Еще одна наборная "четвёрочка". Мотопланер.

TPEHAK

Интересно, а был опыт постройки моделей со стеклотекстолитовыми лонжеронами? Просто в тестолите волокно плетёное, а не прямое, оно идёт волнами, образуя плетение в виде ячеек ткани, на сжатие очень плохо работает. Даже если бы лонжерон был из текстолита на основе плетёной углеткани, он тоже плохо бы работал на сжатие. Вес лонжерона нагоняется ещё и за счёт того, что половина волокон материала вообще перпенидикулярно направлению нагрузки на лонжерон и вообще не работают, просто балласт, увеличивающий вес этого узла более чем в два раза. Текстолит вообще для этих целей, как мне кажется, дрянной материал, например на изгиб он плохо работает, попробуйте погнуть пластинку текстолита, сразу услышите характерный шелестящий хруст, а при достаточном изгбе начинает расслаиваться образуя белёсые области. Вобщем не особо упругий материал, если в полёте выдержит, то на посадке может подломиться при достаточно жёстком касании одной консолью крыла. Ну если между лонжеронами проставить толстенькие бальзовые стеночки а потом смотать это кевларовой нитью, может и выдержит 4 метра размаха. Лонжерон вообще самое ответственное место в планере. Можно “схалтурить” на задней кромке, частоте нервюр, зашивке лобика или даже стенке лонжерона, но на самом лонжероне опасно “экономить”. Сона или уголь, вот материалы на выбор для лонжерона, дома, конечно, с ними проблематично работать, сосну на станке надо распускать, по уму, да ещё мелкослойную и прямослойную искать, сухую, много пыли и грязи от этой работы, а углёвые лонжероны закладывать надо с оснасткой соответственной. Хочется увидеть результат и узнать на сколько хорошо отработает такой лонжерон.

iurka

Ну в общем, мне еще больше хочется посмотреть, как такой лонжерон отработает в наборном крыле 4 метра 😃 До этого я делал уже подобные лонжероны, но они вклеивались в ядро композитного крыла. Крылья были 2,5м, 3,5м. Работают без проблем абсолютно. А в большом наборном крыле- это первый мой опыт. Посмотрим.
В интернете я нашел прочностные данные стеклотекстолита и сделал лонжерон с изрядным запасом прочности. Во первых, расчет шел с коеффициентом запаса 1,5. Во вторых- расчет на перегрузку 7.5 G. А это для мотопланера- крутой перебор. В третьих- даже и полученный результат я умножил на 1,5 😃 Так что, думаю, этот то лонжерон точно выдержит.
А что до “побеления” при изгибе- ну так нельзя доводить такой элемент до потери устойчивости и сильного изгиба. Собственно, уголь просто щелкнет и сломается.
Вообще, ясное дело, что текстолит- не самый распрекрасный материал на полки лонжерона. Но он- доступен и дешев. И к тому же, все таки, мне кажется- эффективнее сосны. Что и хочется проверить…

Между прочим, хорошая, классно высушенная, мелкослойно- прямослойная сосна метровой длины- дефицит куда больший, чем стеклотекстолит. Имхо.

Palar
iurka:

Вот, например, мехсвойства по текстолиту. Что интересно, сопротивление сжатию выше, чем на растяжение. Почему, не очень понятно.

Там ошибка. Прочность текстолита на сжатие равна или немного больше чем у нормальной сосны, а вес в три-четыре раза больше. С учётом клеевого соединения прочность текстолитового лонжерона будет такая же, как соснового.
Поэтому делать лонжерон из текстолита вообще нет никакого смысла.
msel.ru/steklotekstolit/
kitprom.com/catalogue/114

Jurgen
Palar:

Поэтому делать лонжерон из текстолита вообще нет никакого смысла.

