Ще - 2 " Щука"
Валера, те аккумуляторы, что на фото и для тестов маловаты. На программу в 7 - 8 мин надо минимум 5000, лучше 6000 мАч на 6 банок. Они каждый по 800 - 900 г будут. Так что это надо учесть в весовых расчетах.
Спасибо , Владимир , учту . Аккумуляторы будут находиться в носовой части фюзеляжа и будут выполнять роль центровочного балласта .
В общем , пока велись расчёты и проработка компоновки ,
возникла странная мысль изготовить пуансон для капотов .
Пуансон по размерам в притык
над станиной . Диаметр болвана 205 мм . И это ещё один параметр
для выбора масштаба модели . Туда же - - винты 17" дюймов совершенно
точно подходят по диаметру копийным винтам , т.е имеют Ф 43 см.
Пенопластовой болванке предпочёл деревянную , так как она даёт
возможность сильнее прижать стеклоткань к пуансону посредством резиновых бинтов .
Тестировал этот моторчик на стенде с винтом 17х8 батарея 8s .Тяга 6кг при8800об/мин 66А
Тестировал этот моторчик на стенде с винтом 17х8 батарея 8s .Тяга 6кг при8800об/мин 66А
Благодарю за информацию ! Это подтверждает мои слова …" опыт показывает ,что относиться к заявленным характеристикам моторов , регуляторов и всего остального оборудования надо с осторожностью … особенно из поднебесной ."
Сейчас нет времени самому провести тест этого двигателя , занят постройкой .
А из характеристик двигателя у Владимира , можно уже сделать вывод : При 6S этот б/к выдаст киллограм 5 тяги по оценкам Kosmos-а . Приближаемся к истине !
При пересчёте энерговооружённость будет соответствовать транспортнику .
5кг х 2/14кг =0,7 . Предупреждён , значит вооружён 😒
Изготовив шаблоны шпангоутов ,начал их выпиливать из фанеры . Фанера из тополя раза в полтора легче берёзовой , но и прочность соответственно её меньше .В некоторых нагруженных местах будут делаться накладки из берёзовой фанеры тл. 0.8 и 1.5мм . Бальза в конструкции каркаса фюзеляжа и крыла будет применяться в небольших колличествах . В основном для обшивки . А вот всё оперение будет цельнобальзовым ибо колличество балласта в носу будет зависеть именно от него . Шпангоутов необходимо выпилить в колличестве 27- штук , по-этому главным инструментом является электролобзик . Центроплан будет изготовлен , как на прототипе - зацело с фюзеляжем . Вычерчены и изготовлены корневые нервюры Профиля Р- 2 10 %
Валера здравствуй ! Не перестаешь удивлять, такие не маленькие размеры модели ! Ого ! И самолет красивый, ни чего не скажешь ! Желаю удачи !
Процесс не быстрый , а в летний период и вовсе постройка двигалась черепашьими шагами .Но вечерами можно было и “счётами постучать” .Я не случайно дал ссылку на расчёт подкосного моноплана , это чтобы была "на глазах ". “Егорыч” почти в точности повторяет схему Ще-2 , за исключением однокилевого оперения .
При уменьшении линейных размеров, площадь поверхности изменится в квадрате масштаба уменьшения , а масса в кубе.
Т.е. если прототип весил пустой 2270 то в 5.5-м масштабе модель должна весить по авиационным канонам 2270/166,375=13,643 кг. Пл-дь крыла у Ще-2 63,90 м2 , то у модели 63,9/30,25= 2,112 м2(это и коту понятно).Размышляем дальше … Максимальная взлётная масса Ще-2 3600 кг , у модели 3600/166,375=21,637 кг. 😵 21 кг это уже перебор , но в реальности это так и есть , модель сможет поднять этот вес … потому что цыфра счастливая 😒 … так как энерговооруженность останется приемлемой для взлёта . Т.е статическая тяга 12 кг (8S)/21000 гр полётного =0,55 . при этом модель ещё будет нормально летать . Полётный вес модели я буду стараться уложить в 13 кг. с энерговооружённостью = 0,9 … А вообще модель строится не для соревнований , но для души и может быть где-нибудь для показательных полётов или фестивалей .
