Самодельный вертолет Джидж кай

[augen]

Доброго Всем здоровья!
После удлинения и шлифовки лопасть весила 4875 г. Разницы в весе, при изготовлении, не было. Но в процессе эксплуатации, многочисленных шлифовок лобика и подкрашивания его, разница в весе иногда, достигала 15 грамм. Естественно зимой веса выравнивались.
С приклейкой пенопласта трудностей не было. Пенопласт, отрезками по 220-250 мм, приклеивался клеем Момент ПВА V3/ Вроде такое название.( Красная емкость.) в приспособлении, одновременно с приклейкой концевика. Концевик- однонаправленный пластик (500 нитей толщиной 0,04-0,05 мм)). Марка пенопласта: ПС4-60 и ПС1-70.
Комель выкладывался, так же, ручной выкладкой и после полимеризации термообрабатывался, в течении часа, при 80-90 градусах. Большую температуру нельзя применять-пенопласт при 50-60 градусах начинает разлагаться. что бы обезопасить себя от нагрева пенопласта удлинили неопереную часть комля.
ДЛя получения нужной толщины комля, без последующей обработки, ( 30 мм) комель сжимался нагреваемыми металлическими пластинами, между двумя металлическими прутками. Лопасть, при этом располагалась в приспособлении.
Окончательные данные по лопасти: хорда 165-средняя, толщина рабочей части 19.5 мм. Крутки нет. Расчетный изгиб такой лопасти -концевой- 39 мм. Максимальные напряжения, при этом на R0.4.
Что хотелось бы еще сказать: само изготовление лопастей не вызывает трудностей ( достаточно продумать, основательно, технологию). Основные трудности -это подбор "нужной" лопасти для "вашего" вертолета или расчет вертолета под "готовые" лопасти и их проверочный расчет, что значительно сложнее.
С уважением Евгений

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!
Немного о выборе способа закрепления комля лопасти в корпусе осевого шарнира. Поскольку была выбрана утяжеленная лопасть и мотор с большим, чем требовалось по расчету, крутящим моментом, то нужно было что-то делать- конструктивно, дабы получить приемлемые значения напряжений. Крепление лопасти на один болт с поддерживающей регулирующей тягой не получалось из-за малого диаметра заготовки корпуса осевого шарнира. Решили крепить лопасть на три болта, но что бы уменьшить напряжения, в корпусе осевого шарнира, от сил Кориолиса расстановка болтов была такая: первый болт от конца лопасти 30ХГСА ( диаметр 10 мм) посажен с натягом ( в пластике) 0,007-0,01 мм. Два других болта-2 и 3 (DIN 912) из Ст 45 устанавливаются с зазором 0,1, а третий болт с зазором не менее 0,2 мм.
Первый болт затягивается с моментом не менее 5 кг*м, два других болта с меньшим моментом. Я не зря пишу ,что с меньшим моментом так как эти моменты подбираются. Таким образом создается демпфер в плоскости вращения, который и снижает момент от сил Кориолиса. Кроме того, даже такие небольшие зазоры позволяют лопасти, при вращении, само устанавливается, да и на переходных режимах это то же помогает.
С уважением Евгений

 

[Jožin]

Доброго Всем здоровья!
После удлинения и шлифовки лопасть весила 4875 г. Разницы в весе, при изготовлении, не было. Но в процессе эксплуатации, многочисленных шлифовок лобика и подкрашивания его, разница в весе иногда, достигала 15 грамм. Естественно зимой веса выравнивались.
С приклейкой пенопласта трудностей не было. Пенопласт, отрезками по 220-250 мм, приклеивался клеем Момент ПВА V3/ Вроде такое название.( Красная емкость.) в приспособлении, одновременно с приклейкой концевика. Концевик- однонаправленный пластик (500 нитей толщиной 0,04-0,05 мм)). Марка пенопласта: ПС4-60 и ПС1-70.
Комель выкладывался, так же, ручной выкладкой и после полимеризации термообрабатывался, в течении часа, при 80-90 градусах. Большую температуру нельзя применять-пенопласт при 50-60 градусах начинает разлагаться. что бы обезопасить себя от нагрева пенопласта удлинили неопереную часть комля.
ДЛя получения нужной толщины комля, без последующей обработки, ( 30 мм) комель сжимался нагреваемыми металлическими пластинами, между двумя металлическими прутками. Лопасть, при этом располагалась в приспособлении.
Окончательные данные по лопасти: хорда 165-средняя, толщина рабочей части 19.5 мм. Крутки нет. Расчетный изгиб такой лопасти -концевой- 39 мм. Максимальные напряжения, при этом на R0.4.
Что хотелось бы еще сказать: само изготовление лопастей не вызывает трудностей ( достаточно продумать, основательно, технологию). Основные трудности -это подбор "нужной" лопасти для "вашего" вертолета или расчет вертолета под "готовые" лопасти и их проверочный расчет, что значительно сложнее.
С уважением Евгений

