Самодельный биплан

[skyCat]

Вот такой аппарат должен получиться на выходе...

 

[skyCat]

Ещё немного о концептуальных положениях проекта 🙂 Основная идея это максимальное использование дерева и фанеры. Стальные тонкостенные трубки только на шасси и мотораму. Фюзеляж, крылья, ХО -дерево с включением (частично) пенопласта. Фанера строительная, 3мм. Благо, примеры удачных конструкций с использованием строительной фанеры имеются и здась на форуме. СУ, скорее всего автоконверсия. В общем, максимальное удешевление конструкции. Идея, конечно, не нова, но весьма привлекательна.

 

[skyCat]

На сегодняшний день по поводу шасси склоняемся к такой схеме. Стойка будет управляемая, тягами от передних педалей. Амортизация из резиновых жгутов. Хотелось бы выслушать критические замечания...

 

[M.Gennadij]

На сегодняшний день по поводу шасси склоняемся к такой схеме. 

С такой геометрией шасси делать нельзя, ИМХО конечно. Пятно контакта колеса должно быть за осью вращения вилки, а ось вращения колеса, желательно перед осью вращения вилки. Кроме того при такой конструкции при нагружении стойки значительно меняется взаиморасположение пятна контакта и оси вращения вилки, что приводит к уменьшению, либо потере устойчивости по управлению. Кроме того, при наезде на препятствие, результатирующая сил будет проходить вблизи оси качания рычага вилки, что ухудшает амортизацию, либо приводит к её отсутствию.

 

[Dachnik]

А почему не используют переднюю вилку от легкого кроссового мотоцикла например? вместе с куском рамы легкая надежная конструкция, минимум люфтов, тормоза опять же.

 

[Lapshin]

С такой геометрией шасси делать нельзя, ИМХО конечно. Пятно контакта колеса должно быть за осью вращения вилки, а перпендикуляр от пятна, желательно перед осью вращения колеса. Кроме того при такой конструкции при нагружении стойки значительно меняется взаиморасположение пятна контакта и оси вращения вилки, что приводит к уменьшению, либо потере устойчивости по управлению.

Я, конечно, дико извиняюсь - но Вы  совершенно непродуманно и, не вникая в суть вопроса, даете категорические рекомендации, чего делать не следует ни в каком случае.
А суть вопроса в следующем: при наклонной оси поворота колеса именно в приведенном взаиморасположении пятна контакта и оси достигается устойчивое движение по прямой с брошенными педалями - в этом легко убедиться, поглядев на любой классический велосипед, передняя вилка которого загнута вперед, а отнюдь не назад. Объясняется это просто тем, что в нейтральном положении колеса фюзеляж находится в самом низком положении, а при любом отклонении будет несколько приподниматься и сила веса создаст мометн, возвращающий колесо в нейтраль.
Кроме того, пятно контакта, вынесенное вперед за ось вращения сильно повышает критическую скорость шимми и позволяет обойтись, в рассматриваемых размерностях и скоростях, без демпфера шимми.
Остается добавить, что на самолете "Ворон" я использовал именно такую схему передней ноги и описанные выше явления привожу не умозрительно, а на основе реальных испытаний. Для проверки правильности идеологии мы разворачивали стойку на 180 градусов, т.е. именно по Вашим рекомендациям - и при брошенных педалях самолет тут же начинал циркуляцию, а шимми проявлялось на скоростях не более 20 км/ч.
Для справки привожу ссылку на альбом постройки Ворона :
https://photos.google.com/album/AF1QipNmlLuON_9egNzN8nvIE-Pt-1dCyiCW7NEX2DOo
Ну и погуглить картинки также просто.

 

[Sai.D]

С такой геометрией шасси делать нельзя, ИМХО конечно. Пятно контакта колеса должно быть за осью вращения вилки, а перпендикуляр от пятна, желательно перед осью вращения колеса. Кроме того при такой конструкции при нагружении стойки значительно меняется взаиморасположение пятна контакта и оси вращения вилки, что приводит к уменьшению, либо потере устойчивости по управлению.

