Постройка деревянных авиаконструкций

[Суханов А.Н.]

Поскучаете.

Именно.

[вершок]

 

[glovala]

Друзья краснодеревщики! Заберите у меня пожалуйста очень хорошие, ровные и прочные крылья. Профиль РІІ 16%, размах 9,9 м, хорда 1,42 м. Вес одного крыла 38 кг. Есть вся механизация, ролики, качалки, навеска элеронов и закрылок. Я думаю, что запас прочности позволяет снять еще по 8 кг с каждого крыла без потери прочности. В качестве компенсации хочу вернуть только стоимость использованных материалов (около 500 дол.)  мой тел. 0676708703 Саша.

[TAILDRAGGER]

Друзья краснодеревщики! Заберите у меня пожалуйста очень хорошие, ровные и прочные крылья. Профиль РІІ 16%, размах 9,9 м, хорда 1,42 м. Вес одного крыла 38 кг. Есть вся механизация, ролики, качалки, навеска элеронов и закрылок. Я думаю, что запас прочности позволяет снять еще по 8 кг с каждого крыла без потери прочности. В качестве компенсации хочу вернуть только стоимость использованных материалов (около 500 дол.)  мой тел. 0676708703 Саша.

На какую нагрузку считались крылья? Как организован силовой контур кручения - не вижу цельных фанерных стенок лонжеронов? Фанера с облегчающими отверстиями строительная или сертифицированая, какой толщины?Как я понял, размах консоли порядка 4.7 метра?  Где крылья географически?

[TAILDRAGGER]

На какую нагрузку считались крылья? Как организован силовой контур кручения - не вижу цельных фанерных стенок лонжеронов? Фанера с облегчающими отверстиями строительная или сертифицированая, какой толщины?Как я понял, размах консоли порядка 4.7 метра?  Где крылья географически?

Отвечать не надо, просмотрел всю ветку http://www.ukraviaforum.com/index.php/topic,13195.0.html с изначальной информацией

[glovala]

Друзья краснодеревщики! Заберите у меня пожалуйста очень хорошие, ровные и прочные крылья. Профиль РІІ 16%, размах 9,9 м, хорда 1,42 м. Вес одного крыла 38 кг. Есть вся механизация, ролики, качалки, навеска элеронов и закрылок. Я думаю, что запас прочности позволяет снять еще по 8 кг с каждого крыла без потери прочности. В качестве компенсации хочу вернуть только стоимость использованных материалов (около 500 дол.)  мой тел. 0676708703 Саша.

На какую нагрузку считались крылья? Как организован силовой контур кручения - не вижу цельных фанерных стенок лонжеронов? Фанера с облегчающими отверстиями строительная или сертифицированая, какой толщины?Как я понял, размах консоли порядка 4.7 метра?  Где крылья географически?

Скажите пожалуйста с какой целью вы интересуетесь этими крыльями?

[TAILDRAGGER]

Скажите пожалуйста с какой целью вы интересуетесь этими крыльями?

Да ничего, не принимайте близко как беспокойство. Мне нужен был комплект крыльев- точно такого размера и с этим профилем и с этим уровнем механизации, для доставки в Эстонию (для реализации для моего же, отличного от оригинала HI-max с двигателем VW) , но ваши значительно отличаются от конвенциональных требований  АС41.3 (заметно после внимательного просмотра ветки), потому не подходят- не буду же я их там ломать для комиссии, доказывая, что они вписываются в необходимые границы fight envelope

[glovala]

Это понятно...ломать их действительно не стоит...особенно ради fight envelope...

Расчет основных параметров самолета «ADVENTURER»

Вес и геометрические размеры.

Определение взлетной массы(Gвзл) в первом приближении.
Взлетный вес в первом приближении определяем по формуле:
Gвзл= 2(Gпн+ Gсу)
Где Gпн
- вес полезной нагрузки, включающий пилота, топливо, и т д, Gсу- вес двигателя.
В  вес пилотов- 2 х100 = 200 кг, вес топлива 40 кг, вес силовой установки 80 кг
2(200 + 40 + 80) = 640 кг

Определяем массы элементов конструкции.

Определяем вес отдельных элементов конструкции:
Вес крыла(18% от взл. массы) - 640 х 0,18 = 115,2 кг
Вес фюзеляжа(15% от взл. массы) - 640 х 0,15 = 96 кг
Вес шасси(6% от взл. массы) - 640 х 0,06 = 38,4 кг
Вес оперения(4% от взл. массы) - 640 х 0,04 = 25,6 кг
Вес управления(2% от взл. массы) - 640 х 0,02 = 12,8 кг

Определяем взлетную массу во втором приближении.


