Одноместный подкосный среднеплан "ГСП-115"

[свободник]

Элерон сделаю длинной 2000мм. Размещен будет, вопреки общепринятому положению, у корня крыла. Принял такое решение по следующим причинам:
1. Для упрощения конструкции системы управления элеронами и уменьшения её веса...
...На скорости близкой к скорости сваливания, при отклонении РУС по крену, элерон опускающийся вниз, создаст критический угол атаки у корня консоли крыла, сваливание будет не таким резким...
...Крутящий момент от элерона на крыло меньше...
...Из-за обдувки элеронов воздушным потоком от пропеллера, повышается эффективность элеронов на взлете...
...момент для создания крена самолету нужен больше, соответственно площадь элерона нужно сделать больше.

Вы путаете силу с моментом. Кренящий момент будет одинаковый, именно такой который Вам нужен для управления. А сила на элероне у корня крыла конечно должна быть выше. И, как Вы сами пишете, площадь больше. Поэтому непонятно с чего бы Вашим элеронам быть легче. Однозначно они будут тяжелее и потребуют большие углы отклонения. Соответственно повысят нагрузки на ручке. А так же такие элероны повышают сопротивление при работе по крену.
И с чего бы ради элерон отклоненный вниз создал критический угол атаки? При отклонении элерона, помимо увеличения угла атаки, так же изменяется кривизна профиля, что обычно повышает критический угол атаки.
А расчитывать на обдув от пропеллера мне кажется даже опасно. Большинство проблем происходят на посадке, когда мотор не обдувает.

 

[Jeka55]

И, как Вы сами пишете, площадь больше. Поэтому непонятно с чего бы Вашим элеронам быть легче.

Качалка элерона будет расположена не в центре элерона, а в торце элерона , возле фюзеляжа. Вес элерона рассматриваю совместно с весом крыла и тяг системы управления по крену. Если увеличивать площадь элерона, то на такую же величину нужно уменьшать площадь крыла. Соответственно сумма веса крыла и элерона будет одинакова. А суммарный вес консоли крыла-элерона-системы управления по крену, уменьшится за счет отсутствия тяги управления элерона, одной качалки с узлом крепления к лонжерону.

 

[Jeka55]

Соответственно повысят нагрузки на ручке.

Нагрузки на РУС по крену повысятся, но думаю не на много, и до скоростей 130-150 км\ч будут в пределах нормы.

 

[Jeka55]

А так же такие элероны повышают сопротивление при работе по крену.

Из-за желания не превысить вес 115 кг, пришлось пожертвовать повышенным сопротивлением самолета при отклонении элеронов.

 

[Айрат]

Перечитайте основы - смещение ЦЖ назад НЕ снизит критическую скорость флаттера.

Спасибо! Согласен. Блуданул. Наоборот, чем дальше назад ЦЖ, тем дальше (выше) скорость флаттера. В смысле чем ближе ЦЖ к ЦТ. И конечно когда ЦТ впереди ЦЖ, флаттера не будет. И я конечно же про изгибно-крутильный флаттер. А есть ещё и изгибно-элеронный, где емнип про взаимное расположение шарнира элерона и его (элерона) ЦТ и нежёсткость проводки управления.

 

[Jeka55]

И с чего бы ради элерон отклоненный вниз создал критический угол атаки? При отклонении элерона, помимо увеличения угла атаки, так же изменяется кривизна профиля, что обычно повышает критический угол атаки.

На углах атаки далеких от критического угла атаки так и происходит.
А возле критического угла, картина обтекания будет другая. При отклонении элерона вниз угол атаки может превысить критический (на схеме при полном отклонении элерона на 18 градусов вниз, угол атаки увеличивается на 5-7 градусов), срыв потока начнется на задней верхней поверхности элерона, со всеми вытекающими последствиями

 

[Jeka55]

А расчитывать на обдув от пропеллера мне кажется даже опасно. Большинство проблем происходят на посадке, когда мотор не обдувает.

Углы отклонения и площадь элеронов рассчитаны на режим полета, без учета обдува воздушным потоком от винта, т.е. на планировании и посадке сложностей не будет.
На Су-30 с управляемым вектором тяги, в обычном полете, этим самым УВТ не пользуются. Он нужен только при энергичном маневрировании, и может быть улучшает управляемость (безопасность) при сваливании. В среднеплане ГСП-115, с помощью такой конструкции элеронов, можно сказать... реализовано управление вектором тяги.

