"Архистратеги" сдулись под тяжестью фактов.
Ничуть! Хотя я вчерась, с устатку и дал маху,с подбором трубы,но в общем постановку задачи сравнения 2-х лонжеронов 1 и того же конкретного крыла,в условиях российского бездорожья и...считаю правильной! Тем более, исходный образец крыла можно считать высокопрофессионально сконструированным и проверенным временем.
Но, тем не менее, и поправленное сравнение имеет такие огрехи, что никаких шансов на реальное сопоставление конструктивных схем у него нет
Итак, лучше взять трубу 110х2, она легче-1,93 кг/п.м. и прочность обеспечивает с запасом.
Итак: имея высоту профиля в 210 мм, ДЛЯ СРАВНЕНИЯ (не из коструктивных, или других соображений) принимается еще одно, по определению, невыигрышное сечение, занимающее всего половину строительной высоты. Тогда, как, приняв потребную перемячку между отверстием под лонжерон и полкой нервюры в 20 мм, можно взять трубу диаметром аж в 170 мм. Тогда миллиметровой стенки будет более, чем достаточно для восприятия полного изгибающего момента, а вес трубы сократится до 1.47 кГ/м.
Но и со стенкой обычного л-на я ошибся- там 7 отв. облегчения, следовательно стенка весит 250 г/п.м.+ полки 2х340 г=930 г
Но и в трубчатом лонжероне, борясь за каждый грамм, можно оставить сечение полным лишь в зоне действия больших моментов, вырезая, по мере снижения момента, столько материала, сколько необходимо для получения приемлемых напряжений по всему размаху. Надо ли делать это в реальных условиях, либо это ловля блох - вопрос другой и решается в контексте с остальными решениями: но СРАВНЕНИЕ принято проводить, приводя варианты к равным условиям - иначе можно получить ЛЮБОЙ результат (возьмите трубу диаметром 50 мм и получите еще бОльший выигрыш веса - а 30 мм и вообще ничего не выдержит)
. Удивительно,но проигрыш по массе в нагруженных сечениях -ровно 1 кг/п.м. Но в корневых сечениях, уголка сверху уже нет-только полка 0,6 мм.,а в концевых сечениях -стенка загнутая швеллером, имеющая массу 335 г/п.м., которая вполне справляется с нагрузками в 1 м от конца крыла(М изг=150кг*м).
А разница в массе только этого куска л-на и трубы получается 1,59 кг.
Удивительно, что это удивительно Вам: все в соответствии с начальными условиями - которые почему-то искажены до безобразия.
Т.е. "оптимизированный" классический лонжерон имеет Всё то же заметное преимущество перед "готовым" из трубы.
Любой студент, сдавший без шпор строймех, подтвердит, что максимальную весовую эффективность можно получить при максимальном использовании строительной высоты и выемкой материала для приближения к равнопрочности конструкции. Поэтому так настойчиво и повторяется требование приведения к равным условиям. Наверное, было бы проще всего сравнивать лонжероны равного по размаху, сечения, рассчитанного на равный изгибающий И КРУТЯЩИЙ моменты без облегчений - так было бы куда объективнее. А пренебрегать тем, что кручение, в случае лонжерона со стенкой и полками в виде уголка, можно взять лишь замкнутым сечением, хотя бы носка - нельзя; а зашивка носка также имеет вес, и, в силу малой толщины, мизерные критические напряжения ( что должно компенсироваться либо уменьшением клетки, либо стрингерами, либо тем и другим). В случае трубчатого лонжерона (поверьте нА слово) его сечения хватит для восприятия крутящего момента - а толщина и вид обшивки может выбираться из конструктивных соображений, вплоть до тканевой, либо, как у Ан-2, зашитая лишь верхняя часть носка.
Но у крыла есть ещё и обшивка! В случае "классического" л-на, полоска обшивки шириной примерно 30 толщин,также может учитываться в работе на изгиб, короме того, нет свободно висящего края,который при изгибе крыла может терять устойчивость если обшивку дотянуть до тех же 24% хорды. Чтобы этого не произошло, навеное придётся ставить стрингеры вдоль кромки, а это-дополнительная масса и трудоёмкость!
Этот, несформулированный пассаж вынужден оставить без комментариев, т.к. никакой смысловой нагрузки в контексте обсуждаемого вопроса он не несет.
Ну и ещё важный момент-узел подкоса.
...который, в случае трубчатого лонжерона решается элементарным образом, например, применением двух полос в виде уздечки, сходящихся в вилку, куда установлена проушина подкоса. При этом, кстати, не появится сил, действующих вне плоскости лонжерона, вынуждающих принимать соответственные меры и требующие также определенного веса, деталей и трудоемкости.
Крепление подкосных узлов к трубе, вытяжными заклёпками из строймага-????? Данных по эксплуатации за 10-20-30 лет нету, как я понимаю...
Опять садитесь вместо конька на ту же заезженную кривую кобылу? Ну, посудите сами: пускай на подкосный узел действует сила в тонну, две, три - хоть в пять тонн, которые берутся ОДНИМ болтом, связывающим подкос и крыло (диаметром, по-любому, 8...12 мм): кто мешает установить ЛЮБОЕ количество вытяжных заклепок для того, чтобы получить ЛЮБЫЕ, приемлемые на Ваш взгляд, напряжения? Если же упомянутую выше, уздечку вообще сделать в виде сплошной полосы, полностью охватывающей лонжерон? Кстати, ссылка на посланного мною в игнор, субъекта, лишь подтверждает сознание Вами слабости своей позиции, если ссылаетсь на столь сомнительные "авторитеты" - в другой раз ожидаю услышать цитату из
казака.
ucs писал(а) Сегодня :: 14:20:
Красиво.
...ага... А где лонжероны-то ?.. (я б наверное себе харакири сделал на следующий день после того как такое придумал (на тонкой и не сплошной обшивке))
Похожая конструктивно-силовая схема крыла и у МАИ-223 - только задний лонжерон не трубчатый, как здесь, а имеет швеллерное сечение. Трубы 90х2 вполне хватило для прочности самолета весом до 650 кГ. Скороподъемности МАИ-223 также не занимать, а максимальная скорость ГП в 200 км/ч вполне самодостаточна.
иггол писал(а) Сегодня :: 14:13:
Применение трубы постоянного сечения на свободнонесущем крыле или крыле с одним подкосом и жестким лобиком технологически более сложно по сравнению с классическим лонжероном или ведет к увеличению веса.
для свободнонесущего крыла труба не приемлема,
Как показывает пример с уже упоминавшимся БД-4 - вполне даже приемлема: и даже для полетов со скоростями далеко за 200 км/ч