расскажите каким способом делали крутку лопасти , очень интересен этот момент

 

[bifurkas]

Евгений здравствуйте!
Не могли бы Вы хотя бы в общих чертах рассказать о технологии изготовления стальных деталей во втулке НВ, гироскопе, АП. Детали, скажем так, не очень технологичные в плане термообработки, по-этому интересен техпроцесс. Мехобработка - ТО - чистовая обработка? Или следуя современным тенденциям ТО - мехобработка?
Заранее спасибо за ответ.
Анатолий

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!

Jozin внимательно прочитайте пост 801.

Анатолий, еще во время проектирования подразумевалось, что все детали будут получены мехобработкой. Поэтому выбрана термообработка- улучшение. Поверхностная твердость деталей, обработанных по такому режиму, позволяет обрабатывать их быстрорежущей сталью . Такая термообработка выбрана еще и потому, что детали, имеющие сложные формы, резкие переходы, стыковки прямоугольных деталей с круглыми и т.д., должны иметь подобающий ( рассчитанный) ресурс. Проверить этот ресурс не на чем. Втулка одна, вертолет один.! (В серийном производстве, при отработанном режиме термообработки можно закаливать и сложные по форме детали.)
Вообще говоря, детали имеющие термообработку улучшение ( о марках стали Мы пока не говорим), имеют больший прогнозируемый ресурс, чем детали, имеющие обычную закалку и низкий отпуск. Кроме того, для улучшенных сталей, есть множество хорошо согласующихся, получаемых в условиях единичного изготовления показателей, с книжными данными. Да и режимы термообработки допускают отклонения и колебания температуры.
Вот учитывая эти факторы и выбирались марки стали для деталей гироскопа и втулки. Т.е. детали работающие в условиях сложного нагружения изготавливались из хорошо проверенной и изученной стали 30ХГСА.Все остальные детали -это стали Ст.40ХН, 40Х и "родная" Ст.45. Собственно говоря, Ст.40ХН отличается тем, что имеет более глубокую (а иногда и сквозную) прокалку чем 40Х. От цветных металлов отказались сразу, еще на этапе проектирования. Я уже выкладывал, выше, цветные металлы не имеют, однозначно определенного предела усталостной прочности. А это говорит о том, что детали изготовленные из цветных металлов должны, предварительно, пройти проверку на ресурс, что в общем случае выгодно для серийного производства, но не для одной детали.
Теперь о самой технологии. Заготовки, предварительно проходили ультразвуковую и магнитную проверки. Далее заготовки проходили нормализацию ( для некоторых деталей это была окончательная обработка). , затем закалка с высоким отпуском, но температура отпуска выбиралась из твердости имеющегося инструмента т.е. 400 -450 градусов. или 500-550 градусов. Закалочные среды, а так же охлаждение после отпуска- по требованиям к марке стали (из любого справочника). Затем мехобработка. Остаточные напряжения после мехобработки снимались низким отпуском примерно 120 градусов в течении 5-6 часов, хотя ничего не могу сказать по-поводу такого отпуска, т.к. проверить это не могу.
С уважением Евгений

 

[Jožin]

Два раза читал пост 801 и не заметил что лопасть без крутки ) после указки Евгения заметил )

 

[Jožin]

Доброго Всем здоровья!

Jozin внимательно прочитайте пост 801.

