Сверхлегкий планер

[Михаил-Нск]

Обещанные размеры оперения

 

[Павел-Нск]

Конструкция оперения  для легкого планера вполне рациональная и заслуживает большого интереса. Позволю себе обсудить некоторые вопросы:
1.Чем продиктовано  применение V-образного оперения?
- упрощение  конструкции (уменьшение числа аэр. плоскостей с трех на две, в случае разъемного ГО)
- уменьшение  веса (очень сомнительно, в теории крайне незначительно, скорее тенденция в сторону увеличения)
- аэродинамическими  соображениями (замечу, непопулярность данной схемы оперения объясняется проблемами, возникающими на срывных режимах полета, сваливании, штопоре)
2. Применение существенной роговой и осевой аэр. компенсации РН/РВ?
- уменьшение крутящего момента на РН/РВ
- весовая балансировка РН/РВ
- аэродинамичесие (непонятно, для малых размеров и скоростей полета усилий на ручке, как правило не хватает, требуется пружинная загрузка)
Кострукция в целом интересная, интересно сколько весит. Какая предполагается обшивка? На ней можно хорошо сэкономить вес. Что можно применить кроме ткани Poly-Fiber (тип- легкий вес 58 г/м2 без пропитки)
Про конструкцию оперения можно подробности?
Есть ли существенные отличия от конструкии как на КАИ-502, или у вас сочетание с сэндвич?

 

[Павел-Нск]

Продолжая тему о сверхлегких планерах - может кто ни-будь знаком с конструкцией крыла AL-12 или тому подобных жескокрылов типа Stalker. Думаю для легких планеров идея очень перспективная, только вот разбирать крыло, складывать нервюры думаю не стоит.

 

[Михаил-Нск]

1.Чем продиктовано  применение V-образного оперения?
- упрощение  конструкции (уменьшение числа аэр. плоскостей с трех на две, в случае разъемного ГО)
- уменьшение  веса (очень сомнительно, в теории крайне незначительно, скорее тенденция в сторону увеличения)
2. Применение существенной роговой и осевой аэр. компенсации РН/РВ?
- весовая балансировка РН/РВ

Вес без обшивки 2,5 кг и для данной конструкции это существенно.
По конструкции - нервюры сэндвич, носок такой-же, силовые элементы коробчатые, усиленные углем.
Для учебного варианта можно установить оперение в классическом варианте.

 

[Павел-Нск]

Вес 2,5кг это для одной плоскости или все оперение.
Планер таких размеров весом в 45кг - очень хорошее весовое совершенство. Аппарат становится в один ряд с такими как Archaeopteryx. Полагаю, есть весовая сводка на планер, интересно распределение веса на агрегаты. Конструкция фюзеляжа также сэндвич? Хотелось бы обратить внимание на конструктивную сложность узла стыковки крыла с фюзеляжем. Отсутствие подкосов на крыле видимо обусловлено мощным и легким лонжероном, экономией веса на подкосах и узлах крепления. Однако, выполняя фюзеляж тонким и плоским (как на Какаду, PW-2 Gapa), мы получим очень большой момент (инерционный) на стыковке крыла с фюзеляжем по крену. Самым опасным будет случай - посадочный удар со скольжением. Кстати на Archaeopteryx узлы стыковки разнесены значительно. Может имеет смысл ставить хотя бы один небольшой подкос как на МАК-15?

 

[Михаил-Нск]

2.5 - для одной плоскости.
Про фюзеляж уже писал - сэндвич.
На Archaeopteryxе другая конструкция кабины и узлы разнесены вероятно именно поэтому.
Для случаев применения лонжеронов без угля - ставим подкосы.
См.выше и читаем внимательно.

 

[Михаил-Нск]

Дороговато конечно...

По поводу дороговато...
На днях узнал во сколько Новосибирской школе юных планеристов обходится изготовление одной Брошки - 250 т.р., срок изготовления - 3~5 месяцев. Овес-то (дерево) нынче дорог...

 

[Павел-Нск]

Вот так на Archaeopteryx выполнен носок крыла - одинарная обшивка подкрепленная стрингерами и нервюрами, все из угля. Почему не сэндвич, неужели такая конструкция дает выйгрыш в весе?

 

[Павел-Нск]

Местная потеря устойчивости обшивки, при изгибе. Уже при  эксплуатационных (максимальных) перегрузках происходит значительное искажение профиля крыла.

