Проверка на прочность пилотажной модели самолёта

miola

Приветствую, форумчане, а особо - моделистов-конструкторов! 😃
Во-первых - всех с Днём Победы, а, во-вторых, возникла одна тема для всеобщего обсуждения.
Сейчас многие осваивают 3D-проектирование моделей в Solid Works (и других не менее уважаемых программах) с последующей лазерной резкой и самостоятельной сборкой.
Конструкций и чертежей в Интернете - море!
Но конструкции пилотажных моделей (как наиболее нагруженные в полёте) здорово отличаются друг от друга.

Отсюда и вопрос - а кто и как проверяет модель на прочность перед первым вылетом?
Для обсуждения предлагаю каждому высказаться и привести примеры разрушений корпуса модели в полёте, чтобы набрать статистику и подумать над методикой ПРАКТИЧЕСКИХ наземных прочностных испытаний. Конечно же - неразрушающих. 😃
Очень желательно свою информация давать как можно более полную:

  1. модель,
  2. полный полётный вес,
  3. размах крыла,
  4. длина фюзеляжа,
  5. тип и мощность мотора,
  6. проводились ли наземные проверки на прочность узлов планера, как, по какой методике
  7. фото или видео - приветствуются.

Ваши ответы буду заносить в таблицу и периодически выкладывать её здесь.

Andry_M
miola:

конструкции пилотажных моделей…здорово отличаются друг от друга.

Все правильно. Отличаются т.к. любой, кто сел за солидворкс, мнит себя инженером-конструктором. Затем, собрав реальную модель не все замечают ошибки проектирования. И еще меньший процент реально может вогнать модель в испытытательные перегрузки. Поэтому считаю тему тупиковой. 😦

Я сталкивался с грубой ошибкой прочностного моделирования одной модели. Чертежи были в открытом доступе. Кой-где их даже продают за деньги. Самолет известный. Люди строят и летают. Но нигде не встречал криков… 😃 Значит людям нравится. 😉 Какой смысл очернять модель? Если нравится - пусть летают! 😃

miola
Andry_M:

… Какой смысл очернять модель? Если нравится - пусть летают! 😃

Очернять, нехорошо.
Но (если вы уверены в ошибке проектирования) - почему бы не высказаться поконкретней?
Я собираю некоторую статистику. И жалобы на недостаточную прочность трубы в крыле, петель для подвески рулей, хлипкую конструкцию мотокороба и места установки переднего шасси - не редкость. Скорее - закономерность, с учётом того, что народ переходит с электротяги на ДВС (как калильные, так и бензиновые) и получает нагрузки на этих элементах, выше допустимых.

Так почему бы всем миром не подумать о минимально возможных тестах на прочность?

Mongoose9999

Но тут большую роль играет и сам материал и качество сборки если это повтор по чертяжам. Ктота вирезал силовую деталь из качественной берёзовой фанеры , ктота и подручной топольной… (видел сам мотокорби из такой фанери) ктота изпользовал карбоновую трубу. ктота мягкий люминий, проклей, шели, стики, ктота стрингерам ишет качественый материл , ктот пропили из певой сосновой плки … и.т.д. Я тоже щитаю что тема толька для лишных споров. если тут обсуждались косякии известных АРФ другое дело, но про них кому нада уже всё известно от тем именна про конкретных мдель.
Прочность - тоже спорный вапрос. Кому та шаси вилетает на всех моделях , кому та она невилетала даже на самих хлипких, на полную скорость неправильна входя в стенку из консулей вирвать, сложить криля можна и на прочных конструкциях. Так что по минимуму понадобитса несколька похожих произшетствий на одинакових конструкциях от разных опытных пилотов, чтоби получилась статика. А это почти нереальна , так как КИТ мала известных конструкторов покупает пилоты каторим больше нравитса строить или прощитали что так дешевле и планируетса ознакомка с 3Д полётами. С другой стороны опитным пилотама их вибраный КИТ или по чертяжам конструкция уже похожих вопросов невизавёт , так как всё будет на уровне, начиная с вибором и заканчивая с полётами.
Минимальны тест на прочность - ну погоняли на полной cкорости(ничево нефлатерит) , полетели с эволюцуям по реже скорстной, снап , штопор на ноже , стенка… сели и посмотрели непорвало чтота гдета. - Вот вам и Тест.

miola
Mongoose9999:

Минимальны тест на прочность - ну погоняли на полной cкорости(ничево нефлатерит) , полетели с эволюцуям по реже скорстной, снап , штопор на ноже , стенка… сели и посмотрели непорвало чтота гдета. - Вот вам и Тест.

То ли я выражаюсь неточно, то ли тема чересчур сложна для понимания СЕГОДНЯШНЕГО среднего моделиста-конструктора. 😁

Ок, тогда поясню на пальцах.

