Как сделать дельтаплан из лего

Обновлено: 02.05.2024

Это, на наш взгляд, вполне закономерно и неудивительно: уровень технической подготовки молодежи сейчас достаточно высок для того, чтобы даже в домашних условиях построить своими силами полноценный дельтаплан. Некоторый дефицит необходимых материалов также не останавливает энтузиастов дельтапланеризма. Трудности в другом: нет хороших, подробных и достоверных чертежей, по которым можно было бы изготовить детали дельтаплана, а недостаток опыта и технологических навыков очень часто сводит на нет попытки самостоятельно сшить купол (парус). Доходят до крайностей. В письме семиклассника Владимира Никитина из Сумской области — фотография босоногого мальчишки. Он летит с небольшого холмика на дельтаплане, сделанном из еловых жердей и обтянутом кусками старого кумачового лозунга.

Подобных корреспонденций немало. Они наглядно показывают, с какими трудностями сталкиваются энтузиасты дельтапланеризма на пути к своей мечте! Но вот дельтаплан, наконец, готов. Поблескивая новенькими деталями, он красуется на вершине холма, готовый к полету и чем-то похожий на огромную фантастическую птицу.

Тут-то и начинаются главные неприятности! Ведь нет пока никаких официальных инструкций или наставлений по производству полетов, правил безопасности и т. д., не говоря уже о методике. Каждый пытается летать по собственному разумению, на свой страх и риск! А это совершенно недопустимо.

Между тем некоторые общественные организации, первыми начавшие в нашей стране освоение дельтапланов, уже накопили немалый опыт, выработали пусть пока еще не во всем совершенные правила организации и проведения полетов, заложили основы методики подготовки новичков. Однако, судя по письмам читателей, мало кто знает, как с этими организациями установить связь и на какую помощь с их стороны могут рассчитывать люди, начинающие все с азов. Курьезная деталь: недавно в нашу редакцию позвонили из городской телефонной справочной службы (знаменитая «09») и просили дать адреса клубов дельтапланеристов и других организаций, где молодежь занимается этим видом спорта.

Внимательно изучив полученные письма, мы составили перечень вопросов, которые больше всего интересуют наших читателей, и подготовили подборку под общим названием — дельтаплан без секретов.

Семейство дельтапланов «Славутич», созданное в комсомольском общественном конструкторском бюро в Киеве энтузиастами дельтаплана, появилось на свет в результате большой исследовательской работы и комплекса летных испытаний, проведенных при непосредственном содействии генерального конструктора О. К. Антонова. Участники этой работы — инженеры КБ Н. Калашников, А. Пешков, В. Моисеев и Г. Макаров.

Рис. 1. Дельтаплан и его основные узлы:
А — передний узел, Б — «топ» мачты, В — боковой узел, Г — центральный узел, Д — хвостовой узел; 1 — труба — передняя кромка, 2 — килевая балка, 3 — мачта, 4 — поперечная балка, 5 — рулевая трапеция, 6 — предохранительные шайбы, 7 — подвесная система, 8 — 11 — тросовые растяжки.

Дельтапланы типа «Славутич» предназначены для первоначального обучения полетам дельтапланеристов, выполнения тренировочных и рекордных полетов, участия в соревнованиях.

Конструкция аппаратов всех модификаций состоит из следующих основных элементов (рис. 1): каркаса, рулевой трапеции, мачты, тросовых растяжек, купола и подвесной системы. Они позволяют использовать ее в трех вариантах: «Славутич-1» — наиболее прост в управлении, рекомендуется для первоначального обучения дельтапланеристов; вариант 2 — переходной, отличается от первого увеличенным углом при вершине (с 80° до 84°). Модификация варианта 1 в вариант 2 осуществляется удлинением поперечной трубы на 100 мм с каждой стороны (стыковочное отверстие на передней кромке переносится на 120 мм назад). При этом используется один и тот же купол. Вариант 3 — спортивный, имеет угол при вершине 90°. При модификации каркаса — доработка та же, что и для варианта 2, с соответствующим увеличением поперечной балки на 210 мм и переносом стыковочного отверстия на передней кромке на 280 мм назад. Купол имеет увеличенный по сравнению с другими вариантами угол при вершине — 97°.

Теоретическая схема каркаса и обшивки, а также основные геометрические и летно-технические данные вариантов дельтаплана «Спавутич» приведены на рисунках.

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Каркас — основной жесткий элемент аппарата, определяющий его геометрические характеристики. Основные части каркаса: две передние кромки, килевая балка, поперечная балка, носовой узел, центральный, боковой и хвостовой узлы. Передние кромки, киль и поперечная балка трубчатой конструкции имеют стыки по длине в виде переходных муфт. В центре переходной муфты — стыковочное отверстие (рис. 2). Концы труб заглушены деревянными вкладышами длиной, равной четырем диаметрам трубы, как показано на рисунке. Торцы вкладышей покрываются эпоксидной смолой. Стыковочные отверстия образованы внутренним диаметром трубок, вставленных поперек основной трубы. При использовании в качестве материала для этих вкладышей дельтадревесины трубки не нужны. Носовой узел А соединяет между собой передние кромки и киль. Крепление носового узла и труб — 4 болта М8. Расстояние между осями крепления передних кромок — 150 мм. На носовой узел устанавливаются верхний и нижний элементы крепления передних тросовых растяжек.

