Классический подкосный парасоль

Thread moderators: Сергей73
Владимир  Павлович,  да  ладно  Вам, все  прекрасно  Вас  понимают, не  стоит  вестись  на   каждое  высказывание, скорее  всего  люди  не  в  теме. 😉
 
Расчёты для лонжерона крыла. Расчёт провёл как для однолонжеронного крыла, задний лонжерон пойдёт в копилку запаса прочности.

Некоторые исходные данные.
Размах крыла - 10,85 м (длина консоли 5,1м, центроплан=ширина фюзеляжа 0,65 м).
Хорда крыла - 1,4 м (крыло прямоугольное).
Высота коробчатого лонжерона для профиля Р-II 14%  - 190мм, ширина 58мм (где 50мм – ширина полки, 4мм – толщина фанерной стенки).
Вылет крыла за точку крепления подкоса - 2 м.
Взлётный вес (приблиз.) - 500 кг.

Некоторые исходные формулы.
сигмараст=N*f/ Sраст, где сигмараст – параметр текучести материала, работающего на растяжение, N – усилие на полки лонжерона, f – коэффициент безопасности (общепринято 1,5 , Кондратьев делает расчёты для 3),  Sраст – площадь сечения нижней полки лонжерона.

Отсюда N=сигмараст*Sраст/f.
Рассчитаем максимально возможное усилие, если предельная  сигмараст для сосны по Кондратьеву 8,3 кг/мм2, а по эксель-таблице, которой я пользуюсь в расчётах, 7,5 кг/мм2. Возьмём меньшее значение.
Площадь сечения нижней полки 50*32=1600(мм2) (Высоту полки я прикидывал в предыдущих расчётах).
Таким образом, максимальное усилие на разрыв полки будет таким:
Nmax=7,5*1600/1,5=8000(кг)
Примерно тот же показатель получится, если посчитать для верхней полки. Там сигмасж=3,5 кг/мм2 по Кондратьеву или 3,08 по моей эксель. Площадь полки сжатия у меня 50*75=3750(мм2).

Теперь посчитаем максимальный момент изгиба. Именно вертикальный изгиб лонжерона, особенно в точке крепления подкоса, беспокоит меня больше всего. Момент кручения крыла будет компенсироваться парой подкосов и замкнутым контуром носка крыла, не считая контура самого лонжерона. Момент перерезывающей силы – перекрёстными тросовыми растяжками внутри консоли (как у Питенпола и Настойчивого).

Мизг max = Nmax *Н, где Н – высота лонжерона.
Мизг max = 8000*0,19=1520(кг*м).

Между тем, моя эксель при задании эксплуатационных перегрузок +6,-3 указывает, что максимальный момент в точке крепления подкоса исчисляется как 700 кг*м, при отрицательной перегрузке соответственно -350 кг*м. А минимально потребная ширина лонжерона указывается как 27 мм. Таким образом, я имею более чем двойной запас прочности, даже не учитывая задний лонжерон.

Или скажем так. Если взять кондратьевский коэффициент безопасности 3 (вдвое больше расчётного), то я как раз приду к своим размерам лонжерона. А именно, ещё раз:
Высота 190 мм, ширина 58 мм, высота нижней полки 32 мм, верхней 75 мм.
 
Отчего же, можно и 5.  🙂 А если всерьёз, то и f=3 многовато. Но Кондратьев пишет для новичков-самодельщиков, вероятно, перестраховываясь, даёт максимально разумный коэффициент. Где непроклей, где недогляд... С нашего брата станется.
 
Между тем, моя эксель при задании эксплуатационных перегрузок +6,-3
Сергей, Вы что пилотажный самолет делаете? Зачем Вам 6- эксплуатационная перегрузка. умножаем на 1,5 и получаем 9 расчетную, а с учетом того что f=1.5 lдля Вас мало и того больше . Это же явное перетяжеление конструкции .
 
Перетяжеление, конечно. Но это перетяжеление вряд ли выйдет за рамки 10 кг (впрочем, я не считал). Между тем, хочется простенькие фигуры на перспективу оставить себе. +6,-3 это не пилотажные перегрузки, а учебные и учебно-пилотажные, когда разрешается не сложнее косой петли. Но даже если всё время стараться летать только по прямой, никто не застрахован от экстренного вывода из пикирования, особенно это касается начинающих летать, вот тебе и перегрузки. Ну, и наконец, вы забываете ещё об одном - личном - коэффициенте "перестраховка".  🙂

Кроме того, забыл указать ещё две оговорки.
1) Указанные размеры полок лонжерона даны только для точки крепления подкоса. По мере приближения к законцовке крыла высота полок будет уменьшаться "на ус".
2) В месте крепления подкоса лонжерон будет ослаблен сверлением по меньшей мере двух отверстий диаметром 8мм под болты кронштейна подкоса. Так что двойной прочности не получается.
 
В месте крепления подкоса лонжерон будет ослаблен сверлением по меньшей мере двух отверстий диаметром 8мм под болты кронштейна подкоса. 
Лонжерон сверлить не стОит, тем более по 8мм, сделать можно как-то так....а вообще, нашли бы какой нибудь известный аналогичный  аппарат с чертежами и ничего придумывать и сомневаться не надо... особенно если это Ваш первый аппарат.
 

