Модификация Арго 02 или Арго 03...?

[slav]

В чём выражается проблема концевой заделки и что это вообще за концевая заделка?

Модули упругости у дерева и стеклопластика отличаются и в эксплуатации могут привести к отслоению стержня ,в самом напряжённом месте .
Сомневаюсь в надёжности .

 

[Любитель]

Модули упругости у дерева и стеклопластика отличаются и в эксплуатации могут привести к отслоению стержня ,в самом напряжённом месте .
Сомневаюсь в надёжности .

Конечно отличаются. Все модули отличаются 😉 .
Но есть близкие, а есть далёкие. А сочетание смолы с деревом не напрягает? Порвёт же шов и всю склейку ....

 

[Lapshin]

Модули упругости у дерева и стеклопластика отличаются и в эксплуатации могут привести к отслоению стержня ,в самом напряжённом месте .
Сомневаюсь в надёжности .

Не могут.
Попробуйте сопоставить изменение длины лонжерона в эксплуатационном диапазоне температур, и прикиньте напряжение в деревяшке, считая стержень недеформированным (его деформация в запас)- результат вас удивит, так же, как рельсы, установленные километровыми плетьми и работающие зимой и летом.

 

[Михаил83]

Модули упругости у дерева и стеклопластика отличаются и в эксплуатации могут привести к отслоению стержня ,в самом напряжённом месте .
Сомневаюсь в надёжности .

Так у угольной пултрузии он гораздо больше отличается от дерева.
А она вообще только одной стороной приклеивается.
И держится же как-то.

Вот такой вариант ИМХО самый норм:

В пазы пропиленные после склейки заливается смола и затем, с вращением вкладывается арматура.
Плюсы:
Максимальный разнос материала по высоте.
Возможность визуального контроля.
Неизменная геометрия лонжерона.
Не нужен насос.
Смола никуда не вытекает из паза.
Дёшево.
Можно просмолить заодно всю полку.

ГО по этой же схеме можно сделать - и отказаться от подкосов на нём.

 

[RommT]

Можно феном прогреть паз со смолой, она впитается на некоторую глубину и дополнительно укрепит рейку. Вес правда ещё сильнее вырастет, но рейка не обязательно же должна быть сильно шире арматурины? Эта идея с арматуриной внушает мне надежду на возможность гаражной постройки безподкосного крыла планера, как минимум арматурины могут быть стрингерами широкой полки лонжерона, которая является частью несущей оболочки, забирать на себя часть нагрузки и добавлять устойчивости оболочке. Попробую выклеить кусок панели имитирующей сегмент крыла и сломать.

 

[Михаил83]

Можно феном прогреть паз со смолой, она впитается на некоторую глубину и дополнительно укрепит рейку.

А зачем её укреплять?
В данной конструкции основной смысл сосновой рейки и её ширины и толщины по сути лишь в том, чтобы обеспечивать пространственную силовую структуру, которая сохраняет арматуру в прямом виде (не даёт ей потерять устойчивость).
В этом смысле рейка должна быть шире арматуры, так как именно ширина (момент инерции) сечения даёт устойчивость.

Эта идея с арматуриной внушает мне надежду на возможность гаражной постройки безподкосного крыла планера, как минимум арматурины могут быть стрингерами широкой полки лонжерона, которая является частью несущей оболочки, забирать на себя часть нагрузки и добавлять устойчивости оболочке. Попробую выклеить кусок панели имитирующей сегмент крыла и сломать.

В этой истории самое главное не забывать о том, что несмотря на то, что добавлением арматуры мы легко решаем проблему нехватки прочности материала на сжатие,
основной же проблемой в конструировании является именно проблема устойчивости при сжатии.
Эта проблема имеет стандартное решение в виде добавления дополнительных силовых элементов, удерживающих основные силовые элементы примерно в их середине.
Так рождаются фрактальные рисунки ферм опор линий электропередач:

Дерево держит паритет с дюралем в авиастроении в основном именно потому, что с его низкой плотностью бруски получаются достаточно большого сечения, что обеспечивает их устойчивость. Собственно эволюция для того и создала древесину такой, чтобы дерево стояло и не теряло устойчивость при минимальных затратах материала.
Нам же нужно расположить дерево таким образом, чтобы предел прочности на сжатие каждого не подкреплённого в середине бруска был примерно равен пределу устойчивости этого бруска.
По идее, чем на большую глубину мы продолжаем фрактальный рисунок фермы, тем более эффективная по весу она становится
Но продолжая, в какой-то момент рейки станут настолько тонкими, что это будет напоминать пенопласт с его слабостью перед повреждениями.