Рис. 2. Конструкция деталей и узлов дельтаплана:
А — схема регулировки рулевой трапеции по длине дельтаплана: 1 — подвесная система пилота. 2 — регулировочная планка, 3 — защитная шайба.
Б — стыковка труб с помощью муфты: 1 — трубчатая заклепка, 2 — стыковочная муфта, 3 — защитная шайба.
В — конструкция стыковочного отверстия: 1 — стыковочная муфта, 2 — трубка.
Д — схема расположения разъемов (при длине дельтаплана в сложенном состоянии около 2 м используются все обозначенные разъемы, при длине около 2,7 м разъемы 1, 2 и 3 не выполняются).
Е — центральный узел: 1 — мачта. 2—килевая балка, 3 — поперечная балка. 4 — шайбы. 5 — центральный болт, 6 — рулевая трапеция.
И — боковой узел: 1 — гайка-барашек. 2 — труба — передняя кромка, 3 — поперечная балка. 4 — деревянный вкладыш — буж.
К — хвостовой узел: 1 — тандер (талреп), 2 — деревянный вкладыш — буж, 3 — нижняя тросовая растяжка.
Л — носовой узел: 1 — верхняя тросовая растяжка, 2 — деревянный вкладыш — буж, 3 — нижняя тросовая растяжка.
М — оковка носового узла, Н — оковка центрального узла, О — верхняя оковка центрального узла, П — шайба, Р — пластина крепления троса, С — мачтовая пластина крепления тросов, Т — регулировочный тандер и способ заделки троса.

Центральный узел Г предназначен для соединения полеречной и килевой балок между собой, установки рулевой трапеции и мачты. Он состоит из нижнего и верхнего П-образных профилей, центрального болта, вкладыша, двух трубчатых шайб, пружинной шайбы и гайки. На нижнем П-образном профиле устанавливается рулевая трапеция, при этом обеспечивается возможность ее перестановки вдоль киля на 35 мм от среднего положения. Верхний П-образный профиль предназначен для установки мачты.

Хвостовой узел Д предназначен для крепления задних тросовых растяжек и состоит из верхнего и нижнего элементов крепления растяжек, болта крепления, пружинной шайбы и барашковой гайки.

Боковой узел В предназначен для крепления поперечной Сапки и передних кромок между собою, а также для крепления концевых проушин боковых тросовых растяжек.

Рулевая трапеция предназначена для управления дельтапланом, для крепления подвесной системы и нижних тросовых растяжек. Она может быть выполнена в разборном или неразборном вариантах (рис. 3).

Верхняя часть трапеции (рис. 2) имеет болтовые «ступеньки» для крепления подвесной системы. Каждая ступенька состоит из болта М8, пружинной шайбы и барашковой гайки. Между трубами трапеции устанавливаются распорные трубки (надеты на болт), обеспечивающие постоянный зазор между ними. Фиксирование подвесной системы на той или другой «ступеньке» обеспечивает изменение центровки аппарата с пилотом в пределах 1 — 1,5%.

Рис. 3. Рулевая трапеция:
А — крепление трапеции к каркасу: 1 — карабин подвески пилота, 2 — деревянная заглушка — буж, 3 распорная втулка (см. также «В» -справа).
Б — рулевая трапеция, (вверху — конструкция разъема): 1 — переходная втулка, 2 — регулировочная планка, внизу — ее вид в плане.
В — вариант разъема без применения гнутых труб: 1 — регулировочная планка, 2 — накладка и ее развертка. Справа — распорная втулка (ом. также А», позиция 3). Внизу — ушковый болт.
Г — переходная втулка.

Рис. 4. Модификации узлов, применяемые секциями дельтапланеристов Томска, Ленинграда и Ростова-на-Дону:
А — центральный узел, Б — боковой узел, В — конструкция узла, выполненного без сверления основных труб каркаса (разработка А. Антипова, г. Красноярск).

В нижней части боковых стоек трапеции установлены узлы крепления нижних тросовых растяжек, которые состоят из ушкового болта М6, шайбы и самоконтрящейся гайки. В местах установки этих узлов в стойки вставлены Муфты, подобные муфтам основного каркаса (рис. 3Г).

Мачта предназначается для крепления верхних тросовых растяжек и состоит из трубы и крестообразного узла крепления тросов. Узел крепления тросов установлен на мачте с помощью вкладыша и шплинта (рис. 2). Труба мачты крепится к верхнему П-образному профилю центрального узла болтом М6.

Тросовые растяжки обеспечивают требуемую жесткость каркаса и состоят из верхних и нижних ветвей, которые, в свою очередь, делятся на передние, боковые и задние. Передние и задние нижние тросовые растяжки дают возможность изменять положение рулевой трапеции вдоль килевой балки. Эта регулировка обеспечивается тендерами, регулировочными П-образиыми профилями на носовом и хвостовом узлах или регулировочными планками на боковых узлах трапеции (рис. 2). В двух последних случаях тандер служит только для натягивания передних и задних тросов. Регулировка натяжения боковых тросов также осуществляется с помощью тандеров.

Вторая статья для желающих начать летать самостоятельно.
Сегодня мы будем рассматривать варианты сжигания дохлых мамонтов (бензина) для приобретения кинетической энергии.

Параплан
Дельтаплан
Планер

Самолет
Мотодельтаплан (дельталет)
Паратрайк (аэрошют)
Парамотор (карлсон, мотопараплан)
Мотопланер

Первый раз за штурвал самолета я сел в 18 лет. До первого самостоятельного вылета налетал 25 часов и совершил около 100 взлетов и посадок. Сейчас мой суммарный налет на всем, что летает — порядка 400 часов. Это жутко мало, чтобы считать себя опытным пилотом, но достаточно, чтобы подсесть на “летную иглу”. Приглашаю и вас стать авиазависимыми.

[pathetic mode on]
У авиаторов есть такая поговорка — погоду надо ждать на аэродроме. Если её несколько переиначить, то можно сказать: Авиацию надо любить — летая.
[/pathetic mode off]

Говорить я буду про летательные аппараты с максимальной взлетной массой до 600 кг, иначе эта тема станет бесконечной. В статье будет использовано сокращение ЛА, которое означает летательный аппарат.

Любой моторный ЛА — это всего лишь планёр с двигателем. Если в воздухе у вас откажет двигатель, то вы превращаетесь в пилота плохого планёра. И ваши шансы на спасение равны вашим навыкам.

В прошлой статье было много вопросов касательно безопасности полетов как таковых.
Сейчас я постараюсь больше внимания уделить рискам полета.