Я, конечно, дико извиняюсь - но Вы  совершенно непродуманно и, не вникая в суть вопроса, даете категорические рекомендации, чего делать не следует ни в каком случае.
А суть вопроса в следующем: при наклонной оси поворота колеса именно в приведенном взаиморасположении пятна контакта и оси достигается устойчивое движение по прямой с брошенными педалями - в этом легко убедиться, поглядев на любой классический велосипед, передняя вилка которого загнута вперед, а отнюдь не назад. Объясняется это просто тем, что в нейтральном положении колеса фюзеляж находится в самом низком положении, а при любом отклонении будет несколько приподниматься и сила веса создаст мометн, возвращающий колесо в нейтраль.

Бесспорно, но при всем уважении к Мэтру - по схеме не понятно расположение оси качания. При наезде на препятствие колесо в данной конструкции пойдет не только вверх, но и вперед, т.е. навстречу препятствию?

 

[M.Gennadij]

Высовершенно непродуманно и, не вникая в суть вопроса, даете категорические рекомендации

Ну на счёт категоричности Вы неправы, потому как

ИМХО конечно

А по сути вопроса, на велосипеде пятно контакта находится за осью поворота вилки, в крайнем случае на оси. И кроме того я не говорил, что нельзя делать вынос вилки вперёд, но если Вы внимательно посмотрите на геометрию предложенной конструкции, я думаю Вы со мной согласитесь. В своём сообщении исправил ошибку. А по поводу "Ворона", фотографии лежат у меня в архиве с того момента как Вы их показали.

 

[M.Gennadij]

На "Вороне" судя по фото, пятно контакта находится за осью поворота.

 

[Sai.D]

На "Вороне" судя по фото, пятно контакта находится за осью поворота.

Без обид, но красные линии лежат в разных плоскостях. Вертикальную линию нужно проводить через центр оси, а не через выступающий за вилку край.

 

[M.Gennadij]

По моему я понял в чем причина разногласия. Ось вращения вилки это ось поворота вилки.

 

[Sai.D]

По моему я понял в чем причина разногласия. Ось вращения вилки это ось поворота вилки.

Да. Однозначно. Только есть еще один нюанс, о котором говорил ВП - взгляни на велосипедную вилку, или на вилку мотоцикла. И там и там ось вращения колеса вынесена вперед за ось вращения вилки. Это сделано для стабилизации переднего колеса. На автомобилях подвеска проектируется точно так-же - сила тяжести стабилизирует прямолинейное движение аппарата. У автомобилей это достигается за счет отрицательного угла оси поворота колес - отрицательного кастора (или кастера в разной транскрипции). Суть одна и та-же - при любом повороте управляющего колеса или колес транспортное средство приподнимается, поэтому сила тяжести создает стабилизирующий момент.

 

[M.Gennadij]

красные линии лежат в разных плоскостях

Нет,я пытался сделать изображение в плоскости внешнего обода колеса, впрочем если плоскость совместить с осью поворота, то принципиально ничего не поменяется ( насколько позволяет фото)

 

[M.Gennadij]

Только есть еще один нюанс, о котором говорил ВП - взгляни на велосипедную вилку, или на вилку мотоцикла. И там и там ось вращения колеса вынесена вперед за ось вращения вилки. Это сделано для стабилизации переднего колеса. 

Да, я собственно об этом тоже упомянул

а ось вращения колеса, желательно перед осью вращения вилки. 

Но это условие именно желательное, потому как были конструкции, где ось вращения колеса находилась за осью поворота (например вилка дельталёта "Космос", который выпускался серийно), но я не знаю ни одной конструкции где бы пятно контакта находилось перед осью поворота. Вообще то говоря, правильнее говорить, что ось вращения колеса должна быть выше оси поворота.

 

[skyCat]

Доброго дня всем!
По поводу геометрии передней вилки, действительно, прототипом послужила вилка велосипеда (в смысле принципа работы). Решили попробовать в качестве эксперимента. Правда, все плечи выбирались скорее интуитивно. Ось качания колёса находится на оси вращения вилки. При наезде на препятствие колесо уходит больше в верх, чем в перед. Да, аппарат не планируется эксплуатировать с пашни.  Плюс, идея вызывает доверие благодаря  удачной реализации на "Вороне" уважаемого В.П.
Больше сомнений вызывает схема основного шасси. В частности, нагружение лонжерона центроплана при посадке на одно колесо, а так же крутящий момент от работы амортизации. Над этим сейчас ламаем копья...
Владимир Павлович, спасибо за ссылку на альбом. Весьма познавательно.