Анатолий, еще во время проектирования подразумевалось, что все детали будут получены мехобработкой. Поэтому выбрана термообработка- улучшение. Поверхностная твердость деталей, обработанных по такому режиму, позволяет обрабатывать их быстрорежущей сталью . Такая термообработка выбрана еще и потому, что детали, имеющие сложные формы, резкие переходы, стыковки прямоугольных деталей с круглыми и т.д., должны иметь подобающий ( рассчитанный) ресурс. Проверить этот ресурс не на чем. Втулка одна, вертолет один.! (В серийном производстве, при отработанном режиме термообработки можно закаливать и сложные по форме детали.)
Вообще говоря, детали имеющие термообработку улучшение ( о марках стали Мы пока не говорим), имеют больший прогнозируемый ресурс, чем детали, имеющие обычную закалку и низкий отпуск. Кроме того, для улучшенных сталей, есть множество хорошо согласующихся, получаемых в условиях единичного изготовления показателей, с книжными данными. Да и режимы термообработки допускают отклонения и колебания температуры.
Вот учитывая эти факторы и выбирались марки стали для деталей гироскопа и втулки. Т.е. детали работающие в условиях сложного нагружения изготавливались из хорошо проверенной и изученной стали 30ХГСА.Все остальные детали -это стали Ст.40ХН, 40Х и "родная" Ст.45. Собственно говоря, Ст.40ХН отличается тем, что имеет более глубокую (а иногда и сквозную) прокалку чем 40Х. От цветных металлов отказались сразу, еще на этапе проектирования. Я уже выкладывал, выше, цветные металлы не имеют, однозначно определенного предела усталостной прочности. А это говорит о том, что детали изготовленные из цветных металлов должны, предварительно, пройти проверку на ресурс, что в общем случае выгодно для серийного производства, но не для одной детали.
Теперь о самой технологии. Заготовки, предварительно проходили ультразвуковую и магнитную проверки. Далее заготовки проходили нормализацию ( для некоторых деталей это была окончательная обработка). , затем закалка с высоким отпуском, но температура отпуска выбиралась из твердости имеющегося инструмента т.е. 400 -450 градусов. или 500-550 градусов. Закалочные среды, а так же охлаждение после отпуска- по требованиям к марке стали (из любого справочника). Затем мехобработка. Остаточные напряжения после мехобработки снимались низким отпуском примерно 120 градусов в течении 5-6 часов, хотя ничего не могу сказать по-поводу такого отпуска, т.к. проверить это не могу.
С уважением Евгений

на фото видно болт крепления тяги который проходит через трубу , там просто болт проходит через отверстие а по боках втулки проставочные или там втулка проходит через трубу а в ней болт ?

 

[медработник]

Это не болт, это 12мм. шпилька проходящая сквозь пилон расчаленый изнутри стальной трубкой.

 

[augen]

Доброго здоровья Всем форумчанам!
Всех с наступающим 7530 годом.
С уважением Евгений

 

[augen]

Доброго всем Форумчанам здоровья!
Давно не приходил на форум, вроде как "не с чем было" летал возле гаражей, а это не очень зрелищно, поэтому и видео не выкладывал. В субботу получилось выбраться на простор....
Поле, длиной 4 км -можно "крутиться" как хочешь, но по высоте, все равно ограничивал полет. Не хочу "светиться".
в 2022 году вертолет получил новые лопасти с со скошенными и отогнутыми вниз концами лопастей. Вес лопастей остался прежним, но изменилась центровка, она стала передней- т.е нормальной.
На новых лопастях вертолет начинает " елозить" на 5100 -5200, а устойчиво висит на 5400 -5500. На старых это было на 5800-5900. Пока вертолет разгоняется до 100 км/час, но запас по ручке еще есть. А вообще лопасти рассчитаны на прочность для 110 км /час
Также получилось экономить немного: наа 32 минуты непрерывных полетов -расход чуть меньше 5 литров.
Управляемость и устойчивость осталась прежней, т.е. без изменений.
Выложил видео но не могу найти ссылку.Видео на ютубе называется Джидж кай 2023.
Большая просьба-кто может выложить здесь ссылку на видео.
С уважением Евгений

 

[Олег Углов]

 

[KAA]

в 2022 году вертолет получил новые лопасти с со скошенными и отогнутыми вниз концами лопастей.

Заново спроектированные лопасти, или просто законцовки приделали?

 

[vert]

Евгений! А стабилизатор не планируете ставить? На скорости он хорошо добавляет устойчивости по тангажу.

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!

Заново спроектированные лопасти, или просто законцовки приделали?

Да, лопасти были спроектированы заново.Потому, что к этому времени был десятилетний опыт эксплуатации первых лопастей. Кстати первые лопасти тоже модифицировались- законцовки были повернуты на 10 градусов против вращения. Это, немного улучшило, показатели на висении.
Новые же лопасти уже проектировались под конкретный вертолет с (с более подходящим моментом инерции винта) учетом эксплуатации первых лопастей.
Конкретно по лопастям-будет пост, где я подробно расскажу о конструкции. Пока могу сказать: изменили жесткость, в сторону уменьшения ее и поменяли центровку.

