Самолёт Kolb Ultrastar
Читал вот тему, и стало интересно сравнить. Сравнение исключительно на изгиб.
1) цельная 125х1.2 4 метра, шарнирно опёртая и нагруженная сосредоточенной силой 400 кг посередине пролёта
Напряжения получены без учёта возможных крепёжных отверстий и без учёта концентрации напряжений от этих отверстий.
2) с облегчающими отверстиями, 125х4, 4 метра, аналогичное загружение.
Максимальное напряжение 15 кгс/мм2.
Максимальный прогиб 35 мм.
По массе 1 вариант лучше 2 в 2.48 раз.
По прочности 1 вариант хуже 2 в 1.86 раз (считая, мех.характеристики материалов в обоих вариантах равны)
По жёсткости 1 вариант хуже 2 в 2.43 раза.
Подгонять под одинаковую массу лень. Да и с отверстиями придётся подумать. Но хоть и трудно будет добиться прям одинаковой массы, но возможность облегчить данный вариант трубы ещё есть. С другой стороны, если есть деньги и проще купить, то, как мне кажется, стоит купить нужную трубу.
1) цельная 125х1.2 4 метра, шарнирно опёртая и нагруженная сосредоточенной силой 400 кг посередине пролёта
Напряжения получены без учёта возможных крепёжных отверстий и без учёта концентрации напряжений от этих отверстий.
2) с облегчающими отверстиями, 125х4, 4 метра, аналогичное загружение.
Максимальное напряжение 15 кгс/мм2.
Максимальный прогиб 35 мм.
По массе 1 вариант лучше 2 в 2.48 раз.
По прочности 1 вариант хуже 2 в 1.86 раз (считая, мех.характеристики материалов в обоих вариантах равны)
По жёсткости 1 вариант хуже 2 в 2.43 раза.
Подгонять под одинаковую массу лень. Да и с отверстиями придётся подумать. Но хоть и трудно будет добиться прям одинаковой массы, но возможность облегчить данный вариант трубы ещё есть. С другой стороны, если есть деньги и проще купить, то, как мне кажется, стоит купить нужную трубу.
Сравниваете цену на валенки на острове Туамоту и в Киншасе?
Никакого совпадения,, кроме наружного диаметра, не видно - совершенно произвольно взятый аналог.
Предложенная мною, методика, куда честнее: вначале, считаете параметры исходного сечения, а затем вырезаете отверстия конкретно в этой трубе, соответствующего диаметра и с соответствующим шагом. Затем сравниваете относительное изменение веса с относительным снижением характеристик прочности. В каком варианте проценты перевесят - тот и лучше.
И, вдогонку. Сплошная труба имеет равную прочность по всей длине; а если взять любую эпюру изгибающего момента, соответствующего нагружению крыла, или фюзеляжа, легко убедиться, что площадь эпюры составляет, как правило, не более половины прямоугольника со сторонами, равными, соответственно, длине и макс. изгибающему моменту. В принципе, это говорит о том, что труба постоянного сечения нагружена полностью лишь в одной-двух точках - а остальные места недогружены: т.е. почти половина веса - лишние. Убирая лишний металл вырезами, мы двигаемся в строну равнопрочности, т.е. наиболее эффективного использования для восприятия нагрузок, каждого грамма конструкции.
Ясно - это недостижимый идеал: но стремление к нему лишь улучшает ситуацию.
И следует помнить: с точки зрения безопасности, большие запасы прочности бессмысленны - достаточно одной точки, где такой запас минимален, там и сломатеся; а лишний вес всегда приведет к снижению безопасности. Сделайте конец крыла хоть из железобетона - толку от этого никакого.
По поводу облегчённой трубы: я даже и не задумывался над расположением отверстий. Просто сделал их в SW линейным массивом по длине. Да, по-хорошему надо всё делать с умом и, например, посередине пролёта в местах с наибольшим изгиб.моментом отверстия делать меньше или вообще не делать и т.п. Но, на это надо время, которым, к сожалению, не располагаю. Возможно, мне тогда не следовало писать вообще, но пусть уж будет так, как получилось, а на будущее учту.
cooley
Суперкаб с большими колесами
- Откуда
- Штат Техас
Не могли бы Вы показать ферму которая работает на кручение вместо трубы чтобы было более понятно. От конца крыла до подкоса и между подкосом и заделкой в фюзеляж.
Чтобы развеять закравшиеся сомнения.
или Вы имели в виду что дырки в трубе которая таки работает на кручение не играют роли?
