და თქვენ ფიქრობთ რომ სერიოზული ავიამოდელი სხვაგვარად პროექტდება?
განსხვავება რეალში საერთოდ არანაირი არ არის!
ერთადერთი განსხვავება ის არის რომ ვისაც გათვლა არ შეუძლია იყენებს იმ დიდ გამოცდილებას რომელიც დაგროვდა მოდელიზმში, მაგალითად სტრინგერის სისქე და განი ლონჟერონის ზომები და ასე შემდეგ.
ინდივიდუალური პროექტირებისას კი აუცილებლად გამოიყენება ის თეორიული მასალა რომელიც გჭირდებათ თქვენ.
დაახლოებით ასე
Поговорим немного о прочности
Позволю себе немного лирики…
В большой авиации прочностные расчеты – очень серьезная и большая наука. Слишком высока цена ошибки, а переупрочнение грозит резкой потерей летных характеристик. В авиации поменьше – СЛА одно-двухместные самостоятельной постройки - расчеты, как правило, намного скромнее. В основном считаются основные силовые элементы конструкции.
В моделизме – еще грустнее. Как правило, вообще никто ничего не считает. Этому есть оправдание, что наработана громадная статистика, и ошибка в выборе сечений практически исключена.
Я в основном занимался не очень большими моделями ( в основном до 1800мм и взлетным весом до 5 кг.). И для этого диапазона мне практически не нужны расчеты, так как есть определенный опыт (построено за 35 лет более 600 летательных аппаратов различных классов)
Но по образованию, я авиационный инженер, проектировал и строил и полноразмерные ЛА, поэтому прочностные расчеты мне достаточно близки и знакомы.
Начиная заниматься другой весовой категорией моделей, естественно возникает желание проверить на прочность основные силовые элементы, хотя доля инженерной интуиции и статистики здесь также будет очень велика.
В авиации расчет на прочность начинается с определения расчетных случаев и нагрузок.
В моделизме прочность модели определяется, в подавляющем количестве случаев, отнюдь не полетными нагрузками, а технологичностью, эксплуатационностью модели, пытаются упрочнить модель, чтобы она не боялась падений… (большое заблуждение)
Со всей ответственностью могу заявить, что подавляющее количество моделей (а особенно АРФ-ы) безумно перетяжеленны в разы! Конечно, если говорить о летных нагрузках. И самое ужасное, что они не равнопрочны.
Мало того, АРФы еще и ослабляются специально в жизненно важных сечениях. Бизнес – есть бизнес! Конечно производителю выгодно, чтобы модель сломалась – будет покупка новой или запчасти! А она обязательно сломается, потому что с одной стороны претяжелена, а с другой стороны ослаблена там, где это недопустимо!
Часто можно видеть в современных АРФах хитрую вязь облегчений на бальзовых или фанерных элементах, производящую неизгладимое впечатление на неискушенного моделиста – вот ведь как наворочено круто! ЕРУНДА полная! Маркетинговый ход! Лазеру пофиг что резать! А к прочности и жесткости это все не имеет никакого отношения! Все это великолепие великолепно рассыпается в прах при небольшом ударе, имея абсолютно ненужный вес, якобы дико облегченный.
Конечно, может быть и наглость заявлять подобные вещи, но я достаточное АРФов изучил, чтобы высказать свое мнение!
Если бы авиация делалась по модельным нормам, то ни один самолет не поднялся бы в воздух!
Из этого следует, что модели имеют громадные резервы облегчения.
Для мелких моделей допустимо пренебречь авиационными законами конструирования, но чем больше модель, тем ближе она к настоящему самолету, и здесь уже шутки короткие, особенно когда дело касается бензиновых моделей за 2метра и массой за 5 кг. Ответственность и на проектировщика и пилота ложится недетская, так как это уже очень опасный летательный аппарат и проектировать, строить и эксплуатировать его надо по законам взрослой авиации!!!
В расчетах на прочность я опираюсь на известные формулы сопромата, пособия по проектированию легких самолетов и очень хорошую статью В.Тихомирова из журнала «Моделизм Спорт и хобби» №5,2002. , ну и конечно на здравый смысл и свой опыт.
Расчетные случаи.
Расчетным случаем для расчета силовых элементов крыла примем полет модели на скорости 100км/ч с совершением резкого маневра, при котором Cy крыла может достичь 1(единицы). На самом деле диапазон летных скоростей ТБ-1 предполагается в пределах 30 – 60 км/ч. Но в затяжном пикировании, при взятии рулей на себя, теоретически этот расчетный случай может быть достигнут.
