Чертеж под полезную нагрузку 25-30 кг
разделим самолёт на монолитные элементы и начнём их увеличивать…
а потом соберём обратно…
Нет такого правила. Расчёт по прототипам из аналогичных материалов даёт зависимость ближе к квадратичной.
При увеличении масштаба вдвое площадь сечений вырастает в квадрате, а масса в кубе. Это означает, что просто увеличивая все габариты в два раза мы в итоге получаем конструкцию в 1,41 раза менее прочную, чтобы скомпенсировать прочностные показатели, сечения необходимо увеличть примерно в 3 раза, что и приводит нас тем не менее к кубической зависимости. Вы похоже с сопроматом слабо знакомы, иначе таких глупостей бы и не говорили. Пардон если обидел.
ПС. Хотя одно зерно в таких рассуждениях всетаки есть. В малых масштабах, как правило, многие элементы недогружены, что дает некую возможность для снижения технологических сечений. Хотя в сумме выигрыш небольшой, проценты…
При увеличении масштаба вдвое площадь сечений вырастает в квадрате, а масса в кубе.
Вы мост строите? У вас сечения заполнены пустотой. 😃
Посчитайте на сколько увеличится площадь оболочки.
Еслиб все только из оболочек состояло… Про это я уже писал. см. 10 пост Пс-ку. Как раз тот случай.
Вот для примера есть у меня Як-40 в 12 масштабе. Толщина потолочки на обшивку 3,5 мм, шаг шпангоутов 100 мм, вполне себе жестко. Вот попробуйте вашей логикой увеличить габариты в 12 раз, а толщину обшивки оставить прежней. Ни жесткости ни прочности не останется.
А. Я понял.
- Фюзеляж. Есть несколько силовых схем, применяемых при строительстве. Если взять полумонокок с нормальной работающей обшивкой, то достаточно сохранить шаг ячейки поддерживающих элементов и всё по прежнему продолжает успешно работать. В переводе на понятные термины: шаг шпангоута ~ 70 мм, стрингеры ~ 35, обшивка бальза 1,5 мм. Шпангоуты 3 мм бальза, стрингеры сосна 3х2 мм. Силовые лонжероны ( 4 шт. ) - бальза 8х8 мм. Принимая, что фюзеляж это цилиндр и конус, посчитайте сколько это будет весить для длины фюзеляжа 1 м и 3 м.
- Крыло, прямоугольное. Обычный набор: лонжерон ( сосна ), нервюры ( бальза ), обшивка ( бальза ). Проведите тот же эксперимент для крыла 1 м и 3 м, посчитайте во сколько возрастёт объём и вес.
Тут речь шла не о увеличении одного габарита, а о увеличении всех трех размеров.
Без значения. Увеличивайте три размера и считайте вес оболочки.
Это означает, что просто увеличивая все габариты в два раза мы в итоге получаем конструкцию в 1,41 раза менее прочную
Просто увеличивать габариты деталей при увеличения размеров самолёта бессмысленно. Если говорить об отдельных деталях или узлах , то кубическая зависимость , а для всего самолёта нужен перерасчёт нагрузок, прочности и устойчивости элементов конструкции, а часто изменение силовой схемы и материалов. Если этого не делать, тупо получите перетяжелённый самолёт. Сам принцип простого увеличения сечений не имеет смысла. Если следовать квадратично - кубическому принципу, то самым неэффективным будет самолёт больших размеров, типа А 380, поскольку подъёмная сила будет увеличиваться по квадратичному закону, а вес по кубическому. Вы переносите простые принципы расчёта отдельных деталей на весь самолёт, что в корне не верно.
Сравните настоящие самолёты. Посмотрите сколько они весят отличаясь по линейным размерам в два раза. Никакой кубическлй зависимости не обнаружите.
