1. Карбон это дорогие понты, которые дают незначительное уменьшение массы и серьезное удорожание конструкции, на Extra(пилотажный самолет неограниченого класса) деревянный лонжерон например, по мимо этого как и метал боится трещен и сильно теряет в прочности при ударе. Самый простой вариант стеклопластик из ткани Т-25, на сжатие 20кг/мм^2 на растяжение 40кг/мм^2, при длине консоли 3м и толщине 0.15м и массе 250кг для непилотажного самолета (n=4;-2, k=1.5, k2=1.25)
M1=250/2*(4*1.5*1.25)*3=2812.5кг*м при положит. пер.
M2=250/2*(2*1.5*1.25)*3=1406.25кг*м при отр. перегр.
Силы в поясах
P1=2812.5/0.15=18750кг при пол. перегр.
P2=1406.25/0.15=9375кг при отр. перегр.
площади поясов
При положительной перегрузке
S1верх=18750/20=937,5мм^2 площадь верхнего пояса
S1низ=18750/40=468,75мм^2 площадь нижнего пояса
При отрицательной перегрузке
S2верх=9375/40=234,3мм^2 площадь верхнего пояса
S2низ=9375/20=468,75мм^2 площадь нижнего пояса
выбираем максимальные значения поясов
Sверхн=937,5мм^2
Sниз=468,75мм^2
при плотности пластика около 1700кг*м^3
Масса поясов с учетом линейной сходимости к концу крыла
Mверх=937,5/(1000/1000)*3/2*1700=2,39кг
Mверх=468,75/(1000/1000)*3/2*1700=1,19кг
соответственно общяя масса всех поясав в двух консолях
Mпоясов=2*(2,39+1,19)=7,17кг
соответственна цена за материал 300р. кг
2151руб.
При использовании [highlight]горячего[/highlight] углепластика со стабильными заводскими характеристиками(карбон это угларод по русски) сеченя получатся в 2 раза меньше т.к. прочность в 2 раза больше, и т.к. плотность угля 1400кг/мм^2, то в итоге легче в 2,5 раза,
это 2,868кг вес поясов, но цена за 1 кг около 10.15 т.р. за кг.
а это 30..45тыс. руб.
соответственно за лишнии 4,3 кг веса вы платите 28..43 тыс.руб.
Можно ещё для сосны посчитать, она в 6 раз менее прочная чем стекло и легче в 2,8 раз соответственно тяжелее в (6/2,8)=2,14 раз, соответственно 7,17*2=14,34 кг, при этом сами понимаете стит копейки.
А дальше выбираем, есть лишнии деньги делаем карбон и ваш самолет весит не 250, а 245,68 кг, есле денег совсем мало, то 258,17 кг сильно такая разбежка влиять не будет на характеристики самолета.
Расчеты приблизительные и дают порядок цен и сечений,
для точных расчетов угольных поясов нужны их прочностные характеристики соответственно потом и делаем распределение зная нагрузки в поясах.
Потребное количество стекло ткани можно посчитать по Бергеру, "Прочность устойчивость колебания" том 2 кажется.
Узлы навески обычно делают планегного типа.
Вам похоже не композиты читать надо, почитайте Шальженко про конструкцию самолета сначало, Ещё Сутугина. По прочности Астахова.
Композит детям не игрушка, его сложновато считать правельно, лучше не заморачивайтесь выбирайте дерево или алюминий в виде конструкционного материала, в домашних условиях сложно добится высокой культуры производства, очень долго получется и тяжело.
Смотри ветку Арго-02.
Ну блин я и написал 😀
Удачи.
