Вопросы к В.П.Лапшину

[Строитель самолета]

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, в конструкциях фюзеляжей схематичных ультралайтов(например  весь фюзеляж из 5-10 трубок под разными углами,  как у Квиксильвера, Птенца 1, и тд и тп)    при соединении дюрале/алюмиевых труб(круглых, квадратных) , если фюзеляж проектируется неразборным, предпочтительно стержень закрепить шарнирно на одном болте на П образном кронштейне, который тоже в свою очередь на одном болте(как на фото внизу), или  на х-хх заклепках через накладки, моментно? Иначе говоря какие соединения предпочтительны-болтовые(не обязательно шарнирные)  или заклепочные?  Какие посоветуете общие рекомендации?

ПСЫ. Рамы многих грузовиков, смотрю, собраны именно на заклепках, а не на сварке и болтах. Следует ли считать, что заклепочное соединение более надежное в условиях вибрации?

 

[Lapshin]

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, в конструкциях фюзеляжей схематичных ультралайтов(например  весь фюзеляж из 5-10 трубок под разными углами,  как у Квиксильвера, Птенца 1, и тд и тп)    при соединении дюрале/алюмиевых труб(круглых, квадратных) , если фюзеляж проектируется неразборным, предпочтительно стержень закрепить шарнирно на одном болте на П образном кронштейне, который тоже в свою очередь на одном болте(как на фото внизу), или  на х-хх заклепках через накладки, моментно? Иначе говоря какие соединения предпочтительны-болтовые(не обязательно шарнирные)  или заклепочные?  Какие посоветуете общие рекомендации?

ПСЫ. Рамы многих грузовиков, смотрю, собраны именно на заклепках, а не на сварке и болтах. Следует ли считать, что заклепочное соединение более надежное в условиях вибрации?

В неразборных соединениях, заклепочные швы, как правило, более предпочтительны; болтовые соединения следует применять в следующих случаях:
- высокая нагрузка, а для установки нескольких заклепок не хватает места;
- в начале и конце силового заклепочного шва;
- в отсутствии доступа к двум сторонам соединения, при невозможности применить односторонние заклепки;
- при возможной подвижности соединения в процессе эксплуатации;
- при возможной потребности в ремонте, или замены соединяемых элементов;
-другое.

 

[АНАТОЛИЙ]

Владимир Палыч, если два троса разной длины держат лонжерон, то как распределятся силы в тросах?
Сам предполагаю что горизонтальная сила с нижнего крыла воспримется зелёным тросом, вертикальная красным. Горизонтальная с верхнего будет разделена между чёрным и белым в зависимости от угла по отношению к лонжерону.
И стоит ли вообще заморачиваться если на белом тросе ожидается всего 700кг с четырёхкратным запасом?

 

[Lapshin]

Владимир Палыч, если два троса разной длины держат лонжерон, то как распределятся силы в тросах?

Нет, уж, нет уж: так, как нарисовано - может быть только при ненатянутых тросах. А натянув трос (любой) неизбежно перекосите всю конструкцию. Поэтому, тросовые расчалки всегда ставят крест-накрест - чтобы клетка была жесткой и не деформировалась под нагрузкой, или при ее снятии.

 

[АНАТОЛИЙ]

Перекрещены будут все. Просто чтоб лес не городить нарисовал только интересующие. Со всеми вот так. В крайних секциях проще подкосы внутренние как в "Питтсе".

 

[Lapshin]

Владимир Палыч, если два троса разной длины держат лонжерон, то как распределятся силы в тросах?

Длина-то здесь - ни при чем. Если два троса приходят в одну точку - силы между ними  распределятся согласно разложению вектора силы на направления тросов по правилу параллелограмма. поэтому, надо определить вектор полной силы, действующей в этой точке и спроецировать его на направления тросов

Сам предполагаю что горизонтальная сила с нижнего крыла воспримется зелёным тросом, вертикальная красным.

Неверно: если даже ликвидировать зеленый трос совсем - горизонтальная сила, хоть и по более длинному пути - но воспримется фермой бипланной стойки.
Вертикальная сила от нижнего крыла сдастся от каждого лонжерона нижнего крыла к соответствующему лонжерону верхнего крыла ; а уже от них - через красный и белый, троса.

И стоит ли вообще заморачиваться если на белом тросе ожидается всего 700кг с четырёхкратным запасом?

я не понял - чем именно заморачиваться: надо просто посчитать нагрузки и выбрать сечения силовых элементов так, чтобы напряжения не превышали возможностей материала.

 

[АНАТОЛИЙ]

я не понял - чем именно заморачиваться

Распределением этих сил. Ну это ладно, всё-равно хотел пересчитать.
Приму коробку крыльев за треугольную ферму и надеюсь получится.

Спасибо. Дальше думаю справлюсь, чистовые расчёты покажу.

 

[Игорь Омск-СПб]

Владимир Павлович,
Можно ли самолете со схемой и размерностью PiperCub J-3 вместо хвостового пневматика применить колесо, аналогичное показанному на картинке. Колесо будет подрессорено. Полости в ободе планирую запенить и покрасить.
В чем может быть подвох?
С уважением,
Игорь Петрушенко

 

[Lapshin]

Посмотреть вложение 425239
Владимир Павлович,
Можно ли самолете со схемой и размерностью PiperCub J-3 вместо хвостового пневматика применить колесо, аналогичное показанному на картинке. Колесо будет подрессорено. Полости в ободе планирую запенить и покрасить.
В чем может быть подвох?
С уважением,
Игорь Петрушенко

Проблема может быть в самопроизвольном "разувании" колеса при пробеге: картинка дает для этого серьезные основания.
Посмотрите сечение собранного колеса в разрезе и прикиньте - какие мероприятия приняты для восприятия боковых нагрузок.
На Су-26, при первых пробежках, стояло самодельное, но очень похожее колесо, но на пробеге после подлета, оно, как раз и разулось. Более того - его диск был выполнен из магниевого сплава: и фейерверк, которым сопровождался сопутствующий разувании, циркуль, был знатным.