И немного фото процесса постройки.
Стапелем будет являться алюминиевая труба тл.2 мм Ф40мм закупленная в леруа . Надо сказать , что профиль квадратного сечения был бы удобнее . Не понадобилась бы ещё одна направляющая для фиксации стапеля .
А мощность вообще будет в 4-й степени уменьшаться от масштаба прототипа . Мощность двигателя М-11Д = 125 л.с . В килловатах это 169 квт *2 =339 квт мощности двух моторов . 339квт /5.5 в 4-й степени = 339/913=0,371 квт . если снова в лошадинных силах то 0.273 л.с на всю модель в 14 кг . это получается 0,0265 квт на кило веса модели или 26 ватт … абсурд 😅. Нужна другая формула ;
N мод =2 *Nпр/ 5.5(масштаб модели ) в степени 3,5.
Мощность модели =2 *339квт/390 = 1,738 квт . В-о-о-т , теперь всё встало на свои места . Для , допустим 13 кг веса модели Ще-2 по 130 ватт мощности на один киллограм веса модели . Это есть достаточная мощность для мотопланера . А Ще-2 ни что иное , как и есть мотопланер . Представьте себе только , что при испытаниях в сельхозварианте его скорость виража равнялась 85 секундам …это на скорости 120 км/ч (33,3 м/сек) диаметр виража был 902 метра 😲 … Конечно , от дальнейших испытаний пришлось отказаться . Ще-2 так же использовался в авиашколах в качестве учебного бомбардировщика , но где они подвешивались данных пока нет . Можно будет сбрасывать через остеклённый люк бомбардира (есть на чертеже из К-Р) . Так же можно установить и открывающийся блистер на верху для удобного доступа к оборудованию (штурманский вариант)
Ранее на фото было видно три одинаковых бесколлекторника( ко всем есть 4 100 А -ных регулятора ) ,… один прозапас . Это я к тому , что есть возможность реализовать не реализованный проект Щербакова - двухфюзеляжный Ще-2 . Эдакий Твин-Ще-2 . Но это планы на будущее , если успешно будет закончена постройка начатой модели .В размахе двойной Ще-2 увеличился бы на 1 метр , т.е 4,72 м размаха …заманчиво 😋
Заготовил немного длинных реек для фюзеляжа . Много лет уж вожу за собой эти досочки безсучковые из прямослойной сосны (заготовки для полок лонжеронов реплики Г-22 30-летней давности ). Дождались они своего часа . Как там у “Любэ” : - " я рубаночком радовал досочки ,всё по праздничкам , по утрецам “… Иногда даже без дела , просто-так ,беру и пилю всякие сосновые досочки …для запаха …😌Рейки мне нужны сейчас для сопряжения шпангоутов , так как модель строится " с нуля” , а сечений фюзеляжа имеем всего 8 . Дополнительные сечения делаются с небольшим припуском для последующей подгонки . Бескомпьюторными технологиями строить сложно , но можно .А можно вообще взять готовые чертежи модели с готовыми сечениями каждого шпангоута и нервюры коих имеется сотни в инете . Однако почему-то выбираю трудный путь … Нормальные герои всегда идут в обход 😃
В обход идти, понятно,
Не очень-то легко.
Не очень-то приятно,
И очень далеко! …
Нужно изготовить 27 шпангоутов и ни одного одинакового . Силовые шпангоуты будут усиленными .
Ну, ладно , реек напилить , дело не хитрое .Хитрое , доску без сучков найти .
Шпангоуты появлялись один за одним , … и запасы фанеры таяли на глазах …
так и на крыло не хватит .😒
Иногда в обход, ближе получается !😉
Иногда в обход, ближе получается !😉
Да, что то Валерий совсем не экономит фанеры.
росто-так ,беру и пилю всякие сосновые досочки …для запаха …
Вкусно пишите! Спасибо!
Да, что то Валерий совсем не экономит фанеры.