Находим сумму весов элементов конструкции, полезной нагрузки и силовой установки:
200 + 40 + 80 + 115,2 + 96 + 38,4 + 25,6 + 12,8 = 608 кг. Разница составляет 32 кг (то есть, 5% от первого приближения, что является допустимым).  Данный  взлетный  вес 608 кг   принимаем  для  дальнейшего  расчета характеристик самолета.

Определяем потребную площадь крыла.
Зная  взлетный  вес  самолета  и  требуемую  скорость  сваливания  65 км/час  определяем  потребную  площадь  крыла  по формуле:
Sкр = 207 Gвзл/ Cya maxV2св
Gвзл мы определили только что- 608 кг, Vсв
задана в техническом задании- 65 км/ч, Cya max
- максимальный коэффициент подьемной силы, значение которого - 2,1 для крыла с  закрылками. Поэтому принимаем Cya max = 2,1                             Sкр= 207х608/2,1х652= 125856 / 8878,5 = 14,2 м2                           

Определение геометрических размеров крыла.
Принимаем  удлинение  крыла  равное 7,0 
Находим величину размаха крыла Lкр: Lкр= ( Sкр)0,5 Lкр= (7,0 x 14,2)0,5, Lкр=7х14,2=99,4, квадратный корень из 99,4 =9.9м.
Определяем хорду крыла: bСАХ= 14,2 / 9,9 = 1,43 м здесь14,2 - площадь крыла
9,9 - размах крыла.

Расчет распределенной нагрузки по размаху крыла
Величина распределенной нагрузки определяется по формуле:  q = nэ(Gвзл- Gкр) / lкр,  где nэ - эксплуатационная перегрузка, Gвзл- взлетный вес, Gкр- вес крыла, lкр - размах крыла
- эксплуатационная перегрузка (задана в техническом задании и равна 4)
В нашем расчете: nэ = 4 Gвзл= 608 кг, Gкр=115,2кг,  lкр= 9,9 м , q = 4 x (608 – 115,2) / 9,9 = 199 кг/ м             

Определение координат сечений крыла
Для начала определим сечения, для которых будем проводить расчеты. Вполне достаточно будет 4 сечений:
Сечение 1 - половина расстояния от конца крыла до точки крепления подкоса, сечение 2 - точка крепления
подкоса, сечение 3 - половина расстояния между точкой крепления подкоса и точкой крепления крыла, сечение 4 - точка крепления крыла. Соответственно точка 0 - начало отсчета.
Расстояния от точки отсчета (сечение 0) до соответствующих сечений крыла составляют:
l= 1,15 м , 2= 2.3 м, 3= 3,32 м, 4=4,35 м               

Определение перерезывающих сил в сечениях крыла
На отрезке сечений 0 - 2 перерезывающие силы рассчитываем как для свободнонесущего крыла по формуле:
Q = ql
где: q - значение распределенной нагрузки
l - координата сечения 
Перерезывающая сила в сечении1: Q1= 199 х1,15 = 229 кг
Перерезывающая сила в сечении2: Q2= 199 х2,3 = 458 кг
На отрезке сечений 2 -4 учитывается влияние подкоса на величину перерезывающих сил:
Q = ql - (ql2к/ 2lп) где: lк  - длина консоли (от точки крепления крыла (сечение 4) до конца крыла(сечение0))                                                 - длина участка от точки крепления крыла (сечение 4)     
до точки крепления подкоса (сечение2)  lк= 4 мlп= 2,05 тогда:
Перерезывающая сила в сечении3: Q3= 199 х3,32 - (199х4,352/ 2 x 2,05) = 661 - 917 = - 256 кг
Перерезывающая сила в сечении 4: Q4= 199 х4,35 -(199х4,352/ 2 x 2,05) = 866 - 917 = 51 кг
Несмотря на то, что в некоторых случаях значение сил имеет отрицательный знак, в дальнейших расчетах мы не будем его учитывать.                                   

