Проверка на прочность пилотажной модели самолёта

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.

Панкратов_Сергей
V_Alex:

Может мы говорим о разных перегрузках?

Я думаю что нет. Нас же интересует МАКСИМАЛЬНАЯ, та которая может возникнуть в эксплуатации? Верно? И перегрузка нас мало интересует, нас интересует сила…
Рассуждаем далее…
Вы рассматриваете какой то радиус, то есть центробежную силу…
К примеру вращение груза на веревке.
И тут максимальная нагрузка будет определяться прочностью веревки. Верно?

Но у нас нет веревки!! Но вместо нее ту же удерживающую силу оказывает подъемная сила крыла.
А какова максимальная ( возможная) подъемная сила крыла ? Площадь*квадрат скорости*коэффициент*Сумах. Вот и все. Нет тут никаких радиусов ( которые и задать то или предположить очень сложно), есть только скорость…
Итог:
Зная максимальную скорость, площадь крыла, Сумах- мы можем определить максимально возможную силу, действующую на крыло.
А насколько мы в полете можем приблизиться к этой максимальной силе будет зависеть от стиля пилотирования и от возможностей рулевых плоскостей ( вот тут включается радиус маневра).

nazinss:

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

Да нет же. Тут скорее первоклассник не понимает о чем пишет десятиклассник.

Alx1m1k
miola:

А вот почему отрываются шасси на ARF - очень хотелось бы выяснить.

экономия веса и бизнес.борьба за лёгкость моделей-чем легче,тем быстрей купят.энергетическую силовую установку можно послабее.взлёт с ровной и гладкой плоскости заложен.бизнес-разбил-купи новую.каждый моделист знает где,как и с какой целью летает.очень многие не могут делать модели дома с “0” по многим причинам,поэтому и дорабатывают (доделываю,переделывают) многие узлы сразу(кто понимает) или начинают думать после краша.давно АРФ всегда рассматриваю как “сырой” но хороший материал.происходит куча разных доработок .в итоге и другой вес и силовая установка и пр.но модель лучше летает,потому что и взлётка не идеальна-стиральная доска для модели.“Роза ветров” переменчива.скорость ветра и слои ветра разные.и пр. и пр.Каждый пилот готовит модель для определённой полётной зоны со всеми её(зоны) условиями.АРФы никогда не будут делать “идеально”.и мы всегда их будем немного “перелопачивать” под своё “умозаключение”.

Панкратов_Сергей
Alx1m1k:

экономия веса и бизнес.борьба за лёгкость моделей-чем легче,

Еще такой фактор- ранее не было моделей со столь объемными фюзеляжами. А это подразумевает что при попытке сохранить вес при создании более объемного фюзеляжа большую ажурность конструкции, а следовательно меньшую крашеустойчивость.

nazinss
Панкратов_Сергей:

вот тут включается радиус маневра

Именно потому что траектория модели проходит по радиусу в формуле он присутствует как величина от которой зависит результат.
Например, по формуле, чтоб получить перегрузку 10G, модель должна на скорости 60км/ч сделать петлю радиусом 3 метра.
А вот сделает так модель или нет в реальном полете это уже совсем другой разговор!
Вводите в формулу реальные значения и получите реальный результат.

P/S как оказалось десятиклассник не понимает.

Панкратов_Сергей
nazinss:

P/S как оказалось десятиклассник не понимает.

Нет, причину со следствием путаете.
Сила эта - подъемная сила крыла и ни что иное.

Вот тут я полностью сформулировал-

Панкратов_Сергей:

Итог:
Зная максимальную скорость, площадь крыла, Сумах- мы можем определить максимально возможную силу, действующую на крыло.
А насколько мы в полете можем приблизиться к этой максимальной силе будет зависеть от стиля пилотирования и от возможностей рулевых плоскостей ( вот тут включается радиус маневра).

Если не согласны с написанным- добро пожаловать с аргументами. Обсудим ваш вариант расчета максимально возможной подъемной силы.

nazinss:

А вот сделает так модель или нет в реальном полете это уже совсем другой разговор!

Нет. Это не другой разговор. Это лишь говорит о неверности подхода к расчету, ошибке, связанной с тем что за основу взяты не те вводные.

Губанов_Игорь
Панкратов_Сергей:

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).
.

Вот два реальных примера из “дурости пилотирующих”:

  • кордовая пилотажная модель в стандарте на скорости 100км/час должна выполнять радусы разворотов 1,5м. Но в предельных значениях на скорости 120км/час надо обеспечить радиус 1,0м. Таких эволюций за 1 полет выполняется масса, а сам самолет должен жить лет 15-20
  • радиогоночный самолет на скорости 350 км/час должен развернуться на вешке № 1 с радиусом 10м.

Это все к чему - в обоих случаях необходимо обеспечить прежде всего заданную перегрузку.

Панкратов_Сергей
Губанов_Игорь:

Вот два реальных примера из “дурости пилотирующих”:

“Дурость” если маневром и скоростью нагрузили крыло так, как оно не может выдержать.
Тут нужно понимать что самолеты делаются для разных задач…
Ну и следующее:

  1. Исходя из максимально возможной скорости рассчитываем максимально возможную подъемную силу.
  2. Сравниваем эту максимально возможную силу с той силой что может выдержать лонжерон ( или крыло).
  3. Получаем следующие выводы-
    а) скорее что для пилотажки все фигуры будут возможны без разрушения ( если нет- то думаем как исправить ( уменьшить скорость или расходы рулевых поверхностей на скорости )
    б) для планера скорее будет ясно что нужно будет очень аккуратно быть с отклонениями рулевых поверхностей на скорости. Потому как скорость и подъемная сила крыла на этой скорости легко могут быть выше пороговой для крыла-лонжерона.
    Скорость мы можем легко предполагать и измерять. А вот радиус фигуры - нет. Предполагая радиус больший- обманываем себя возможной малой нагрузкой, предполагая меньший - обманываем себя, потому как модель просто не в состоянии этот радиус на этой скорости реализовать ( не хватит подъемной силы крыла).
Губанов_Игорь

Сергей, вы не прочитали внимательно пост о пилотажках - скорость и радиус задан изначально, поэтому ничего, включая расходы и площади уменьшить нельзя, надо лишь обеспечить требуемую прочность.
Примерно то же самое и для радиогоночного самолета. Известна скорость и известен радиус. Нужно обеспечить именно ЗАДАННУЮ перегрузку.