  1. Собрали модель.
  2. Нагрузили кончики крыльев весом, равным ??? х (вес модели) - крылья сломались/не сломались
  3. Закрепили модель за мотошпангоут, нагрузили в точке ЦТ весом, равным ??? х (вес модели) - мотокороб сломался/не сломался.
  4. Подняли модель на ??? метров и бросили на пол - шасси отвалились/не отвалились.
  5. Закрепили груз, равный ??? х (вес модели) за РН (РВ, элерон) - петли выдержали/оторвались.

Так что, если мы сообща выясним числовые значения моих вопросиков - неужели это никому не нужно?
Или просто я не в том разделе тему начал?

argnew

Олег!
При всем уважении. Кому в голову придет такие эксперименты проводить на своем пепелаце? И что это даст?

Mongoose9999

По всем пунктам уже при зборки (АРФ КИТ, сам конструировал)в руках всё уже это подёргали, попробували на крутку, на жосткость , а как по другому. Думаю каждый это уже делает пилотажная это модель или другая. Если на ошуп всё довольна жостка то и в полёте неразвалитса, по полётам начали по немножку ево нагружать и смотрим - разxодитса гдета по швам, нелопаетса ли отдельные узлы. Увеличиваем нагрузку. конешна некто с разбегу ево на стенку сразу ставить небудет, а ктота и вовсе это некогда непопробует , а так кто скажет какой должен бить придел - ведь разгоняя самалёта на максимальнос скорости и дать сразу полный расход можна погробить большинство самалётов , с первова раза неполучитса получитса ево поломать с пятова , десятова. Один с пропеллером скажем шагом 8 неразгонят самалёт до такой скорсти как скажем с 12 , соответсвенно с 8 самалёт и видержит все запредельные нагрузки а с 12 чтота отлетит. Так что он должен выдержать? Поломать можна всё. А хлипкая конструкция сама сразу себя проявит на первых полётах ненада её обезательна в воздухе разрушать сразу.
А так сами можите разшитать сколька усилий должен видержать ваш самалёт и на земле с такой нагрузкой и по нагрузить . нужна знать максимальную скорсть, вес и плошадь… ну саравно это будет толька статичeские замеры , а как бидет в полёте в динамике? может всё жостка по вашим пунктам а тут вот те флатер пошол, это всё чиста индувидуальна так как ктота может самалёт зделать на килограм тяжелее и проп по шагу больше он на той же эволюций развалитса где первий ешо летает с резервом. Так он прочный или нет?

EVIL
miola:

Или просто я не в том разделе тему начал?

Скорее всего не в том и даже форумом ошиблись. Не проводятся так прочностные испытания.

Модели делаются с более чем 10 кратным запасом прочности, но редко когда испытывают перегрузки 4G и более. Дергать за рули вообще бессмыссленно. Для примера: на модели весом 3кг, ось руля, скажем высоты представляет собой стальную проволоку 1мм. У самолета весом 50т рули высоты крепятся на 6 болтах диаметром 8мм. Есть ли смысл дергать излишне переупрочненный узел?

Alx1m1k

А может лучше перед полётами залезть на берёзу повыше и сбросить её-если жива,то летать можно.

EVIL

А если нет березы, посадить и подождать когда вырастет )))

V_Alex
miola:

Так что, если мы сообща выясним числовые значения моих вопросиков - неужели это никому не нужно?

Числовые значения легко считаются. Лонжерон считается на изгиб, но если там не проклеить нормально полку, он сломается из-за потери устойчивости. То-же самое относится к разъемным узлам типа труба-лонжерон. ИМХО, все модели, которые идут в виде RTF или ARF, изначально были посчитаны и посчитаны относительно правильно. Но качество сборки может свести на нет любой расчет. И это нереально учесть какой-либо статистикой.

Wherewolf
EVIL:

но редко когда испытывают перегрузки 4G

Кто-то джет испытывал, помню. 12g получили…

miola:
  1. Нагрузили кончики крыльев весом

Олег, привет!

Думается мне, что почти никто не проверяет.

Но! Про “кончики” и файрволлы…

Нет никакого смысла грузить законцовки. Есть смысл нагружать согласно распределению давления по размаху.
Второе… ты сказал про методику "Конечно же - неразрушающих. "

А как? Тензодатчики закупать пачками?
А ежели от листа к листу параметры материала плавают плюс-минус пол-ведра?
Что у бальзы, что у фанеры. Как считать?

Да, Яшку я “ронял” с некоторой высоты на пол для проверки шасси… и то не в сборе. Думаю мешочками с песком грузить крыло и по полосе на авто покатать.
Но то единичный экземпляр.

nazinss
miola:

тема чересчур сложна

Более чем сложна.

miola:

если мы сообща выясним числовые значения моих вопросиков - неужели это никому не нужно?

