Как сделать орнитоптер своими руками

Орнитоптер своими руками

Орнитоптер — это воздушное судно тяжелее воздуха, которое поддерживается в полете за счет реакций воздуха с его плоскостями, которым придаётся маховое движение.

Орнитоптером интересовались еще в древности, ведь именно так летают птицы.

Есть даже чертежи орнитоптера сделанные Леонардо ДеВинчи.

Для изготовления самодельного махолета-орнитоптера своими руками потребуются следующие расходные материалы:

Клей моментальный и резиновый

Скрепки или кусочки стальной проволоки

На картинке внизу вы можете увидеть чертежи для изготовления орнитоптера своими руками.

Для изготовления лучше использовать липу или бальсу, можно применить карбоновые трубки или, как делают наши китайские товарищи – пластиковые прутки. Впрчем, можно выстругать и ил любого дерева – березы, липы и тд.

Соединение реек рамы производится по типу шип-паз и обматывается нитками с пропиткой клеем.

Передние кромки крыльев тоже приматываются к рычагам нитками, но перед этим в них делаются отверстие через которое пропускается шип рычага.

Подшипник вала резиномотора и рычагов можно сделать из изоляции от провода, можно также из частей стержня от ручки, они также приматываются нитками и нитки пропитываются клеем. Из проволоки выгибается коленвал подобный тому, что на рисунке, далее на него одевается бусина и он вставляется в подшипник, после чего выгибается крючок (см. рисунок). Выгибаются рычаги и после того как они вставятся концы их загибают.

Хвост-стабилизатор скрепляется из реек тем же способом что и рама, после чего к нему приматывается нитками проволока и изгибается как на фото.

В раме орнитоптера делается надрез в который вставляется проволока, после чего обматывается нитками и проклеевается.

Дальше изготавливаются шатуны, их делаем бамбуковые, просто от него удобно отколоть тонкие палочки, на концы их надеваем трубочки из изоляции проводов, в трубочках прожигаем отверстия, нагреваем проволоку над свечкой и быстро ей протыкаем трубку. Трубочки делаем подлиннее с того конца где вставляется палочка, это вам понадобится для регулировки.

Натягиваем резинки две меж крючками и закручиваем резиномотор, но не сильно, и отпускаем, должны начать двигаться крылья, если их ход не одинаков, то подогните передний кривошип.

Дальше смазываем резиновым клеем центральную нервюру и рейки кромок, накладываем на пленку наш летательный аппарат и расправляем ее, чтоб пленка провисала, но не сильно, стараемся делать одинаково с обеих сторон иначе он будет летать кругами.

При использовании резинового клея желательно подкрепить все небольшими полосками скотча.

Также следим за одинаковостью крыльев.

Дальше обклеиваем стабилизатор, желательно более натянуто.

Обязательно даем просохнуть клею, а потом запускаем!

Если вам не совсем понятна постройка, посмотрите видео ниже.

Видео изготовления орнитоптера своими руками

А вот полет миниверсии орнитоптера весом 3 грамма.

Как настроить орнитоптер

• Если ваша птица пикирует загните вверх хвост, если кабрирует (задирает нос и падает), то наоборот опустите. Также изменением длины шатунов добиваемся большей стабильности и тяги при полете.

• Если все собрано правильно эта модель набирает высоту прямолинейно, после чего медленно помахивая крыльями планирует, дальше садится чуть поджав крылья. Комнатная моделька больше похожа на стрекозу при наборе высоты, частота взмахов достигает 20Гц. При сборке большей модели время полета, высота и зрелищность полета увеличиваются, падает частота взмахов, но нужно более мощную и длинную резинку

Однако полеты на резиномоторе не очень увлекательны. Гораздо интереснее – радиоуправляемый орнитоптер.

Как сделать радиоуправляемый орнитоптер

На видео выше – оснащение мотором и радиоуправлением самодельного орнитоптера.

Это видео продолжает то, которое показано в разделе изготовления орнитоптера.

Так же смотрите:

Мотоцикл на батарейке — Занимательная игрушка за 5 минут.

Робот из скрепок — Сам ходит при наличии моторчика.

Самодельная игрушка — катапульта — Проста в изготовлении, интересна в увлечении.

Источник

Орнитоптер или «Махолет» своими руками

Нам понадобятся:
1. палочки для кофе
2. суперклей
3. резак
4. наждачная бумага
5. бумага
6. линейка
7. карандаш

Работу я начал с главных реек.После вырезки каждую рейку прошкуриваем наждачкой.

С краю приклеиваем две реечки по 15мм. Кончики срезаем под углом в 45 градусов.

Делаем хвост из реек по 100 мм.