 

[skyCat]

Так же, висит пока в воздухе вопрос об установке простейшего закрылка на верхнем крыле. Удельная нагрузка на крыло около 48 кг/м.кв, вынос верхнего крыла предполагается около 300 мм (окончательное положениеоопределится в процессе определения положения фактического ЦТ самолёта). Вызывает подозрение смещение вперёд фокуса при выпуске закрылков. Не вызовет ли это критическое ухудшение продольной балансировки и, соответственно, устойчивости? Хотелось бы выслушать мнение уважаемых участников форума на этот счёт.

 

[Lapshin]

Нет,я пытался сделать изображение в плоскости внешнего обода колеса, впрочем если плоскость совместить с осью поворота, то принципиально ничего не поменяется ( насколько позволяет фото)

Я что-то не понял - кажется, Вы решили поспорить о вкусе устриц с теми, кто их ел: в данном случае, с автором конструкции, знающем каждый болт в самолете.
Это можно расценить лишь как подозрение меня в преднамеренном вводе в заблуждение форума, неизвестно, с какими - но наверняка, с зловредными целями, не так ли?

 

[M.Gennadij]

Я что-то не понял - кажется, Вы решили поспорить о вкусе устриц с теми, кто их ел: в данном случае, с автором конструкции, знающем каждый болт в самолете.

Спорить с создателем самолёта и в мыслях небыло, но при отсутствии информации, доступными мне способами пытаюсь разобратся. Если Вас не затруднит, и информация не является серетной, огласите пожалуйста, на каком расстоянии от оси поворота стойки пятно контакта и с какой стороны (перед осью, или за). А что касается предложенной конструкции, то я остался при своём мнении, допустимый вынос колеса вперёд показан красным, ось поворота совпадает с пятном контакта. Допустимое смещение колеса назад показано зелёным, ось поворота пересекается с осью вращения колеса. Амортизацию лучше сделать телескопическую.  Если Вы имеете другое мнение, и если Вас не затруднит, огласите пожалуйста Ваш совет  skyCat относительно его конструкции.

 

[Lapshin]

Спорить с создателем самолёта и в мыслях небыло, но при отсутствии информации, доступными мне способами пытаюсь разобратся.

Да нет - я открытым текстом заявил о том, что пятно контакта на Вороне впереди оси поворота стойки, привел в подтверждения фото, а противопоставлены этому были невразумительные линии (вначале и вообще не в той плоскости), не учтена перспектива и пр. особенности оптики.

Если Вас не затруднит, и информация не является серетной, огласите пожалуйста, на каком расстоянии от оси поворота стойки пятно контакта и с какой стороны (перед осью, или за

Пожалуй, затруднит - ведь до сих пор имеют место сомнения относительно взаиморасположения оси и пятна контакта: не могу лишить Вас возможности в упражнении мозгов. Тем более, утверждение,что

я остался при своём мнении, допустимый вынос колеса вперёд показан красным, ось поворота совпадает с пятном контакта. Допустимое смещение колеса назад показано зелёным, ось поворота пересекается с осью вращения колес

мало того, что ни на чем не основано, но и просто неверно и при реализации "зеленого варианта" пришлось бы постоянно удерживать нейтраль педалями, а свободноориентирующееся колесо вообще нереализуемо. Могу лишь посоветовать прокатиться на велосипеде с вывернутой задом наперед, вилкой без рук. Это может помочь. А рекомендации, даваемые с умным видом, просто смешны и лишь показывают дилетантизм.

 

[M.Gennadij]

Тем более, утверждение,что Цитата:
я остался при своём мнении, допустимый вынос колеса вперёд показан красным, ось поворота совпадает с пятном контакта. Допустимое смещение колеса назад показано зелёным, ось поворота пересекается с осью вращения колес
мало того, что ни на чем не основано, но и просто неверно

Оно основано на общепринятой методике расчёта управляемых колёс, ссылки давать не буду, при желании найдёте.

Могу лишь посоветовать прокатиться на велосипеде с вывернутой задом наперед, вилкой без рук.

А я могу посоветовать померить взаиморасположение оси поворота и пятна контакта на велосипеде. На личности, в отличии от Вас переходить не буду.