ИМХО выяснить числовые значения можно только для какого то конкретного случая, и кому это нужно - те делают.

EVIL:

Модели делаются с более чем 10 кратным запасом прочности, но редко когда испытывают перегрузки 4G и более.

По сути так и есть. Переутяжеленное - переупрочненное место, ни как себя не покажет во время эксплуатации.

V_Alex:

Числовые значения легко считаются.

Ну не так уж и легко, но возможно получить какие то значения +/- конечно будет.
В большой авиации этим занимались многие годы.
Большие исследовательские центры ломали, гнули и рвали все что можно, создавая огромную базу данных СОПРОМАТА.

Лично я думал заняться чем то подобным, но это титанический труд и времени пока что нет.
Для начала надо взять материалы которые используются в моделестроении и в разных сечениях устроить разрушающие испытания со снятием показаний.

V_Alex

Лучше всего титанические труды начинать с главы “Обзор литературы” (или информационный поиск). В 99,9% случаев оказывается, что последующие главы писать уже не нужно. Начать можно, не покидая форум: rcopen.com/forum/f21/topic120709
Когда наберется достаточная коллекция по прочностным данным конструкционных материалов, используемых в моделизме, можно воспользоваться “Справочником конструктора-машиностроителя” В.И.Анурьева. Это убережет от полноценного погружения в пучины СОПРОМАТА 😃

Панкратов_Сергей

Аэродинамические нагрузки легко считаются. Так же легко посчитать и лонжерон или консоль в целом.
Но модели то часто гибнут не от аэродинамических нагрузок.
И вот тут действительно проблема в расчетах. Только опыт и статистика. Взять, к примеру, шасси и узел его крепления.

miola
argnew:

Олег!
При всем уважении. Кому в голову придет такие эксперименты проводить на своем пепелаце? И что это даст?

Арам! При ещё большем уважении к моему Учителю. 😃
Если ты купил качественный брендовый ARF - тебе это не нужно. Хотя в квалификации китайских авиационных инженеров-прочнистов я всё же позволю себе усомниться.
Но, если ты проектируешь и строишь модель САМ ( а ты это делал!) - неужели перед первым вылетом не стоит хоть как-то проверить прочность модели?

EVIL:

Модели делаются с более чем 10 кратным запасом прочности,

Это какие модели? Какой фирмы? А как насчёт собственных разработок? Я же писал выше - тема для моделистов-Конструкторов. С большой буквы “К” 😃

krasniybaron:

Енто где-то тута rcopen.com/forum/f86/topic176711

Господи, хоть кто-то конструктивно ответил. Большое СПАСИБО!!!

Alx1m1k:

А может лучше перед полётами залезть на берёзу повыше и сбросить её-если жива,то летать можно.

Я рад, что в Москве тоже есть люди с чувством юмора ! 😃

V_Alex:
  1. Числовые значения легко считаются.
  2. все модели, которые идут в виде RTF или ARF, изначально были посчитаны и посчитаны относительно правильно.
  1. Поделились бы методикой, как это “легко считается”?
    Методом конечного элемента? 😃
  2. Ауууууу!!! Люди!!! Я же начал тему для моделистов-КОНСТРУКТОРОВ.
    Для тех, кто в танке - это те, которые самостоятельно проектируют и строят модели. Выжимая из них максимальные ЛТХ.
Wherewolf:

Кто-то джет испытывал, помню. 12g получили…
Олег, привет!
Да, Яшку я “ронял” с некоторой высоты на пол для проверки шасси… и то не в сборе.

Привет, Димка!
У меня теперь время и возможности появились для любимого хобби.
А проектировать мне всегда нравилось больше, чем летать.
НО! Вот видишь - ты знаешь о таком простом тесте прочности шасси, а многие, я подозреваю, даже не догадываются. 😦

nazinss:

надо взять материалы которые используются в моделестроении и в разных сечениях устроить разрушающие испытания со снятием показаний.

Я ХАИ заканчивал.
За идею - спасибо, попробую.

Панкратов_Сергей:

Аэродинамические нагрузки легко считаются. Так же легко посчитать и лонжерон или консоль в целом.
Но модели то часто гибнут не от аэродинамических нагрузок.
И вот тут действительно проблема в расчетах. Только опыт и статистика. Взять, к примеру, шасси и узел его крепления.

Буду очень признателен, за хотя бы идеи в этом направлении.
Шасси и узел его крепления - наиболее часто разрушаемый узел.
И отмазки на наши кривые ВПП - это чушь собачья. Раньше строили модели (не ARF), но шасси не отрывались и на неидеальных ВПП.
А вот почему отрываются шасси на ARF - очень хотелось бы выяснить.

Панкратов_Сергей
miola:

Буду очень признателен, за хотя бы идеи в этом направлении.