Я это к тому, что если мы заменяем рейки на арматуру, то первое что нужно сделать - проверить устойчивость.

 

[Михаил83]

По идее перед выбором материала и схемы его применения нужно сначала выяснить силы, которым этот материал должен противодействовать.
Для этого нужно выполнить классический расчёт с эпюрами для лонжеронов, нервюр и всего остального.
Но перед этим нужно определиться каких конкретно характеристик мы хотим добиться.
Уже с первых страниц ясно, что классический арго не удовлетворяет многих.
И у всех разные ожидания, что не позволяет выстроить общепризнанный расчёт.

Я вот лично согласен с мнением упомянутых в одной книжке лётчиков, которые говорили, что крылья не должны быть прочнее 12g, так как 12g уже калечит пилота и толку от целого самолёта уже нет (а практика показывает, что и 10g уже может сделать инвалидом). Они были за то, чтобы самолёт ломался примерно при 11-12g и давал пилоту шанс спастись здоровым на парашюте.
Я предлагаю рассчитывать всю конструкцию на разрушение при 10g, а эксплуатировать на не более 4g - получается такой коэффициент безопасности 2,5.
Хорошая новость здесь в том, что благодаря почти полному отсутствию усталости до разрушения у стекла и дерева,
можно не бояться, что небольшие превышения над эксплуатационными 4g утомят лонжероны раньше срока.
Да и считать проще - добавляешь к весу нолик и готово 🙂
Вот с весом как раз и нужно определиться поконкретнее.
Я предлагаю делать сразу два расчёта: на 115 кг и на "нормальный" вес.
Оба требуют уточнения по части MTOM.

Я предлагаю такие:

Версия 115:
Сухой вес 115 кг
Пилот до 75 кг
Топливо 10 кг
Спас-система или парашют 10 кг
Масло 5 кг
Итого MTOM = 215 кг

Версия нормальная:
Сухой вес 170 кг
Пилот до 85 кг
Топливо 30 кг
Спас-система или парашют 10 кг
Масло 5 кг
Итого MTOM = 300 кг

 

[свободник]

Модули упругости у дерева и стеклопластика отличаются и в эксплуатации могут привести к отслоению стержня ,в самом напряжённом месте .
Сомневаюсь в надёжности .

...идея с арматуриной внушает мне надежду на возможность гаражной постройки безподкосного крыла планера...

Тоже смущает узел соединения консолей и центроплана. Там же всё через деревяшку. То есть, арматурина должна передать всю нагрузку на дерево, и далее на металлический узел крепления консолей.
Идея с арматуриной мне нравится, если бы речь шла о цельном неразъёмном крыле.
Планерные такие видел не более 12 метров.
Для Арго идея цельного крыла тоже обсуждалась в этой теме, и не раз.

 

[KAA]

Идея с арматуриной мне нравится, если бы речь шла о цельном неразъёмном крыле.
Планерные такие видел не более 12 метров.
Для Арго идея цельного крыла тоже обсуждалась в этой теме, и не раз.

Любитель тоже неплохой вариант предложил с "планерной" стыковкой.

 

[mfs68]

Так у угольной пултрузии он гораздо больше отличается от дерева.
А она вообще только одной стороной приклеивается.
И держится же как-то.

Вот такой вариант ИМХО самый норм:
Посмотреть вложение 559610

В пазы пропиленные после склейки заливается смола и затем, с вращением вкладывается арматура.
Плюсы:
Максимальный разнос материала по высоте.
Возможность визуального контроля.
Неизменная геометрия лонжерона.
Не нужен насос.
Смола никуда не вытекает из паза.
Дёшево.
Можно просмолить заодно всю полку.

ГО по этой же схеме можно сделать - и отказаться от подкосов на нём.

Сразу возникает вопрос. Что будет держать от потери устойчивости снаружи арматуру? Смысл возить стооько дерева, если арматура сама воспринимает всю нагрузку? Эта картинка из расчёта Аргошных узлов? Если да, то как обойти болтиками арматуру чтоб её не перерезать при этом оставляя болтики на максимальном удалении друг от друга по высоте?
В случае варианта Любителя, арматура находится в деревянной оболочке, которая перевязана с стенками, диафрагмами,стоуками и полками нервюр, накладками которые клеятся междду нервюрами под общивку носка фанерой.

