ЛЕТАЮЩАЯ МОДЕЛЬ САМОЛЕТА (ПЛАНЕРА)

Полезная модель относится к летающим игрушкам, а именно к летающей модели самолета, запускаемой вручную или при помощи различных приспособлений.
Из уровня техники известны летающие игрушки в виде самолета (US 2632282, US 3945147, CN 404815671). Обычно такие игрушки имеют фюзеляж, выполненный в виде одиночной пластины прямоугольного сечения, и разъемно-соединяемые с ним крылья и хвостовое горизонтальное оперение. Материалом для изготовления игрушки служат фанера или пластик. Такие игрушки лишь схематически повторяют вид выбранного самолета-прототипа, кроме того они отличаются относительно невысокими летными характеристиками. Требования к прочности модели и сохранению ее целостности при эксплуатации (в моменты пуска и приземления), приводят к использованию для изготовления деталей достаточно толстых пластин, что вызывает увеличение веса модели и дальнейшее снижение ее летных характеристик.
Для повышения прочности фюзеляжа могут использоваться пластины фигурного сечения. Например, в патенте РФ №2022602 описан летающий игрушечный самолет, содержащий фюзеляж и крылья с хвостовым оперением, установленные с возможностью перемещения их на продольных полках фюзеляжа. Сам фюзеляж в поперечном сечении имеет таврообразный профиль, а в стенке фюзеляжа по ее длине выполнены отверстия и/или выступы.
Известны также модели с наборными клееными фюзеляжами. Так в патенте US 5853312 описан один из вариантов модели самолета для спортивных и научно-образовательных целей, у которой фюзеляж склеен из трех пластин, а в его носовой части размещен утяжелитель для центровки модели. Крылья и горизонтальное хвостовое оперение крепятся к корпусу на специальных кронштейнах, позволяющих изменять угол атаки крыла. Такая модель достаточно сложна при изготовлении и последующей сборке. Кроме того, она требует предварительной отладки перед эксплуатацией.
Известны типовые модели самолетов, фюзеляж которых собирается из нескольких пластин (типа «сэндвич»), а их закрепление происходит за счет поперечных элементов, вставляемых в натяг в сквозные отверстия в пластинах или пазы. Крылья, хвостовое оперение, и прочие детали самолета также вставляются в пазы или отверстия. Такие модели не являются летающими и обычно используются в коллекционировании и игре: например, модельный ряд самолетов российской компании «Чудо-дерево» (http://4derevo.ru/katalog.html), изготавливаемые из фанеры, или компании «Умная бумага» (http://umbum.ru/), изготавливаемые из ламинированного картона с изолоном.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является игрушечный аэроплан, изготовленный в соответствии с патентом US 6217404. Фюзеляж игрушки состоит из трех пластин: внешние стороны образованы путем сгиба по осевой линии складной детали, между ними размещается центральная пластина с пазом под балансир. Фиксация деталей фюзеляжа осуществляется посредством клеевых скобок, устанавливаемых на его торце. В деталях фюзеляжа выполнены пазы, которые после его сборки образуют отверстия (слоты) под крыло и горизонтальное хвостовое оперение. Эти слоты имеют такой угол расположения и кривизну, которые позволяют обеспечить игрушечному самолету требуемые аэродинамические характеристики. Крылья (как и горизонтальное хвостовое оперение) выполнены из одной детали, которая устанавливается в соответствующее отверстие в фюзеляже в натяг. Такой игрушечный самолетик отличает простота конструкции, однако он обладает недостаточными прочностными и летными характеристиками.
Заявляемая полезная модель направлена на расширение ассортимента летающих моделей самолетов, повышение их копийности с прототипами, улучшение игровых и эксплуатационных характеристик, при сохранении простоты конструкции и удобства сборки. Техническим результатом также будет повышение прочности и улучшение летных характеристик модели.
Заявленный технический результат достигается тем, что игрушечная летающая модель самолета включает фюзеляж, набранный из пластин (ламелей), крылья, хвостовое оперение с килем и стабилизатором. В фюзеляже выполнены отверстия для размещения крыльев и стабилизатора, кроме того, в нем выполнены сквозные отверстия для размещения шпилек (штифтов), которые фиксируют все пластины фюзеляжа. Шпильки могут быть выполнены разной формы (например, иметь круглое сечение, прямоугольное, крестообразное и т.д.) и имеют такую длину, чтобы при установке на месте их торцы находились заподлицо с поверхностью фюзеляжа. Отверстия в фюзеляже под шпильки имеют соответствующую форму и такие размеры, чтобы шпильки вставлялись в них в натяг и обеспечивали надежное соединение всех элементов за счет сил трения. Общее количество шпилек может быть от 2 до 10 штук. По крайней мере, одна из них выполнена из материала, имеющего иную плотность (обычно большую), чем материал фюзеляжа. Все остальные шпильки изготавливаются из того же материала, что и фюзеляж. Более тяжелая шпилька дополнительно играет роль балансира и обычно устанавливается ближе к носовой части модели самолета. Если шпилек-балансиров несколько, то их размещение определяется требуемой центровкой модели.
Все элементы модели обычно изготавливаются из вспененного пластика (вспененный полистирола). Такие материалы имеют англоязычное обозначение «FOAM» с тем или иным индексом. Эти материалы выпускаются в виде листов. Они достаточно легкие, хорошо обрабатываются, обладают механической прочностью и устойчивостью к агрессивным воздействиям внешней среды.
Фюзеляж обычно включает набор пластин в количестве от 3 до 7 штук. На краях пластин могут быть выполнены фаски для обеспечения ровности поверхности фюзеляжа после сборки. Также требуемой профиль придается поверхности крыла и хвостовому оперению. Все это позволяет улучшить аэродинамические характеристики модели.
На сборочных деталях модели обычно наносится окраска и опознавательные знаки, соответствующие прототипу.
Сущность полезной модели поясняют следующие рисунки:
На Фиг. 1 изображен набор деталей для сборки летающей модели самолета;
На Фиг. 2 показан порядок сборки модели;
На Фиг. 3 изображена летающая модель самолета в собранном виде.
ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ
На Фигуре 1 представлен набор деталей для сборки летающей модели самолета Як-15. Он включает пять ламелей фюзеляжа: центральную ламель 1 с вертикальным хвостовым оперением и по две боковых ламели 2, 2' и 3, 3'; крылья 4, выполненные в виде единой пластины; горизонтальное хвостовое оперение 5 (стабилизатор); две соединительные шпильки 6 большего размера для установки в передней части фюзеляжа; одну соединительную шпильку 7 меньшего размера для установки в хвосте модели и шпильку-балансир 8. В ламелях выполнены отверстия для установки крыльев и стабилизатора, а также размещения шпилек. Сборка модели осуществляется следующим образом: сначала укладываются по порядку ламели 1, 2 и 2', 3 и 3'; затем устанавливаются крылья 4 и стабилизатор 5; после размещают соединительные шпильки 6, 7 и в конце шпильку-балансир 8 (Фиг. 2). Все детали модели 1-7 выполнены из вспененного полистирола, шпилька-балансир 8 из прессованного картона.
Модель имеет копийное сходство с прототипом (Фиг. 3), дополнительно на нее могут быть нанесены различные опознавательные знаки и окраска. Габариты модели: размах крыльев - 295 мм, длина - 275 мм, высота - 78 мм. Вес модели около 10 гр.
Обычная дальность полета такой модели - 8-10 метров (максимальная до 20 м). Количество полетов до частичного смещения шпилек 50-70 шт. Полное разъединение деталей, требующее переборки модели наступает после 100 полетов (столкновений с землей).