Не надо так категорично. Вот другое мнение:

Для начинающих моделистов предлагаю воспользоваться советом одного из ведущих спортсменов в классах радиоуправляемых моделей планеров, мастера спорта Щеголева Алексея Валерьяновича, и изготовить лонжерон из стеклотекстолита толщиной 2 мм. В корне крыла ширина лонжерона 25 мм, на концах центроплана 10 мм. На ушах у корня ширина 10 мм, на концах - 5 мм. Для жесткости между лонжеронами вклеивается бальзовая полка толщиной 4 мм, обклееная с обоих сторон стеклотканью толщиной 0,10 мм. После сборки и склейки весь лонжерон нужно промотать кевларовой нитью с шагом 3-4 мм, а в местах крепления коробок под стыковочные штыри - виток к витку, и пропитать эпоксидной смолой или циакрином.

Взято отсюда.

iurka
Jurgen:

Взято отсюда.

Я после прочтения этого материала, и решил попробовать текстолит. До этого я об этом думал, но не решался 😃 Там описано крыло F3J планера размахом 3100мм. С учетом динамостарта ( кил 50 точно?) сечение полок лонжерона 25х2=50мм2 - не так уж и огромно. В моем мотопланере из этой темы полка 15х1,5= 30мм2. Думаю, ее хватит без проблем.
А вообще то я делал и просто лонжероны для испытания на разлом. И у меня совершенно не сложилось мнения об их сильном недостатке прочности. Первой разрушалась стенка лонжерона, хоть она и была из вертикальной бальзы. В случае же применения стенки лонжерона из переклея под 45 градусов + 3 слоя стекла, ломались уже полки, но ой как не сразу. Хотя врать не буду, ломалась таки верхняя.
И еще интересное свойство стеклотекстолитового лонжерона- перед поломкой он очень заметно гнется. Гораздо больше, чем угольный. Что, имхо, скорее на пользу- включаются в работу и другие элементы крыла, что снижает уже нагрузку на сам лонжерон.

А в случае применения углёвого лонжерона, элементы с разной жесткостью мало помогают друг другу. А просто- ломаются по очереди.

В общем, мой скромный опыт пока что говорит о том, что все не так уж и плохо.

iurka

Кстати, господа F3J- шники, если кто читает, есть к Вам вопрос: как Вы думаете, какая нагрузка на леере была типичной при старте модели с сайта

Просто это не совсем современная техника, которую таскают с запредельной силой. Скажем, некий новичок сколько на затяжке такой модели имеет? 20-30 кил?

Есть желание методом обратного расчета прикинуть нагрузку на текстолитовый лонжерон, который они там применяли. А для этого надо знать примерно порядок усилия на леере.

Palar
Jurgen:

Не надо так категорично. Вот другое мнение:

Другого мнения быть не может, если умеете читать цифры. Если вы гуманитарий и фаназии через край, то и из чугуния сделать можно, летать будет.
Если умеете считать, покажите расчёт обоснования применения стеклотекстолита. Для меня только мнение Сопромата авторитетно , остальное лирика.

iurka
Palar:

Для меня только мнение Сопромата авторитетно , остальное лирика.

А как же “опыт, сын ошибок трудных…” ? Практический эксперимент переспорить невозможно.

А по сопромату выходит таки, что на сжатие текстолит лишь в 2 раза крепче сосны. Зато на растяжение- значительно лучше.Это у Анурьева.
То есть, верхняя полка должна быть 2мм. а нижняя- тоньше.

Palar
iurka:

А как же “опыт, сын ошибок трудных…” ? Практический эксперимент переспорить невозможно.

Расскажите, как проводился эксперимент и покажите полученные цифровые данные для сравнительного весового анализа.
На растяжение текстолит лучше дерева, а сталь лучше текстолита. Ну и что из этого следует ?

iurka

Павел, да не собираюсь я с Вами спорить 😃 Более того, Вы в общем- вполне правы. Но успешный опыт постройки многих моделей - это ли не эксперимент? Я не про себя, не подумайте, я- про статью с рекомендациями от МС Щеголева Алексея Валерьяновича.

Я лишь пробую применить некий материал, и о результатах- отчитаться потом. Вполне возможно- ни хрена то и не выйдет. Хотя думаю- получится. Посмотрим:).