Чтобы прикрепить скрепку к хвосту, сгибаем ее кончик

И «цепляем» к хвосту.

на другой конец главной рейки приклеиваем еще две рейки по 10 мм. Это нужно, чтобы прикрепить хвост к фюзеляжу.

Клеим две трубочки из бумаги 60 мм на 5 мм. Донца смазываем клеем для прочности.

Приклеиваем их на край рейки 127мм.

Делаем еще трубочку 60 мм на 10 мм.

Приклеиваем её между передними рейками по 10мм.

Берем палочки для крыльев 150 мм.

Крепления, на которых держатся крылья.

Приклеиваем их к рейке.

Делаем коленвал, как показано на чертеже.

Вставляем его одним концом в бумажную трубочку.

Делаем еще одно «ушко».

Закрепляем крылья при помощи заглушек (заглушки делаем из оплетки от провода).

Делаем тяги из тонкой реечки 58 мм. На конец прикрепляем кусочек оплетки.

Приклеиваем целлофан к рейками крыльев и хвоста.

Орнитоптер готов! Надеваем резинку и в небо! Всем удачных полетов !

Источник

Как cделать орнитоптер своими руками

Эта инструкция — история о том, как я сделал прототип орнитоптера.

Для тех, кто не знает, орнитоптер — это механизм, который летает за счёт взмахов крыльями, как настоящая птица. Идея состояла в том, чтобы создать орнитоптер с нуля, управлять им дистанционно и, конечно, заставить его летать.

Пожалуйста, не судите строго — я не профессионал авиамоделирования. Так что не всё работает так, как мне бы хотелось, но всё же работает.

Реальный результат можно увидеть в многосерийном видео на нашем канале Youtube. Если вам понравится это руководство, пожалуйста, подпишитесь на канал.

Инструкция со временем будет исправляться и улучшаться новыми материалами, как и Орнитоптер.

Видеообзор

1. Выбор начальных параметров размаха крыльев, веса и частоты взмахов.

С какой частотой птицы обычно машут крыльями?

Это зависит от площади крыла самой птицы. Например, для аиста достаточно махать крыльями с частотой 2 взмаха в секунду, воробей должен делать 13 взмахов в секунду, а колибри — до 80. Я хотел сделать большой орнитоптер, поэтому площадь крыла тоже будет большой. Для расчета площади крыла нужно знать размах крыльев. Итак, размах крыльев стал первым выбранным параметром. Я решил сделать орнитоптер с размахом крыльев в диапазоне 1200-1400 мм.

Я искал в интернете существующие конструкции орнитоптеров и анализировал их размеры. Большинство орнитоптеров сделаны в строке определенного размера. Орнитоптеры Hobbie могут быть отсортированы по размаху крыльев (от 660 до 3000 мм) и весу в полете. Мой орнитоптер с размахом крыльев 1200-1400 мм будет где-то посередине этой шкалы, не большой, но и не маленький.

Я искал информацию о конструкции на форумах авиамоделирования, в спецификациях об орнитоптерах и во множестве видео на Youtube. Я выяснил, что орнитоптеры с таким размахом крыльев должны выполнять от 5 до 7 взмахов в секунду и иметь полетный вес в диапазоне от 300 до 500 г. Я выбрал среднее значение веса полета — 400 г. Поскольку у меня нет опыта в создании самолетов и махалетов, я выбрал все значения эмпирически и в основном надеялся на удачу.

Зная приблизительную частоту взмахов (от 5 до 7 Гц), я могу разработать механизм взмахов.

В итоге для орнитоптера мною были выбранны следующие параметры:

2. Выбор Махательного Механизма

Махательный Механизм является наиболее важной частью орнитоптера. Он преобразует электроэнергию от батареи в махательное движение крыльев. Разработать и собрать такой механизм достаточно сложная задача,так как он должен выдерживать огромные усилия, которые меняют направление несколько раз в секунду, и в то же время быть чрезвычайно легким и долговечным.

Существует большое количество махательных механизмов. Вот самые используемые.

Кривошип (Staggered Crank)

Конструкция кривошипа является самой базовой среди махательных механизмов. Части ступенчатого вала находятся на необходимиом растоянии и под необходимым углом для достижения симметричного взмаха. Это часто используемая конструкция среди любителей, которые собирают орнитоптеров из подручных материалаов.

Кривошип с одной передачей (Single Gear Crank)

Несмотря на то что конструкция кривошипа с одной передачей выглядит простой, она сложнее, чем кажется. Центральная точка, где соединительный стержень и шарниры крыльев соединены друг с другом, должна расширяться и сжиматься при закрывании механизма. Сжатие и расширение с очень высокой частотой может привести к износу компонента.