Когда фанерный заводик под боком , жалко нету 😒 А использованная фанера только взлёткой и служила для маломерных копий …
20 лет у стенки стояла , глазки мозолила . Вот и пригодилась наконец -то. Для большой модели все многолетние резервы в ход идут . Вот бальзы на обшивку , думаю , хватит ли ? Пол -куба всякой набралось … её ж надо взлохматить 😃 потому и проект серъёзный затеян .
Координаты профиля Р-2 10% нашлись даже в книге (есть и из интернета )
Я изготовил пару корневых профилей из фанеры и приступил к формированию основного силового шпангоута .
Решение способа крепления консолей пришло не сразу .Выбирал из нескольких вариантов . Шпангоут склеен из
3-х слоёв фанеры и имеет толщину 10 мм . Я никак не мог согласиться с его большим весом . Рассчитав действующие силы на него
, постепенно его облегчил .
вот первоначальный его вид .
Весы мои любимые , мои земляки
Продолжаю счётами щёлкать …
Посадочная скорость (для посадочной массы самолета), км/ч:
где mпос– масса самолета при посадке, кг;S– площадь крыла, м2;
Cупос– коэффициент подъемной силы при посадке.
Имеем mпос= 15 кг, Sкр= 2.11м2,Cупос=Cу mах пос= 1,4
Тогда посадочная скорость у модели будет 30 км/ч .
и 25.6 км/ч при коэффициенте подъёмной силы равном 2., т.е с выпущенными закрылками .
Это лишь примерный расчёт с завышенными значениями подъёмной силы крыла .
Но мне видится , это так и есть .
А между делом смастерил не сложный стапель . Он состоит из основной алюминиевой трубы Ф40мм и вспомогательной Ф22 мм . Фиксируется весь стапель деревянными накладками со стяжными болтами . Расстояние между центрами диаметров труб 110мм .
Центральный шпангоут формируется …
Эффективность горизонтального оперения определяется величиной коэффициента статического момента площади горизонтального оперения
Aг о = Sг оLг о / Sкрb САХ, величина которого должна составлять 0,45 - 0,5. Если его величина будет меньше, рекомендуется для получения удовлетворительных характеристик продольной устойчивости увеличить площадь или плечо горизонтального оперения. Для копии это не приемлемо , для полукопии можно и увеличить слегка . Визуально мне казалось ,что продольной устойчивости достаточно . Надо рассеять свои сомнения .
САХ крыла =0.57м
L г.о = 1.55 м
Sг.о = 0.34 дм/2
Sкр = 2.11 м/2
Аг.о = 0.34*1.55/2.11*0.57= 0.44
Ну , что ж ,достаточно , но уже на пределе .
Существует график продольной устойчивости в книге
Р.Вилле . Я обычно пользуюсь им .
Прежде чем установить главный силовой шпангоут в конструкцию фюзеляжа
необходимо прикрепить к нему все узлы навески подкоса и крыла .
Сначала изготовил из Д16Т кронштейны навеса подкоса с нижней стороны .
Для этого было высчитано усилие приложенное к нему при перегрузках G=6
Узлы должны держать тройную эксплуатационную нагрузку . На узлы подкоса при
6-ти кратной перегрузке действует сила 65 кг ., умножим на 3 (коэффиц. безопасности для соединений ), = 195кг
Дюраль Д16Т на разрыв держит до 45 кг/мм2 . …
195/45=4,3мм/2
У меня 1.5 мм (тл.) дюраль с проушиной шириной 4 мм . =6 мм/2
Их будет две накладки , по этому 12 мм /2 . То есть прочности предостаточно .Достаточно то достаточно , но проушина считается не на разрыв а на срез .На срез дюраль держит 28 кг . 195/28=6,9 … Нормаль…
Мне почему-то кажется что для радиоуправляемой модели 0,44 - это очень нормально.
Надо рассеять свои сомнения
В таких случаях (для копий) всегда работало - небольшое смещение ЦТ вперед с одновременным увеличением деградации в пределах 0,5…0,8 градуса.
