бальза, что это такое?
Можно для опоздавших: а в наше время есть смысл в фольге? Реально прочность/жесткость к весу у такого конструктива хороша?
Или если тот-же лобок лобик крыла обычной кевларовой тряпкой сравнимого весу зашить - характеристики будут выше?
Металлическая модель и есть антенна.
Ой нет.
Можно для опоздавших: а в наше время есть смысл в фольге? Реально прочность/жесткость к весу у такого конструктива хороша?
Или если тот-желобоклобик крыла обычной кевларовой тряпкой сравнимого весу зашить - характеристики будут выше?
Думаю что нет, ведь фольга только для прямых и трапециевидных крыльев. Прочность и жёсткость бешеная+правильно сделанное крыло не меняет своих характеристик от времени. А вот ремонту практически не подлежали. Крылья “закрытые” лет 20-25 до сих пор, как новые. Не поводок, не прочих гадостей. По весу могу сказать, что кв. дм. крыла у меня получался 5-5.6 гр. Всё зависело от бальсы.
Парни! Тема закрывается! 😃 Все сюда!!! 😃 😃 😃
фольгу мы клеили на БФ-2. Клеили под вакуумом с прогревом.
Опишите, пожалуйста, всю технологию по этапам.
наше время есть смысл в фольге?
Если нужно абсолютно жёсткое крыло, то вполне.
Всё зависело от бальсы.
Тяжелее 0,1 брать нельзя.
Опишите, пожалуйста, всю технологию по этапам.
Тяжелее 0,1 брать нельзя.
Не вопрос.
- Обезжириваем фольгу при помощи бензина и “Фейри”. Знал людей которые травили фольгу кислотой, но считаю это лишним.
- Клей БФ-2 разводим спиртом до жидкого состояния.
- Наносим по два слоя клея на фольгу и бальсу . Наносим поролоном, хорошенько его напитав клеем. Так получалось нанести ровный слой по всей плоскости.
- Бальсу прошкуривали после каждого нанесения и высыхания клея.
- На пластину фольгированного гетинакса натягивали лавсан и сверху укладывали бутерброд. Фольга в низу, бальса сверху. Бутерброд крепили скотчем для фиксации.
- Накрываем бутерброд толстой стеклотканью (1-1,2 мм.).
- Всё укрывалось виниловой плёнкой и по краю плёнка проклеивалась виниловой изолентой.
- Далее вся конструкция помещалась на прогретый (90 гр. С) термостол и закрывалась сверху спальником, для нормализации температуры. Спальник заранее также
прогревался до температуры термостола. - Далее вакуум и 20-25 мин. прогрева.
- Подводные камни: Надо подобрать температуру и время, мало-плохо припечёте, много-фольга пойдёт волной…Так же советую сразу взять много клея из одной бочки и с
ним работать. Так как клей из разных партий и работает по разному.
Делали панели и из 0,12, проблем не было, только тяжелые получались)))
Клей БФ-2 разрабатывался для авиационной промышленности, заменяет иногда сварку и клёпку. При склеивании металлов между собой рекомендуется более высокая температура - порядка 140-150 градусов. Хорош ещё тем, что при склеивании его сначала просушивают, а уже потом прижимают детали и нагревают под давлением. Классный клей и описанная технология тоже супер. Интересно, а никто не пробовал клеить на спрей-клей 3М 90 (суперпрочный), чтобы не заморачиваться с вакуумом и нагревом? Клей этот стоит у нас 1230 руб. флакон 500 мл, но и расход минимален. Я пробовал клеить алюминиевую (не дюралевую) фольгу на ПВХ клеем 3М 77. В принципе держит, но при желании можно фольгу и оторвать. По бальзе наверняка результат будет лучше, если брызгать на фольгу, то впитается в бальзу минимально.
