Лонжерон бокс.

[Mihel]

Вопрос спецам и просто разбирающимся в данной теме. В самолетах симейства Jodel применен коробчатый лонжерон, воспринимающий все виды нагрузок, в том числе и кручение. Как расчитать такой ?

 

[Замполит...прости господи]

Извините, у меня тоже вопрос. Как можно сделать такой лонжерон разъёмным ? Может кто видел ?

 

[nick]

а есть еще интересная конструкция крыла

 

[Mihel]

Извините, у меня тоже вопрос. Как можно сделать такой лонжерон разъёмным ? Может кто видел ?

Австралийцы делают такое крыло разъемным и даже складным.http://www.falconaravia.com/

а есть еще интересная конструкция крыла 

Несомненно интересно, но все же  интересует коробчатый лонжерон.

 

[nick]

конструкция крыла Mitchel Wing свободнонесущее ,коробчатый лонжерон, много  фотографий процесса сборки
http://www.angelfire.com/mech/mitchellwing/gallery1/index.album/mitchell-wing?i=0

 

[erisky]

Считать,как пространственную балку.Пояса-на сжатие(растяжение),стенки-на сдвиг и кручение.Можно через момент сопротивления всего контура,так ещё проще.Подкреплять только придётся на устойчивость.

 

[Jar]

а что, они не посчитаны? Жодели летают вроде... или охота что-то изменить? что значит "рассчитать такой"?
передняя стенка коробочки не зашита? или не должна быть зашита? если весь лонжерон (спереди и сзади) зашит, то просто считать как двухлонжеронное крыло - это кессон, перепонки - нервюры, передняя и задняя стенки - лонжероны, верхняя и нижняя стенки - лишнее мясо

 

[Mihel]

Жодели летают вроде... или охота что-то изменить? что значит "рассчитать такой"?

Лонжерон Jodel взят для примера и изменять конкретно его нет желания.

верхняя и нижняя стенки - лишнее мясо

Если выше перечисленное считать лишним, то тогда как незамкнутый контур работает на кручение?

 

[Jar]

как незамкнутый контур работает на кручение

как? да плохо работает ;D
обычно контур замыкают обшивкой (в двухлонжеронных крыльях) или лобиком (в большинстве СЛА). У вас так велико кручение, что приходится делать обшивку равнопрочной (по касательным напряжениям) с лонжероном?? у вас там баки подвесные или пилоны?
Сначала лонжерон надо уравновесить - получатся перерезывающие силы и изгибающие моменты. Найти центр изгиба - получатся крутящие моменты. Когда есть все силовые факторы - подетальный расчет от нервюры к нервюре.
вы не сказали, лонжерон целиком коробчатый или передняя стенка-таки не зашита?

 

[Mihel]

вы не сказали, лонжерон целиком коробчатый или передняя стенка-таки не зашита?

Лонжерон целиком коробчатый. Воспринимает все виды нагрузок, обшивка нагрузок не несет( за исключением аэродинамических). Короче все как на Jodel который в качестве примера приведен в первом посту.

 

[Jar]

Тогда просто. Как вам в посте 5 ответили, только не стоит считать момент сопротивления всего сечения - реально стенка в изгиб не включится. В книжке Кана и Свердлова хорошо написано, как получить нагрузки и уравновесить крыло. Где-то на этом форуме есть.
Особенность таких лонжеронов - при уравновешивании надо не забыть пропустить через стенки коробки-кессона потоки И от КРУЧЕНИЯ, И от ИЗГИБА.
А что именно вас интересует? проектировочный расчет или поверочный?

 

[Mihel]

В большей степени интересует проектировочный.

 

[Jar]

Для уравновешивания консоли рекомендую программу MOR30. Только как раз для нее надо брать жесткости целиковых сечений, а не только поясов.

 

[леха (magnum)]

Начать надо с определение нагрузок.
Самое простое мне показалось в нормах JAR-VLA
или FAR-23. после определения нагрузок.
(обращу внимание, что максимальная эксплуатационная нагрузка, не +4, а та которая получилась в расчетах от порыва ветра, она как правило 4,4..4,6, но может быть и меньше 4).
Также не надо забывать про нагрузки действующии в плоскости крыла(вперед и назад), на больших углах атаки результирующая подъемной силы наклонена вперед и сила там приличнка очень.
Так же не надо забывать про швартовочные нагрузки, есле у вас будут швартовочные узлы на концах крыла.


1.считаете на прочность пояса лонжерона
на сжатие(потерю устойчивости), там ориентация под 0 (предпологаяю)
2.потом считаете на сдвиг стенки. и запоминаете толщину.
(там направление фанеры под 45)

3.потом считаете на сдвиг от кручения и добавляете эту толщину к стенкам и так же добавляете эту толщину к поясам.(предпологая, что на пояс под 0 наклеивается
фанера под 45 для восприятия кручения)

Потом получившуюся конструкцию надо нагрузить до максимальной эксплуатационной нагрузки.
Потери устойчивости при эксплуатационных нагрузках
не должно быть.

