Конструктивный расчет
Всем привет.
Хочу построить модель копию, ДВС-бензин, довольно большую - 2-2,5 метра размах.
Нашел аэродинамические стандартные таблицы отношений (хорды, площади, удлинения и т.д.), т.е. прикинул профиль, хорду и т.д., т.е. всю геометрию. Теперь надо думать из чего делать.
Выбор упал в сторону бальзы и ав. фанеры.
Собственно вопрос - при проектировании конструкции крыла надо установить количество лонжеронов, их расположение, сечение и плотность (тип древесины). Тоже самое касается нервюр (толщина, облегчающие выемки) и прочего набора крыла и отдельных частей оперения и фюзеляжа.
Варианты решения:
-
Если все это надо просчитывать каждый раз для каждой модели заново по сопроматным формулам - тогда я пас, я не математик.
-
Все это прикидывать на глаз? Помоему не серьезно.
-
Мне больше близок этот вариант - должны же быть какие то базы знаний, таблицы, глянув в которые на основе геометрических и весовых параметров будущей модели можно подобрать необходимые материалы, соблюдая оптимальное отношение - вес/прочность. (Ну блин, за последние 50-60 лет из той же бальзы столько всего было наделано - неужели нет типовых решений?)
Например: Если хорда 200 мм, длина крыла 1000 мм, а общий вес модели 3,5 кг., то надо:
а - два лонжерона такого сечения в таком то месте из сосны
б - один стрингер такого сечения в таком то месте из бальзы
в - толщина нервюр - 1,5 мм, количество 30.
и т.д.
Это лишь пример.
Вопрос также актуален при переносе чертежа модели из одного масштаба в больший или меньший.
Помогите разобраться плиз, а то поиск ответа не дал, а строить уже пора начинать, скоро лето 😃 Хоть раскажите, кто как с этим борется.
День добрый.
Вот вам ссылка nehudlit.ru/1/2145/ - мне кажется, вы найдёте, ответы на большинство ваших вопросов.
Удачи.
День добрый.
Вот вам ссылка nehudlit.ru/1/2145/ - мне кажется, вы найдёте, ответы на большинство ваших вопросов.
Удачи.
Да, да, читал я эту книжку. Очень полезная. Но не на все мои вопросы там есть ответы. В частности о том, что я спрашивал выше - ответа там нет.
Тут ведь что надо - некую таблицу, в которую внесены наиболее частые случаи в авиамоделизме. Вот пример: Занимался я в дворце пионеров в году так 85-86 и делали мы там разные самолеты. И что запомнилось хорошо - виды материалов у типичных моделей были одни и теже. Т.е. у резиномоторок был один силовой набор и сечения балок каркаса. У кордовых примерно одного размаха - другой. И не было никаких головняков по поводу из какого сечения сосны делать лонжерон - их всего в мастерской была два вида 😃 и один примерно размах крыльев у кордовых. Сейчас же непаханное поле различных материалов, доступны большие ДВС-ники - можно делать модели любых размеров, а вот что брать для их производства - большой для меня вопрос. Высчитывать же при помощи ЭВМ (типа CATIA и т.д.) или не дай бог на калькуляторе и миллиметровке десятки формул, строить эпюры, раскладывать модель на кучи элементов и эмулировать перегрузки - для меня филькина грамота. Я думаю работа в этом случае будет проделана как для боинга, а пользы гораздо меньше. Должен быть более оптимальный выход, более эффективный по отношению модель/качество/время.
Кстати, нечто подобное я встречал для СЛА и более крупных самолетов - Таблицы материалов и их характеристики и в каком месте самолета наиболее хорошо их применять. Но там в основном различные сплавы стали или углепластики. А вот таких справочников по авиамоделям с сосной и бальзой - не видел. Хотя (ИМХО) для моделей его сделать было бы проще - допусков больше.
Прочностные характеристики разных пород дерева, фанеры, металлов, пластиков, композитов есть в любом справочнике конструкционных материалов. Остальное расчитывается для конкретного самолёта в зависимости от его назначения, схемы и удельных нагрузок исходя из существующих аналогов. Общая методика проектирования одинакова для всех самолётов. Сначала определитесь с лётными данными.