Мне почему-то кажется что для радиоуправляемой модели 0,44 - это очень нормально.
В принципе, да! Вопрос в скоростных режимах пилотирования. Для тихоходов предпочтительнее повышение устойчивости.
Расчет распределенной нагрузки по размаху крыла
Величина распределенной нагрузки определяется по формуле:
q = nэ(Gвзл - Gкр) / lкр
где nэ - эксплуатационная перегрузка
Gвзл - взлетный вес
Gкр - вес крыла
lкр - размах крыла
В моём случае :
q = 6 *(15кг - 3кг ) / 3,72 м= 19,354 кг / м =19,35
Теперь можно узнать какова перерезывающая сила в сечениях крыла
Для начала определим сечения для которых будем проводить расчеты.
Вполне достаточно будет 4 сечений :
Сечение 1 - половина расстояния от конца крыла до точки крепления подкоса,
сечение 2 - точка крепления подкоса,
сечение 3 - половина расстояния между точкой крепления подкоса и точкой крепления крыла,
сечение 4 - точка крепления крыла.
Соответственно точка 0 - начало отсчета.
Расстояния от точки отсчета (сечение 0) до соответствующих сечений крыла составляют:
l1 = 0,63 м
l2 = 1,26 м
l3 = 1,45 м
l4 = 1,63 м
Определение перерезывающих сил в сечениях крыла :
На отрезке сечений 0 - 2 перерезывающие силы расчитываются как для свободнонесущего крыла по формуле: Q = ql где:
q - значение распределенной нагрузки
l - координата сечения .
Перерезывающая сила в сечении 1: Q1 = 19,354 х 0,63 = 12,2 кг
Перерезывающая сила в сечении 2: Q2 = 19,354 х 1,26= 24,381 кг .
На отрезке сечений 2 -4 учитывается влияние подкоса на величину перерезывающих сил: Q = ql - (ql2 к / 2lп)
где:
lк - длина консоли (от точки крепления крыла (сечение 4) до конца крыла (сечение 0))
lп - длина участка от точки крепления крыла (сечение 4) до точки крепления подкоса (сечение 2)
В моём случае:
lк = 1,63 м
lп = 1,26 м
Тогда: Перерезывающая сила в сечении 3:
Q3 = 19,354 х 1,45 - (19,354 х 1,642 / 2 x 1,26)= 28.06 - 20. 4 кг = 7.66 кг . Это сечение знаете где ?.. На уровне оси двигателя .Стало быть самая большая перерезывающая сила находится (ясен день ) на креплении подкоса к крылу =24,381 кг
Кронштейны крепления нижней части подкоса к силовому шпангоуту приклёпаны на прочную алюминиевую проволоку
aluminium-guide.ru/mexanicheskie-svojstva-alyumini…
Предел прочности на растяжение у технического алюминия колеблется в 13-16 кг/мм2 и на срез до 10 кг/мм2
У металлов обычно отношение прочности на срез к прочности на растяжение = 0,6 . Хочу узнать усилие на срез заклёпок удерживающих кронштейн крепления подкоса . Заклёпки имеют Ф 3 мм в колличестве 4 шт. Итак нам нужно сдержать усилие в 195 кг . Диаметр заклёпки 3 мм = 7 мм2 в сечении .
7мм2х10кг/мм=70 кг .
Четыре заклёпки выдержат на срез 280 кг . Достаточно . Я намеренно не поставил четвёртую заклёпку(до окончания расчёта ) , чтобы на её место установить стальной болт М3 … для надёжности . Но скорее тополинная фанера сомнётся , чем срежутся заклёпки . Все соединения нужно стремиться делать равнопрочными , во всяком случае к этому стремлюсь . А выдержит ли шпангоут ? … А вот шпангоут должен держать на разрыв свою эксплуатационную перегрузку с 1,5 коэффициентом безопасности . 65 кг * 1.5 =97,5кг . …97,5 *2 = 195 кг . Нижняя часть силового шпангоута должна выдержать на разрыв 195 кг .
