Строим самолет по мотивам Bearhawk

[557]

В таком случае система будет статически определима и легко считаться

  Ты посчитал?... у меня этот проём больше +2,6 ед не держит....при взлётной массе 1000кг :-?

 

[Rafis]

Нет конечно, оно мне надо?
Посмотрел сечас внимательней этот чертеж и фотонрафии фермы и понял что представлял ее неправильно.
Вот специально сделал картинку.
Линии ниже L-M-N, (соединяющие L и M) похоже диагонали потолка и их не надо учитвать. Швеллер 6-7 и трубу 7-8-9, тоже можно не учитывать это нулевые стержни, т.е. усилие в них теоретически равно нулю (исходя из того что 4-N, N-D и Р-В прямые линии). Из формы хвостовой фермы F-G-H...K-L-M-N-5-4-3(F), можно сказать что у нас есть виртуальный стержень N-F (Можно всю ее заменить этим стержнем). Наличие куска R-A-B-11 позволяет сказать что есть виртуальный стержень S-10. Рассатрива последовательно можно ввести 1-10, N-10 и N-Q.
Так чта все разбивается на треугольники и механизмов не получается, т.е. ферма геометрически неизменяема и при правильном подборе сечений труб все должно держать.

 

[Denis]

Оно и держит. Однако, если творчески подойти к развитию конструкции, то такой большой проем и не нужен.

Также есть еще одна причина, почему у Maule большая польза от V-образного подкоса. При соответствующем выборе расстояния от корня крыла до точки крепления подкоса обнуляются вертикальные составляющие сил реакции в обоих стыковых узлах крыла, по переднему и заднемку лнжеронам, остается только сжатие (или растяжение при отрицательной перегрузке) по осям лонжеронов и Х-вая составляющая полной аэродинамичесмкой силы. Таким образом, все силы, воспринимаемые потолком фюзеляжной фермы лежат в плоскости хорд крыла, а Y - состявляющая реакции пердается через подкос прямо в нижню сетку узлов, причем туда, где навеска основного шасси. Верхний контур проема сильно не нагружен.   

 

[kv72]

557, чем Вам конкретно не нравится лонжерон можете сказать?

По поводу постройки самолета в общем повторю, что задача  100% копирование Бирхока не стоит, и тема названа соответствующим образом.
По крылу уже созрело решение добавить стрингеры и попытаться сделать V-образный подкос. Позднее выложу чертежи для обсуждения.

Что касается фермы, то в самом начале темы я обращался с просьбой посчитать ее на прочность за соотвествующую оплату, но предложений не получил. Сейчас ищу специалиста, способного это сделать.
Переделать грузовую дверь тоже не проблема, после соответствующих расчетов.

Есть желание также сделать цельнометаллическое хвостовое оперение, пока только желание ничем не подкрепленное.

 

[557]

ферма геометрически неизменяема и при правильном подборе сечений труб все должно держать. 

  Так я же спецом картинку с сечениями и дал....не держит.... 😉

557, чем Вам конкретно не нравится лонжерон можете сказать

Конечно уважаемый... если Вы найдёте пример подобного решения в мировой практике самолётостроения....
я лично...сниму шляпу...и скажу всем что Вы вместе со студентом-конструктором Бирхока являетесь апологетами "сопромата новой волны"..... 🙂 В части технологического похренизма... как отдельного течения.... 😉

Кстати как вам лично нравится минус 4 градуса на стабилизаторе?.... или это тоже новая мода?... я как мусчина патриархальный это не очень понял.... :🙂

 

[Denis]

