Лонжероны и соединительные элементы больших планеров 2
Обязательно делать именно так? А если монолитный центроплан со съемными ушами, тогда один сильно нагруженный штырь и пеналы заменяется на два мало нагруженных = выигрышь в весе, нет? Но при установке в фюзеляж под крыло придется сделать вырез с обтекателями. На внешнем виде может вовсе не сказаться.
Мнэээээ…
Я вам что хочу сказать, коллеги…
Если речь идёт о больших планерах, то штырь как правило является составной частью крыла, вернее - лонжерона. В этом случае в фюзеляже ставится пенал, длина штырей выбирается такой, что бы их концы опирались на фюзеляж с противоположной стороны.
Штыри делаются или вилкой ( fork ) или “на закладку” ( key ).
Фиксация - 1\2 болта на вылет через пенал\штыри.
Всё остальное - от лукавого. Съёмный штырь даёт крайне сомнительное удобство в транспорте и жутчайший гемор с прочностью и конструкцией.
Нужно подогнать 4 элемента: штырь и три пенала. Без люфта, с плотной посадкой.
Нужно обеспечить прочность узла пенал\лонжерон в корне крыла, в самом нагруженном месте.
Нужно обеспечить соосность и угол вЭ с этой всей трахомудией.
Задумайтесь, стоит оно того?
Вот тут описывается. По картинкам многое понятно
www.mfvsz.ch/downloads/tragflaechensteckung.pdf
На второй картинке навесы настоящего планера. Стрелками показаны штыри, которые соприкасаются с фюзом. Остальное висит само по себе
Если речь идёт о больших планерах, то штырь как правило является составной частью крыла, вернее - лонжерона. В этом случае в фюзеляже ставится пенал, длина штырей выбирается такой, что бы их концы опирались на фюзеляж с противоположной стороны
Вариант, используемый на настоящих планерах и очень больших копиях
Реально, я нашел такое решение на размахе 8-9метров. Наверное здесь все фиксирется центральным болтом.
У меня-же задача поскромнее, М 1:4; размах 4,5 м. Хотя, вариант возможный, удлиняет транспортный размер консоли на 150мм.
А для обеспечения хотя бы минимального поперечного V в 1.5 градуса, высота соединительного элемента уменьшается вдвое.
А если просто научиться формовать штыри с изгибом? На пенопластовый цилиндр накатать угля, сунуть в матричку… Матрица то простейшая… Вот фотки с групс-а… Только запечь их точно надо- вещь силовая.
Хотелось бы сделать соединительный элемент с уже заложенным углом. Но возникает вопрос жесткости фюзеляжа в этом нагруженном месте. Обычно соединительный элемент вставляется в пенал, вклееный в фюзеляж. Этот пенал и обеспечивает жесткость в этом месте фюзеляжа, передает нагрузку на крыло, и как бы служит распоркой между бортами, а также фиксирует положение соединительного элемента. В общем кажется нерациональным отказываться от такого полезного конструктивного элемента, как пенал внутри фюзеляжа
Вопрос не в штыре, а в пенале. Как сделать надежный пенал под “кривой” штырь, который можно было бы вставлять и вынимать для транспортировки?
У меня это реализовано так: ( планер GROB G102, размах 3500)
Можно применить более простую и технологичную конструкцию. Основные достоинства - простота изготовления и снижение веса штыря. На нижней поверхности внешнего конца штыря делается горизонтальная площадка со ступенькой ограничивающей смещение и заклинивание штыря. Такая же небольшая горизонтальная площадка, но без ступеньки делается на нижней поверхности пенала в районе бортовой нервюры. Эти площадки воспринимают нагрузку и исключают необходимость подгонки клина. Вертикальные белые линии на рисунке показывают границы горизонтальных площадок на нижней поверхности штыря.Точность изготовления и прочность нужны только в этих местах. Пенал выполняет роль направляющего элемента при вставке штыря в крыло. Конструкции штыря и пенала могут быть любые.
Очень интересное, но довольно сложное решение.
Без коментариев трудно понять как это работает.
Попробую догадаться:
- решение несиметричное;
- консоли расположены на разной высоте;
- соединительных стержней два и они имеют разную геометрию;
- каждый стержень в фюзеляже защемлен в трех точках (мощная корневая нервюра в приливе, заклепка в верхней части пенала и нижняя стенка пенала).
Если я угадал, то такой конструкцией, вобщем все вопросы решены.
В этом случае видится более логичным решение из 8 поста, с добавлением одного фиксирующего элемента (может быть в виде болта или шплинта) в верху пенала по оси симметрии.
[ATTACH]783327[/ATTA
Та не, там всё довольно просто. Ведь узел собирается вне крыла, вымеряется-подгоняется и уже потом монтируется в лонжерон при сборке.
Геморра меньше, чем с клиновидным и точно подогнанным пеналом в крыле.
По фиксации штыря.
Закладную с гайкой или маму под шплинт нужно предусмотреть сразу при формовке.
Можно применить более простую и технологичную конструкцию
Простое и логичное решение. Непонятно по поводу горизонтальных площадок. Если для фиксирования штыря, то по моему он и так никуда не сдвинется в таком пенале. Ну а уменьшение высоты сечения можно компенсировать задав заранее более широкую полку штыря.
Спасибо за идеи и посказки. Да, как то про усложнения конусных пеналов и сложного штыря не подумал.
Надо еще посоображать.
Непонятно по поводу горизонтальных площадок.