Андрей! Да, безусловно стабилизатор добавит устойчивости, но... при потере оборотов ( а у меня как новичка это бывает часто) "хвост" идет вверх, как на Робинсоне.
Может это перестраховка моя, но подумал и не стал его ставить. Если судить движение ручкой на видео, то это я пробую вот какой момент: в передаче об эксплуатации Робинсона дача пилотом ручки вперед приводит к резкому наклону винта и машины в сторону. У меня же резкая дача ручки приводит, только, к подъему хвоста с темпом дачи ручки. Т.е. если давать, как и положено, с должным темпом, то хвост " махать" не будет.
Вообще ответная реакция винта ( я пока так думаю) хорошая, вернее, адекватная. На висении и на скорости до перестройки она, конечно, эффективнее, но это и понятно управляемость напрямую зависит от тяги.

На новых лопастях возросла, незначительно, вибрация.А, и переход на косую, то же стал явственнее.
Об остальном поговорим в процессе общения.
С уважением Евгений

 

[медработник]

Здравствуйте Евгений!

А всё равно - ЗДОРОВО! !2 лет эксплуотации, это - уже достойнейший результат!

 

[Pilot737]

Клёвый вертолётик!

 

[vert]

в передаче об эксплуатации Робинсона дача пилотом ручки вперед приводит к резкому наклону винта и машины в сторону. У меня же резкая дача ручки приводит, только, к подъему хвоста с темпом дачи ручки. Т.е. если давать, как и положено, с должным темпом, то хвост " махать" не будет.

В той передаче показано, что при резкой даче ручки вперед на большой скорости получается состояние невесомости и тогда НВ с общим ГШ теряет управляемость, а хвостовой винт заваливает вертолет по крену. На малой высоте такие эксперименты с невесомостью лучше не делать...
Евгений! Если решишься на стабилизатор, то ставь его на 0,8 R на хвостовой балке.
Я в свое время полетал на автожире без стабилизатора и потом поставил. Так разница очень большая в управлении по тангажу, без стабилизатора приходилось постоянно поддергивать, чтобы удержать по тангажу, а со стабилизатором летел сам и устойчиво.

 

[медработник]

Евгений! Если решишься на стабилизатор, то ставь его на 0,8 R на хвостовой балке.

Уважаемый vert, а можно по подробнее про стабилизатор, у меня ведь точно такой же аппарат.

 

[vert]

Раньше старались вынести стабилизатор от потока НВ на висении, что давало чуть меньше потерь на обдувку. Но при разгоне скорости максимальный поток на 0,7-0,8 R с лопасти набегал на стабилизатор и давал мощный кабрирующий момент, т.е. "вспухал нос". Приходилось сильно отдавать ручку от себя, чтобы дальше разгонять вертолет. Но чуть дальше с набором скорости максимальный поток от лопастей сходил со стабилизатора и вертолет клевал носом вниз. Приходилось резко тянуть ручку на себя. Это двойное движение ручки на разгоне (т.н. "ложка" балансировочной кривой) было очень неприятно, но летчики привыкали. Сам так летал на Ми-1м в аэроклубе. Сейчас по безопасности считается, что лучше немного потерять на висении из-за обдувки стабилизатора, зато никаких сложных движений ручкой для летчика, особенно при разгоне у земли в зоне влияния воздушной подушки при взлете с перегрузом.
В идеале, сделать, как на Хьюз-500, вынести стабилизатор вверх киля из зоны потока с лопастей, но это лишний вес киля и хвостовой балки из-за необходимого повышения его жесткости.

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!

Андрей, конечно, я думал над установкой стаблика. Он должен был устанавливаться под углом около 16 градусов к строительной оси вертолета и "ходить" вместе с ручкой. Все было красиво на чертежах, но когда началось изготовление..."вылезло" много чего и поэтому остановился и не стал устанавливать.Хотя он был готов ( площадь 0,25 м2).
Конечно, со стабилизатором строительная ось будет иметь меньший тангаж и положение вертолета, относительно вектора скорости, будет ближе к расчетному, во время скоростных пролетов, но пока как-то боязно его ставить ( а может просто знаний не хватает на этот счет)