Так вроде все и так ясно…
Проблема в расчете не в самой процедуре и методике расчета элементов. Проблема что принять за действующие силы-ускорения. Аэродинамические легко задаются ( практически определяются только скоростью).
А вот силы-ускорения взаимодействия с землей - только опытом эксплуатации.

V_Alex
miola:
  1. Поделились бы методикой, как это “легко считается”?
    Методом конечного элемента?

Расчет балки с распределенной нагрузкой. В первом приближении трапецеидальное крыло считаете, как прямоугольное (сопромат, 2-3 курс технического ВУЗа). Конечными элементами тоже можно считать, форма крыла - любая. Перегрузка считается по желаемому радиусу петли (физика 9-10 класс средней школы).
Китайские конструкторы особо ничего не считали. У них достаточно нормальных западных чертежей АРФов со всеми необходимыми расчетами.
Если очень хочется разработать методику неразрушающего контроля, даю идею. К модели клеите микрофон, грузите желаемый узел, как только начинает похрустывать да потрескивать, нагрузку снимаете, показание динамометра записываете. Грузить нужно медленно 😃

nazinss

Думаю что показатели скорости можно вычислять из данных о моторе и винте.
Но для этого опять понадобится первоначальные данные из практики.
Современная телеметрия показывает все что нужно: скорость полета, обороты двигателя.
Зная шаг винта можно вывести формулу и по ней считать скоростной диапазон любой модели.

Только не надо давать ссылки на какие либо справочники в которых вроде как это уже есть, только для всяких аэросаней и дельтапланов.
В авиамоделировании такие числа “Ре” которые в настоящей авиации вообще за “Ре” не считают.
Если уж заниматься расчетом авиамоделей, то и исходные данные надо снимать с авиамоделей.

На счет перегрузки, на белорусском форуме мы уже обсуждали этот вопрос.

Перегрузки в полете.

Есть формула:

G=(V*V)/(r*g)

где
V - скорость полета,
r - радиус маневра,
g - ускорение свободного падения,
m - масса тела.

PS это мое 888 сообщение 😃

Панкратов_Сергей
V_Alex:

Перегрузка считается по желаемому радиусу петли

nazinss:

Есть формула:

G=(V*V)/(r*g)

Мне видится что по радиусу петли считать не верно.
Только по максимальной скорости. Именно она определяет максимумы перегрузки. А радиус петли - только то насколько мы к этому максимуму можем приблизиться ( а это уже определяется больше не возможностями самолета, а дуростью пилотирующего).
Пы-сы: тут, кстати, и наблюдается большая разница в подходе проектирования настоящих самолетов и моделей.
Для настоящего самолета ( пилотажного, боевого) нет смысла закладывать перегрузки много более чем те что может выдержать пилот. И пилот пятой точкой чувствует перегрузку.
А для модели этого ограничивающего фактора нет. Потому критерий только один- максимальная скорость.
Максимальная скорость и площадь крыла определяют максимальную действующую силу на крыло.

nazinss
Панкратов_Сергей:

Мне видится что по радиусу петли считать не верно.

вы бы тему по ссылке почитали для начала. внимательно.

Панкратов_Сергей
nazinss:

вы бы тему по ссылке почитали для начала. внимательно.

А что, в той теме доказано что законы физики не верны?

Панкратов_Сергей:

Максимальная скорость и площадь крыла определяют максимальную действующую силу на крыло.

Вы б мой пост внимательно прочли, в нем одном больше выводов чем во все той теме.😃

V_Alex
Панкратов_Сергей:

Мне видится что по радиусу петли считать не верно.
Только по максимальной скорости. Именно она определяет максимумы перегрузки.

Может мы говорим о разных перегрузках? Поперечные перегрузки возникают на криволинейных траекториях, продольные - на прямолинейных участках разгона-торможения. Они вполне могут совмещаться.
В горизонтальном полете при любой скорости подъемная сила крыла должна компенсировать вес летательного аппарата. Прочность крыла в продольном направлении на порядок выше, чем в поперечном. Избыточная скорость может вызвать флаттер, но это ИМХО посчитать на уровне модели проблематично, нужно продувать.

nazinss
Панкратов_Сергей:

Вы б мой пост внимательно прочли, в нем одном больше выводов чем во все той теме.

ЧСВ зашкаливает ?

Читаю я внимательно и выводы сделал. Вот какие результаты вы лично здесь предоставили.

Панкратов_Сергей:

Аэродинамические нагрузки легко считаются.

Панкратов_Сергей:

Проблема что принять за действующие силы-ускорения.

Панкратов_Сергей:

Мне видится что по радиусу петли считать не верно.

Сначала у вас все легко, потом выясняется что есть проблемы, потом начинается бред…

Чтоб ясности в этой теме стало больше, ИМХО надо задать данные и считать, потом сравнивать данные.
А то кроме демагогии и споров по формулировкам ничего не будет.