 

[Михаил83]

Сразу возникает вопрос. Что будет держать от потери устойчивости снаружи арматуру? Смысл возить стооько дерева, если арматура сама воспринимает всю нагрузку? Эта картинка из расчёта Аргошных узлов? Если да, то как обойти болтиками арматуру чтоб её не перерезать при этом оставляя болтики на максимальном удалении друг от друга по высоте?
В случае варианта Любителя, арматура находится в деревянной оболочке, которая перевязана с стенками, диафрагмами,стоуками и полками нервюр, накладками которые клеятся междду нервюрами под общивку носка фанерой.

Арматура снаружи будет только одним боком и то вся в смоле.
Для поддержания устойчивости усилие требуется небольшое - хватило бы и гораздо меньшего пятна контакта.
Я же как раз в предыдущем сообщении написал для чего нужно большое сечение дерева - момент инерции, который определяет устойчивость.
Арматура воспринимает всю нагрузку на сжатие, но делает она это только при условии сохранения устойчивости, которую сама она себе обеспечить не может.
В этом ей помогает толстая деревяшка, сохраняющая ей прямолинейный или хотя бы плавно изогнутый вид.
Если есть большое желание оставить оригинальные кронштейны Арго, то их в любом случае надо переработать, т.к. они рассчитаны на ту же нагрузке что и оригинальный лонжерон (из соображений равнопрочности).
Но лучше исполнить этот "планерный" перехлест лонжеронов как на sd-1 - там никакой проблемы не будет.
Просто сосна между полками, а в сосне - втулки.
Но полагаю тут тоже есть над чем подумать в плане улучшения.
А деревянная оболочка не обязательно должна скрывать в себе полностью арматуру.
Напомню: угольная пултрузия в том же sd-1 приклеена только с одной стороны - там пятно контакта ещё меньше.

 

[slav]

А сочетание смолы с деревом не напрягает?

А чем не нравится ?!

 

[slav]

Арматура воспринимает всю нагрузку на сжатие, но делает она это только при условии сохранения устойчивости,

Это коварный пункт ,арматура более любит растяг !

 

[Михаил83]

Это коварный пункт ,арматура более любит растяг !

Вот с этого момента хотелось бы поподробнее если можно.
То, что она растягивается больше чем стальная - это широко-известный факт.
Но это вроде как объяснимо: модуль упругости у стали гораздо выше чем у стекла.
А в случае сравнения с деревом - у дерева модуль упругости ещё меньше чем у стекла,
поэтому вроде бы как дерево любит растяг ещё больше чем наша арматура.

Чтобы исключить сомнения нужно бы провести тест.
Как вы думаете какие размеры образца исключили бы сомнения в данном вопросе?

 

[RommT]

А зачем вообще перехлёст лонжеронов? У низкоплана крыло может крепиться к фюзеляжу снизу. Можно сделать неразъёмное крыло размахом 4м и к нему крепить 1-2м консоли с элеронами, усилия там будут небольшие и узлы будут простые. А центроплан крепить к фюзеляжу на много прочнее чем параллельно ещё и соединять лонжерон в самом нагруженном месте. Вообще думаю что привычка делить крыло пополам в центре пошла от подкосных самолётов, у которых консоли крепятся на немоментные узлы. Идея неразъёмного лонжерона из арматуры мне нравится, и не придётся ломать голову как передать усилия на узлы крепления.

А по поводу перегрузки в 10g, скорее всего скорости самолёта не хватит чтобы аэродинамически создать перегрузку больше 4. Возможная перегрузка зависит от диапазона скоростей, даже при полной перекладке рулей, по этому если надеетесь создать в полёте 10g, надо разогнать самолёт до скорости х3 от взлётной, и чтобы он до этого не развалился от флаттера и прочих скоростных эффектов.

 

[Михаил83]

А зачем вообще перехлёст лонжеронов? У низкоплана крыло может крепиться к фюзеляжу снизу. Можно сделать неразъёмное крыло размахом 4м и к нему крепить 1-2м консоли с элеронами, усилия там будут небольшие и узлы будут простые.

Если крыло менее 7 метров, то его можно по идее возить на крыше автомобиля (цельным куском).
А необходимость разъемов должна чем-то обосновываться (я вот для себя например рассматриваю вариант из кусков не более 2 - 2,5 метров, чтобы можно было в квартире собрать каждый).