Кривошип с дмумя передачами (Dual Gear Crank)

Эта конструкция имеет две шестерни, которые управляют петлями каждого крыла по отдельности. Существует несколько вариантов конструкции трансмиссии. Шестерня может приводить в движение обе вспомогательные передачи. Таким образом, вторичные шестерни будут вращаться в одном направлении друг с другом. В другой конструкции ведущая шестерня вращает вторичную шестерню, а эта вторичная шестерня вращает другую вторичную шестерню. Вторичные передачи будут вращаться против часовой стрелки друг к другу. Эта конструкция намного проще в реализации и уменьшает несоосность крыла.

Поперечный вал (Transverse Shaft)

Поперечная конструкция вала является еще одним вариантом кривошипно-шатунного механизма. Эта конструкция обеспечивает максимально симметричный взмах. Однако это самый тяжелый и сложный дизайн. Вращающиеся зубчатые колеса и крылья находятся не в одной плоскости, поэтому соединительный стержень должен вращаться. Стержень соединителя имеет шариковый подшипник внутри, и это добавляет вес только к самому компоненту. Количество зубчатых колес, используемых в этой конструкции, больше, чем в любой другой конструкции. Конструкция поперечного вала обычно используется для больших орнитоптеров, где вес можно преодолеть с помощью больших крыльев.

Я решил выбрать конструкцию с поперечным валом. Размер моего орнитоптера позволяет использовать дополнительную массу механизма. Кроме того, такую ​​конструкцию легко изготовить из листового материала, так как плоскости зубчатых колес параллельны плоскости корпуса.

3. Выбор компонентов. Мотор, ESC и Aккумулятор.

Выбор мотора

Мотор должен быть небольшого размера. Моторы большого размера имеют большой вес, что очень критично для конструкции. В то же время электродвигатель должен быть прочным, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент для преодоления сопротивления воздуха.

Для увеличения крутящего момента и достижения необходимой частоты взмахов я собираюсь использовать редуктор. В этом случае я могу взять более слабый двигатель с более высоким числом оборотов в минуту (об / мин).

Принимая во внимание размеры орнитоптера, хобби электромоторы размером 300 — 400 должны идеально подходить. Хобби-моторы такого размера могут быть коллекторными или бесколлекторными. В основном вы можете найти их в средних RC катерах и вертолетах.

Я выбрал этот мотор:

Его можно заменить на:

Обратите внимание на важную деталь. Вам нужен аутраннер. Монтажные отверстия двигателя должны быть на одной стороне с выходным валом. Таким образом, корпус, который находится рядом с выходным валом, должен быть неподвижным.

Основные характеристики двигателя:

Краткое объяснение названия:

Первые, 4 цифры в описании (2627) — это размеры двигателя. Первая пара цифр показывает диаметр двигателя (26 мм), а вторая пара показывает длину (27 мм). Значение «кВ» относится к постоянной скорости двигателя. Он измеряется числом оборотов в минуту (об / мин), которое совершает двигатель, когда на него подается 1 В (один вольт) без нагрузки. Например: Этот 2627 4200 кВ бесколлекторник может быть запитан батареей 2S (7.4В) или 3S (11.1В). При значении 4200 кВ и без нагрузки этот двигатель имеет следующие скорости:

Источник питания

В моем орнитоптере батарея — это один из самых тяжелых компонентов, поэтому очень важно выбрать правильную.

Для питания двигателя я использую Li-Po аккумулятор. Коэффициент отношения емкости к массе у таких аккумуляторов достаточно высок. Кроме того, они способны выдавать высокое значение тока, которое требуется для бесколлекторных двигателей.

Существует заметная разница в весе между 2-х и 3-х ячеечными батареями одинаковой емкости. Поэтому я думаю, что лучше использовать 2-ячеечную батарею.

Основные характеристики батареи:

Довайте проверим, достаточно ли максимального тока батареи.

Умножив скорость разряда на емкость, можно рассчитать максимальное значение тока, которое может выдавать аккумулятор:

30C * 0,9Ah = 27 Amp.

Максимальный ток 27 А превышает значение, которое может потреблять двигатель (22 А), поэтому все в порядке. Так же очень важана емкость аккумулятора. Этот параметр влияет на продолжительность полета орнитоптера.

Однако, в моем случае, гораздо важнее выбирать батарею в зависимости от веса.

Регулятор оборотов (ESC)

Для управления и регулирования скорости бесколлекторного мотора нужен контроллер. Любой хобби ESC подходит для этого. Единственное, что нужно проверить — это длительный и пиковый ток. Чтобы уменьшить вес орнитоптера, лучше выбрать контроллер в мини-форме.

Источник