В воздухе еще никто не оставался. Все возвращаются на землю. (с) народная мудрость

Что может случиться в полете (упорядочены по уменьшению вероятности):

Отказ двигателя
Это может застать вас врасплох, если вы к этому не готовы. Если тренироваться — это не страшно. Нестрашный пример. Разрушители мифов даже проверяли.
Ошибка пилотирования при взлете или посадке
Обычно означает недостаточный уровень подготовки или переоценку своих сил. Регулярные тренировки позволят минимизировать вероятность такого происшествия.
Сложная метеообстановка
Погода не изменяется мгновенно. На 20 минут вперед ее вполне можно предсказать визуально, оценив динамику развития. А наличие мотора позволяет облететь плохую погоду или вернуться назад.
Нарушение ограничений летательного аппарата
Большинство ЛА имеют предельные параметры эксплуатации. Если вы их не знаете или не умеете их соблюдать, то вам еще рано летать без инструктора.
Столкновение с наземными препятствиями
Наиболее часто врезаются в провода, т.к. их не заметно. Мне таких случаев известно довольно много. Многие с летальным исходом. Однако все инструкции запрещают полет над препятствиями ниже 50м. Если вы летите с огибанием рельефа — вы сами создали себе угрозу. Бывают неудачные аэродромы.
Столкновение с другим ЛА
Большинство полетов происходят по правилам “визуальных полетов”. Это значит, что вы обязаны вертеть головой на 360 градусов для предотвращения этого. Столкновение наиболее вероятно в местах скопления ЛА. Не лезьте в толпу.
Потеря ориентировки и, как следствие, посадка вне аэродрома
Наиболее частая проблема у новичков. С воздуха земля выглядит совсем не так, как на карте. Даже имея в руках карту, можно заблудиться. Сейчас GPS спасает от этой проблемы, если он отказывает — проблем может быть много. Я летаю с двумя GPS-приемниками с независимыми источниками питания.
Столкновение с птицей
Да, бывает. Последствия такого столкновения аналогичны столкновению с птицей на автомобиле. Но и вероятность аналогичная.
Ухудшение самочувствия
Если перед полетом вы испытываете проблемы со здоровьем — не летите. Внезапное ухудшение самочувствия — довольно редкая ситуация.

Важные особенности моторного полета

Чем меньше ЛА — тем более он подвержен воздушным потокам (в полете колбасит больше), но и тем больше свободы передвижения.
Наличие двигателя требует внимания к показателям его работы и соблюдения регламента обслуживания. Забить на странный звук — рискованно. Например перегрев — это очень опасно.
Наличие двигателя расслабляет. Возникает иллюзия, что в любой момент можно дать газу и улететь от опасности. Обычно это так, но если в этот момент откажет двигатель, можно наломать дров.
Взлет имеет ряд особенностей:

Если двигатель расположен в носу (тянущий винт), то создается гироскопический момент, который стремится развернуть самолет в сторону вращения винта. Его нужно компенсировать рулем направления.
Если двигатель расположен сзади (толкающий винт), то разворачивать вас будет в противоположную сторону. Бывают факапы.

С повышенной эмоциональностью.
Не справитесь с эмоциями в воздухе — быть беде.
Излишне самоуверенным.
Уровень вашей подготовки оценивают более опытные пилоты. И ваше мнение может с их мнением не совпадать. Нужно уметь смиряться.
Любителям нарушать законы и плыть против течения.
Одно дело нарушать государственные законы, и совсем другое — законы аэродинамики.
Экстремалам
Вся авиация построена на безопасности полетов. Если вы ищите здесь экстрим — вы его легко найдете. Только я с вами рядом летать не хочу.
Ленивым или не желающим учиться
Можно взлететь и приземляться, обладая лишь механическими навыками управления. Отсутствие знаний теории странным образом притягивает проблемы.

Самолет

С этих ЛА начиналась авиация. Самолет братьев Райт как раз относится к этой категории. По сути это воздушный автомобиль. Можно пролететь над домами или набрать километр высоты и смотреть на землю свысока. Полная свобода действий! Полет на маленьком самолете ничуть не похож на полет пассажиром на большом.

Факты:

Вес пустого самолета от 80кг до 300кг.
Скорость от 50км/ч до 220км/ч.
Цена нового от $40 000.
Взлет с воды, снега или грунта. Взлетная дистанция около 150м. Можно меньше.
Для посадки обычно хватает 300м. Мастерам хватает и 20м.
В качестве спасательной системы используется парашют для всего самолета. Реально спасает.
Расход бензина А-95 около 9л / 100км* (при отсутствии ветра).
На расстояния в рамках запаса топлива перелет на самолете может быть дешевле, чем на авто, т.к. полет происходит по прямой и с аналогичным автомобильному расходом.

Плюсы

Это реально самолет. Взял и полетел, куда нужно. Зависимость от погоды минимальна. Можно летать над облаками.
Конструкция серийных самолетов отработана, много информации в интернете. Можно сделать с нуля что-то.
В зависимости от двигателя самолеты могут набирать до 6000м. Выше 4000м человеку нужно кислородное оборудование.
Самолет может сам рулить по земле. Это очень удобно, но всегда нужно учитывать наличие крыльев, т.к. ими легко зацепить что-то.
При должной подготовке можно путешествовать через континенты и даже между ними.
Можно купить KIT-набор (конструктор) и собрать его самостоятельно.
Некоторые отлично умеют крутить пилотаж. И даже такие.

Минусы

Это полноценный самолет, а значит на него требуются документы, (которые нужно регулярно продлевать) и пилотское свидетельство.
Хотя самолет технически и может летать до 6000м, на практике в СНГ можно летать лишь до 900-1500м. Выше — нужно согласовывать. В разных странах законодательство отличается.
При полете по маршруту вы обязаны иметь работающую радиосвязь и вести радиообмен с диспетчерами, что требует специфических навыков.

Мотодельтаплан (дельталет)

Это именно та штуковина, на которой имел честь летать Путин.
Если проводить аналогию самолет=автомобиль, то мотодельтаплан=мотоцикл.
Есть и совсем новая тенденция nanoTrike — почти табуретка с мотором
Продолжая аналогию, это воздушный мопед.