 

[Павел-Нск]

... и полное разрушение конструкции. Общая потеря устойчивости обшивки - отрыв от лонжерона,  потеря устойчивости и разрушение стрингеров, разрушение и отрыв нервюр от лонжерона, потеря устойчивости стенки лонжерона и разрушение.
Может конструкция носка крыла - сэндвич как на жесткокрылах более простая и эффективная. У сэндвича при эксплуатационных перегрузках не происходит искажение профиля.

 

[Павел-Нск]

...........

 

[Павел-Нск]

Вот, на мой взгляд, очень простая и технологичная конструкция крыла для сверхлегкого планера. Лонжерон – труба максимального диаметра насколько позволяет высота профиля, из угля для большей жесткости и прочности. Цельные нервюры – сэндвич (в данном случае из бальзы с наклеенными полками). Лобик крыла образован одинарной тонкой обшивкой (стеклопластик или уголь) воспринимающей только аэродинамическую нагрузку. Обычно лобик зашивают несколько меньше максимальной толщины профиля. Задняя кромка или стенка без особенностей. Думаю придумать, что-то проще и технологичнее сложно. Одна проблема качественный композитный лонжерон. Применять алюминиевый сложно – ограничен сортамент и большой дефицит. Композитный все же будет легче.
     Подобная конструкция крыла продолжительное время с успехом используется на сверхлегком самолете Mistral.
     Может, кто владеет опытом изготовления композитных труб (лонжеронов) постоянного диаметра, хотя постоянный диаметр может не столь принципиален.

 

[Hind]

Может, кто владеет опытом изготовления композитных труб (лонжеронов) постоянного диаметра, хотя постоянный диаметр может не столь принципиален.

Прочел и поначалу подумал: ну что может быть проще, чем намотать трубу любого диаметра? Зачем тут опыт? Потом подумал еще...

Итак.

Что можно сказать о стеклопластиковых трубах вообще?

Они могут быть как намотаны на оправку, так и надуты резиновым рукавом внутри трубы-матрицы. Первое проще делать, укладка ткани видна и контролируема, зато а) можно потом не снять и б) наружная поверхность неровная и не вполне известного диаметра. Второе дает наружную поверхность и диаметр в идеале и со снятием никаких проблем, зато а) надо городить не самую простую оснастку и б) в процессе раздутия мешка слои смещаются друг относительно друга, могут стать непредсказуемые косяки с укладкой. Самое западло - что непредсказуемые. Склеил, вбухал кучу угля, а он лег коряво и мега-прочности не вышло 🙁 🙁  Да, еще одно преимущество надутых труб: в резиновом рукаве модно две-три атмосферы надавить легко, тогда как под вакуумом больше одной принципиально не получишь.

Пожалуй, я бы выбрал намотку на трубу. Потенциальные проблемы со снятием предотвратить например так. Обмотать трубу полиэтиленом (толстым) в два-три РАЗДЕЛЬНЫХ слоя. То есть, обернул раз плотно, заклеил скотчем. Еще раз обернул, склеил (так, чтобы второй слой соскальзывал с трубы по первому.) Для полной уверенности - еще третьим точно так же 🙂 После такого, как бы ей ни хотелось прилипнуть и обломать всю малину, а не получитцо! 😛

Далее. Если уж замахиваться на углепластик, то надо добиваться высокого качества выклейки в целом. Настолько, насколько вообще доступно самодельщику. Это значит:

а) не полениться достать хорошую современную тряпочку.
б) не полениться достать хорошую современную смолу.
в) не полениться и выклеить множеством ТОНКИХ слоев - не более 0,1мм.
г) обязательно поставить вакуум с отсасывающим слоем.
д) не полениться подогреть - даже если смола позволяет работать и без этого.
е) контролировать количество смолы, по весу ткани (не более 60:40 смола:ткань, лучше 50:50 или 40:60)

Исходя из того, что труба работает как на изгиб, так и на кручение, в ней явно должны быть как продольные слои, так и поперечные.  И те, и другие, наверное, из однонаправленной ткани. Поперечные для удобства мотать не сторого поперек трубы, а слегка по спирали - так можно одной непрерывной лентой всю трубу обкрутить. Кроме того, ее, когда непрерывная, можно наматывать "с подтягом", что наверняка улучшит качество укладки. Продольные слои очень хорошо бы тоже класть с растягом, нити выровнять.