 

[Visitor]

Евгений, Вы не против, если мы - на "Ты" перейдём?
Могу подсказать нагрузку на узлы элерона. Какая скорость Vmax. полёта? Сколько шарниров поставите? Длину оставите 2м?

 

[Jeka55]

Евгений, Вы не против, если мы - на "Ты" перейдём?
Могу подсказать нагрузку на узлы элерона. Какая скорость Vmax. полёта? Сколько шарниров поставите? Длину оставите 2м?

Согласен перейти на ты. Максимальная скорость горизонтального полета 150 км/ч, максимальная скорость пилотирования 180 км/ч (взял с ТТХ АРГО-02 и уменьшил на 10 км/ч). Длина элерона 2000 мм. Шарниров на элероне планирую 4 шт.:
1-й в корне крыла. Тут будет так же "кабанчик" элерона.
2-й на расстоянии 600 мм
3-й на расстоянии 1200 мм
4-й на расстоянии 1800 мм

 

[свободник]

...площадь двух элеронов 0,8 кв.м. при площади крыла 7кв.м. (т.е. коэффициент к площади крыла 0,11 при рекомендуемом 0,1-0,2...

0,1...0,2 - это рекомендуемое для нормальных "человеческих" элеронов, у которых плечо примерно в два раза больше. То есть, в Вашем случае только начинать прикидывать нужно от 0,2 и выше.

...Вес элерона рассматриваю совместно с весом крыла и тяг системы управления...
...сумма веса крыла и элерона будет одинакова. А суммарный вес консоли крыла-элерона-системы управления по крену, уменьшится за счет отсутствия тяги управления элерона, одной качалки с узлом крепления к лонжерону.

На классический элерон усилие от органов управления прилагается примерно по середине. Ваш элерон - это двухметровый торсион.

 

[Visitor]

Согласен перейти на ты. Максимальная скорость горизонтального полета 150 км/ч, максимальная скорость пилотирования 180 км/ч (взял с ТТХ АРГО-02 и уменьшил на 10 км/ч). Длина элерона 2000 мм. Шарниров на элероне планирую 4 шт.:
1-й в корне крыла. Тут будет так же "кабанчик" элерона.
2-й на расстоянии 600 мм
3-й на расстоянии 1200 мм
4-й на расстоянии 1800 мм

Нагрузка на элерон =107,5 кг
Удельная нагрузка =268,75 кг/м2
Погонная нагрузка =53,75 кг/м
Реакции в шарнирах:
1. 15,28 кг
2. 32,55 кг
3. 32,39 кг
4. 27,27 кг

Изгибающие моменты в лонжероне:
В пролёте между узлами 1-2: М изг.=1,76 кгм
2-3: М изг =1,63 кгм
3=4: М изг =1,62 кгм
На консольной части: М изг.=0,61 кгм

При высоте стенки лонжерона элерона 50мм,
Продольные силы от М изг. в полках лонжерона:
1-2: N=-37,88 ( 94,73)кг
2-3: N=-29,56 (83,17) кг
3-4: N=-23,84 (79,02) кг
На консоли: N=-5,7 (5,7) кг

Поперечные силы :
1. Q=37,88 кг
2. Q=-5,7 кг
3. Q=-29,54 кг
4. Q=-5,7 кг
Q =16 кг -в пролётах, и Q=9 кг - на консоли.
На кручение сам посчитай. Торсион не хилый получается 2м. Мы не знаем как будет уставать СПК от сдвига
(Возьми Тау среза= 2кг/мм2)

 

[Visitor]

Евгений, поперечна сила у шарниров Q возьми для всех 30 кг. Если надумаешь кронштейны для щелевого эл. делать, то потянет из 2 мм Д16АТ.
Лонжерон -0,5 мм Д16АТ.

 

[Jeka55]

Лонжерон -0,5 мм Д16АТ.

Т.е лонжерон элерона можно согнуть из 0,5мм Д16АТ? У меня остался обрезок листа Д-16АТ размером 2000х500х0,6мм, согну из него лонжерон элерона. Получится легче, чем из Ад31 толщиной 1мм.