Определение изгибающих моментов в сечениях крыла
На отрезке сечений 0 - 2 изгибающие моменты рассчитываются как для свободнонесущего крыла по формуле: Mизг= ql2/ 2где: q - значение распределенной нагрузки l - координата сечения
 
Изгибающий момент в сечении1: Mизг1= 199 х1,152/ 2= 132 кгм
Изгибающий момент в сечении2: Mизг2= 199 х2,32/ 2 = 526 кгм
На отрезке сечений 2 -4 учитываем влияние подкоса на величину изгибающих моментов:

Mизг= ql2- (ql2к/ 2lп)lс
где: lк- длина консоли(от точки крепления крыла(сечение4) до конца крыла(сечение0))
lп- длина участка от точки крепления крыла(сечение4) до точки крепления подкоса(сечение2)
lс- длина участка от точки крепления подкоса(сечение2) до точки расчетного сечения
В нашем случае:
lк= 4,35 м
lп= 2,05 м
lс3= 3,32 – 2,3 = 1,02 м
lс4= 4,35 – 2,3 = 2,05 м
тогда:
Изгибающий момент в сечении 3:
Mизг3= (199 х3,322/ 2) - (199х4,352/ 2 x 2,05)х1,02  = 1097 - 936= 161кгм
Изгибающий момент в сечении 4 :
Мизг4 = (199 х4,352/2) - (199 х4,352/ 2 x 2,05)х2,05 = 1882 - 1882 = 0 кгм

 Определение площади сечения полок лонжерона в сечениях крыла
Площади сечения полок лонжерона определяем по формуле:
Для растягиваемых полок (нижних)
Sраст= Mизгf /Hбвраст
Для сжимаемых полок (верхних)
 Sсж= Mизгf / H бв сж
где: Mизг- изгибающий момент
f - коэффициент безопасности, принимаем равным 3.
H - средняя высота лонжерона равна 0,225


бв  раст и  бв  сж-  нормальное  напряжение  растяжения  и  сжатия  для сосны:  бв раст= 8,3 кг/ мм2,  бв сж= 3,5 кг/мм2

Для сечения1:
Sраст= 132 x 3 / 0,225 x 8,3 = 209 мм2
Sсж= 132 х3/ 0,225 х3,5 = 503 мм2

Для сечения2:
Sраст= 526 x 3 / 0,225 x 8,3 = 845 мм2
Sсж= 526 х3/ 0,225 х3,5 = 1997 мм2

Для сечения3:
Sраст= 161 x 3 / 0,225 x 8,3 = 258 мм2
Sсж= 161 х3/ 0,225 х3,5 = 661 мм2

Для сечения 4 расчет вести не имеет смысла, так как Mизг=0


Определение усилия, действующего на подкос крыла и узлы крепления.

Сила, действующая на подкос крыла определяется по формуле:
Pп= ql2к/ 2lпsin в
где:
q - значение распределенной нагрузки
lк- длина консоли (от точки крепления крыла(сечение 4) до конца крыла(сечение0))



lп- длина участка от точки крепления крыла(сечение4) до точки крепления подкоса(сечение2)
sin в- синус угла между лонжероном и подкосом (угол равен 200)
q = 199 кг/м lк= 4,35 мlп= 2,05 мsin в= 0,342 (20o)      Pп= 199 x 4,352/ 2 x 2,05 x 0,342 = 2690 кг

 
Определение площади сечения подкоса крыла
Потребная площадь сечения подкоса определяется по формуле:
Sп= Pпf / бвгде: Pп- сила, действующая на подкос крыла
f - коэффициент безопасности (принимаем 3)
бв-  нормальное  напряжение  растяжения  и  сжатия  для  материала Д 16 т = 40 кг/мм2
 
Pп= 2690 кг
f = 3
бв= 40 (для сплава Д-16Т)
Sп= 2690 х3 / 40 = 202 мм2
Для справки, 2 трубы Д16т 36х1 имеют сечение 220 мм2

 Определение площади сечения проушин крепления подкоса крыла

Подкос соединяется с крылом и фюзеляжем с помощью ушкового крепления. Площадь сечения определяется по
формуле:


Sст= Pпf / tвгде: Pп- сила, действующая на подкос крыла и узел крепления
f - коэффициент безопасности
tв-  касательное  напряжение  растяжения  и  сжатия  для Д16т =28 
Pп= 2690 кг
f = 3 tв= 28 (для сплава Д-16Т)
Sп= 2690 х3 / 28 = 288 мм2


Определение диаметра стыковочного болта крепления подкоса крыла

Диаметр стыковочного болта крепления подкоса при ушковом креплении определяется по формуле:
dст= (1,27fPп/ бср)0,5/ 2где: Pп- сила, действующая на подкос крыла
f - коэффициент безопасности
бср- нормальное напряжение среза
В нашем примере:
Pп= 2690 кг
f = 3 бср= 35 кг/мм2
(для стали30ХГСА)
dст= (1,27 х3 х2690 / 35)0,5/ 2 = 8,5 мм