Снаружи для защиты угля я б положил один слой стекла. И потом его без страха хорошенько, до нитей, зашкуривать в местах приклеек.

Очень хитрый вопрос - сколько слоев и в каком порядке? (И вообще - как оценить модули для самопального углепластика. Исходить из свойств самих нитей?) Тут уместно взять слово прочнистам. Я, например не могу уверенно выбрать между такими вариантами:

а) "трехслойка" - сначала поперечные (мало), потом все продольные, потом поперечные (много).
б) "многослойка" - один поперечный, два продольных, один поперечный, и т.д.
в) "трехслойка наоборот" - сначала часть продольных, потом все поперечные, потом оставшиеся продольные.

Да, еще. Никто не мешает слепить трубу с двух сторон, которые станут "полками" потолще, а между ними - где будут "стенки" - потоньше. Если, конечно, это действительно дает выгоду. Ну а переменную толщину от комля к законцовке сам бог велел.

Вот такие вот мысли... Кто больше ?  😉

 

[slav]

Ну а переменную толщину от комля к законцовке сам бог велел.

Вот такие вот мысли... Кто больше ?  😉

   Достаточно посмотреть на ,,мучения,, Админа , Александра...............чтобы правильно оценить свои силы! :-?

 

[snmon warwarwetterweg]

@Hind
Если я ничего не путаю, то труба в качестве лонжерона это компромис, ради простоты технологии. А в таком случае наверное, уместнее склеить нормальный лонжерон. Плюсы - все плоское и простое в изготовлении, экономия в весе, т.е. весь материал работает по назначению.
Если же все-таки брать трубу, то возможен вариант оклейки алюминия углем. Мне известно, что таким образом изготавливают современные стрелы для лука. Здесь возможен и вариант переменной толщины, т. е. полки толще.

 

[Hind]

Достаточно посмотреть на ,,мучения,, Админа , Александра

Не очень понял - о чем речь? Админ делает принципиально более сложные весчи, чем мы тут обсуждаем.

труба в качестве лонжерона это компромис, ради простоты технологии. А в таком случае наверное, уместнее склеить нормальный лонжерон. Плюсы - все плоское и простое в изготовлении, экономия в весе, т.е. весь материал работает по назначению.

Гм, вообще-то все, что я перечислил насчет выклейки, на плоском лонжероне точно так же актуально, как и на трубчатом. Или вы думаете, что если плоский лонжерон склеить без вакуума, без нагрева, из не очень хорошо пропитывающейся ткани, то он превзойдет по своим свойствам трубчатый? Исключительно за счет более рационального сечения? Сомневаюсь.

Теперь насчет простоты. Труба водопроводная замечательна тем, что ты привез ее с рынка, положил на козлы и она готова и к выклейке, и к нагреву, и к вакууммированию. А матрицу (оправку) для прямого лонжерона еще надо как-то строить, чтобы была ровная, не гнулась и т.д. Расскажи, как бы ты это делал? Как бы ни сделал, все равно условия для выклейки более сложные потому что есть углы (переход от стенки к полке), там нужно внимательно укладывать, усложняется прижим, ну и т.д.

Трубу и выклеивать легче, и вакуумировать, и собирать потом все остальное легче. Она позволяет организовать высококачественную выклейку с минимумом усилий.

 

[Владимир Раппана vvr]

[Трубу и выклеивать легче, и вакуумировать, и собирать потом все остальное легче. Она позволяет организовать высококачественную выклейку с минимумом усилий.

Простое решение по облегчению снятия с трубы лонжерона.
Сначала трубу нужно разрезать продольно обыкновенной ручной циркуляркой. Получится паз около 2 мм. Можно в этот паз вставить ну к примеру полистирольную ленту, отрезанную из листа. После изготовления лонжерона вынуть сначала ленту, а потом трубу.

 

[Владимир Раппана vvr]

Ну и тоже самое, если труба снаружи. Разрезанная труба просто стягивается  хомутами, а потом хомуты снимаются.

 

[Дмитрий Шаповалов (Velocity)]

Трубы постоянного сечения можно сделать пултрузией. Круглые или плоские или швеллер или двутавр.

 

[slav]

\\\\Не очень понял - о чем речь? Админ делает принципиально более сложные весчи, чем мы тут обсуждаем.\\\\
.

   Да,но качество работы оставаться должно точно таким, несмотря на простоту самой детали?! :-?