А вообще совет делать лобик крыла с жесткой обшивкой и не парится.

 

[Mihel]

А вообще совет делать лобик крыла с жесткой обшивкой и не парится.

Или как альтернатива трубчатый лонжерон.

 

[TSP3]

Или прямоугольный трубчатый - как на "лестницах" - тандемах французов, вообще то "Блоха" Минье  имела  кессонный лонжерон, и он (для меня лично) имеет свои преимущества - хотел вообще пространственную прямоугольную ферму соорудить (размеры плоскости разреза 18х30 см, полуразмах подкосного крыла 4 м) - расход авиационной фанеры сокращается до минимума, но трудоемкость растет

 

[Rafis]

(обращу внимание, что максимальная эксплуатационная нагрузка, не +4, а та которая получилась в расчетах от порыва ветра, она как правило 4,4..4,6, но может быть и меньше 4).

Леш, тут как говорил Миронов ЕМНИП, в одной из комедий: "может оно и рванет, а может и нет".
Всё зависит от того для какой массы считать и для какой скорости. Не зря ведь ограничивают скорость полета в болтанку. Для крыла это не настолько критично как для крепления всяких "грузов" (деталей нагружаемых инерционными нагрузками), потому как выскочить за четверку более вероятно при весе меньше максимального взлетного. Так что когда ты приведешь 4,6 к килограммам всяким, то вполне возможно что это будет меньше чем 4,0 при максимальной взлетной массе. А при максимальной взлетной массе, получить больше четырех, при нормированной скорости воздушного порыва, надо очень постараться.

 

[Jar]

А при максимальной взлетной массе, получить больше четырех, при нормированной скорости воздушного порыва, надо очень постараться.

легко:
http://www.flightsimaviation.com/data/FARS/part_23-appA.html
возмьмем нагрузку на крыло 15 (фунт на сквеафут) и выработку топлива 50 кг (два бака по 10 галлонов). тогда n3 меняется от 1.13 до 1.21
450кг*1.13 > 400кг*1.21;
1.13*3.8 > 4
для ЛСА-шек как ни крути, разница в перегрузках от порыва всяко меньше разницы в массе от выработки топлива. Если ты не собрался десант высаживать...

 

[Rafis]

Яр, приведенный тобой пример все же далеко не типичный для LSA и уж тем более для СЛА. Удельная нагрузка в 75кг/м[sup]2[/sup] и крейсерская скорость полета в турбулентной атмосфере на 70% выше скорости V[sub]A[/sub] достаточно редкое сочетание для легких и сверхлегких самолетов.
Взять например тот же СН-601XL в категории ULA (максимальный взлетный вес 450кг, данные из чешского РЛЭ):
Площадь крыла:     132 фут[sup]2[/sup]
MTOW:                     992 фунта
удельная нагрузка: 7.5 фунт на сквеафут
V[sub]A[/sub] (IAS):          86узлов (160км/ч)
V[sub]NO[/sub] (IAS):          113узлов (210км/ч)
По упомянутому тобой приложению к FAR-23 коэффициент получится 1.0625 (для максимального взлетного веса). Вроде как да перегрузка при болтанке получается выше  чем маневренная (4.25 против 4). Это достаточно консервативная оценка.
Если выполнить более подробный расчет, пользуясь не приборными скоростями а реальными  и ориентируясь на основную часть FAR-23, а не на приложение, которое имеет некоторые ограничения на применимость и не является обязательным критерием, то вполне возможно что перегрузка при болтанке будет меньше чем маневренная.
Если верить тому же РЛЭ СН-601 имеет максимальную крейсерскую скорость, при 5500об/мин (IAS): 103 узла(190км/ч). А если же учесть поравки на погрешность прибора, то отношение скоростей, на том графике, будет еще меньше и коэффициент там не превысит единицы.

Конечно СН-601 не самый скоростной самолет есть и побыстрее, как то: MCRы, CT, Динамики, Милениум и т.д. Только подозреваю что вся их скорость только для хорошей погоды (без болтанки). Хотя я могу и ошибаться.

Пример с выработкой двигателя тоже не совсем типичен для СЛА так как двухместный СЛА едва может взять 20 - 25 килограм бензина, что бы не превысить 450кг. Если только в одно лицо. Тогда разница в весе может оказаться побольше чем 50кг. Как ты показал для крыла это может оказаться не совсем критичным, а вот для крепления аккамулятора - вполне: 4х1.13 < 4x1.21 

Короче, акселерометр в кабине легкого самолета не такая уж и ненужная вещь.

 

[erisky]

Вопрос прочнистам-профи(есть такие на форуме?):
автокад просчитал моменты инерции кессона (см.картинку)
на изгиб момент сопротивления требуемый-35850 мм3,
по автокаду получается-Wx=Jx/y=1645701,62 мм3. Разница в 50 раз! Это нормально или кто-то из нас (я или автокад) глючит?