 

[Visitor]

Т.е лонжерон элерона можно согнуть из 0,5мм Д16АТ? У меня остался обрезок листа Д-16АТ размером 2000х500х0,6мм, согну из него лонжерон элерона. Получится легче, чем из Ад31 толщиной 1мм.

Да. Согни его в швеллер. Изгиб и поперечную свободно держит. А, вот, на кручение - зависит от того, чем обошьёшь лобик элерона.
Если эл. в сечении не классический, а без носовой части, трапеция, как на изображении, то здесь на кручение работать будет весь контур обшивки. Вот и считай СПБ.
В данном случае хорошо бы нервюрки поставить под углом к лонжерону прим. 45* в плане.

 

[iae]

Прогиб лонжерона прикидывали? А то вывернет все кронштейны.

 

[Visitor]

Прогиб лонжерона прикидывали? А то вывернет все кронштейны.

кронштейны надо приклёпывать к стенке лонж. и нервюрам.
Если использовать петли, как на рисунке, то - к полкам лонжеронов и нервюр с усиливающими косынками в плоскости полок. На крыле также.
Думаю, лучше узлы делать так, чтобы поменьше сверлить верхнюю горизонтальную плоскость полки лонжерона. Уж, если хоцца к ней приклепаться, то лучше - сбоку, где приклёпана стенка. Если невозможно избежать сверлений, то в расчёты закладывать S сечения полок, уменьшенным на величину отверстий. Но, ведь, и усталость дюраля по отверстиям в высоконагруженных частях надо учесть.

В данном элероне продольные нагрузки в полках от прогибов не более 100 кг.
Четыре узла хорошо разгружают от прогиба.
Даже , увеличив для узлов "f" (коэф. надёги) вдвое, втрое - всё-равно укладываемся в расчёт. Взять 100 кг на узел.
Для Д16АТ Сигма 36 кг/мм2. площадь сеч. должна - не меньше 2,8 мм2. Ну и...

 

[Visitor]

Прогиб лонжерона прикидывали? А то вывернет все кронштейны.

И ещё, сомневаться - это очень хорошо.
Мне тоже полезно. Я,вот , сомневаюсь в изначальной формуле:

Нагрузка на элерон: Р=0,043 х Vmax^2, где Vmax - в (м/с) , Р - в (кг).
Может, кто-нибудь более опытный проверит?
Да, моменты надо пересчитать между узлами, а то слишком маленькие, кажись .
Давай тоже считайте, помогайте.

 

[Lapshin]

Евгений, поперечна сила у шарниров Q возьми для всех 30 кг. Если надумаешь кронштейны для щелевого эл. делать, то потянет из 2 мм Д16АТ.
Лонжерон -0,5 мм Д16АТ.

Поперечную силу в узлах заделки рулей считают, исходя из 20-кратного веса руля.

 

[Visitor]

Поперечную силу в узлах заделки рулей считают, исходя из 20-кратного веса руля.

Спасибо! Буду учитывать впредь. Это среднестатистическая прикидка ? Т.е., если элерон весит 5 кг, то каждый узел рассчитывать на усилия в 100кг?
Или это берётся для классического числа узлов 3 шт.?
А, если, Евгений захотел бы сделать 6 узлов на элероне при аэрод. нагрузке в 107,5 кг, то все узлы рассчитывать на суммарную нагрузку в 600 кг? Получается пятикратный запас прочности. Обычно там и усиливают, в заделках. Но, чтобы в 20 весов руля.... Такого нигде не встречал.
Будем иметь в виду!

100 кг/ 36кг/мм2=2,7 мм2 Сечение кронштейна. при толщине кроншт. в 2мм и ширине в 50 мм, получается 37 кратный запас.
заклёпки или болты тоже должны держать 100 кг на срез. Легко.....

А ухи подвески, в смысле - узлы шарниров, тоже считать на 100кг ? В нашем случае 3 -кратный запас, как и положено. Норма.

 

[Visitor]

Если две плоскости среза болта, тады:
Толщ уха В= Р/(D х Cсм)=.......... где D - диаметр болта (хоцца 5мм, 30хгса )

Ширина уха = ((К х Р)/(В х Ссм))+D=............где К хоцца =2,4
Так и да?