А центроплан крепить к фюзеляжу на много прочнее чем параллельно ещё и соединять лонжерон в самом нагруженном месте. Вообще думаю что привычка делить крыло пополам в центре пошла от подкосных самолётов, у которых консоли крепятся на немоментные узлы.

Есть такое. Инерция мышления.
Ну или в узких контейнерах хотят возить, чтобы никто не видел.

Идея неразъёмного лонжерона из арматуры мне нравится, и не придётся ломать голову как передать усилия на узлы крепления.

Да, у PIK-26 именно так и сделано.
Висит себе цельное крыло на 2-х вот таких "железочках", сцепляющих лонжерон с фюзеляжем:

Тут главное понимать, что закрылки - это друзья человека.

А по поводу перегрузки в 10g, скорее всего скорости самолёта не хватит чтобы аэродинамически создать перегрузку больше 4. Возможная перегрузка зависит от диапазона скоростей, даже при полной перекладке рулей, по этому если надеетесь создать в полёте 10g, надо разогнать самолёт до скорости х3 от взлётной, и чтобы он до этого не развалился от флаттера и прочих скоростных эффектов.

На выходе из пикирования - вполне возможно.
А флаттер - да, я об этом уже говорил, но был не понят.
Даже у фольксплана стоит весовая компенсация элеронов (хотя звёзд с неба по скорости он не хватает).
Видимо там действительно грамотный тип конструировал.

Да и не нужно забывать и про атмосферные явления - в неожиданный момент может прилично подбросить в дополнение к перегрузке вызванной непосредственно маневром.
10g - хорошее число, круглое.
Если мне не верите - спросите военного лётчика.

 

[Михаил83]

Вот кстати интересный момент:
у Арго склейка лонжерона с вертикальным расположением реек,
а у PIK-26 - с горизонтальным:

Наверное потому, что у Арго они сжимаются кронштейнами...

 

[свободник]

...Даже у фольксплана стоит весовая компенсация элеронов...

У фольксплана весовая компенсация вообще везде, и на руле высоты, и на балансирном руле направления.
Но с Ваших же слов:

...у него ещё и хвост неправильно...

🙂

...Если крыло менее 7 метров, то его можно по идее возить на крыше автомобиля (цельным куском)..

Обсуждалось, и не раз.
Перевозить на крыше можно. Хранить в гараже 6×3 под потолком по диагонали - родное крыло прям впритык.

 

[свободник]

...Можно сделать неразъёмное крыло размахом 4м и к нему крепить 1-2м консоли с элеронами, усилия там будут небольшие и узлы будут простые...

Чаще всего я предлагал делить крыло в начале элеронов. Центроплан с креплениями получается ~3,2 м.
Фюзеляж у Арго ~3,3 м.
Удобно и компактно хранить.
Элеронные части консолей с постоянной хордой всего то ~75 см. проще изготавливать.

 

[Денис]

Арматура снаружи будет только одним боком и то вся в смоле.
Для поддержания устойчивости усилие требуется небольшое - хватило бы и гораздо меньшего пятна контакта.
Я же как раз в предыдущем сообщении написал для чего нужно большое сечение дерева - момент инерции, который определяет устойчивость.
Арматура воспринимает всю нагрузку на сжатие, но делает она это только при условии сохранения устойчивости, которую сама она себе обеспечить не может.
В этом ей помогает толстая деревяшка, сохраняющая ей прямолинейный или хотя бы плавно изогнутый вид.
Если есть большое желание оставить оригинальные кронштейны Арго, то их в любом случае надо переработать, т.к. они рассчитаны на ту же нагрузке что и оригинальный лонжерон (из соображений равнопрочности).
Но лучше исполнить этот "планерный" перехлест лонжеронов как на sd-1 - там никакой проблемы не будет.
Просто сосна между полками, а в сосне - втулки.
Но полагаю тут тоже есть над чем подумать в плане улучшения.
А деревянная оболочка не обязательно должна скрывать в себе полностью арматуру.
Напомню: угольная пултрузия в том же sd-1 приклеена только с одной стороны - там пятно контакта ещё меньше.

На кой тогда вообще всё дерево в лонжероне?
Набираешь по нагрузкам необходимое сечение арматуры или другой пултрузии, приклеиваешь на пенопластовую основу лонжерона и сверху заматываешь в стеклоткань с ориентацией 45×45.
Фсё! Получается классический композитный лонжерон...