Большие самолеты проектируют и считают исходя из нагрузок. Учитывая материалы и технологии там достаточно мало недогруженных конструкций. Поэтому сколько надо площадь сечения столько и делают, а зависимость там сами понимаете какая. А380 как раз является самой эффективной конструкцией учитывая типовые материалы. Увеличить самолет еще в пару раз уже не получится не даст та самая зависимость.
Про одинаковое увеличение всех элементов я не говорил, только про нагруженные, коие в самолете составляют до 70% от сухой массы.
Большие самолеты проектируют и считают
Вы уже посчитали площадь и вес оболочки для мною приведенных примеров? Нет? Идите считайте, расскажете о результатах.
речь не шла о том, что надо что-то считать…
речь шла о просто тупом масштабировании…
Посмотрите сколько они весят отличаясь по линейным размерам в два раза.
они столько весят, потому что их СЧИТАЛИ именно под ЭТОТ размер…
У вас сечения заполнены пустотой.
воздухом
масса которого тоже растёт пропорционально кубу размера
Большие самолеты проектируют и считают исходя из нагрузок.
речь не шла о том, что надо что-то считать…
Примеров подтверждения кубической зависимости не поступило, что и следовало ожидать. О чём и речь. Считать надо. А если правильно считать, то получается не так, как кажется. И модели надо считать, в том числе и на прочность. Ошибка в весе конструкции готовой модели как правило не более 5% по отношению к расчётному значению, да и этот запас в расчёт закладывается. В результате получается, что модель из фанеры сосны и бальзы тяжелее пенопластовой того же размера максимум на 10 %, а то и меньше при значительно большей прочности, да и то только в первом сыром варианте. При желании вторую можно уложить в вес пенопластовой не снижая прочностных характеристик.
Недавно кто-то из ГСС ляпнул, что перетяжеление планера их самолёта на 10 % это нормально и даже 20 % ничего. Вот вам и большие самолёты.
п.с. Здесь очень много религиозных стереотипов. Многие уверены, что подъёмная сила крыла считается по закону Бернулли, а число Ре для моделей какое-то особенное и осмыслению не подлежит. В книге у Мерзликина крыло бесконечного размаха вообще имеет индуктивное сопротивление, только маленькое, потому-что скос потока. Он даже не понимает о чём пишет, хотя бы формулу посмотрел. В какой-то ветке удивились, откуда у модели экранный эффект на посадке. Да оттуда же, откуда индуктивное сопротивление крыла. Перечислять можно долго, но бесполезно, при этом ещё и спорить умудряются.
Мне не лень было, я посчитал. 😃
Цилиндр, 0,1 м диаметром, 0,5 м длиной. Площадь обшивки 0,157 кв. м. Вес обшивки из бальзы 1,5 мм, принимая усреднённый вес 150 г.\кв. м. ~24 г.
Цилиндр 0,3 м диаметром, 1,5 м длиной. Площадь обшивки 1,3837 кв. м. Вес обшивки ~208 г.
Если бы была кубическая зависимость, то во втором случае обшивка должна весить 13824 г, при квадратурной зависимости - 576 г.
😒☕
Просидел сегодня у тещи полтора часа, провел анализ самолетов схожих схем, компоновок, годов выпуска и одних и тех же конструкторских коллективов (ан-24/12, як-40/42, ту-134/154 и прочих). В итоге вышло, что зависимость по крайней мере для больших самолетов не квадратичная и не кубическая, а примерно степень 2,5. Вот она, золотая середина. Расчетов не привожу, потому как писал на бумажке, однако можете сами проверить. Методика следующая. Брал массу пустого самолета и разницу габаритов (ДхШхВ)/(ДхШхВ).
Из интересного оказалось, что наилучшую массовую эффективность имеет ан-124, у А-380 как ни странно она ниже, Ан-70 вообще какой-то отсталый (тяжелый) на уровне Ил-76, и это при условии его Т-образного оперения.
некорректно
их СЧИТАЛИ…
Вес обшивки ~208 г.
747-400 тоже бальзой 1,5 мм будем зашивать?