Я думаю, Вы согласитесь, что поиск качественной древесины на лонжерон- это совсем не простое дело. В продаже нету нигде. То что встречается- откровенно мерзкого качества. Хорошая сосна- это надо долго рыться на мусорках, (только летом!!!) выбирая старую мебель, сталинских пор, да не окна, а- рамы кроватей, шкафов и подобное. И оно еще, и сверху- часто покрашено. Это целое искусство:)

А текстолита нынче- как мусора.

Jurgen
Palar:

Другого мнения быть не может, если умеете читать цифры. Если вы гуманитарий и фаназии через край, то и из чугуния сделать можно, летать будет.
Если умеете считать, покажите расчёт обоснования применения стеклотекстолита. Для меня только мнение Сопромата авторитетно , остальное лирика.

Вы рецепты из кулинарной книги тоже просчитываете по методичкам из пищевого института? Умеете считать - считайте. А нам можно воспользоваться опытом Алексея Валерьяновича?

Palar
Jurgen:

Вы рецепты из кулинарной книги тоже просчитываете по методичкам из пищевого института?

Понятно, вы учились в кулинарном техникуме, а в книге о вкусной и здоровой пище нет основ проектирования самолётов. Тогда слушайте сюда.

iurka:

А текстолита нынче- как мусора.

Знаете, почему нет форума профессиональных авиаконструкторов ? Потому-что обсуждать нечего, они знают как проектировать и считать.

Рассмотрим полку лонжерона заданного сечения из стеклотекстолита. Сужение полки к концам для упрощения расчёта учитывать не будем.
Площадь её сечения 1,5см х 0,15см= 0,225 см3
При длине полки 300 см её объём равен 0,225 см3 * 300 = 67,5 см3.
Из выше приведённых ссылок на таблицы характеристик текстолитов,
удельный вес стеклотекстолита от 1,8 – 2 г/см3. Возьмём по минимуму. Фактический вес полки 1, 8 г/см3 * 67,5 см3 = 121,5 г.

Теперь грубо сравним с равнопрочной полкой из сосны. Грубо, потому-что не будем делать перерасчёт расстояния между центрами полок для их увеличенного сечения. Разность там будет минимальная и сильно на результат не влияет.
Прочность хорошего текстолита на сжатие примем 6 кг/мм2
Для нормальной сосны прочность на сжатие вдоль волокон 4 кг/мм2. ( Совсем средняя имеет прочность 3,5 )
www.sladson.ru/articles/sosna.html
Тесктолит прочнее в 1,5 раза (максимум в 1,7 при условии, что точно известна его марка и подтверждены характеристики). Соответственно равнопрочное по отношению к текстолиту сечение сосны будет в 1,5 раза больше 0,225 * 1,5 = 0,34 см2. Объём полки будет 0,34* 300 = 102 см3.
Удельный вес сосны 0,5 г/см3. Получается, что вес равнопрочной сосновой полки 102 * 0,5 = 51 г. (Для средней сосны с прочностью 0.35 кг/мм2, вес полки будет 57г.)
Разность весов равнопрочных сосновой и текстолитовой полок 121 – 51 = 70 г. На две полки лонжерона крыла это будет 140 г. С учётом сужения полок может быть будет немного больше 100 гр. ( Можете пересчитать, сколько это будет в процентном отношении к полётному весу планера). Устроит вас такая прибавка веса только по лонжерону без учета других факторов ? Это я ещё взял минимальный удельный вес текстолита при почти максимальной прочности. Надо ещё учитывать и его адгезию при склейке. А она хуже, чем у сосны.
Если где-то есть ошибки или неточности прошу поправить и пересчитать.
п.с.
Я не совневаюсь, глядя на фото, что вы сделаете хороший планер, но его можно сделать лучше.

