Ще - 2 " Щука"
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 .
Определение усилия, действующего на подкос крыла и узлы крепления
Сила, действующая на подкос крыла определяется по формуле: Pп = ql2(кв)к/ 2lп sin в
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)
sin в - синус угла между лонжероном и подкосом
Для модели :
q = 19,354 кг/м
lк = 1,63 м
lп = 0,37 м
sin в = 0,3097 (23 град. )
В нашем случае :
Pп = 19,354 x 1,632 / 2 x 0,37 x 0,3097 = 51,4 / 0,23 = 223,48 кг
Определение площади сечения подкоса крыла.
Потребная площадь сечения подкоса определяется по формуле:
Sп = Pпf / бв
где:
Pп - сила, действующая на подкос крыла
f - коэффициент безопасности
бв - нормальное напряжение растяжения и сжатия
В нашем примере:
Pп = 223,48 кг
f = 3
бв = 4,5 для берёзы
Sп = 223,48 х 3 / 4,5 =149 мм2
В небольшом помещении полный размах помещался лишь вдоль , по-этому вынес сборку за пределы мастерской , чтобы оценить размер будущей модели . Там он (размах) уже не казался таким большим …😦
Установил между полками лонжеронов липовые бобышки для крепления кронштейнов подкоса крыла .Так же в этом месте верхние полки подкреплены липовыми накладками сеч.10х4мм и всё обшито с обоих сторон фанерными накладками тл. 0.8мм
Уважвемый Валерий! Прекрасный аналог, нет слов. Вопрос возникает по ходу ознакомления с процессом изготовления. В подкосных крыльях высокопланов, как правило, расположение крыла, фиксация и стабильность исходных геометрических параметров обеспечивается: в горизонтальной плоскости двумя шарнирными креплениями к основному и вспомогательному лонжерону силовых узлов фюзеляжа; в вертикальной плоскости жестким подкосом, воспринимающим маховые нагрузки и имеющем тоже два шарнирных крепления на крыле и фюзеляже. Таким образом получается жеская пространственная 4-х вершинная структура (почти кристалл алмаза;)) обеспечивающая эксплуатационную жесткость и одновременно простоту монтажа и настроек. Заметил, что вы консоли собираетесь стыковать с фюзеляжем на фанерных штырях (разъемах) планерного типа. Вопрос, почему ушли от классического решения?
Вопрос, почему ушли от классического решения?
Хороший вопрос , Иосиф! постараюсь ответить .
Как уже говорилось , штыревое соединение консолей с фюзеляжем принято для удобства эксплуатации . На дюралевую трубу навешивать подкосное крыло и ставить бутафорные подкосы не рентабельно … нет в наличии трубы и не наш это метод 😒. Хотя и он просчитывался мной . Для модели достаточно было бы трубки Д16Т Ф 30мм и толщиной стенки 0,7-0,8 мм .
Я уже почти принял решение навешивать консоли на дюралевые кронштейны на верхней и нижней полке лонжерона , но при сборке в полевых условиях это сущее наказание совмещать их в одиночку (и при ветре) длинным болтом или штырём , как это практиковалось на небольших моих копиях . И для такого соединения необходима небольшая щель между консолью и центропланом ,что не отвечает копийности .Путь моих мыслей хорошо прослеживается в фото изготовления силового шпангоута . Торцевые стенки центроплана в нём были не убраны , пока не было принято конечного решения - соединять на штыри , хотя и при этом способе страдает копийность - видна головка фиксирующего болта (замажем мастикой ) .А поскольку для меня не чужд класс радиопланеров
то и не чуждо пенально-штыревое крепление .
Вот ещё о чём я ещё не упомянул , - у Ще-2 не было вспомогательного лонжерона. Повторяя конструктив прототипа , я так же не буду его воспроизводить . И ещё,прошу прощения - не упомянул в расчётах , что соединение консоли крыла на штыре и на шарнире имеет различие . А именно : штыревое соединение есть соединение с защемлением и воспринимает изгибающий момент , в то время , как шарнирное соединение остаётся в нуле .
im0-tub-ru.yandex.net/i?id=d55e92ea28e6e56c139caf5…
…(На досуге вычисляю представляющие интерес для меня значения )
Определение числа Рейнольдса для режима максимальной скорости
Значение числа Рейнольдса определяется по формуле: Re = VmaxbСАХ / 1,45 х10-5(степень)
где Vmax - максимальная скорость полета.
Ее в первом приближении можно принять равной 70-90км/ч.
bСАХ - хорда крыла
В нашем примере:
Re = 90 x 0,57 / 1,45 х10-5 = 35,37 x 10-5= 3,537 х 10 -6(степень)
Коэффициент подъёмной силы
Cy а = 207Gвзл / SкрV 2(кв.)
В нашем примере:
Cy а = 207 x 15 / 2.1 х V2(кв) = 3105/2.1 х V2(кв.)
При 30 км/ч = 1,64
40 км/ч = 0,92
50 км/ч = 0,59
60 км/ч = 0,4
70 км/ч = 0,3
80 км/ч = 0,23
Уточняем значение скорости сваливания
Vсв = (207 Gвзл / Cya max Sкр) 0,5(степень)т.е квадратный корень
Подставляем значения
Gвзл = 15 кг, Cya max =1,64
Sкр = 2,1 м
Vсв = (207 х 15 / 1,64 х 2,1)0,5= 29,78 км/ч
…
Ще-2 не было вспомогательного лонжерона.
Спасибо за пояснения. К сожалению не знаю конструкцию прототипа, что вызывает еще больше вопросов. Буду искать первоисточники. Вам удачи!
😃:)Валера - ДРУЖИЩЕ - С ДНЁМ РОЖДЕНИЯ ТЕБЯ!!! Кавказского долголетия - здоровья - удачи … !!!😃😃
Валера, присоединяюсь к поздравлениям! Счастья, успехов, новых проектов, красивых полетов!
Всех благ и еще большк!
Поздравляю с днем рождения! Здоровья, успехов, новых творческих идей, благополучия в доме.
Спасибо , Братцы !!!
А давайте я покажу вам в честь такого случая свою главную " модель" своей жизни . Я его построил с Владимиром Семенько ровно 30 лет назад …
А кто кино снимал?
А кто кино снимал?
Проезжавшие киношники увидели наши полёты и сняли на плёнку . Копию плёнки с монтажом потом передали нам .
Присоединяюсь к поздравлениям,и желаю всего хорошего,примерно в одно и тоже время (1991) году я поднимал свой первый мотодельтаплан,как молоды мы были!
Привет Валера! С днём рождения тебя, творческого настроения и успехов! И спасибо тебе за тему, за новую постройку. Очень интересно, буду следить, учиться, подсматривать и напитываться энергетикой, так глядишь и на коленках начну строить, хотя как той комедии… Шурик это не наш метод… Все же нужна мастерская, а пока будем смотреть и болеть за тебя. Удачи.
Валера, с Днем Рождения ! Крепкого здоровья тебе на долгие годы ! Всего наилучшего, да на каждый день !😃
Очень позитивное и красивое видео! С Днем Рождения!