Если делать V-образный подкос, то необходимость в стрингерах или полностью отпадает, или можно обойтись только одним, примерно посередине обшивки между лонжеронами. И крыло и ферму нужно пересчитывать заново. Если в ферме вместо 4130 применить Ст.20, то необходимо индивидуально проверить каждую трубу на способность нести нагрузку. Если относительное удлинение трубы боле 42-44, то обе эти стали несут практически одинаковую нагрузку. Есчли труба короче. то 4130 выигрывает и трубу Ст.20 нужно брать большего сечения, а возможно даже придется коренным образом менять конструкцию фермы, чтобы не возник огород. Эта работа по сложности равняется проектированию самоолета с нуля и совершенно непонятно, зачем при этом что-либо копировать. В качестве пищи для размышлений тогда уже лучше брать Maule а не пародию на него.
Про размах. Сейчас для Maule делают крыло 11-метрового размаха (Maule Mods http://www.johansmaulemods.com/WhatWeDo/WhatWeDoItems/STCSuperWing.html)  оно сертифицировано в FAA. В результате значительно расширяется диапазон скоростей, улучшаются как взлетно-посадочные, так и крейсерские характеристики. Это то, что данному самолету доктор прописал.  необходимо также учитывать, что цельнометаллическое крыло в данном случае неизбежно несет , как я уже говорил, не менее 30кг лишнего веса. Хотя бы часть этих кг по-умнгому следует обратить в прирост аэродинамического качества, для чего необходим размах. Подкосное крыло, в особенности с V-образным подкосом, позволяет в определенных пределах увеличивать размах без дополнительного прироста массы крыла. Также полезно увеличивать размах за счет трапецеидальных законцовок.

Следует обратить внимание на Cессну 180. При практически той же полетной массе  у нее размах 11м.

Цельнометаллическое оперение здесь не имеет смысла. Аэродинамика от этого совершенно не выиграет, а лишний вес появится. Этот лишний вес особенно мешает на самом конце  хвоста.

 

[Denis]

Конкретная проблема - обшивка крыла, не подкрепленная стрингерами, при использовании конфигурации с одиночными подкосами, в данном конкретном случае с точки зрения нагрузок и размеров. Может привести к преждевременному ремонту или вообще замене крыла.

 

[kv72]

Не менее уважаемый 557, не увидел в Вашем ответе ответа на вопрос о лонжероне. Я не инженер и спрашиваю для того чтобы получить ответ и попытаться понять, а не для того чтобы просто пообщаться с интересными собеседниками.

 

[kv72]

Денис я правильно понимаю что при наличии стрингеров V-образный подкос можно не делать? И какое решение приемлемее тогда V-образный подкос или стрингеры?

 

[orkaan]

Добрался до компютера.
557 Серега я тут пользуюсь марочником стали:   http://www.splav.kharkov.com/main.php

Нужно найти аналог стали 4130. Пока не нашел. Подскажи, какая наша сталь ее заменит.
Каким марочником пользуешься?

Крыло с ихними хитрымы лонжеронами нормально будет работать, только цельно металлическое. С одним подкосом. Тут включается вся обшивка в работу. Даже с одним подкосом.
Стрингеры можно ставить, можно не ставить. Если обшивка тканевая, нужно ставить только V-образный подкос.

 

[orkaan]

В районе грузового проема ферма усилена поперечными трубами.которые конкретно усиливают всюферму, на виде с боку эти трубы на чертеже не видно.

 

[orkaan]

Стабилизатор по углу можно регулировать.

 

[Denis]

Денис я правильно понимаю что при наличии стрингеров V-образный подкос можно не делать? И какое решение приемлемее тогда V-образный подкос или стрингеры?

При наличии стрингеров можно считать обшивку  включенной в работу по восприятию кручения и частично изгиба. Поэтому можно обойтись одиночным подкосом. так сделано крыло Сессны.  Однако, доказательстиво летной годности такого крыла в 100 раз геморройнее, чем с V-образным подкосом, потребуются статические и ресурсные испытания, даже если, например, содрать крыло Сессны 1 : 1.