Не любое дерево выигрывает…А может и вообще никакое. Не хочу сейчас копать справочники, да и металлы бывают разные. Вспомните историю авиации, особенно период ВОВ. Для того, чтобы облегчить конструкцию, А.С. Яковлев на самолёте Як-3 применил металлический лонжерон. Не думаю, что это было в ущерб прочности. А в весе выиграл кажется 80 кг. С.А. Лавочкин строил свои Ла-5 и Ла-7 тоже из дерева, что не есть хорошо, к тому же переклей из фанеры (дельтадревесина очень тяжёлый материал). В то время массовость и технологичность были приоритетом.
Пример не удачный. Я то писал про размерности авиамоделей или размерности малой авиации одно-двухместной со скоростями до 250-300 км в час (например, пилотажные цельнодеревянные КАПы или Питтсы). Вы же выбрали боевой истребитель со скоростями до 700 км в час. Представляете какой это скоростной напор? Для деревянного соснового лонжерона нужен в 11 раз больший объем (предел прочности дюраля 40 кг/мм2, а дерева - 3.5 кг/мм2 на сжатие). Для больших нагрузок (изгибающих моментов) большой авиации просто не хватает объема профиля и строительной высоты для использования дерева с низкими прочностными характеристиками. Поэтому используют дюраль и даже сталь, которые занимают гораздо меньший объем и обеспечивают выгодную высоту между полками. Надеюсь, вы понимаете как считают полки лонжерона?
В авиамоделировании все наоборот. Нагрузки маленькие, полки и стенки лонжеронов и нервюр тоже маленькой толщины. Если вместо дерева использовать ту же пропорционально уменьшенную в толщине дюраль, то придется бороться уже с потерей устойчивости этих элементов. Такая же проблема, кстати, в малой авиации. Если сравнивать бальзу и сосну - логика такая же. Бальза как элемент нервюр, обшивок, стенок… выиграет у сосны по устойчивости этих элементов с одинаковой массой.
По поводу пенопласта я тоже не совсем согласен. Этот материал ценен не столько своей прочностью (определённой прочностью), сколько тем, что его можно производить с очень широким диапазоном плотности. Из одного и того же сырья получается и лёгкий (мягкий), и тяжёлый (твёрдый) пенопласт. Что с этого можно иметь? Всё просто, здесь включается такая наука, как “Сопротивление материалов”. Уже доказано, что армированный пенопласт в сэндвиче очень добавляет прочности и жёсткости на кручение в панелях. Причём плотность (объёмный вес) применяемого пенопласта может быть меньше, чем у самой лёгкой бальзы. К тому же форма пенопластового элемента пакета может быть и не простой. А если, к примеру, какую нибудь трубку заполнить внутри пенопластом (малой плотности), то она тоже добавит и жёсткости, и прочности. Вы видели, как ломается алюминиевая трубка при изгибе? Она сначала сжимается в месте излома, т.е. плющится, а уже потом разрушается. Не дайте ей легко сплющиться (сделайте внутри пробку), и она дольше будет сопротивляться нагрузке.
“Сопротивление материалов” - вообще то и строго говоря, не наука! 😁 Это опыт инженеров многих поколений с их эмпирическими формулами! 😉
Вы, мне кажется, не понимаете на что работает пенопласт в корке… Он работает на сдвиг всей своей толщиной. Поэтому даже те незначительное механические его свойства достаточны для работы в корках. Хотя в судостроении больших яхт используют исключительно бальзу. 😃
Не всё оказывается так просто. Нужно знать и понимать, что самые разные материалы в комбинации с другими могут дать очень хороший результат.
Абсолютно с вами согласен! 😉
. С.А. Лавочкин строил свои Ла-5 и Ла-7 тоже из дерева, что не есть хорошо
Боевая живучесть Ла 5 и 7 была гораздо выше, чем Як 3 , это общеизвестный факт …
Вы же выбрали боевой истребитель со скоростями до 700 км в час. Представляете какой это скоростной напор?
Смею вас заверить что не запредельный! и фанерка вполне может его осилить . поскольку на катапультируемых креслах есть такая штука -дефлектором называется так вот его задача защитить лётчика от того самого скоростного напора, и выпускается он как раз на скоростях больше 700кмч. на меньших человеческий организм самостоятельно со скоростным напором справляется, а что такое организм по консистенции- студень армированный костями.
