Попытка №2. Подкосный высокоплан

[Роберт Тедеев]

Взлётный вес 600 кг (самый пессимистичный вариант)
Размах крыла 10 м
Перегрузки +4 -2
Коэфф безопасности 1.5
Крыло двухлонжеронное ,двухподкосное , подкос в центре консоли.
Расстояние между полками по центрам передний 150 мм ,задний 80 мм .
Материал полок - сосна ,стенка -фанера 3 мм.

600*4*1.5 =3600 кг. На одну консоль приходится вес 1800 кг .
Расстояние от подкоса до края крыла 2500 мм ,делим пополам 1250 мм.
На передний лонжерон приходится 70 % веса ,на задний 30%
1800 /2 =900 кг ,от подкоса до края крыла.

900-70% =630 кг на передний лонжерон
900-30 % =270 кг на задний

1250 /150 =8.3
1250 /80 =14

630*8.3 =5230 кг на переднем лонжероне
270*14 = 3780 кг на заднем

5230 /3.5 =1494 мм/2 передняя верхняя полка
5230/8.3 = 630 мм/2 передняя нижняя

3780/3.5 =1080 мм/2 задняя верхняя
3780/8.3 =455 мм/2 задняя нижняя

Пробовал посчитать другим методом ,разница получалась 5-10 мм/2

 

[iae]

Из веса самолёта надо вычесть вес крыла. Фюзеляжную часть крыла учитывать не надо. Если у вас размах 10 м., а фюзеляж, к примеру 1,2 м., то длина консоли (10-1,2)/2=4,4 м. Допустим, крыло весит 60 кг., тогда нагрузка на мм. будет 4*1,5*(600-60)/10000=0,324кг/мм Изгибающий момент до подкоса 0,324*2500[sup]2[/sup]/2=1012500кгмм.
На передний лонжерон приходится 70% 0,7*1012500=708750 кгмм
Сжимающая сила на верхней полке переднего лонжерона 708750/150=4725 кг. И площадь верхней полки в точке подкоса 4725/3,5=1350 мм[sup]2[/sup]. Перерезывающая сила 0,324*2500*0,7=567 кг. Предел прочности фанеры на скалывание, если точно помню 2,8 кг/мм[sup]2[/sup] Толщина стенок лонжерона 567/2,8/150=1,35 мм Каждая стенка 1,35/2=0,675мм. Принимаем 1 мм. 

 

[леха (magnum)]

толщина 1 мм маловато будет.
будет терять устойчивость и разботать за потерей устойчивости.
не очень хорошо, жедательно что бы в пределах эксплуатационных перегрузок не теряла устойчивость стенка.

поэтому её надо либо подкрепить почаще, либо потолще сделать.

кстати поэтому одностеночная конструкция иной раз лучше бывает.

так же, если передний лонжерон несет 70 процентов, то задний несет 50 процентов (кто как считает, некоторые 40 берут на свой страх и риск).

поэтому однолонжеронная конструкция в этой размерности может быть легче с лобиком работающим на кручение.

вот тут пример есть расчета.

http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?num=1383814744/0#0

 

[Роберт Тедеев]

Спасибо что ответили. Размах 10 м написал образно, длина консоли будет 5 метров ,и ширина фюзеляжа 750 мм ,как на Пайпере . Массу крыла намеренно не отнимал ,хотел проверить правильность расчётов , да и взлётный максимальный вес ,я надеюсь влезть в 550 кг . Задний лонжерон тогда значит усилю ,не знал что надо считать 50 %.
Можно было поставить целые доски как на Пайпере ,как раз доски у меня есть такие ,но пришлось бы их распускать и переклеивать заново ,всё равно заморочек много ,лучше уж склею нормальные лонжероны .

 

[iae]

Так и расчёт приведён образно, только как методика.

Задний лонжерон тогда значит усилю ,не знал что надо считать 50 %. 

Это не совсем так. Распределение нагрузки по лонжеронам зависит от их расположения. Найдите книгу Ландышева Б.К. "Расчёт и конструирование планера". В ней довольно доступно приведены расчёты.

 

[леха (magnum)]

Дело в том, что 2-х полосная схема статически не определимся, а во вторых от расчетного случая всё зависит.
Так же есть момент на крыле, опять же разный и однозначно сказать нельзя где и сколько, надо смотреть каждый расчетный случай.

В этом однолонжерронное одноподкосное проще считать.

 

[Lapshin]

Дело в том, что 2-х полосная схема статически не определимся, а во вторых от расчетного случая всё зависит.
Так же есть момент на крыле, опять же разный и однозначно сказать нельзя где и сколько, надо смотреть каждый расчетный случай.

В этом однолонжерронное одноподкосное проще считать.

Стат. определимость здесь ни при чем - это не ферма, а две двухопорных балки с консолями за подкосами, каждая из которых работает на свой изгиб. Перекладины между ними, вместе с нервюрами, в расчет можно не брать - сечения лонжеронов в двухлонжеронных конструкциях не делают жесткими на кручение.
Распределение нагрузок между лонжеронами, действительно, очень сильно зависит от расчетного случая, и если в симметричных случаях без механизации, с достаточной точностью можно считать, что полная аэродинамическая сила приложена на 21...26% хорды, то при выпуске закрылков , или отклонении элеронов, точка приложения силы сдвигается назад, из-за чего задний лонжерон и догружается.
Но вообще, озвучивать проценты, не зная положения лонжеронов относительно хорды, в высшей степени некорректно: если на МАИ-223 передний лонжерон находится прямо в носке крыла, то, например, на Ан-2 - на 18 (по-моему) процентах хорды. Согласитесь: между распределением нагрузки этих примеров есть немалая разница - не так ли?