Факты:

Состоит из двух частей: дельтаплана (крыла) и тележки с мотором. Некоторые дельтапланы настолько универсальны, что могут быть использованы и для моторного, и для парящего полета.
Вместо колес могут быть установлены поплавки для взлета с воды или лыжи для снега.
Часто используется для авиахимработ.
Как правило, кабина открыта.
Вес пустого от 100кг до 300кг.
Скорость от 50км/ч до 150км/ч
Бывают 1,2-х и 3-х местные.
Цена нового от 20 000$ до 100 000$

Плюсы:

Достаточно универсален и компактен для хранения.
Это почти полноценный транспорт.
Более интуитивен в управлении, чем самолет, т.к. близок к велосипеду.
Чувство полета более яркое, т.к. нет кабины.
Из него можно прыгнуть с парашютом.
Есть специальные летные школы, где можно научиться летать по специально разработанным программам.
Все узлы легко доступны для обслуживания и ремонта.
Может сам рулить по земле.

Минусы:

“Ветер в харю, а я шпарю” — это про мотодельтаплан. Летать без закрытого шлема не очень комфортно, зимой — особенно. А с ним резко снижается обзорность и впечатления. Бывают извращенцы.
Полет не столь комфортен, как в самолете.
Летать надо в комбинезоне, т.к. даже если на земле жарко, от набегающего потока будет холодно, а чем выше — тем еще холоднее. А на земле в комбинезоне жарко.
Инверсное управление. Для многих пилотов это очень не удобно, т.к. обратно самолетному.
Более подвержен влиянию воздушных потоков. Сильный порыв ветра или восходящий поток может выбить ручку управления из рук.
Нужно прикладывать физические усилия, чтобы лететь по прямой.
В случае посадки/падения на лес вас ничто не защищает. Пример.

nanoTrike в полете

nanoTrike на земле

Парамотор (мотопараплан)

Это реализация идеи Карлсона. Одеть на спину двигатель и, используя параплан, лететь. Отличное хобби выходного дня.

Факты

Вес двигателя от 7кг до 20кг.
Скорость полета от 20км/ч до 60км/ч
В качестве транспорта практически не используются.
Обычно одноместные. Но тандемные полеты практикуют.
В качестве спасательной системы используется парашют. Таки спасает.
Стоимость нового порядка 6000$.

Плюсы

Если научились летать на параплане, научиться летать на парамоторе не сложно, а горизонты полета расширяются в разы.
Низкий расход топлива.
Чувство полета более природное, т.к. нет кабины.
Низкая скорость взлета и посадки.
Компактен.

Минусы

Обучение происходит, только слушая инструктора на земле. Ошибки за вас никто не исправит.
Методик подготовки пилотов не существует. Обучают действующие пилоты по своим индивидуальным программам.
Если двигатель откажет в воздухе — ни аэродинамического качества, ни запаса скорости у вас нет. Посадка перед собой.
Взлет и посадка с ног. Риск травмы.
Для комфортного взлета требуется ветер.
Крыло может схлопнуться в воздухе.
Нужно обладать достаточной физической силой, чтобы взлетать и приземляться с двигателем за спиной.
Назвать это транспортом сложно. Скорее развлечение.

Паратрайк (аэрошют)

Это смесь мотодельтаплана с парапланом. Т.е. взяли очень большой параплан, тележку от мотодельтаплана, переделали ее, соединили с парапланом — и получилось вот такое чудо.

Факты

Вес пустого от 60кг до 150кг
Бывают 1,2 и 3-х местные.
Скорость от 25км/ч до 60км/ч
Вместо колес могут быть установлены лыжи.
Стоимость нового порядка 9000$.

Плюсы

Малая взлетная и посадочная скорость.
Экипаж находится внутри жесткого каркаса.
Природное чувство полета.
Удобно взлетать в штиль.
В отличие от парамотора, вероятность схлопывания крыла ниже.
На нем дешевле всего катать двух человек.
Компактность транспортировки.
Благодаря очень ровному полету с него часто проводят видеосъемку с воздуха.
Это уже фактически транспорт. Некоторые улетают очень далеко.
Можно летать над облаками.

Минусы

Если он все-таки схлопнется в водухе — развернуть его может быть трудно.
Нет школ, где были бы разработаны программы обучения. Научиться можно только у существующих пилотов, которые будут учить на свое усмотрение.
Сам перемещаться по земле почти не может.

Мотопланер

Мотопланера можно условно поделить:

С не убираемым двигателем. Это фактически самолет и для него актуально все, что написано выше.
С убираемым двигателем. А вот это настоящий планер!

Двигатели бывают:

Внутреннего сгорания.
Электромотор.
Реактивный двигатель. Или круче.

Плюсы

Это планер, и у него есть страховка в виде мотора. Другие плюсы не важны.
Если не понятно, прочитайте прошлую статью.

Минусы

Бывают только 1-о и 2-х местные.
Современные весьма дороги.
Небольшой моторесурс (сколько всего часов может отработать двигатель).
Чувство наличия двигателя может загнать планериста в ситуацию, когда только двигатель может его спасти. А если он не запустится — быть проблемам.

В статье не рассмотрен Автожир, т.к. у меня с ним мало опыта.

Выводы

Самолет — это воздушный автомобиль. На нем можно перелететь из пункта А в Б.
Мотодельтаплан — это мотоцикл или мопед.
Паратрайк — это фан. Дальние перелеты на нем редкость.
Парамотор — это возможность почувствовать себя ~~карлсоном и слетать к малышу~~ в небе максимально дешево.
Мотопланер — это полеты на планере без буксировщика и со страховкой.

Если вы считаете что полёты это удовольствие для богатых, то заблуждаетесь.
Есть варианты даже для тех у кого размеры дохода не позволят летать на коммерческой основе.