Прочностные характеристики разных пород дерева, фанеры, металлов, пластиков, композитов есть в любом справочнике конструкционных материалов. Остальное расчитывается для конкретного самолёта в зависимости от его назначения, схемы и удельных нагрузок исходя из существующих аналогов. Общая методика проектирования одинакова для всех самолётов. Сначала определитесь с лётными данными.
Определился. Что дальше?
Определился. Что дальше?
Полный вес борт. оборудования просчитан ? Какая предполагается нормальная нагрузка на ед. несущей площади крыла, какие предполагаются перегрузки в полёте ? На какие аналоги будете ориентироваться ? Подойдут ли в качестве аналогов BO 209 MONSUN или TURBO RAVEN ? При близких габаритах их вес сильно отличается.
shop.graupner.de/webuerp/servlet/AI?ARTN=9375
shop.graupner.de/webuerp/servlet/AI?ARTN=6284
Для тренировочных самолётов перегрузки +3/-1,5 , для учебно пилотажных +6/ -3, для спортивно пилотажных +10/-8. Зная max нагрузку на крыло можно расчитать сечения лонжеронов.
Полный вес борт. оборудования просчитан ? Какая предполагается нормальная нагрузка на ед. несущей площади крыла, какие предполагаются перегрузки в полёте ? На какие аналоги будете ориентироваться ? Подойдут ли в качестве аналогов BO 209 MONSUN или TURBO RAVEN ? При близких габаритах их вес сильно отличается.
shop.graupner.de/webuerp/servlet/AI?ARTN=9375
shop.graupner.de/webuerp/servlet/AI?ARTN=6284
Для тренировочных самолётов перегрузки +3/-1,5 , для учебно пилотажных +6/ -3, для спортивно пилотажных +10/-8. Зная max нагрузку на крыло можно расчитать сечения лонжеронов.
Вот:
Тип - нечто похожее на Пайпер, т.е. высокоплан, небольшой V (3-5), расчалки.
Масса самолета 4/6 кг. (пустой/заправленный+видео аппаратура).
Максимальные перегрузки - +6/-3.
Хочу ограничить скорость взлета/посадки, для этого закладываю большую площадь крыла и профиль Naca 2415 или Clark Y.
Данные о крыле:
Площадь - 60-75кв.дм
Длина - 2000мм-2100мм
Хорда 300мм-200мм
Высота 40-50мм
Расстояние между нервюрами - 100-120 мм.
Два лонжерона.
Интересует - как будет выглядеть силовой набор моего крыла?
Интересует как вы будете считать. По какому принципу закладывать материал, его плотность, прочие условия? Если брать аналоговую модель и подсмотреть там, то как быть, когда надо изменить масштаб модели? Можно ли пропорционально менять размеры балок и прочего?
Формулы в книжках и у меня есть. Но нет ттх тех материалов, которые есть в магазинах.
Самый простой способ - посмотреть как сделано у других и повторить. Статистика - страшная сила.
А с другой стороны - вы строите копию? Вот и сделайте как в оригинале 😃
Самый простой способ - посмотреть как сделано у других и повторить. Статистика - страшная сила.
А с другой стороны - вы строите копию? Вот и сделайте как в оригинале 😃
А-ааа!! Вот и я об этом же - где можно подсмотреть как сделано у других? Или для этого надо купить пару готовых китов? Может у кого найдется ссылка на рабочий чертеж двухметрового высокоплана? Или киньте в меня по адресу: shoroh362[dog]mail.ru у кого есть.
Статистика действительно при проектировании очень важна, чем больше аналогов изучите, тем лучше.
По большому счёту на прочность нужно расчитывать только узел крепления крыла и лонжерон в самом нагруженном сечении, а это труба, пластина или вилка и сосновые полки лонжеронов - если конструкция классическая. Всё расчитывается на сжатие достаточно просто. С подкосом крыло можно сделать более лёгкое, хотя расчёт немного усложнится.
Посмотрите по ссылке - В.П.Кондратьев Л.Ф.Яснопольский
“Самолет своими руками” раздел “азбука прочности”, там приводится пример элементарного расчёта крыла для вашего варианта, очень толково написано (формат djvu). Вообще эта книга полезная.
twistairclub.narod.ru/samsam/contens.htm
Статистика действительно при проектировании очень важна, чем больше аналогов изучите, тем лучше.
По большому счёту на прочность нужно расчитывать только узел крепления крыла и лонжерон в самом нагруженном сечении, а это труба, пластина или вилка и сосновые полки лонжеронов - если конструкция классическая. Всё расчитывается на сжатие достаточно просто. С подкосом крыло можно сделать более лёгкое, хотя расчёт немного усложнится.
Посмотрите по ссылке - В.П.Кондратьев Л.Ф.Яснопольский
“Самолет своими руками” раздел “азбука прочности”, там приводится пример элементарного расчёта крыла для вашего варианта, очень толково написано (формат djvu). Вообще эта книга полезная.
twistairclub.narod.ru/samsam/contens.htm
Кондратьев с Яснопольским конечно молодцы, но я к сожалению не физик-ядерщик, буду искать чертежи аналогов.
Уважаемый Palar, вы не поможете достать мне статистику для изучения?
Если интересуют варианты конструкции больших моделей, то примеров много.
1/3 Scale Super Cub, много качественных фото конструкции :
www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=481234
Посмотрите rc universe - giant aircraft:
www.rcuniverse.com/forum/…/tt.htm
На Flying Giants нужно зарегистрироваться - для просмотра топиков и фото:
www.flyinggiants.com/default.php
Carden Aircraft - есть, что посмотреть:
www.carden-aircraft.com
Универсальных размеров сечений элементов конструкции в зависимости от размера модели не существует - разные нагрузки, разные силовые схемы и материалы. Проще найти и заказать готовые чертежи у зарубежных распространителей.
Почему-то все бояться сопромата, как чёрт ладана, хотя по упрощённым методикам всё считается на уровне школьных знаний - просто и достаточно точно. Например можно проверить прочность стыковочного элемента консолей у любого АРФ по формулам:
W- момент сопротивления изгибу в мм3 (для трубы не помню, формула есть в справочниках). Максимальный изгибающий момент при котором конструкция разрушится М = W*sigma. Где sigma - удельная прочность материала. Для сосны sigma = 4 кг/мм2 на сжатие, = 6кг/мм2 на изгиб и =8 на растяжение (для фанеры и др. материалов есть в справочниках). Верхняя полка лонжерона в нормальном полёте работает на сжатие , нижняя на растяжение, поэтому не считается. Монолитная балка или штырь работают только на изгиб. Например (вырезка из МК 1990) :
(sigma -)
Соответственно с учётом удельной нагрузки на крыло, предполагаемой перегрузки и размаха консоли считается изгибающий момент от аэродинамических сил в том же сечении конструкции. Запас прочности для деревянных конструкций = 2. Например крыло настоящего Як-1 считалось для максимальной перегрузки =10 с запасом прочности = 2, т.е. для нагрузки превышающей вес самолёта в 20 раз.
Если моменты от аэродинамических нагрузок и момент сопротивления конструкции (разрушаюший момент) примерно одинаковы +_ 20% , то можно не бояться, что консоли сложаться. 😦
Это сильно упрощённая методика, но она работает.
2Palar
Спасибо, стал уже более менее разбираться, да и чертежей нарыл 😃
Следует рассчитывать пропорции более обдуманно. Есть полезнейшая ссылка по пропорциям моделей:
www.rchobby.kiev.ua/index.php?go=Afisha&in=view&id…
тут все есть.
Для самолетика размахом 2100мм и хорде скажем 250мм получаем удлинение 8.4 - это почти планер, а не самолет. К тому же площадь крыла будет как у самолетов под .46 метанольник - 52.5 дм2. Если самолет будет весить 6кг то при такой крошечной площади нагрузка будет 114г/дм2. Это ваще пипец что получится. Летающая ракета, причем с огромной посадочной скоростью.
Нужно исходить из удлинения 6, что даст хорду 350, а лучше и все 400мм сделать и конечная площадь крыла будет 73.5(84)дм2. нагрузка соответственно 81(71)г/дм2, что уже более удобней. Я бы сделал размах 2300 и хорду 400мм, тогда все будет более комфортно. При минимальной загрузке лишним барахлом когда вес будет скажем 4.5кг нагрузка будет 48г/дм2, а с полной загрузкой 65г, что ваще очень приятно и комфортно. Будет летать медленно и предсказуемо. И посадка в любое место.
Если нет опыта постройки таких моделей, то проще наверное походить по магазинам, посмотреть покрутить модели похожего размера и посмотреть как сделаны они, сколько там лонжеронов, какой толщины и т.д. А далее транслировать увиденное на свою модель…