Крыло goodyear с максимальным давлением 400 kPa (4 атм )

[Laplas]

   Всем добрых времени суток.
  Есть наработки по созданию надувного крыла повышенного давления. Конструкция крыла похожа на goodyear но изготавливается из отдельных надувных труб которые в последствии обтягиваются пленкой . Экспериментальный образец -
труба 15 см в диаметре выдерживал 4 атм . По расчетам масса не должна отличатся от массы оригинального крыла goodyear которое выдерживало 170 kPa .
   Скажите пожалуйста повысится ли прочность крыла пропорционально повышению давления ?

 

[Чечако]

Прочность: на сжатие- будет работать лучше, на растяжение-хуже, т.к. увеличение давления в "трубе"- увеличивает именно растягивающие напряжения, в материале стенки. Жесткость увеличится.

 

[Laplas]

  Спасибо за ответ , а прочность на изгиб , также максимальные перегрузки увеличатся ? Я так понимаю что прочность на изгиб и на растяжение взаимосвязаны ?

 

[леха (magnum)]

to Laplas:
вы классический самолет рассчитайте и постройте, а потом уже резинотехническими изделиями балуйтесь.

все вопросы сразу отпадут.

 

[Чечако]

...а прочность на изгиб , также максимальные перегрузки увеличатся ?

Вряд ли, считать надо.

А вот увеличение толщины стенки(количества слоев армирования) и/или использование более прочных армирующих нитей- прочность увеличат. Теоретически. 😉 Поспрошайте тех кто делает фигуристые аэростаты или надувные аттракционы. (больше ничего, из аналогов, в голову - не приходит)

 

[Laplas]

   Спасибо.
Читал похожие ветки на форуме - там почему то все гнались за увеличением давления. Мне кажется толщина стенки и армирующего слоя влияют только на максимальное выдерживаемое давление что в свою очередь влияет на жесткость
профиля и аэродинамическое качество. По поводу прочности на изгиб можно провести аналогию с надувным матрасом -
если его несильно накачать то и согнуть будет гораздо проще чем накаченный  максимально. Только вот вопрос будет ли эта  закономерность сохранятся постоянно. Еще методы расчета можно узнать у изготовителей пневмо ангаров арочной конструкции .   

 

[дима043]

Для надувного лонжерона или другой балки именно устойчивость стенок на сжатие определяет максимальный изгибающий момент. До разрушающих напряжений еще далеко а балка уже сложилась. Давление внутри снижает напряжения сжатия и настолько же повышает растягивающие напряжения которые оболочка воспринимает без потери устойчивости.

Потому линейно чем выше давление тем выше воспринимаемый изгибающий момент без потери устойчивости стенки. Но давление ограничено прочностью материала.  Причем ненагруженная изгибом или растяжением труба всегда разрывается внутренним давлением вдоль оси (как оболочка сосиски). А при наличии еще и изгибающего момента напряжения в стенке в разных направлениях (вдоль и поперек) складываются.

 

[Laplas]

     То есть если я смогу повысить давление в крыле с 170 kPa до 400 kPa то это означает что крыло будет выдерживать в 2.35 раза большие перегрузки ?

 

[sun]

Резиновых женщин знаю, но резиновый самолет...:о)

В 30-х годах, читал, делали такой планер. Проблема не в прочности, а в жесткости, при отклонении элерона будет перекашиваться крыло, что приведет к "реверсу элеронов"
Хотя может современные материалы решают эту проблему, не знаю.

 

[henryk]

резинотехническими изделиями балуйтесь.

http://www.prospective-concepts.ch/bilder/projekte/pneumagic01.jpg

=25 kg...

http://abpic.co.uk/pictures/view/1122847

 

[дима043]

     То есть если я смогу повысить давление в крыле с 170 kPa до 400 kPa то это означает что крыло будет выдерживать в 2.35 раза большие перегрузки ? 

Да. Прочность на изгиб по критерию сохранения устойчивости стенки однозначно да. Конечно при условии что растягивающие напряжения оболочка удержит с запасом. Их легко посчитать и можно заранее проверить образец оболочки на прочность.

 

[Over all]

А смысл всего этого гемороя? Воздух то тоже весит и не мало!
Посчитайте объем крыла и умножте на 4 и прикиньте сколько кило воздуха вы будите возить просто так. Лучше этот вес в грамотную конструкцию реализовать. А с повышением давления все только ухудшается ;D

 

[дима043]

А смысл всего этого гемороя? Воздух то тоже весит и не мало!
Посчитайте объем крыла и умножте на 4 и прикиньте сколько кило воздуха вы будите возить просто так. Лучше этот вес в грамотную конструкцию реализовать. А с повышением давления все только ухудшается ;D

Накачивается ведь не все крыло а только силовые балки. Ну пусть даже их объем 1 куб. Это при 4 бар меньше 5 кг. Ни о чем. НО.

Я не верю что удастся сделать 4 бар избыточное давление. Это страшная сила - 4 кг на см2 или 40 тонн на метр квадратный. Вы толщину покрышки легкого грузовика представляете ? Вот столько толщина стенки потребуется. И будет такой каркас и не сложить и не свернуть трубочкой. А тогда зачем все это ? Гудьир выбирая давления думаю оптимизировали конструкцию по весу а не брали давление с потолка.

 

[KV1237542]

Вы знакомы сформулой расчёта цилиндрических баллонов? Скажем баллон диаметром 10 см при давлении 10 атм будет испытывать 50 кг на см радиальной силы а осевой в 2 раза меньше. Если взять арамидную ткань и футеровать резиновой пленкой то  ничего запредельного. Главное швы.

 

[sun]

Читал про надувные доски для серфинга, накачивались давлением 10 атм! На вид абсолютно жесткие доски. Форму держали за счет множества вертикальных перемычек между верхней и нижней поверхностью.

 

[KV1237542]

Читал про надувные доски для серфинга, накачивались давлением 10 атм! На вид абсолютно жесткие доски. Форму держали за счет множества вертикальных перемычек между верхней и нижней поверхностью. 

Здесь нужен скорее круглый лонжерон, который будет сматыватся, значит сверху можно жесткий тонкий пластик приклеить.

А вообще, если фюзеляж не надувной то проще сделать складные крылья вдоль оси самолета. :IMHO

 

[sun]

А вообще, если фюзеляж не надувной то проще сделать складные крылья вдоль оси самолета. 

Вообще не очень себе представляю крепление двигателя на надувном фюзеляже :о)  Но зато подушек не надо!

 

[KV1237542]

Вообще не очень себе представляю крепление двигателя на надувном фюзеляже :о)Но зато подушек не надо! 

Я так понимаю жесткий кусок двигатель, центроплан, кресло, пилот ;D, и к этому мягкие крылья и хвост? Иначе смысла нет. Вообще говоря конструкция крыла птиц выиграет у надувной если уж идти до конца, чем-то с ней перекликается крыло планер AL-12 очень интересно и хорошо сделано.