Почему то никто ничего не сказал о статических испытаниях.Подвесить его за лопасти, на ременные петли штук 5-6 на каждую лопасть,а на сидения,щасси и так далее, где только можно,нагрузить 6 кратный перегруз.Лопасти тоже можно подвергнуть,этой же экзекуции на растяжение.
Внесу свое мнение про ресурс ротора.
Чтобы посчитать ресурс лопасти нужно сделать следующее:
1. Замерить тензометрической аппаратурой эквивалентные (осредненные по типовому профилю полета) напряжения в полете.
2. Провести ресурсные испытания на повышенных нагрузках на стендах на нескольких образцах и определить количество циклов до разрушения.
После этого можно рассчитать ресурс.
По первому пункту – нужна тензоаппаратура с передачей сигнала по радиоканалу с вращающейся лопасти. По второму заводская лаборатория со сложными стендами и аппаратурой.
Зависимость величины напряжения от ресурса- в шестой степени ( показатель кривой Вельнера). Т.е. если у вас напряжения в полете повысились всего на десять процентов – ресурс будет в два раза меньше.
Напряжения в полете зависят от оборотов ротора, веса аппарата, дисбаланса лопастей, изгиба комлевой части из-за несоответствия угла конусности ротора реальному (точки подвеса качельного болта), махового движения лопастей (балансировки автожира в целом) на разных скоростях и маневрах, близости резонансов лопасти в плоскости взмаха и в плоскости вращения, режимов полета и еще от десятка причин.
Причем один и тот же ротор на разных аппаратах будет иметь ресурс отличающийся на порядок! Также сильно влияет состояние внутренней и внешней поверхности металла лопасти –риски от проката, газовые пузыри, коррозия. Так интеркристаллитная коррозия на глубину 0,1мм вызывает снижения предела выносливости в два раза и соответственно уменьшения ресурса в 64 раза.
Можно почитать все это во втором томе М.Л.Миля Вертолеты.
Рассчитать все это теоретически – практически невозможно. Программы конечно есть, только исходные данные -неточные, а ошибка 10% дает ошибку 200% ресурса!
Если хотя бы выполнить первый пункт, уже можно по статистике оценить запасы прочности материала ( хотя очень многое зависит от конкретной конструкции) и смело летать какое -то время. Такими дорогостоящими делами мало кто занимается, я знаю только на автожире Охотник замеряли напряжения в полете на спорт-коптеровских лопастях.
Поэтому по международным нормам для легких винтокрылых аппаратов
FAR-27, для несущих систем проводятся практически или теоретически обосновывается следующий расчетный случай:
К лопастям прикладывается центробежная сила с коэффициентом 5,2, а к мачте подъемная сила (вниз) с коэффициентом 5,25. Если несущая система выдерживает – можно допускать к эксплуатации. См. рисунок
В свое время я таким образом испытал втулку с кусками лопастей своего первого автожира, благо тогда работал инженером-испытателем в лаборатории статических и ресурсных испытаний вертолетного завода, на стеклопластиково-деревянной лопасти и торсионном хабаре из резино-пластика.
Некоторым режет слух от слова деревянная лопасть (фото я выкладывал выше), на самом деле деревянная болванка внутри лонжерона служит для укладки и дальнейшей опрессовки под вакуумом стеклопластика из высокомодульной стеклоткани Т-25(ВМП) с пределом прочности 100кг/кв.мм, и ее толщина в комле была 4-6мм. Дерево почти не несет нагрузку. Можете сравнить по прочности с экструдированными лопастями. Единственное неудобство по такой технологии – долго шкурить и шпаклевать наружный контур, зато матрица не нужна. Конечно сейчас я бы сделал матрицу…
😉
( У Бенсена -понятно стеклопластик еще не развит был, но сейчас- то уже 21 век!)
Мне кажется, что экструдированная лопасть не выдержит такого испытания - по отверстиям разрушится. На вертолетных лопастях например делают в комле стенки толще и прямоугольного сечения (см. МИ-2 и Ми-8), ну там понятно – технология другая, американцы еще усиливают комель приклейкой ступенчатых листов на высокопрочном клее. Ведь просто установка болванок внутрь и пластин снаружи не является усилением для центробежки, »мяса» под болтами на смятие не добавляется.
Но как говорил мне один производитель лопастей - ресурс никого не волнует, т.к. автожирные лопасти редко доживают и до 100 часов, обычно землю задевают раньше.
Поэтому, повторюсь, для самодельного автожира при правильном расчете и изготовлении правильная пластиковая лопасть будет однозначно лучше по ресурсу!!! Другое дело, что не все в состоянии это сделать…
🙁
![[=Djeki =]](/data/avatars/m/5/5385.jpg?1582011617){kind=avatar}