Точно рассчитать скорость полета довольно проблематично, не имея данных продувок модели, и точных характеристик двигателей. Максимальная скорость полета будет при совпадении потребной и располагаемой мощности ДУ.
При этом на одну консоль крыла будет действовать аэродинамическая сила
Y=Cy * V2 * S * k,
где k=1/1600 (аэродинамический коэффициент, учитывающий плотность воздуха)
S – площадь полукрыла (дм2) S=90дм2
Су = 1 – коэффициент подьемной силы
V – скорость полета (м/с) 100 км/ч = 28 м/с
Получаем Y=43,4 кг.
Приближенно можно считать, что эта сила приложена в САХ(средняя аэродинамическая хорда) (хотя на самом деле, она распределена по размаху в соответствии с величиной хорды. Для упрощения, заменяем довольно сложную в плане форму крыла ТБ-1 – трапецией. Здесь погрешность будет незначительна.
САХ отстоит от оси модели на расстоянии Lcax = 76см.
Изгибающий момент в центре крыла будет:
Mмах=Y * Lcax = 43,4 * 76 = 3298,6 кг*см
Силовая схема крыла следующая: Центроплан имеет 5 силовых поясов лонжеронов, в виде сосновых ферм. Фермы соединены между собой фермами нервюр в пространственный ферменный каркас. Консоль будет иметь три пояса лонжеронов и будет жестко защемлена по трем поясам лонжеронов центроплана. Ферма концевой нервюры центроплана завязывает пять поясов и консоль будет крепиться фитингами по полкам лонжеронов трех поясов.
В начале, была идея сделать работающую обшивку из 5 – 6 мм пенопласта, в виде зашивки между полками лонжеронов и нервюр. Обтянуть это все дело бумагой и потом клеить тонкий слой гофра. Но сейчас, сделав каркас, есть уверенность, что прочности его с избытком, будут еще стрингера с шагом 25 -30 мм для подкрепления гофра. Так что, считаем, что обшивка у нас не работающая, хотя она безусловно возьмет на себя часть жесткости на кручение.
Поэтому, мы примем допущение, что изгибающий момент распределится на три пояса. Хотя на самом деле их будет пять в корне крыла, плюс продольные стрингера, но этот запас будет просто в «+», как коэффициент безопасности.
Изгибающий момент также будет несколько разным для разных поясов по хорде крыла, в соответствии с распределением аэродинамической нагрузки по хорде.
Но пока интересен порядок величин, поэтому условно определяем изгибающий момент на один пояс.
M=Mmax / 3 = 1099,5 кг*см
По изгибающему моменту вычисляем осевую силу, действующую на полку лонжерона фермы:
F=M / Hсред., где
Hсред., - строительная высота фермы (между средними линиями сечений полок лонжерона)
Нсред = 9 см (для одного из поясов)
F=122,2 кг.
Теперь можно вычислить площадь сечения полки по условию прочности сосны на сжатие, так как это более «тяжелый» случай, чем растяжение.
Sполки= F / Sigma сжатия, где
Sigma сжатия сосны = 400кг/см2
Sполки= 0,31см2
Остается определить размеры сечения полки
Bполки = 0,6см=6мм Нполки = 0,51см = 5,1мм
არა და ჩვენთვის უფრო რთულია ფრთასთან მუშაობა ვიდრე თქვენთვის!
კოპიის დამზადების შემთხვევაში კი განსაკუთრებით. წარმოიდგინეთ სუ-25 ფრთის რეინოლდის რიცხვი ნატურში და იგივე პროფილის რიცხვი 5-ჯერ რომ შეამცირებ მასშტაბს,და როდესაც რიცხვის ბოლოში ნულების რაოდენობა კატასტროფულად ქრება!
აი მაშინ იწყება თავდავიწყება
This post has been edited by maverick25552 on 30 Jul 2010, 21:39
მიმაგრებული სურათი
Иногда смотришь на человека, и напрашивается вопрос: он родился таким придурком или курсы какие-то дополнительные закончил?
Птицей быть мечта людей реальностью не стала.
Ты не птица, человек! Не какай где попало!
На хер нитки не мотай -это не катушка
Жопу тоже не давай это -не игрушка
· 
ავიაცია –10, თვითმფრინავები, შვეულფრენები, უპილოტოები