Вне зависимости от ситуации с финансами, первое что нужно сделать — ПРИЙТИ НА АЭРОДРОМ. Совершите ознакомительный полёт (естественно, платно). В процессе этого вы не только поймете, насколько вам это интересно, но и обретете первых авиационных знакомых. Оптимальным вариантом будет попробовать не только самолёт, но и планер — это два разных мира и концепции.

Возвращаясь к варианту когда нет денег: можно летать (в т.ч. учиться), если выполнять какие-то работы на аэродроме. Работа это зачастую неквалифицированная (копать что-то или строить), но вы же хотите летать, да? Вакансии и объявления о таком не вывешиваются при входе на аэродром, но о них можно узнать в приватной беседе. Вот для чего вам и понадобятся знакомые на аэродроме.

Еще одной точкой приложения ваших сил, а также способом знакомства с миром авиации является волонтерство по профессии. В качестве, разработчиков, дизайнеров, художников, администраторов ОС, электронщиков and so on.
Аэродромам, авиационным учебным центрам, федерациям авиационных видов спорта, как и прочим «земным» структурам, требуются сайты, графика и прочая IT-помощь. Также в помощи нуждаются коллективы авиареставраторов, среди которых есть команды поднимающие в небо исторические аппараты.

Расскажите об этом предложении своим друзьям/подругам. Наш опыт показывает, что желающих контрибутить в этой области достаточно, но большинство не имеют точек пересечения с авиационным миром.
Ремарка для тех кто думает, что эта такая попытка привлечь бесплатную рабочую силу: авиация в России и Украине в большинстве случаев, это занятие для подвижников и фанатов, где, как и на заре летания, все держится на энтузиастах. Впрочем, в главной авиационной стране — Америке, многое похоже.

Моё детство примерно на 20% состояло из Dungeons & Dragons (D&D) и на 80% — из LEGO. Эти два занятия очень сильно пересекались. Мне, по разным причинам, не разрешали всё время играть в D&D. Но я, привлекая на помощь воображение, и достигнув в этом деле успехов, достойных плута 15 уровня, понял, что создание персонажей AD&D игрой не считается. Воссоздание вселенной DragonLance средствами LEGO очень хорошо помогало мне быть ближе к игре, которая мне очень нравилась.

Поэтому одним из моих любимых направлений в LEGO были замки. Я тратил многие часы, выдумывая подземелья для моих героев. Для того чтобы не терять свои находки, и из-за того, что я видел, как мои друзья в школе чертят карты подземелий, я составлял планы своих LEGO-моделей на миллиметровке. Кроме того, я пытался сохранить и сведения о том, как именно были устроены модели. Использование миллиметровки казалось логичным для изображения того, что, в основном, состояло из прямоугольных блоков. Но меня, в итоге, сгубило недостаточно хорошее понимание правил изометрической проекции.

Теперь, хоть я и стал старше, моя любовь к LEGO не угасла. И хотя я и не могу сказать, что очень уж горжусь своими моделями (их называют MOC-моделями), я почувствовал, что просто должен разобраться с тем, как мне документировать то, что создаю. Я никогда не умел очень уж хорошо рисовать. Поэтому я решил обратиться к компьютеру.

CAD для LEGO

Несколько лет я работал в сфере виртуального 3D-моделирования (а в сфере обычного 3D — и того больше). Я хорошо владею 3D-приложениями, но всё, чем я пользовался, заточено под анимированную графику и под производство фильмов. Все эти программы, как, собственно, и фильмы, рассчитаны на то, чтобы создать красивую картинку. Как именно что-то сделано, до тех пор, пока всё выглядит хорошо, не так уж и важно. Если, ради того, чтобы что-то выглядело бы очень хорошо, нужно «обмануть» законы физики, то это вполне приемлемо, так как это будет существовать только в виртуальном пространстве.

А вот системы автоматизированного проектирования (Computer-Aided Design, CAD), это уже нечто другое. CAD-приложения пришли на смену обычным чертежам. В них создают спецификации, иллюстрирующие то, как нечто может быть создано в реальном мире. От этих программ ждут точности и реализма.

Так как невероятно много людей увлечено LEGO, существует активное сообщество тех, кто создаёт LEGO-модели, используя CAD-программы. Преимущества такого подхода очевидны: можно задокументировать подробные сведения о модели, описать то, какие детали нужны для её создания, и то, как именно их нужно соединить друг с другом. Это, конечно, не замена реальному конструктору LEGO (ну, разве что для тех, кто любит CAD больше, чем LEGO), но это — отличное дополнение к хобби.

Для того чтобы построить виртуальную модель LEGO, нужны две вещи:

Виртуальные детали LEGO.
CAD-приложение.

Виртуальные детали LEGO

Для того чтобы раздобыть виртуальное представление практически любого из когда-либо созданных строительных блоков для LEGO-моделей, можете воспользоваться опенсорсным ресурсом LDraw. LDraw — это открытый стандарт для цифровых моделей LEGO, который включает в себя возможности по описанию размеров и ориентации элементов. В дополнение к работе по описанию деталей средствами LDraw, силами сообщества подготовлены 3D-модели для каждой детали. Это значит, что все желающие могут загрузить тысячи определений деталей, истратив на это не особенно много трафика.

Установка набора деталей

Виртуальные детали очень похожи на изображения, которые используются на сайтах, или на шрифты, применяемые на компьютере. Собственно говоря, соответствующие файлы можно хранить где угодно. Главное, чтобы приложение, в котором планируется работать с деталями, знало о том, где эти файлы находятся. В Linux LDraw-файлы обычно размещают в папке /usr/share/LDRAW . В Windows это обычно C:\Users\Public\Documents\LDraw .

LDraw даёт в наше распоряжение лишь спецификации для каждой детали. Вот, например, как выглядит код описания кубика 1x1:

Для того чтобы увидеть детали в более привычном облике, понадобится программа для их визуализации.

Приложение LDView для визуализации деталей

LDView — это среда для 3D-рендеринга, напоминающая POV-Ray или Cycles из Blender. Это приложение создано специально для рендеринга .ldr-файлов, то есть — CAD-файлов, содержащих данные в формате LDraw.

