя может служить двигатель "Турбокрафт".
Он имеет все те же узлы, что и большие двигатели. На входе двигателя
установлен одноступенчатый компрессор, сгорание смеси происходит в 8
камерах. Ротор имеет одноступенчатую осевую турбину, за которой
расположена форсажная камера. Масса двигателя - 0,625 кг, статическая
тяга - 36 Н, на форсаже - 45 Н. Запуск осуществляется электростартером.
Расход топлива около 150 г/мин, длина - 300 мм, а диаметр - 70 мм.