Мог бы: вот, например. Нормальная свободнонесущая консоль
Нет, не имел: отверстия в трубе (дырки бывают в других местах) снижают, конечно, прочность и жесткость на кручение - но далеко не в катастрофической степени. Я писал выше, что самолеты даже более тяжелого веса и большей скорости, обходятся в качестве фюзеляжной балки трубами диаметром 100 и даже 70 мм: труба 125 мм с отверстиями всяко, прочнее и жестче.
cooley
Суперкаб с большими колесами
- Откуда
- Штат Техас
Хорошо, я понял про дыры. Два вопроса
вопрос про нормальную свободнонесущую консоль на кручение если рассматривать ее как плоскую ферму.
я так понимаю мы именно об этом говорим так? она работает на кручение если имеет моментные корневые заделки обоих лонжеронов.
Если хотя бы одна заделка шарнирная то она не будет работать на кручение. Так?
вопрос про крыло колба. Там есть одна труба которая работает вообще на все и на нее прицеплены нервюры которые передают ей все силы и момент.
и максимальный крутящий момент будет в корне а максимальный изгибающий в узеле подкоса, поэтому вопрос сводится к тому - выдержит ли труба с отверстиями или нет.
согласны с такой постановкой?
samodelkinn
Хочу в африку!
- Откуда
- Подмосковье
Ткните плиз пальцем, где написано что труба из 6063т ? Много раз уже читаю, а по памяти, когда чертежи смотрел, там была 2024т3. Где истина блин?
Sanya Yakut
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Уссурийск
LiederB
Я люблю строить самолеты!
Я не знаю из какого источника у Вас чертежи, по моим файлам 04 - фюзеляж
Fuselage tube 5"x 0.050 6063T6
в файле 07 - Main spar 5"x 0.050 6063, Т6 не указана, но трубы там одинаковые и на фюзеляж и на лонжерон крыла. Задний лонжерон вообще указано Al, т.к. он не несущий, просто для поддержки элеронов.
Очень редко можно встретить в России трубу АД31Т1 130х1,5 за 16.800Р за 6м трубу. Учитывая увеличения веса, лучше заказать из Европы или пересчитать на 100х1,5, правда фюзеляж придётся дополнительно расчалить.
К стати, все вставки (бужи) во все трубы - из разрезанной вдоль той же трубы, но расположены с разрезом снизу. На мой взгляд, лучше расположить разрез сбоку, чтобы были полноценные полки.
- Откуда
- США, Северная Каролина
Извините, но похоже, память вас подводит. 2024-Т3 подвержен коррозии и поэтому его обычно плакируют чистым алюминием для защины. С трубами этим заниматься вряд ли кто будет и, кроме того, он значительно дороже других сплавов. Именно по этой причине производители наборов ультралайтов его редко используют в своих конструкциях, они ведь расчитаны на небогатого покупателя и цена тут играет очень важную роль.
У меня в Колбовском наборе все трубы были из 6061-Т6, во всяком случае я так думал. Этот сплав имеет неплохие прочностные характеристики и очень хорошо противостоит коррозии. Прочитав сейчас про 6063-Т6 заинтересовался и достал уже почти исторические чертежи Колба 85-го года, которые купил по случаю лет 5-7 тому назад. Они уже совсем желтые и листы хрупкие.
Полистал и обнаружил таки 2024-Т3 (чему был сильно удивлен), он применен только на подкосах и на пластинах для крепления двигателя, причем подкосы имеют еще и вставки внутри. Судя по тому, как они там закреплены они там просто для жесткости, чтобы предотвратить потерю устойчивости при отрицательных нагрузках и обойтись без контрподкосов.
Поскольку это чертежи не рабочие, а просто для сборки набора, то в них, естественно, нет размеров деталей и почти нет укакзаний на используемые материалы. Однако, на последней странице есть сводка применяемых труб, листов и т.д. с указанием материала. Вот фотка, смотрим на первые две строчки и видим там 6063-Т6. 🙂
- Откуда
- США, Северная Каролина
- Откуда
- США, Северная Каролина
Кстати, раньше Колб не продавал никаких чертежей, а теперь они продают чертежи на Ultrastar, но только внутри США:
А Firestar вообще не продают?
- Откуда
- США, Северная Каролина
Firestar продается в наборах (с документацией по сборке) или готовый. Отдельно документацию не продают.
Денис
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Уссурийск, Приморский край
В данном случае прогресс не виден ВООБЩЕ.
Engineer25
Я люблю строить самолеты!
Форумчане, подскажите, где взять чертежи в электронном виде на самолёт Kolb Ultrastar. Не могу найти в интернете.
samodelkinn
Хочу в африку!
- Откуда
- Подмосковье
LiederB
Я люблю строить самолеты!
На файлообменник, если не те, которые в начале этой темы 😉