Если вы работаете на Linux, то, возможно, вы найдёте LDView в своём репозитории ПО. Если в репозитории этой программы не окажется — вы можете скачать установщик с сайта проекта. Если вы пользуетесь macOS или Windows, то вам, опять же, нужно будет воспользоваться сайтом LDView.

Просмотр отдельной детали

Легче всего начать цифровое конструирование моделей LEGO, попытавшись визуализировать отдельную деталь.

Сначала откройте ваш любимый текстовый редактор. Это может быть любая программа. Главное — чтобы она могла сохранять документы в виде обычного текста. Некоторые текстовые редакторы, в стремлении оказать пользователям добрую услугу, пытаются сохранять текстовые материалы в файлах, в которых, помимо текстов, есть ещё масса служебной информации (вроде .rtf и .doc). Существует множество хороших кросс-платформенных текстовых редакторов. Я, для наших дел, могу порекомендовать довольно-таки минималистичный редактор Geany.

Создадим новый файл с именем 1brick.ldr и введём в него следующий текст:

А теперь взглянем на наше скромное творение:

Только что вы создали простой CAD-файл, описывающий один кубик (а именно — модель номер 3001), цветовой индекс которого равняется 1 (это синий цвет), расположенный в позиции (0, 0, 0) по осям X, Y и Z. Поворот кубика регулируется с использованием средств матричного преобразования. Их применение, надо признать, не относится к простым математическим вычислениям. Правда, при конструировании LEGO-моделей произвольное вращение деталей требуется сравнительно редко, так как большинство деталей стыкуются друг с другом с использованием шипов.

Любая строка в файле, начинающаяся с 0, содержит либо комментарий, либо метаданные. Строка, начинающаяся с 1, содержит описание детали.

Вы можете попрактиковаться в перемещении и вращении деталей, внося изменения в свой CAD-файл. Обычный кубик имеет в высоту 24 LDU (LDraw Units). Это значит, что ставить детали друг на друга можно, меняя их координату Y с шагом в 24 единицы. Поворачивать детали можно, выполняя матричные преобразования.

Взгляните на этот код:

Вот результат его визуализации.

Конечно, перемещать детали можно вдоль любой из трёх осей. В спецификации LDraw сказано, что кубик 1x1 имеет 20 LDU в ширину и 20 LDU в длину. А это значит, что расставлять такие кубики вдоль оси X можно, меняя их позиции с шагом в 20 LDU.

Ещё два кубика

Порядок сборки модели

Чаще всего формат LDraw используется для того чтобы продемонстрировать порядок сборки модели. А это значит, что нужно описать последовательность шагов сборки. В LDraw это делается с использованием метакоманды STEP .

Для того чтобы испытать эту метакоманду, добавьте в свой файл, между описаниями деталей, следующее:

Готовый файл будет выглядеть так:

Теперь в вашем проекте описано два шага. На первом выводится первый кубик, на втором — второй. Можно пошагово просматривать .ldr-файлы, пользуясь клавишами-стрелками в верхней панели инструментов LDView, находящимися около подписи Steps .

Панель инструментов для пошаговой визуализации моделей

На одном шаге необязательно должен выводиться лишь один кубик. Как и в случае с инструкциями к наборам LEGO, установку нескольких деталей можно объединить в один шаг. Главное, чтобы это не повредило понятности инструкции.

В LDraw есть и другие команды. Например — тут можно рисовать линии, поясняющие расположение деталей, и делать прочие подобные вещи. Соответствующие сведения можно найти в спецификации.

Выяснение кодов деталей

Я хранил свою коллекцию LEGO в ящиках для рыболовных принадлежностей. Поэтому я мог быстро найти любую деталь из любого набора. Правда, по мере того, как росла коллекция, мне было нужно всё больше и больше ящиков. А в результате у меня стало уходить больше времени на поиск нужной детали.

Если учесть то, что в LEGO имеется более 11000 уникальных деталей, искать цифровые детали так же сложно, как и обычные. У каждой официальной детали LEGO есть собственный код. Например, тот кубик 2x4, который мы использовали в примере, имеет код 3001. Если вам известен код детали, вы можете просто использовать его в CAD-файле, и соответствующая деталь появится в вашей модели.

В дистрибутиве LDraw имеется файл parts.lst , в котором, с помощью grep, можно найти нужную деталь. Но детали там не всегда описаны по одной и той же схеме. Работая с этим файлом не всегда легко предугадать то, какие именно ключевые слова соответствуют тем или иным деталям. Например — как понять, какое слово, «curved» «sloped» или «angled», лучше всего характеризует некую деталь сложной формы?

Хотя искать детали можно и в parts.lst , в этом деле нам могут помочь некоторые специальные интернет-ресурсы:

— это пользовательская группа, в которой есть база данных со сведениями о кодах деталей LEGO, построенная на основе сведений, взятых из LDraw. — хороший каталог деталей. — ещё один ресурс, на котором есть каталог деталей.

Другие средства для рендеринга моделей

После того, как вы создали свой шедевр, LDView может экспортировать вашу модель, что позволит вам отрендерить её в высоком качестве. Для этого можно воспользоваться POV-Ray — опенсорсной программой для фотореалистичного рендеринга трёхмерных моделей. В результате плоды ваших трудов можно будет представить в весьма привлекательном виде. Найти POV-Ray можно или в репозитории программ вашего дистрибутива Linux, или на сайте проекта.

Вот пример команды рендеринга:

Ниже показан результат визуализации.

Высококачественная визуализация модели

Если вам нужна программа для формирования инструкций по сборке моделей — попробуйте опенсорсную LPub3D. Эта программа выводит пошаговые инструкции и список деталей, необходимых на каждом шаге.

Исследование мира LEGO

Создание моделей из деталей LEGO — это интересно. Разработка собственных моделей — это воплощение той творческой энергии, которой фанаты LEGO заряжаются, занимаясь любимым делом. Теперь ваши LEGO-идеи больше не должны существовать лишь в форме бесплотных идей. Вы можете сохранить их в виде моделей и пошаговых инструкций.