[TAILDRAGGER]

Это понятно...ломать их действительно не стоит...особенно ради fight envelope...
Расчет основных параметров самолета «ADVENTURER»

У меня клавиатура пропускает частенько букву "l" )))), вот и получилось из flight- fight)))))

Все выглядит чудесно....кроме одного- в ваших лонжеронах совершенно не учтена фанерная стенка лонжерона, то есть все, на что считается и то, что считается должно быть из СЕРТИФИЦИРОВАНОГО дерева, которое действительно гарантирует требуемые цифры прочности. Я бы не рискнул утверждать, что то дерево, примененное вами, с тем вылетом годовых колец и наличии явных отклонений от требований AC41.3 , действительно соответствует приведенным для расчета цифрам из справочных данных.

"бв-  нормальное  напряжение  растяжения  и  сжатия  для  материала Д 16 т = 40 кг/мм2"  - это предельные данные, которые обычно в реальности несколько ниже. Я никогда не принимаю их выше 34-35 кг/кв.мм

[glovala]

....мне стыдно в этом признаваться но в этом крыле 2-х кратный запас прочности по сравнению с расчетным, даже без учета стенок лонжеронов...оно явно перетяжелено, но в умелых руках из него может получиться конфетка...

[TAILDRAGGER]

....мне стыдно в этом признаваться но в этом крыле 2-х кратный запас прочности по сравнению с расчетным, даже без учета стенок лонжеронов...оно явно перетяжелено, но в умелых руках из него может получиться конфетка...

Я вполне в этом даже уверен, глядя на общую сборку крыла, хотя оно конечно явно подлежит переделке с вооружением хорошим феном, чтобы освободить под нагревом от эпоксидки склейки элементов и разобрать. В этом уверены вы, в этом уверен я, даже только визуально посмотрев, но не комиссия, которая лишь взглянув на сборку, не соответствующую AC41.3 даже не будет к ней возвращаться вторично.
А вообще, исполнение цельных по всей ширине полок лонжеронов, да введение фанерной стенки в 1.5 мм с обоих сторон с внутренними диафрагмами через 150 мм, оклейки лобика фанерной обшивкой из той же 1.5 мм фанеры,  результируется крылом для самолета под 2 тонны взлетного веса. Лично мне для Himax с весом пустого в 200 кГ и двигателем VW 1641cc (во вложении), да полетным весом порядка 340 кг- подойдет идеально, с таким запасом, что даже не снился и жена не будет спрашивать "мне заказывать черное платье сразу или потом"? . Это естественно за пределами категории ультралайтов, но то и не нужно.
Я еще подумаю определиться с вашими консолями. Только один дополнительный вопрос, у вас есть место где они могут подождать?

[DVL]

 Пардон за неуместное вторжение. Но , а не завалялось случайно 1.5 мм фанерки?
 Немного надо, подойдут обрезки.
 Вопрос к glovala.

[вершок]

Уважаемый TAILDRAGGER к вам можно обратится с приблизительным просчетом прочности крыла.
Крыло Himax сильно измененное.

[TAILDRAGGER]

Уважаемый TAILDRAGGER к вам можно обратится с приблизительным просчетом прочности крыла.
Крыло Himax сильно измененное.

Да без вопросов, но мне нужны данные где и как изменено.
Кстати, желание построить аллюминиевое имеется? Чертеж основного (переднего) лонжерона во вложении. На копирайт не обращайте внимания, потому что человек, которому это предназначалось уже лет пять неадекватен после инсульта и не может быть моим компаньоном никак. Лонжерон расчитан для оригинального Himax влетным весом 254 кГ..., ну заодно и чертеж законцовки крыла Herner (является продолжением лонжерона) . Чертеж выполнен естественно мной и лонжерон того самого аллюминиевого крыла, которое упоминал Ваня  недавно. Цветовая легенда (для удобства чтения чертежа) указана там же на листе. Распечатывать на листе формата А0 в масштабе 1:5  (насколько не изменяет память). Все детали крепежа изображены в натуральную величину.

[TAILDRAGGER]

Пардон за неуместное вторжение. Но , а не завалялось случайно 1.5 мм фанерки?
 Немного надо, подойдут обрезки.
 Вопрос к glovala.

Дмитрий, какого размера нужны "обрезки" и сколько?

[Тэги:]

Украинский авиационный форум > Форум > Легкая авиация > Самодеятельное самолетостроение > Тема: Постройка деревянных авиаконструкций