V-образный подкос эту проблему снимает, а также он имеет еще ряд важных преимуществ, так что лучшего решения не найти.
Расстояние между лонжеронами у Bearhawk 32 дюйма = 813мм. Шаг нервюр  14 дюймов = 356мм толщина обшивки 0.025 дюйма = 0.635мм. Критическое напряжение местной потери устойчивости такой панели обшивки можно считать равным нулю, а дюраль - тряпкой. Только эта тряпка весит   1.78кг/м2 или примерно  43кг на двух консолях крыла, а может нести нагрузку только на растяжение. Поэтому можно принять, что панели обшивки между лонжеронами этого крыла кроме несения воздушной нагрузки могут только выполнять роль крестов расчалок у аналогичного бесконтурного крыла. Именно в таком предположении спроектировано крыло Maule и у него справедливо применен V- образный подкос. 
В носке крыла имеются дополнительные носки нервюр между рядовыми нервюрами, что повышает критическое напряжение верхней обшивки от крутильной нагрузки. Однако местная потеря устойчивости там возможна на нижней поверхности, которая плоская, а кроме того, носок здесь берет только часть кручения, и путь передачи нагрузки от скручивающего момента все равно включает пояса нервюр  и панели обшивки между лонжеронами.
Выводы: Применить  V-образный подкос и сделать поверочный расчет обоих лонжеронов.      

 

[orkaan]

Денис плиз дай наши  аналоги стали 4130

 

[Denis]

Денис плиз дай наши  аналоги стали 4130

30XMA но я не видел чтобы из нее делали трубы

 

[orkaan]

Денис посмотри,в крыле лонжероны связаны стальными распорными трубами, которые заставляют на кручение работать два лонжерона вместе, поэтому и один подкос.
Еслибы этих труб распорных небыло,то нужен тольео V -образный подкос.

 

[meglin1]

Да нету этих аналогов кроме несуществующей 30 ХМА... разве что ВНС.
Господа, а разве у Мауле не такой же проем в фюзеляже?
Денис, я всегда думал, что лучше машину вешать на 6-ти фюзеляжных точках  (два подкосных и 4 центропланных), чем на "ноже" из двух точек. Что, на этом можно существенно сэкономить?
Что касется пересчета - без проблем, заведем в КАТИ, пересчитаем, люди и возможности для этого есть. Только сформулируйте задание.

 

[Denis]

Денис посмотри,в крыле лонжероны связаны стальными распорными трубами, которые заставляют на кручение работать два лонжерона вместе, поэтому и один подкос.
Еслибы этих труб распорных небыло,то нужен тольео V -образный подкос.

Денис посмотри,в крыле лонжероны связаны стальными распорными трубами, которые заставляют на кручение работать два лонжерона вместе, поэтому и один подкос.
Еслибы этих труб распорных небыло,то нужен тольео V -образный подкос.

Эти распорны етрубы не помогают нести кручение, а только тангенциальную нагрузку. Они есть и у Maule. Задний лонжерон тоже такой, что V-образный подкос нужен.

Проем в фюзеляже Maule предполагает, что задний узел крепления крыла также разгружен от нормальной реакции, как и пердний. а вся подъемнаясила передается подкосами в связке крыло-пузо. таким образом, опять возвращаемся к V-образному подкосу. И наконец, я считаю. что широкий доступ в кабину (если он в самом деле нужен) можно организовать умнее и копировать этот проем совершенно не следует.

Нержавейка - сомнительный материал для ферм.

 

[557]

Юра, вместо 4130 у нас принято использовать Ст.20.

Стабилизатор по углу можно регулировать

В принципе да...плюс минус градус.... но винта как на Кэбе здесь нет и 4 гр это по нивелировочной схеме....о как... :🙂

В районе грузового проема ферма усилена поперечными трубами.которые конкретно усиливают всюферму

Проём офигенный с учётом трубочек 20х1.2 как максимум... а сверху там 20х1.0....и нет диагоналей на шпангоутах...от противопожарки до конца грузового... :-?

 

[557]

Что касется пересчета - без проблем, заведем в КАТИ, пересчитаем, люди и возможности для этого есть. Только сформулируйте задание

  Володя... а чего тут формулировать-то, все сечения есть... посчитай по всем правилам военного искуства... Будь ласка. 🙂