Мир любителей LEGO — это приятное и креативное место, которое стоит посетить всем тем, кому нравится создавать цифровые модели, разрабатывать собственные детали, или делать с кубиками LEGO что-то такое, чего никто больше с ними не делает. Если вам нравится LEGO, то сегодня — самый лучший день для того чтобы стать частью LEGO-сообщества!

Дельтапланами называют летательные устройства, у которых имеется крыло стреловидной формы. На сегодняшний день существует множество вариантов с мотором и без него. Также следует учитывать, что дельтапланы отличаются по форме мачты. Кили при этом изготовляются из разных материалов. Чтобы более детально разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть существующие модификации.

Модель с П-образным килем

Модели с П-образным килем в наше время считаются довольно распространенными. В первую очередь для сборки подготавливаются накладки для установки крыла. После этого делается непосредственно килевой карман. Для этого листы поливинилхлорида подходят идеально. Поперечные трубы необходимо фиксировать на винтах.

Дополнительно следует отметить, что на хорде нужно фиксировать накладки. Чтобы закрепить кронштейн на балке, придется воспользоваться гаечным ключом. Следующий шаг - важно заняться установкой центрального узла. С этой целью затягивается два упора пряжки. В диаметре они обязаны составлять не менее 3 мм. Швеллер в данном случае можно использовать резиновый. Задний трос должен крепиться непосредственно к растяжке. В конце останется только зафиксировать проушину.

Дельтаплан с Г-образным килем

Чтобы данного типа собрать дельтаплан своими руками, лучше всего заранее заготовить поливинилхлоридные накладки для килевого кармана. Крыло при этом должно собираться с куполом. На данном этапе необходимо много времени уделить накладкам. Фиксировать их в этом случае можно на киле. Для закрепления поперечных упоров придется воспользоваться сварочным аппаратом. При этом гнутик необходимо тщательно заточить. Боковые тросики на дельтаплане важно крепить на растяжке. Заглушки на киле в наше время используются довольно редко. В конце работы останется лишь закрыть проушину.

Устройство с короткой поперечиной

Стоит данного типа дельтаплан (цена рыночная) примерно 7 тыс. долларов. Однако собрать его можно самостоятельно. Для этого листы подбираются длиною около 2.3 метра. В первую очередь собирать важно крыло дельтаплана. При этом килевой карман устанавливается после центральной накладки. На этом этапе очень важно сделать качественные нашивки. При этом контур киля закрывать нельзя.

Отдельно следует отметить, что крестовина для дельтаплана данного типа подходит алюминиевая. На дужке скоб должно иметься две. После закрепления гнутика фиксируется непосредственно крюк. Для этого используется большой кронштейн. Далее нужно установить килевую трубу. Многие специалисты перед этим рекомендуют поставить носовую заглушку на дельтаплан.

Модель с вытянутой поперечиной

Стоит данного типа дельтаплан (цена рыночная) примерно 8 тыс. долларов. Собрать его можно самостоятельно, если правильно рассчитать размеры крыла. Килевой карман в данном случае ширину обязан иметь ровно 25 см. Накладки на куполе необходимо использовать поливинилхлоридные. При этом нашивки на киле делать не нужно. В первую очередь многие специалисты рекомендуют заготовить трубы для клина. Корневые ходы в наше время используются довольно редко.

Чтобы укрепить киль, желательно установить заглушку. Чтобы это сделать качественно, придется самостоятельно изготовить пластину. Толщина ее минимум обязана составлять 2.3 мм. После этого устанавливается щечка рулевой трапеции. Следующим шагом монтируется центральный узел. Для этого потребуется крюк и швеллер. Передний тросик при этом подсоединяется к растяжке.

Устройство с двойной мачтой

С двойной мачтой дельтаплан с мотором на сегодняшний день пользуется большим спросом. Сборку необходимо начинать стандартно с расчета размера крыла. После этого появится возможность приступить к килевому карману. Поливинилхлоридные листы для этой цели подходят идеально. Для закрепления верхней балки придется воспользоваться сварочным инвертором.

В качестве крестовины можно использовать алюминиевую пластину толщиною до 1.5 мм. Щечки рулевой трапеции должны крепиться на растяжках. Для их фиксации используются, как правило, кронштейны. В конце работы останется лишь зафиксировать мотор. Для этого устанавливается специальная проушина. Для ее фиксации делается плотная обшивка. Чтобы дельтаплан с мотором не имел проблем со стабилизацией, используются гнутики.

Дельтаплан с тройной мачтой

Сложить с тройной мачтой дельтаплан своими руками довольно сложно. В данном случае гнутики подходят только алюминиевого типа. При этом трубы в диаметре минимум обязаны составлять 2.3 см. В первую очередь устанавливается киль. Для его фиксации используется натяжной трос. После этого устанавливается непосредственно носовая заглушка. Для повышения стабилизации конструкции применяется проушина. С этой целью монтируется небольшой карабин.

Далее придется воспользоваться сварочным аппаратом. Затем устанавливается растяжка для тросов. В конце работы останется только зафиксировать центральный узел. Швеллер в данном случае желательно использовать с пряжкой. Дополнительно следует отметить, что заглушку необходимо подбирать только из профильной трубы. При этом накладки многие специалисты рекомендуют использовать резиновые.

Устройство с концевой поддержкой

Чтобы собрать данного типа дельтаплан своими руками, стандартно делают замеры киля. После этого появится возможность установить крыло. Для его фиксации необходимо использовать боковые тросы, которые крепятся на растяжках. Для того чтобы установить килевой карман, делаются небольшие накладки. После этого монтируется поперечная труба. Зафиксировать ее необходимо непосредственно на киле. Далее нужно заняться центральным узлом.

На этом этапе многие специалисты рекомендуют использовать гнутики с петлями. Также придется воспользоваться резиновыми нашивками. Все это необходимо для того, чтобы уменьшить сопротивление воздуха. После установки килевой заглушки можно приступать к монтажу струбцины. Для этого заготавливаются тросы диаметром около 0.5 мм. Крепиться они должны на кронштейнах.