Евгений_Николаевич

Исходя из механических свойств материалов сосны и стеклотекстолита, последний будет более эффективен в растянутых элементах, возможно нижняя полка? Но стенку, все таки лучше делать из дерева, хотя бы для увеличения клеевого шва.

iurka

Спасибо за развернутый расчет. Неточности, которые вижу:

1- аналогичный расчет по нижней полке лонжерона, уже не даст такой картины. Потому как, по справочникам, на растяжение текстолит- уже гораздо лучше работает. И вот финальная разница- вот что интересно.
2-высота лонжерона. Для данного конкретного планера разница в расчетной высоте лонжерона существенна- у текстолитовых полок -это 18,5мм. А у сосновых- 17,2. Это не совсем мало при 4м размахе крыла, и вносит уже свои коррективы в необходимый размер полки.

зы- написал письмо Щеголеву Алексею Валерьяновичу. Может он ответит немного о практике использования стеклотекстолита. Очень хотелось бы.

Palar
iurka:

1- аналогичный расчет по нижней полке лонжерона, уже не даст такой картины. Потому как, по справочникам, на растяжение текстолит- уже гораздо лучше работает. И вот финальная разница- вот что интересно.

Только учитывайте, что основной расчётный случай для нижней полки - сжатие при отрицательной перегрузке (примерно -3), а растяжение она в этом случае выдержит.
По второму пункту коррективы конечно будут, но на вес они мало повлияют. Опять же можно пересчитать, но я это уже делал сотни раз.

В довесок, вариант центральный стыковки консолей на двух трубках в случае, если расчётный диаметр одной трубы получается слишком большим для тонкого профиля крыла. Нервюры а местах между отверстиями под пеналы усиливаются накладками по всей высоте (размеры указаны для одной из моих моделей). Однако при размахе примерно больше 2,5 м равнопрочное тонкопрофильное трёхсекционное крыло будет заметно легче двухсекционного.

Jurgen

Ай маладца! По 2 предложениям сразу вычислили кто, где учился и ярлыки развесил. 😁

Palar:

Понятно, вы учились в кулинарном техникуме, а в книге о вкусной и здоровой пище нет основ проектирования самолётов. Тогда слушайте сюда.

А вообще, вы не туда смотрите. Основная мысль была в том, что применение текстолита удобно, технологично, не дорого. И увеличение веса есть плата за отсутствие долгих поисков сухой, мелко-прямослойной сосны достаточной длины и ее последующей обработки. У каждого свой компромисс…

Palar
Jurgen:

Ай маладца! По 2 предложениям сразу вычислили кто, где учился и ярлыки развесил. 😁
У каждого свой компромисс…

Да ладно вам, шучу я так, не обращайте внимания. Зрю в корень.
Авиаконструктор за каждую линию на чертеже должен ответ держать, а если не может объяснить почему она проходит так, а не иначе, то обязан заслуженно 3,14-люлей получить. Это правило. Конструкторское бюро не парикмахерская, после которой всё отрастает.
Авиационные конструкции страдают быстротой. Они сами по себе один большой компромисс аэродинамики, прочности, финансов, психологии, медицины и ритуальных обрядов.
Где-то читал, что в царской России существовал варварский обычай. Инженер, который спроектировал железнодорожный мост, после окончания строительства должен был стоять под этим мостом, когда по нему проезжал первый пробный паровоз с поездом. Это чтобы машинисту того паровоза веселей было. 😁

lelik
Jurgen:

долгих поисков сухой, мелко-прямослойной сосны достаточной длины

А какие проблемы сейчас с сосной (ну, кроме цены)? Да и сращивать сосенку в длину вполне себе можно, что про всякий карбон и прочий текстолит не скажешь.

PROPELLER
lelik:

А какие проблемы сейчас с сосной

Украина-таки. У нас вообще проблем нет.

iurka

Да не. Просто сосны много. Из нее двери делают, ящики для помидоров… Хорошей, авиамодельной - нету. То что продают под ее видом - та же ящико-помидорная. только попиленная на реечки.
А я когда в школьное время в моделку ходил, меня препод научил отличать правильную рейку от неправильной. Так вот, правильные- сейчас нигде не продаются.