Боевая живучесть Ла 5 и 7 была гораздо выше, чем Як 3 , это общеизвестный факт …
Вообще то, не моя цитата.
Не знаю… Знаю, что, к примеру, в ВОВ средняя продолжительность жизни танка в бою была всего… 20 минут.
Знаю еще, что немцы очень уважительно относились к Якам. Попавший в плен Як-3 был показан самому Герингу и его окружению. Видимо Як был совсем новенький, немцы были удивлены гладкостью - вылизанностью поверхности самолета. К тому же вес Яка относился к тяге движка как 2:1. Т.е. самолет практически мог висеть на винте, что отметил немецкий летчик-испытатель.
Смею вас заверить что не запредельный! и фанерка вполне может его осилить . поскольку на катапультируемых креслах есть такая штука -дефлектором называется так вот его задача защитить лётчика от того самого скоростного напора, и выпускается он как раз на скоростях больше 700кмч. на меньших человеческий организм самостоятельно со скоростным напором справляется, а что такое организм по консистенции- студень армированный костями.
Так дело то не в этом. Я ж сравнивал разные нагрузки при разных скоростных напорах: р*V*V/2. Если сравнить скорости 300 км/час и 700 км/час, то нагрузки (изгибающий момент на лонжерон) для крыла одинаковой размерности вырастут в 5.44 раза = 700*700/(300*300).
Сорри , цитата на самом деле от Frame .Як 3 был на самом деле переоблегчён для достижения летных качеств, прочность конструкции для боевого применения НЕДОСТАТОЧНО высокая, свидетельств тому десятки . В защиту дерева на самолете, в том числе и бальсы De Havilland Mosquito , самолет с уникальными свойствами, головная боль немцев …
Не знаю… Знаю, что, к примеру, в ВОВ средняя продолжительность жизни танка в бою была всего… 20 минут.
Ну это по разному, у немцев танк ходил в атаку в среднем 11 раз, это не к разговору у кого что лучше, а о боевом применении/подготовке экипажа/тактике применения.
Много интересного прочитал здесь с момента последнего своего визита. Хорошо, уважаемый Олег Фёдоров, давайте в цифрах посмотрим, что выгоднее, дерево или металл с точки зрения удельной прочности. Размерности приводим к одному виду.
Характеристики дюралюминия: предел прочности 40 кг/мм кв. или 4000 кг/см кв.
плотность 2800 кг/м куб. или 0,0028 кг/см куб.
отношение предела прочности к плотности получаем 4000/0,0028=1428571 см.
Характеристики сосны (по О.К.Гаевскому): предел прочности при сжатии 3,5 кг/мм кв. или 350 кг/см кв.
плотность 0,52 г/см куб. или 0,00052 кг/см куб.
отношение 350/0,00052=673077 см
Характеристики бальзы (по О.К.Гаевскому): предел прочности при сжатии (для бальзы 0,1) 0,94 кг/мм кв. или 94 кг/см кв.
плотность 0,1 г/см куб. или 0,0001 кг/см куб.
отношение 94/0,0001=940000 см
Получается, что по параметру “удельная прочность” дюралюминий выигрывает у бальзы в !,5 раза, а у сосны в 2,1 раза.
Нужно ещё, что либо доказывать?
Не любое дерево выигрывает…А может и вообще никакое.
Пример не удачный. Я то писал про размерности авиамоделей или размерности малой авиации одно-двухместной со скоростями до 250-300 км в час (например, пилотажные цельнодеревянные КАПы или Питтсы). Вы же выбрали боевой истребитель со скоростями до 700 км в час.
Я привёл пример не скоростей и нагрузок, а про физические свойства материалов, используемых в технике: авиация, авиамоделизм, строительство табуреток, заборов и т.д.
Получается, что по параметру “удельная прочность” дюралюминий выигрывает у бальзы в !,5 раза, а у сосны в 2,1 раза.
Нужно ещё, что либо доказывать?