 

[леха (magnum)]

Согласитесь: между распределением нагрузки этих примеров есть немалая разница - не так ли?

согласен, Но нужен какой то рачсчет.
а как считать если не умеешь ?
завышаные нагрузки.

поэтому и на переднее 70 процентов, на заднее 50
итого 70+50=120процентов :-/

тоже конечно не правильно.
но не ужели человек будет определять фокус при разных расчетных случаях, прикладывать и распределять между лонжеронами...

т.е. нужен какой то простой способ.

В.П. это ваша задача книгу издать для простого расчета самолета на прочность.

По расчетам что могу посоветовать...
чиайте книги

https://cloud.mail.ru/public/9ckN/zjSjqLWXd

вот тут можно посмотреть распределения нагрузки по хорде

https://cloud.mail.ru/public/5hbN/zAnxaffXk

а вот с закрылком, какой он момент даст...
поляры надо смотреть,  он профиля и от типа закрылка зависит

 

[леха (magnum)]

ещё кстати, забывают все, что на сжатие часть лонжерона работает
там где подкос.
и соответственно, растяжение в случае перевернутого полета.

 

[Lapshin]

согласен, Но нужен какой то рачсчет.
а как считать если не умеешь ?
завышаные нагрузки.

Если не знать правило рычага - строить самолет можно только по готовым чертежам проверенной конструкции

 

[Байкал]

кстати, забывают все, что на сжатие часть лонжерона работает
там где подкос.

  Самодельщики редко делают полки переменного сечения, в лучшем случае сечение убывает за подкосом.
В пролёте между подкосом и фюзеляжем на сжатие работают уже обе полки вместе со стенками лонжеронов и с учётом высоты фюзеляжа нагрузки там несравнимо меньше. Поэтому как правило там всё держит с запасом.
  Впрочем при неформальной установке подкоса далее 2\3 размаха конечно считать придётся. 😉

Если не знать правило рычага - строить самолет можно только по готовым чертежам проверенной конструкции

  Это верно, но не сразу понял ваш эскиз, и с вашего позволения немного упростил его восприятие. 🙂

 

[Rafis]

но не ужели человек будет определять фокус при разных расчетных случаях, прикладывать и распределять между лонжеронами...

а чего фокус искать то? его положение неизменно, для расчета крыла на прочность.
Это ты с центром давления путаешь. Хотя можно и без определения положения центра давления обойтись

 

[Роберт Тедеев]

Дело в том, что 2-х полосная схема статически не определимся, а во вторых от расчетного случая всё зависит.
Так же есть момент на крыле, опять же разный и однозначно сказать нельзя где и сколько, надо смотреть каждый расчетный случай.

В этом однолонжерронное одноподкосное проще считать.

Думал о однолонжеронном крыле ,тем более что лобик нужно будет обтягивать чем нибудь ,но опять же ,нужно будет городить заднюю стенку крыла ,для крепления элерона ,весом получается как лонжерон ,а нагрузки никакой не несёт на изгиб .

 

[Роберт Тедеев]

Ещё такой вопрос , есть горячее желание отказаться от тросов в управлении элеронами ,тк по определению самолёт будет часто перевозится ,и что бы не заморачиваться с регулировкой тандеров каждый раз . Примитивный рисунок : Два боудена идут от РУС наверх к качалке ,оттуда уже тягами к качалке элеронов .

 

[Роберт Тедеев]

Троса можно использовать такие , они длиной до двух метров ,проушины  10 мм.

 

[Lapshin]

Я бы, честно говоря, боудены в основных каналах управления применять бы не стал. Ну, чем не нравится жесткая проводка тягами, не знаю. Тем более, что трасса примитивная.

 

[Роберт Тедеев]

Я бы, честно говоря, боудены в основных каналах управления применять бы не стал. Ну, чем не нравится жесткая проводка тягами, не знаю. Тем более, что трасса примитивная.

Там просто тяга будет проходить рядом с пилотом ,хотелось бы спрятать как нибудь ,а так, тягами конечно предпочтительней. С боуденами ,ручка будет несколько туговатой.

 

[леха (magnum)]

2 тяги и одна качалка и про тросы можно забыть.

 

[fan444]

Поддерживаю  Алексея, тяги  более  надежный  и  менее  гимморойный  вариант. ;D

 

[казак]

Поддерживаю  Алексея, тяги  более  надежный  и  менее  гимморойный  вариант.

И не только.. При фиксации элерона ручка всё равно будет отклоняться (свойство боуденов, чем длина больший угол) , а это не допускается  при сертификации как ЕЭВС и возможно с комиссией возникнут проблемы .. В технических требованиях к ЕЭВС(распоряжение минтранса от 15.05.2003 года №НА-119) указано :п 2.3.5.1

Управлению пилотом рулевыми или вспомогательными поверхностями не должен препятствовать упругий люфт проводки управления.