Площадки желательно сделать для уменьшения вертикальных люфтов в паре штырь-пенал (нервюра) и упрощения изготовления. Они позволяют крылу немного сдвигаться вдоль штыря без потери контакта с опорой и нет необходимости точно подгонять клин. По принципу действия конструкция подобна стыковке крыльев настоящих планеров только с одной соединительной балкой (штырём). Там точность стыковки панелей крыла обеспечивается штырьками на концах лонжеронов, роль которых в данном случае выполняет спрямлённая концевая часть клиновой вставки.
Ни рисунке видно, что штырь (выделенный жёлтым контуром) может иметь небольшой осевой люфт без потери контакта с нервюрой, в этом случае пенал нужен только как направляющий элемент и его можно делать с большим зазором по отношению к штырю. Никаких фиксирующих болтов не требуется.
А мне кажется, что в любом случае необходимо фиксировать консоли скажем стяжками, пружиной, резиной, резьбой. Это и обеспечит постоянный натяг конусного штыря в конусном пенале.
Павел, это я к тому, что устройство этих площадок, в разы увеличит сложность изготовления штырей (толщина угольной полки штыря, по расчету, всего 1.5 мм). Неужели будет возможно просто сделать эту горизонтальную площадку, выравнивая конус напильником?
Очень нравится, что пенал внутри фюзеляжа будет иметь простую форму.
И еще очень нравится, что штырь по верней поверхости, полностью прямой.
Попробую нарисовать в натуральную величину.
А мне кажется, что в любом случае необходимо фиксировать консоли скажем стяжками, пружиной, резиной,
Естественно для консолей нужна стяжка, поэтому консоли должны иметь возможность немного смещаться вдоль штыря, хотя бы на 1-1,5 мм для устранения зазора с бортом фюзеляжа. Концевые части штыря в районе опоры на нервюры нагружены только перпендикулярной штырю силой, изгибающего момента там нет, соответственно материал штыря будет работать только на срез и смятие, карбон там не нужен.
Штырь делается прямоугольного сечения, поэтому никаких технологических проблем нет. Верхняя плоская поверхность базовая и все размеры от неё легко контролируются. Конструкция штыря может быть любая, например деревянный брус из переклея твёрдых пород, дерево с усилением карбоном, переклей фанеры и листов металла в пакете со стяжкой, полностью композитный из карбона. Всё зависит от предполагаемой нагрузки и максимально возможного сечения штыря.
Фиксация - 1\2 болта на вылет через пенал\штыри.
Согласен на 100%. Соединение простое и очень надежное.
Вот еще один вариант 20-30 летней давности:
Было 2 таких планера - один с наборным крылом, другой с пенопластовым, зашитым бальзой со стеклом. С наборным вроде бы еще летал года 3 назад в Серпухове. У обоих - лонжерн - дюралевая труба. В трубу вставлялся цылиндрический штырь, дальше все понятно. Штырь фиксировался как в крыле, так и в фюзеляже винтом дюралевым с головкой "в потай"м4. Эо из планера погибшего на ЧР кажется в 85году (при динамостарте с лебедки - оторвало киль со стабильником). К узлу крепления крыльев ни на одном планере притензий небыло.
З.Ы. на фотке видно - внутри “пеналов” - есть еще 1 “штырь”, плотно входящий внутрь основного трубчатого штыря для предотвращения смятия торца штыря от перегрузок. Могу фотки самих планеров найти.
Возвращаясь к теме. Вариант, который видел на планерах и больших копиях.
Два штыря, каждый вклеивается в консоль, проходит сквозь оба отверстия в приливах фюзеляжа и металлическим штырьком (на кончике штыря) входит в бобышку в противоположной консоли. Оба штыря фиксируются между собой и несущим элементом центральным болтом по оси фюзеляжа.
Конструкцию этого варианта не нашел. Попытался самостоятельно порисовать.
Приблизительный эскиз. Прошу прощения за качество.
Единственно, что толщина полки штыря - расчетная 1.6мм, приму 2.0мм. Штыри изогнутые под 3 градуса.
Штыри одинаковые, ядро штыря думаю, сделать деревянным, поскольку есть ослабляющие отверстия.
Элементами, передающие нагрузки являются: в фюзеляже - корневые нервюры в приливах и несущий элемент внутри (силовой шпангоут или пенал);
в консоли: корневая нервюра, бобышка и далее деревянная стенка лонжерона, внутри сердечника стенки из пенопласта обернутая стеклом, полки угольные.
Конструкция лонжерона почти как на Супре у Маэстро плюс тонкая деревянная стенка, одним концом вклееная в соединительный штырь.
Прошу, уважаемых коллег высказать дополнения, изменения, уточнения по этому варианту
Хитрая конструкция.😃 Но у Мерзликина есть варианты попроще.
Вот еще один вариант 20-30 летней давности:
ты где это откапал?
Продолжаем изобретать велосипед. Мерзликин, при всем уважении, не подходит.
Вобщем перерыл, что смог и по ссылкам походил. Проработаных в деталях решений не нашел. Сложился такой собирательный образ, попробую изложить.
Концепция: Крыло композитное на пенопластовом сердечнике. Сборка планера, его три части: 2 консоли и фюзеляж, в единое целое выполняется за счет продолжения лонжеронов - наконечников.
Наконечники имеют конструкцию карбоновых колпачков надетых на стенку лонжерона и сверху и снизу закрыты полками. Имеют конусность в двух плоскостях.
Стенка лонжерона состоит из пенопластового ядра и вставленой в него деревянной рейки, эта конструкция завернута в 3 слоя стеклоткани . Полки выполняются в последнюю очередь - из однонаправленного уголного волокна.
Наконечники, в общем-то консоли, фиксируются в корневых нервюрах приливов и ценральным болтом.
Можно посмотреть на эскизе Вариант 2.
Здесь уже не предусматриваю фиксировать в противоположной консоли посредством металлического штырька.