Не совсем корректное сравнение, а точнее вообще не корректное. Рассчитывается всегда конструкционный элемент при приложении к нему расчетной диаграммы напряжений. А сравнение по “удельной прочности” это все равно что одним местом мерятся.
Рассчитывается всегда конструкционный элемент при приложении к нему расчетной диаграммы напряжений
Да всё Вы правильно пишите! Да, необходимо знать нагрузки, которые испытывает элемент. По ним можно определить уже и геометрические параметры этого элемента в конкретном сечении по пределу прочности. Но ведь предел прочности у разных материалов разный и плотность тоже разная. Вот и получается, что по пределу прочности определяются сначала геометрические размеры, а по ним уже определится и вес, если знать плотности этого материала (плотность - это же вес при конкретном объёме). Тот же Гаевский и писал в своей книге, что если сделать модель из сосны или бальзы, то при одином и том же весе бальзовая конструкция будет прочнее сосновой. Это же на приведенных цифрах и видно. Но точно так же можно утверждать, что дюралевая конструкция при одном и том же весе будет прочнее бальзовой. Но с одной оговоркой. В силу малых нагрузок (читай напряжений в конструкции) авиамоделей, сечения металлических элементов будут настолько малы, что их нельзя применить “напрямую” на модели из-за технологических и некоторых других факторов. К примеру тонкостенный металлический элемент плохо работает на сжатие или кручение, но нормально работает на чистое растяжение. Именно поэтому, металлический элемент не получается применить (ту же обшивку на крыле) в “прямом” виде, а вот армировать ею бальзу или другой материал вполне можно и при этом выигрыш в весе будет обязательно (конечно если при этом использовать правильный клей). Другое дело, что в некоторых случаях просто нет смысла усиливать обшивку таким способом, прочности и так может хватить. Но в тех же комнатных моделях бальзовые кромки армируют бороволокном для достижения большей прочности и жёсткости с минимальным увеличением в весе. Хотя само по себе бороволокно не годится для изготовления кромок в силу своих малых размеров по сечению (по сути это волосок).
В итоге мы говорим об одном и том же, но какими-то разными словами, пытаясь доказать друг другу свою правоту. Но в то же время все соглашаемся, что подбор материалов и их комбинация - это самое важное при создании модели. И совсем не обязательно вся модель должна быть бальзовой только потому, что бальза лёгкий и достаточно прочный материал.
В итоге мы говорим об одном и том же, но какими-то разными словами, пытаясь доказать друг другу свою правоту. Но в то же время все соглашаемся, что подбор материалов и их комбинация - это самое важное при создании модели. И совсем не обязательно вся модель должна быть бальзовой только потому, что бальза лёгкий и достаточно прочный материал.
Так вот о чем и речь. Нельзя говорить о том какой материал более выгодный, опираясь только на показатели его прочности. Помимо того что на конечный результат оказывает влияние сама конструкция, так еще и куча всяких побочных факторов.
Ну и кстати на бальсе свет клином не сошелся. У нас в молодости бальса была на вес золота, так что практически все модели делались без неё и не чего. Максимумы (планера А1) без термиков летали, да ещё и свинцом догружали до минимума. Ничего не разваливалось. А нагрузки при динамическом старте огого какие.
Будьте добры, сообщите Ваше спортивное звание… Если оно завоёвано на “сосновом” планере.
Просто мы говорим о разных вещах…
Первого разряда достаточно будет? И правильнее было бы назвать “без бальзовый”, т.к. в достаточном количестве использовалась липа.
Много интересного прочитал здесь с момента последнего своего визита. Хорошо, уважаемый Олег Фёдоров, давайте в цифрах посмотрим, что выгоднее, дерево или металл с точки зрения удельной прочности. Размерности приводим к одному виду.
Характеристики дюралюминия: предел прочности 40 кг/мм кв. или 4000 кг/см кв.
плотность 2800 кг/м куб. или 0,0028 кг/см куб.
отношение предела прочности к плотности получаем 4000/0,0028=1428571 см.
Характеристики сосны (по О.К.Гаевскому): предел прочности при сжатии 3,5 кг/мм кв. или 350 кг/см кв.