 

[Игорь Омск-СПб]

его диск был выполнен из магниевого сплава: и фейерверк, которым сопровождался сопутствующий разувании, циркуль, был знатным.

По применению данного колёсика, ясно, но возникает праздный вопрос.
Почему вообще используют магний в дисках авиационных колес, понятно: удачное сочетание малого удельного веса с достаточной прочностью, неплохими литейными качествами, относительно низкой ценой и т.д. (правда в цехе стружка на станках иной раз и вспыхивает). Но заведомые "фейерверки" при грубой посадке (с потерей покрышки) на большом самолете... Неужели конструкторы пренебрегают этим фактором?

 

[Lapshin]

Магниевые сплавы наиболее эффективны не только в колесных дисках, но и в картерах авиадвигателей, качалках и кронштейнах управления и во многих других деталях, где нужно сочетание жесткости и веса. В нынешние времена, однако, магний вытесняется алюминиевыми сплавами, что, в большей степени, связано с экологией.
А, помнится, во времена детства, когда, после войны, леса были завалены разбитой техникой и даже оружием, часто попадались магниевые "торпедо" от полуторок и ЗИС-5 - крестообразная панель с четырьмя приборами. Их и использовали пацаны для самодельных фейерверков и подобных огневых забав.

 

[Саныч Сергей]

Уважаемый Владимир Павлович!
На моем самолете (композитный самолет до 115 кг) консоль крыла 5м с хордой 1м, а элерон и закрылок одинаковые щелевые по Сутугину - 2,5 м * 0,3м. Возможно ли в принципе использовать закрылок или элерон в качестве руля высоты, т.е. унифицировать? Технологически было бы очень
удобно.
На фото процесс изготовления закрылка и готовый закрылок с кронштейнами

 

[Lapshin]

Да, нет проблем - делайте.

 

[Саныч Сергей]

Спасибо!
Владимир Павлович, еще вопрос:
На подкосном высокоплане обычно консоли крепятся к фюзеляжу шарнирно, а основные нагрузки воспринимают подкосы. У меня подкосы получаются почти по 3м длины. На растяжение все считается довольно легко. А вот сделать устойчивым подкос с такой длиной при отрицательных перегрузках - проблема. Городить контрподкосы на 115 кг самолете не очень хочется. Можно ли сделать крепление консоли к фюзеляжу жестким, чтобы оно воспринимало часть нагрузки от отрицательной перегрузки? Например, нижние полки лонжеронов крыла прикрепить к фюзеляжу шарнирно, а верхние полки левой и правой консоли скрепить между собой.

извините за такой чертеж

 

[Lapshin]

Можно ли сделать крепление консоли к фюзеляжу жестким, чтобы оно воспринимало часть нагрузки от отрицательной перегрузки?

Можно: при этом, часть нагрузки на подкос снизить много не удастся - в большей степени снижается изгибающий момент в пролете между корнем и подкосом.
А, чтобы сделать подкос устойчивым от отрицательной перегрузки, можно согнуть его из листа Д-16Т толщиной 0.6 мм.

 

[07177]

Здравствуйте, Владимир Павлович!
Не подскажете ли - каково минимальное расстояние между верхним и нижним крыльями биплана, дабы вредная интерференция была минимальной?

 

[Lapshin]

Здравствуйте, Владимир Павлович!
Не подскажете ли - каково минимальное расстояние между верхним и нижним крыльями биплана, дабы вредная интерференция была минимальной?

А интерференцию между крыльями биплана вредной не назовешь: на один режим можно даже подобрать такой вынос, высоту и деградацию, что получишь качество выше моноплана с тем же размахом и площадью.
А оценить взаимовлияние крыльев можно по картине вовлеченного в создание подъемной силы воздуха. Рисуем крыло на виде спереди,из середины циркулем рисуем окружность - этот воздух получает от крыла скос потока, создавая подъемную силу.
На соответствующем расстоянии рисуем второе крыло и так же циркулем рисуем влияние нижнего крыла.Обе окружности соединим касательными прямыми - получится картинка для биплана. Сегменты, где площади кругов от обоих крыльев перекрывются, и показывают взаимовлияние крыльев - многозначное.
Как правило, однако, меньше хорды высоту бипланной коробки не делают; при положительном выносе (верхнее крыло впереди), угол заклинения нижнего крыла делают больше; при отрицательном выносе - наоборот.
Я далек от мысли считать сказанное достаточным знанием - это лишь вершина айсберга, если рассматривать вопрос серьезно. Посмотрите о расчете бипланов в РДК 1938 года - там подробно.

 

[07177]

Я далек от мысли считать сказанное достаточным знанием - это лишь вершина айсберга, если рассматривать вопрос серьезно. Посмотрите о расчете бипланов в РДК 1938 года - там подробно.

Спасибо! Не ожидал, что всё так сложно...

 

[Lapshin]

Спасибо! Не ожидал, что всё так сложно...

Да, увы. Единственным доступным методом, вероятно, окажется статистика, с хотя бы, минимальным анализом причин и следствий.

 

[07177]

Да, увы. Единственным доступным методом, вероятно, окажется статистика, с хотя бы, минимальным анализом причин и следствий.

Тогда разрешите сугубо дилетантский вопрос: а если просто взять родимый Ан-2, не мудрствуя уменьшить все линейные размеры в два раза, сохранив профиль, поперечное V и углы заклинения - сильно ли это изменит качество (и в какую сторону)))?