Сечение в том месте у шпангоута 13*11 мм=143 мм2.
Чем мне нравится тополь , тем что разница у него на сжатие и растяжение минимальна , т.е 4 на сжатие и на растяжение 5 кг/мм2 . …
5 кг/мм2 х 143мм2 =715 кг .
Если учесть , что усилие от подкосов прилагается к шпангоуту под углом, то часть нагрузки возьмут на себя боковины . Зачем эти лишние миллиметры сечения ? Для устойчивости шпангоута , он будет работать ещё и на сжатие при грубых посадках . А грубые посадки Ще-2 на себе тоже испытывал
Приветствую, Валерий!
Спасибо огромное за тему. Если бы я захотел строить советский транспортник, то выбрал бы именно этот прототип. Этот самолет удивительно гармоничный и красивый. Легкость его обводов говорит о большом вкусе конструктора. Так же рад тому, что на этот раз выбран большой размер позволяющий наиболее полно раскрыться вашему таланту! А ваши теоретические расчеты выше всяких похвал - учат правильному подходу к строительству моделей. Желаю удачи в постройке!
Расчёты расчётами , но и дело надо двигать . Расчёты помогают принятию решений . Долго не мог придти к единому мнению по креплению консолей к центроплану . Столько решений было прорисовано и всё-таки вернулся к тому от чего ушёл . А ушёл я от простого пенального способа … И силовой шпангоут наконец стал преображаться , продвигаясь к своему законченному виду . Пенал и штырь , что может быть ещё проще . Почему именно пенальное соединение ? …- поскольку практически я летаю в одиночку , то собирать модель в поле будет удобно . Вставил консоль в центроплан и зафиксировал , вставил другую консоль и вот крыло уже собрано и штырю остаётся только удержать 2-х киллограммовую консольна на весу , пока не будут подсоединены подкосы . После пересчёта изгибающего момента крыла было очевидно , что в месте соединения консоли к центроплану он минимален и его не стоило брать в расчёт . А раз так , то и штырь не стоит делать силовым . Вся жизнь этого самолёта висит на подкосах . Пенал образуют две фанерные накладки тл. 0.8 мм , а штырь выполнен из осины с последующей оклейкой той же фанерой . В этот самый момент закладывается поперечное V крыла , очень важный момент .
Валера, поздравляю с новым проектом! Подписываюсь на тему! Буду учиться))
Для правильного выставления угла V необходимо было изготовить лонжероны крыла и прикрепив к ним штыри,установить в пеналы силового шпангоута . Но сначала высчитаем толщину полок лонжерона . Я воспользовался несколькими методами .
- Программой
- Свой метод
- По ссылке для СЛА
Если первые два дали примерно одинаковые результаты , то 3-й отличен был от них почти в 2 раза
Самый главный размер в лонжероне , который необходимо высчитать , есть сечение верхней полки в месте присоединения подкоса . В третьем способе он равен 1.9 см2( так как расчёт вёлся для прямоугольного крыла без сужения )
В первых двух примерно равен 1 см2.
Тем не менее выкладываю этот расчёт ( лишь для примера ) .
Определение изгибающих моментов в сечениях крыла .