Модель с заглушкой на мачте

Чтобы сложить данного типа дельтаплан своими руками, необходимо в первую очередь заготовить карабины. После этого сваривается поперечная труба. Далее появится возможность установить нижний растяжитель. Для этого лучше всего воспользоваться прочным кронштейном. Носовая заглушка в данном случае должна располагаться над мачтой. Чтобы ее зафиксировать, приваривается небольшая опора. После этого останется только установить накладку на купол. В конце работы прочно затягиваются все кронштейны.

Модификация с амортизационным шнуром

Модели с амортизационным шнуром (чертежи дельтаплана показаны ниже) на сегодняшний день являются довольно распространенными. Гнутик для этих целей необходимо подирать с двумя петлями. Однако в первую очередь следует заняться крылом. Листы поливинилхлорида для этого подходят хорошо. Следующим шагом фиксируется резиновая накладка.

В результате должен получиться килевой карман. Чтобы самодельный дельтаплан был стабилен в полете, устанавливают швеллер. При этом проушины монтируются самые разнообразные. Боковой трос на дельтаплане можно закрепить при помощи кронштейна. Для фиксации задней пряжки используются упоры.

Модель на растяжках

Чтобы понять, как сделать дельтаплан на растяжках, необходимо произвести расчет крыла и киля. Однако собирается модель первоначально с заготовки купола. Для этого нужно сварить трубы диаметром в 1.2 см. Полукрыло формируется из листов поливинилхлорида. При этом килевой карман можно сделать из нашивок. Заглушку в данном случае можно также изготовить из листов поливинилхлорида.

Для этого в первую очередь закрепляется крестовина. После этого фиксируется центральный кронштейн. Крылья есть возможность закрепить на опорах. Для этого тросы подбираются диаметром не менее 0.4 см. Килевую трубу в данном случае можно использовать с заглушкой. Также многие специалисты рекомендуют применять обшивку. Чтобы стабилизировать дельтаплан, устанавливают гнутик на две петли.

Применение стальных гнутиков

На дельтаплан стальные гнутики устанавливаются довольно часто. Однако следует учитывать, что купол в данном случае должен быть небольших размеров. Для того чтобы зафиксировать гнутики, необходимо в первую очередь установить центральный узел.

После фиксации боковых тросиков можно приступать непосредственно к накладкам. Для этого используются различные крестовины. На данном этапе очень важно надежно зафиксировать проушину. Носовая заглушка в этом случае используется довольно часто.

Человек давно покорил землю и море и совсем недавно небо. Именно в небе мы ощущаем настоящую свободу, спокойствие и умиротворение, но, к сожалению, не каждый человек может подняться в воздух по ряду причин. И чаще всего этой причиной является дороговизна такого удовольствия. Однако кто сказал, что нельзя сделать самодельный дельтаплан?

Чтобы построить дельтаплан, необходимо знать основы аэродинамики и изучить особенности материалов, с которыми придется работать. Но прежде следует ознакомиться непосредственно с устройством дельтаплана.

Устройство дельтаплана

Основой является несущий трубчатый каркас, материал которого – дюралюминиевые трубы различных диаметров. Специальная система тросовых растяжек обеспечивает необходимую жесткость крыла. На каркас натягивают легкую и прочную ткань. Раньше использовали парашютный шелк, сейчас ткани делают из полимерных нитей.

Вокруг килевой трубы строится несущая конструкция, которая соединяется с боковинами в передней части. В центре устанавливают поперечину перпендикулярно килевой трубе. Она увеличивает прочность крыла, но необходимо знать одну особенность при строительстве дельтаплана: местом стыковки поперечины и основной трубки является центр масс всего аппарата. В центре масс так же устанавливаются вертикальная распорка и управляющая трапеция.

Трапеция представляет собой так же дюралевую трубку со специальной системой крепления тросовых растяжек. Шнуры натягиваются в обеих плоскостях аппарата: в верхней и нижней.

Внизу растяжки прикреплены к управляющей трапеции, а сверху к местам соединения несущих элементов. Такое устройство обеспечивает необходимую жесткость планера при минимальном весе всей конструкции.

Как изготовить дельтаплан своими руками

Прежде всего необходимо изготовить чертежи, после чего можно приступать к сборке.

Последовательная инструкция, как сделать дельтаплан:

Все начинается с трапеции. Ручка управления соединяется с нижними концами стоек трапеции. Чаще всего стойки состоят из консолей, которые соединены трубками меньшего диаметра.
Верхние части стоек трапеции необходимо свести в верхнем узле и зафиксировать защелкой.
Килевая трубка соединяется при помощи шарниров к собранной конструкции, соединяясь с боковыми трубами и образуя обтекаемую форму.
В верхней части центрального узла устанавливается мачта, на которую впоследствии крепятся натяжные тросы.
На этом этапе устанавливается парус. Его необходимо разложить, установить на трапецию. Разведя крылья в стороны, необходимо завести латы в специальные карманы на парусе и зафиксировать крылья поперечной балкой с помощью пластин и болтов с передней кромкой крыла (она образуется боковыми трубами). Очень важно следить за тем, чтобы ни один трос не попал под килевую трубу.
Закрепить передние и задние тросы к носовому узлу быстросъемной защелкой. Тросы должны быть очень прочными и высокого качества. Помимо этого, следует обратить особое внимание на крепление нижних тросов.
Открытые концы каркасных труб следует закрыть пластиковыми заглушками.

Мотодельтаплан своими руками

Отличительной особенностью этого вида летательных аппаратов является оснащение двигателем, который может крепиться как к спине спортсмена, так и к крылу дельтаплана. Эффективнее и безопаснее для дельтапланериста будет укрепление двигателя непосредственно на самой конструкции, особенно установка мототележки.

Дельтаплан с мотором собирается практически так же, как без мотора:

Читайте также: