Постройка планера, 4 метра.

cashin

Зашивка лобика хвостов.
Почему-то незаслуженно забытым оказался тот факт, что прочность бальзы на сжатие вдоль волокон примерно в 4 раза больше, чем на диагональный сдвиг. На растяжение параметры различаются еще сильнее. И еще сильнее разница по коэффициентам упругости — более чем в 10 раз.

Параметры бальзы из разных источников:
www.balsacore.com/balsa_core_specifications.html
www.cstsales.com/end_grain_balsa.html

Итак, на зашивку лобика отведен 1 мм толщины. Напряжения сжатия и растяжения при кручении консоли идут диагонально, по 45 град к лонжерону. Поэтому поворачиваю волокна зашивки на 45 градусов.

Зашивка бальзой волокнами под 45 град теоретически должна соответствовать зашивке прямыми волокнами по-меньшей мере 4-кратной толщины. С учетом уменьшенной устойчивости более тонкого слоя - ну может раза в 3.

Как вам зашивка лобика хвоста 3-мм бальзой? 😃
Никакого стекла и не понадобится. Делаем.

Чтобы ясно понимать, как резать бальзу, делаю выкройки из бумаги и примеряю.

Нарезка под 45 град.

Совмещаем и склеиваем гибким циакрином встык. На пластиковой подложке.

Разметка листов зашивки:

Лента бумаги для смачивания водой, чтобы выгнуть листы:

Кладем на выступ, накладываем мокрый лист бумаги и зажимаем края:

Позже я понял, что половина листов выгнулась не в ту сторону, так как направление диагоналей волокон двух листов на одной консоли должно быть симметричным. Ничего страшного, изогнулись они не сильно, успел выгнуть обратно.

Лонжерон обмотан кевларом.

Клеим зашивку.
Я делал так: промазывал деревянную часть скелета — нервюры и переднюю кромку — тайтбондом. Затем делаю тонкую полоску густого гелеобразного циакрина на лонжероне. На циакрин рабочее время примерно 10 секунд. Придавливаю лист зашивки, главным образом, в районе лонжерона. Гель-циакрин достаточно прихватывает бальзу к лонжерону секунд за 30. После этого остается время на то, чтобы плотно зафиксировать остальную часть, которая на тайтбонде.

Первый вариант фиксировал булавками,

но во втором заходе просто зажимал отдельно переднюю кромку длинным бруском по всей длине, так ровнее.

Готово.

Грубо обрабатываем кромки.

Итого, масса с трубками крепления менее 80 г:

Остается 20 г на рули, пленку, оклейку торцов нервюр тонким углем, петли, кабанчики.

Жесткость прекрасная по всем направлениям.

Кужовник_Антон

Вечер добрый!
Все время с последней писанины здесь ,дни были полётными,летал в своё удовольствие, утром ,в термичку ,в ветер,вечером,пробовал на 4,5,6, банках.все было ок.Потом решил прицепить камеру поснимать.13 го было 3 вылета по минут 20.Н а последнем вывел планер на высоту примерно метров 300,и далеко от себя ,планер когда летит от тебя на большой высоте различим хорошо,но когда на тебя—видно очень хреново. вообщем покрутился над микрорайоном,потом поветру скорость до 5 м.с порывами пролетел в сторону к реке,развернул на себя т.к. было высоко,далеко,и вечер-21.30. Планер сквозь ветер еле пробивался,добавил мотор,планер шёл с кабрированием, в какойто момент повалился на правый бок и в штопор,на выводе рудером,получилось на снижении вывел,но по инерции он шёл резко вниз,пошёл флатер с правого крыла, сильный,такого ещё не было,я повернул в право,опять штопор --на выводе, крылья изогнулись под углом 45 гдето,бах отрыв правого крыла у основания,фюз со вторым крылом начал падать в авторотации ,высоты было много,я питался управлять ещё рудером и рулём высоты,-поддавался что удивительно

упал на расстоянии примерно когда нашли метров в 700 от меня.
На удивление крыло с камерой лежало целым наткнувшись на палку в поле в метрах 20 от фюза.Прорыв плёнки и отслоился слой фанерф на торце центроплана-все.Удар на фюз пришёлся по косой видимо,мотор вошёл на см 15 с нос,акки сложились пополам,перелом хвостовой части,стаб,сломался и то место где качалка элеватора

второе крыло целое)
сломались штыри
Размер спрашивали диаметр 10,толщина стенки 3,2 штуки

Моё мнение из за чего все .Был люфт на качалках на элеронах.на скорости элерон больше видимо правый начанал болтаться ,т.к. большой ,заставлял вибрировать ухо и потом начанался флатер -колебания.Почему раньше вырывало серво машинку.моя ошибка-большие отверстия под маленькую качалку.все надо делать жестко как на пилотажках.Плюс на выходе сильные перегрузки,и все

какие планы дальше)…
пенобальзовое крыло-центроплан,по возможности макс штыри карбоновые,лонжерон сосновая палка 3х2 см обклеенная стеклотканью,уши оставлю те же,только штыри крепления переставлю прямо по лонжерону.Фюз будет новый,благо опыт уже есть в постройке.мотор тот же,куплю рег 100амп поставлю 7 банок.
интерцпторы вещь,очень понравились-хочу купить с ХК поставить по паре на каждой части.Слабое место -руль высоты-думаю как нить переделать,либо сделаю как у Сергея Кашина V.Сейчас заморочился пенорезкой-уже надыбал нихром,пеноплекс купил,скоро буду пробовать сердечник резать.как начну делать отпишусь.
спасибо что прочитали все это)

Можно ,конечно ,все сделать что сломалось…но честно такой лом,лучше делать новое и добротное чтобы не возвращаться к старым вопросам.Если кто нить пенопласт резал ,подскажите есть нюансы какие нибудь что надоо учитывать при резке?может ссылки,где доступно показывают как это делать

PS.видео последнего полёта как закину покажу если кому интересно

cashin

Антон, видео было бы интересно, конечно.
Жаль, что это случилось, но теперь извлекайте уроки, исследуйте обломки, смотрите что там и как.

А зачем 7 банок? На полном газу не хватало оборотов?

Штыри для данного размаха, конечно, слабые.
Рассчитал по параметрам крыла инспиры, что поломка у вас произошла при нагрузке где-то 6 G, если снаряженный фюз весил примерно 2 кг и диаметр труб был 10 мм.
Уточните, пожалуйста, какова была масса полностью снаряженного фюза (весь планер без крыла)? Чтобы высчитать точнее.
6 G это довольно немного. Нагрузка эта для полетов в принципе нормальная. Поэтому конструкция должна держать раза в полтора больше: хотя-бы 9 G, запас прочности.

cashin
Кужовник_Антон:

Слабое место -руль высоты-думаю как нить переделать,либо сделаю как у Сергея Кашина

Сразу покритикую собственную конструкцию, чтобы возможные последователи не повторяли ошибок.

Зажимать вот так прищепками не рекомендуется:

Прищепки зажимают локально, а в незажатых местах остаются щели и изгибы.
Зажимать лучше цельными плоскостями: брусками во всю длину консоли, например.

С булавками — аналогично, локальная фиксация приводит к волнам и щелям в незафиксированных местах:

Лучше по всей длине брусочком, опять же.

Также вызывает сомнение склейка консоли из двух отдельно приготовленных долек.
Погрешности при склейке половин, и лишний вес клея (3 г на каждую консоль) приводят меня к мнению, что все-таки было бы лучше делать сразу цельные нервюры, оставлять запас размеров на общую шлифовку собранной консоли, и выравнивать всё большим наждаком. Возможность достичь точности была бы, но при этом без добавления 3 г клея.

Broken_Man

Привет, Антон!

Очень жаль твой планер …
Но вот ты пишешь, что в новом крыле будет “лонжерон сосновая палка 3х2 см обклеенная стеклотканью”…

3х2 см!???
У меня в полноразмерном 10метровом планере стоят полки чуть-чуть больше!!)))))

Ты в курсе, что 1 кв.см сосны держит на сжатие 400кг…!?

а у тебя получается 6 кв см…это почти 2,5 тонны…

ОТКУДА в твоём планере возьмутся такие усилия???

Евгений_Николаевич

Лонжерон работает на изгиб (практитески в одиночку), а также совместно с остальными элементами на кручение. Кто скажет что могут понести на изгиб эти лонжероны: 1500мм-длина (центроплан), квадратное сечение 20*20мм, полки 20*5, стенки 10*2,5мм, сосна, вес 180г.

Serpent
Broken_Man:

У меня в полноразмерном

Не уверен в “полноразмерном”, но сопротивление сжатию и изгиб путать не стоит…

Евгений_Николаевич:

Кто скажет что могут понести на изгиб эти лонжероны: 1500мм-длина (центроплан), квадратное сечение 20*20мм, полки 20*5, стенки 10*2,5мм, сосна, вес 180г.

Возьмите рейку, закрепите концы, подвесьте груз и проверьте. Будет дешевле, чем насоветуют ерунды, а Вы планер разобьёте…

Broken_Man

никто и не путает) просто пишу парню, чтобы он почувствовал порядок величин нагрузки , которую он заложил в своих лонжеронах.

Вот, например, на фото выше мы видим лонжероны коробчатого сечения. Сие довольно удачный и иногда применяемый способ

Максимальный изг. момент , например…всё равно считаем по верхней полке, которая будет сжата.

В данном случае площадь сечения верхней полки ровно 1 кв см. она выдержит на сжатие 400кг.
А максимальный игз момент будет равен этой нагрузке умноженной на высоту между серединами сечения полок…т.е 1,5 см.

400х1,5 =600кг.см

Что нам даёт эта цифра???

сейчас- ничего.
Потому что мы не знаем ни размах крыла, ни форму в плане…

ну, допустим, что размах 3м и крыло прямоугольное.

тогда САХ будет на расстоянии 750мм от продольной оси самоля.

ну и всё…

момент делим на расстояние до САХ и получится 600 : 75 = 8 кг.

то есть, грубо говоря…когда мы будем тянуть на леере планер с этим лонжероном…как только натяг леера превысит 16 кг- крылышки то и сложатся…

Но это ПОВТОРЯЮСЬ очень ГРУБО!!!

на деле может и меньше…

лонжерон будет разрушаться сначала по стенкам…ведь мы видим , что слои стенок направлены ВДОЛЬ лонжерона…а надоть поперёк.
К тому же сосна довольно крупнослоистая.

Лонжероны ушей- слишком переупрочнены… в районе законцовок крыла- особенно…лишний вес.

в примере с цельным сечением 2х3 см мы, конечно должны применить предел прочности сосны на изгиб…он у дерева выше , чем на сжатие(как приятно!!!)))) примерно в полтора раза.

Но всё равно в сердцевине сечения слои будут ВЫКЛЮЧЕНЫ из работы…тк сечение по ФОРМЕ подобрано неудачно…нужно стремиться не к “квадратичности” , а наоборот…вытягивать в прямоугольник и ставить в конструкции ребром…

Впрочем это не новость- и давно применяется в потолочном ПЛАНЕРЕ НОВИЧКА)))

cashin
Broken_Man:

Ты в курсе, что 1 кв.см сосны держит на сжатие 400кг…!?
а у тебя получается 6 кв см…это почти 2,5 тонны…

Андрей, вероятно, тут речь об изгибе, 6 см будут на изгиб, не на сжатие.
Но это, конечно, не отменяет того факта, что выбор Антона довольно необычный.
Цельный брусок сосны, даже если подойдет формально по расчетам, будет довольно гибким и тяжелым.

У меня, кстати, на “полноразмерном” 4-метровом 😃 расчетная макс-нагрузка на полку 1200 кг с учетом запаса прочности.
Толщина угольной полки при этом 0.7 мм.

Broken_Man:

что слои стенок направлены ВДОЛЬ лонжерона…а надоть поперёк

Сосна-то довольно прочная, но другое дело, что тяжелая для применения в качестве ядра или сплошной стенки.

Serpent
Broken_Man:

Максимальный изг. момент , например…всё равно считаем по верхней полке, которая будет сжата.

Если бы допустимая нагрузка на лонжерон рассчитывалась по верхней полку и схеме сечение х удельное сопротивление сжатию, то лонжероны бы делались из фольги углеродистых сталей, весили бы совсем немного, а выдерживали тонны.
К сожалению, полка ваша будет не сжата, а смята (а это как минимум в разы меньшее усилие), причем сжата не всегда понятным образом и далеко не всегда там, где ожидалось.

Без никаких рассчетов, на глазок, могу прикинуть, что 1 см сосны не выдержит не то чтобы 400 кг, а даже Ваш вес.
Не верите? Между двух стульев (на расстоянии хотя бы 20-25 см) положите такой брусок, проденьте на него верёвочную петлю, и попробуйте вставив ногу в петлю, перенести ВЕСЬ свой вес на эту ногу…

Broken_Man

)))) так лонжероны и делают из фольги углеродистых сталей и выдерживают тонны… посмотрите любой пассажирский самолёт.

Ваш “опыт со стульями” никаким боком сюда не вписывается)) Уж простите)

То, что Вы предлагаете- балка опёртая на двух концах и нагруженная сосредоточенной нагрузкой посередине…конечно рейка не выдержит…идиоту понятно.
НО ЭТО не расчётная схема…это просто опыт.

Но предел прочности сосны на сжатие от этого не становится меньше 400 кг на кв.см)))))

Всё верно в моём предыдущем посте…считаем по ВЕРХНЕЙ полке, которая сжата… ТК предел прочности на сжатие - самый низкий.

Нижняя полка лонжа - растянута…и, тк на растяжение сосна чуть ли ни в 2 раза держит больше,- нижняя полка может иметь в 2 раза меньшее сечение.

как Вы обеспечите жёсткость готового лонжерона - это уж Ваше конструктивное решение.

И вовсе не надо лонжероны между стульев ломать…так ни один карбоновый хотлайнер Ваш тест не пройдёт)))))

Serpent
Broken_Man:

)как Вы обеспечите жёсткость готового лонжерона - это уж Ваше конструктивное решение.

Вот в этом то и проблема. Обеспечение недеформируемой формы при работе лонжерона может оказаться сложнее, чем создание самой полки этого лонжерона. И веса на этом наберётся ой сколько…

Broken_Man:

)И вовсе не надо лонжероны между стульев ломать…

Это так, к слову…

Евгений_Николаевич

]

Broken_Man:

Но всё равно в сердцевине сечения слои будут ВЫКЛЮЧЕНЫ из работы…тк сечение по ФОРМЕ подобрано неудачно…нужно стремиться не к “квадратичности” , а наоборот…вытягивать в прямоугольник и ставить в конструкции ребром… Впрочем это не новость- и давно применяется в потолочном ПЛАНЕРЕ НОВИЧКА

Возражаю. Середина сечения никогда не рабтает на восприятие нагрузки, так как плечо близко или равно нулю. В середине сечения - пусто. “Квадратичность” выбрана по соображениям ограничения, аэродинамическим профилем, высоты лонжерона. Если делать лонжерон прямоугольного сечения (вытянутого в вертикальной плоскости), то ничего другого кроме потери площадей полок не будет, так как высота лонжерона задана толщиной профиля крыла.
Если говорить о форме сечения лонжерона, то прямоугольник “на ребро” - самый простой и малоэффективный вариант (лаги для устройства полов). Далее пошли более эффективные формы сечения балок: швеллер, тавр, двутавр (где основное сечение сосредотачиваеся в районе полок и есть тоненькая стенка). При возрастании нагрузок возникают вопросы устойчивости сечения (стенки) двутавров, швеллеров, и появляется решение установки вертикальных ребер с определенным шагом для увеличения устойчивости стенок и полок, которые уже имеют значительную ширину.
Дальнейшим увеличением устойчивости сечения становится применение закрытого сечения (дополнительная стенка). В этом сечении, как вы правильно заметили, элементами воспринимающими изгиб являются полки, а обеспечением неизменяемости плеча, расстояния между полками и устойчивости собственно полок занимаются две стенки. Соответственно сечения полок и стенок различно.
И совсем по другому работает, иногда применяемое, круглое сечение. Во- первых при одинаковой высоте сечения лонжерона, ограниченого профилем крыла, круг проигрывает квадрату чуть не треть, кто помнит пусть меня поправит, Во вторых площади сечения, что полок что, стенок здесь одинаковы.
И последнее, сосна выбрана потому, что не хочу уничтожать жалкие остатки легких.
Если вернуться к моему вопросу. То большое спасибо. Я не был уверен в расчетах. Вы подтвердили их состоятельность. Планер 3.5м, вес 2.2 кг, площадь ок. 70дм, Задавал перегрузку 7*, Запас прочности 1.5,в расчет включаются только полки.
Концы консолей похоже тяжеловаты: сечение 10*10мм, полки 10*3мм, толщина стенки 1,5 -2,0мм

cashin
Serpent:

Без никаких рассчетов, на глазок, могу прикинуть, что 1 см сосны не выдержит не то чтобы 400 кг, а даже Ваш вес.
Не верите? Между двух стульев (на расстоянии хотя бы 20-25 см) положите такой брусок, проденьте на него верёвочную петлю, и попробуйте вставив ногу в петлю, перенести ВЕСЬ свой вес на эту ногу…

При чем тут вес человека-то, полка держит не вес планера, а продольное напряжение.
Во-вторых, держать 80 кг лонжерону (а не полке) и не обязательно: с фюзом массой 2 кг при 10 G * 1,5 запаса = 2 * 10 * 1,5 = 30 кг.
Конечно же взрослый человек легко сломает приличный лонжерон, наступив сверху.

Broken_Man

Евгений Николаевич:

Говоря Про “квадратичность” - я не имел ввиду Ваши лонжероны.
Я говорил про сосновый брусок 3х2 см, который намеревается применить автор.

и это ЕМУ я предложил поставить “ребро”))))

Ваш лонжерон - сделан вполне грамотно.

Только на концах “ушей” - тяжеловастенькие.

Там теоретически можно вообще в ноль сострогать…но надо же к чему-то клеить нервюры ))))

3мм “мяса” на конце - вполне достаточно.

Надо обязательно сострогать…так Вы уменьшите моменты инерции консолей, что положительно скажется на “чуткости ловления” восходящих потоков)))

ЗЫ:

что-то перегрузку 7 Вы заложили маловатую…при затяжке леером через блок или лебёдкой она легко модет быть превышена…

Евгений_Николаевич

Вообще-то наверное, вы правы, по поводу перегрузки, хоть это и будет вариант “электро”, придется скорее скорректировать размеры планера, чем в очередной раз видеть как отваливаются крылья.

Евгений_Николаевич

Да, как раз я по этой программке и прикидывал. Вопрос только в том, какую перегрузку быбрать. Разработчики рекомендуют для мотопланеров, что около 3, я брал 7, в теме звучала цифра 10.

iurka

А я еще вот что хочу заметить: с точки зрения полетных перегрузок- лонжерон на краю крыла нужен минимальный- это ясно. А вот с точки зрения неудачной посадки с ударом уха об планету? Редко, но бывает. Поэтому я лично делаю и там более менее прочно. Может я и неправ- ваше мнение?

Евгений_Николаевич

Да, на посадке частенько консолью цепляется, так что разворачивается на 90 и 180 градусов. На моей полянке (ВПП) местами травины 1.5 -2.0м и толщиной как арматура “периодичка” 12мм, иногда кажется что такая-же и по прочности.