Вложения

  • Lonzheron_004.JPG
    Lonzheron_004.JPG
    28,3 КБ · Просмотры: 245
@ Petr   663, спасибо за рисунок.
Да, я не в первый раз слышу эту рекомендацию насчёт готовых чертежей. У меня они даже есть - питенполовские. Поверьте, нет нынче для меня большего визуального наслаждения, чем разглядывать оригинальные чертежи Питенпола с надписями по-английски и размерностью в дюймах. Беда в том, что один в один всё-равно не получится по следующим причинам:
1) Моторный отсек приходится выкраивать под тот двигатель, какой удалось достать и под который нашёлся редуктор. В моём случае это Хонда Д16А.
2) Меня не устраивает неудобство пассажирского места в Питенполе (залезть-вылезть). Будет откидной борт. Это означает перепроектирование фюзеляжа.
3) При всём моём восхищении простотой и практичностью питенполовского крыла, оно на мой взгляд слабовато. Кроме того, оно выполнено неразъёмным (на оригинальных чертежах), а мне нужно снимать консоли, отнимая их от центроплана. Не вызывает большого доверия и профиль - слишком острый носок.
Это, пожалуй, всё. Но и этого хватает, чтобы взяться за расчёты.

Теперь насчёт рисунка. Вас не беспокоит, что верхняя полка участвует в сцепке с подкосом только через клеевой слой? У Питенпола железка вообще идёт в обхват, и все вопросы снимаются. Вот если в обхват и не сверлить полку... это пожалуй, хорошая мысль.
 
Вас не беспокоит, что верхняя полка участвует в сцепке с подкосом только через клеевой слой?
Нет, не беспокоит , раньше лет 30 назад, беспокоило, и делал в обхват, потом понял, что фанерные накладки (коричневый параллелограмм) решают эту проблему. Особенно если их ставить на шурупчиках (коричневые точки)
 
Винт готов.

Параметры.
Диаметр  1860 мм
Вес  4,4 кг 
Шаг 1270 мм
Правое вращение.

Описание.
Моноблок, сосновый переклей. Оклейка стеклотканью, с тыльной стороны в два слоя. Клей использовался ЭДП-20 и Epoxy-619. Оковка передней кромки сегментами по 50 мм из нержавейки 0,4 мм на длину 600 мм от конца лопасти, посажены на стекловолокнистую шпатлёвку и закреплены по углам саморезами. В отверстия под болты вклеены стальные втулки (направляющие клапанов от автодвигателя), внутр. диаметр 8 мм. Покрытие автомобильными шпатлёвкой и краской.
На фото показаны три финишные операции: шпатлёвка и балансировка, грунтовка, покраска.
 

Вложения

  • df_vint_1_balansirovka.JPG
    df_vint_1_balansirovka.JPG
    59 КБ · Просмотры: 234
  • df_vint_2_gruntovka.JPG
    df_vint_2_gruntovka.JPG
    39,8 КБ · Просмотры: 229
  • df_vint_3.JPG
    df_vint_3.JPG
    61,4 КБ · Просмотры: 237
Если  угадали  с  параметрами,  то  20-ку  сьэкономили,  неплохо  смотрится.
 
Ступица винта толстовата. Насколько помню по "букварям" максимальные углы установочные для винтовых профилей 18-20градусов, не было смысла гнать их до ступицы. А так винт симпотный.
 
Мне говорили, что на глазок шаг великоват. Отсюда толстая ступица. Но я что скажу? Эксель выдала координаты профилей по сечениям и углы. По ним и построил. Может, чего-нибудь не знаю. Живого винта никогда не видел, всё с листа.
 
Как  все  в  поле  закрутится  и  на  первых  пробежках  все  станет  ясно.Когда  не  было  переставников  в  70-х  ох  мы  настрогались  этих  винтов........... 😱 Посчитали ,  сделали  и  ладно,  не  забивайте  голову, стройте  самолет  скорее,  а  то лето  кончится. ;D
 
Это вы уже с 70-х винты строгаете?!  😱
стройте  самолет  скорее,  а  то лето  кончится. ;D
Ну что вы... Трёх лет бы хватило...
Для вращения такого винта при 2500 об\мин и сорости 110 км\ч потребуется мощность около 100 л.с.
Совершенно верно. Обороты винта Вами указаны точно. Мощность двигателя 105 л.с.
 
Закончил изготовление элеронов. Руководствовался чертежами Питенпола. Только увеличил хорду и несколько видоизменил форму качалок.

Параметры.
Длина 250 см.
Ширина 40 см.
Вес элерона в сборе (без обтяжки) 5,5 кг.

Описание.
Сосна, клей Epoxy-619. Стальные фитинги: качалка и три навеса на элерон. В ответственных узлах кусочки фанеры.
 

Вложения

  • jel_f_1.JPG
    jel_f_1.JPG
    24,8 КБ · Просмотры: 241
  • jel_f_2.JPG
    jel_f_2.JPG
    25,9 КБ · Просмотры: 230
  • jel_f_3.JPG
    jel_f_3.JPG
    26,5 КБ · Просмотры: 225
а сколько у Вас консоль весит?ув меня при длине 4.25 им хорде1.3 из за отсутствия 1мм фанеры после покраски похоже 33кг выйдет.ну може для  двухместника и проканает.
 
Назад
Вверх