На отрезке сечений 0 - 2 изгибающие моменты расчитываются как для свободнонесущего крыла по формуле:
Mизг = ql2(кв) / 2
где:
q - значение распределенной нагрузки
l - координата сечения
В нашем примере:
Изгибающий момент в сечении 1: Mизг 1 = 19,354кг х 0,63 м2/ 2 = 3,84 кгм
Изгибающий момент в сечении 2: Mизг 2 = 19,354кг х 1,26 м2 / 2 = 15,36 кгм
На отрезке сечений 2 -4 учитывается влияние подкоса на величину изгибающих моментов:
Mизг = ql2(кв) - (ql2(кв) к / 2lп)lс
где:
lк - длина консоли (от точки крепления крыла (сечение 4) до конца крыла (сечение 0)
lп - длина участка от точки крепления крыла (сечение 4) до точки крепления подкоса (сечение 2)
lс - длина участка от точки крепления подкоса (сечение 2) до точки расчетного сечения
В моём случае:
lк = 1,63м
lп = 1,26м
lс 3 = 1,45 - 1,26 = 0,19 м
lс 4 = 1,63 - 1,26 = 0,37 м
Изгибающий момент в сечении 3: Mизг 3 = (19,354 х 1,45 2(кв) / 2) - (19,354 х 1,63 2 (кв)/2 x 1,26) x 0,19 =20,34-3,87= 16,47 кгм
Изгибающий момент в сечении 4: Mизг 4 = (19,354 х 1,63 2(кв) / 2) - ( 19,354 х 1,63 2 (кв)/2 x 0,37) х 0,37 = 25,71 -25,71 = 0 кгм
Площади сечения полок лонжерона определяются по формуле:
Для растягиваемых полок (нижних) Sраст = Mизгf / H бв раст
Для сжимаемых полок (нижних) Sсж = Mизгf / H бв сж
где:
Mизг - изгибающий момент
f - коэффициент безопасности
H - средняя высота лонжерона,
Для модели Ще-2 :
H1 = 0,028 м
Н2 = 0,036 м
Н3 = 0,0 44 м
Н4 = 0,056 м
бв раст = 8,3 кг / мм2
бв сж = 3,5 кг/мм2 (для полок лонжерона из сосны)
Для сечения 1:
Sраст = 3,84 x 1,5 / 0,028 x 8,3 = 25мм2
Sсж = 3,84 х 1,5 / 0,028 х 3,5 = 58 мм2
Для сечения 2:
Sраст =15,36 x 1,5 / 0,036 x 8,3 =72 мм2
Sсж = 15,36 х1,5/ 0,036 х 3,5 = 190 мм2
Для сечения 3:
Sраст = 16,47 x 1,5 / 0,044 x 8,3 = 66 мм2
Sсж = 16,47 х 1,5 / 0,044 х 3,5 = 155 мм2
Для сечения 4 расчет вести не имеет смысла, так как Mизг =0
Вот ещё что : если в этом расчёте не применять коэффициент безопасности 1,5 , то значения всех трёх методов совпадают .
Я воспользовался первыми двумя и изготовил полки лонжеронов из прямослойной сосны основным сечение 11 х 10 мм2 с усилением в месте соединения с подкосом накладками липовых реек тл. 10 х 4 мм2 (для верхних полок лонжерона)
Для своих моделей делаю верхние и нижние полки лонжерона одинаковыми .
И небольшая фотосессия
Стержни и пеналы изготовлены следующим образом :
…у нас все делом заняты…
Прекрасно!Валер,твои расчёты на прочность просто поражают!Этож сколько веса можно съэкономить!Как пилот,просто падаю на колено!Виват тебе дружище!!
Определение усилия, действующего на узел крепления крыла
Усилие, действующее на узел крепления крыла определяется по формуле: Pкр = (qlк / 2lп)(1- 2lп / lк) где:
q - значение распределенной нагрузки
lк - длина консоли (от точки крепления крыла (сечение 4) до конца крыла (сечение 0)
lп - длина участка от точки крепления крыла (сечение 4) до точки крепления подкоса (сечение 2)
В нашем случае :
q = 19,354 кг/м
lк = 1,63 м
lп = 1,26 м
Pкр = (19,354 x 1,63 / 2 x 1,26)(1 - 2 x 1,26 / 1,63) = 12,51 х 0,54 = 6,76кг
Строительство продолжается …
Изготовив стержни лонжерона , наклеил на них сосновые полки сечением 11 х10 мм сужаюшиеся от крепления подкоса к законцовкам до 3 х 10 мм . Весит одна полка в среднем 63 - 65 гр . Стержни - штыри весят по 22 гр . Место вклейки стержня зашито с обоих сторон фанерой 0,8 мм . Лонжероны выставлены относительно силового шпангоута по углу V = 4 град. . Для точной проверки угла натягивается суровая нить от законцовки к законцовке . Над центром шпангоута она проходит в 8-ми сантиметрах .