плотность 0,52 г/см куб. или 0,00052 кг/см куб.
отношение 350/0,00052=673077 см
Характеристики бальзы (по О.К.Гаевскому): предел прочности при сжатии (для бальзы 0,1) 0,94 кг/мм кв. или 94 кг/см кв.
плотность 0,1 г/см куб. или 0,0001 кг/см куб.
отношение 94/0,0001=940000 см
Получается, что по параметру “удельная прочность” дюралюминий выигрывает у бальзы в !,5 раза, а у сосны в 2,1 раза.
Нужно ещё, что либо доказывать?
Естественно! 😉
Гаевский взял данные у Астахова (“Расчет самолета на прочность”). Ошибочно указал для указанных прочностных свойств плотность бальзы 0.1 г/куб.см, а у Астахова - 0.18 г/куб.см. Ниже написано для плотности бальзы по Астахову.
Строго говоря, дерево и металл для объективности нужно сначала поставить в одинаковые условия. Т.е. считать не на предел прочности, а на предел выносливости. Для Д16Т - это всего 10 кгс/кв.мм, для 30ХГСА - от 25 кгс/кв.мм. Дерево, как известно, не боится циклических-усталостных нагрузок. Для сосны и бальзы остается тот же самый предел прочности на сжатие. С этой точки зрения, сосна выигрывает у Д16Т по удельной прочности (на сжатие) в 1.9 раза, бальза - в 1.5 раза. У стали еще хуже!
Для авиамоделизма, конечно, предел усталости не актуален. Предел прочности, в общем, тоже (разве что для расчета полок лонжерона его в принципе можно учитывать (но кто, интересно, это делает - считает, а не строит с точки зрения т.н. “конструктивных соображений” ?). 😉
Гораздо важнее для моделей понятие жесткости (“изгибной” или “балочной”) и устойчивости элементов.
Самый распространенный элемент конструкции - это т.н. “пластина”: это оперение с рулевыми поверхностями, задние кромки, элероны, закрылки, нервюры, зашивки лобиков, стенки лонжеронов и т.д. и т.п., да и сами полки лонжеронов тоже, в принципе, представляют из себя “пластины”.
Жесткость пластины (балки) вычисляется по известной формуле: EJ, где E - модуль упругости, J - момент инерции сечения.
J = a*b*b*b/12, где а - ширина пластины(балки), b -высота. Куб этой высоты b (строительной высоты) категорически влияет на жесткость элемента!
Для Д16Т - Е=7200 кгс/кв.мм (р=2.8 г/куб.см), для липы - Е=900 кгс/кв.мм (р=0.48 г/куб.см), для сосны - Е=1100кгс/кв.мм (р=0.52г/куб.см), для бальзы - Е=680 кгс/кв.мм (р=0.18 г/куб.см).
Сравниваем пластины из этих материалов с бальзовой пластиной толщиной (строительной высотой) b=2 мм по критерию - “одинаковая масса пластин”.
1)Для липовой пластины той же массы получим толщину b=0.75 мм. Жесткость же EJ пластины из липы будет в 14.33 раза меньше жесткости пластины из бальзы (той же массы).
2)Для сосновой пластины толщиной b=0.69 мм - жесткость в 14.9 раз ниже жесткости бальзовой пластины (той же массы).
3)Для Д16Т - толщиной b= 0.1285 мм (фольга) жесткость в 356 раз! меньше жесткости пластины из бальзы (одинаковой массы). 😒
Если же взять за критерий “одинаковую жесткость пластин” и сравнивая с той же бальзовой пластиной толщиной b=2 мм, то:
- для липовой пластины получим толщину b=1.82 мм, а масса ее будет в 2.43 раза больше.
- для сосновой пластины - b=1.7 мм, масса в 2.46 раз больше массы бальзовой.
- для пластины из Д16Т - b=0.91(уже не фольга), масса в 7.1 раз больше массы бальзовой пластины той же жесткости.
Для подобранной бальзы плотностью р=0.1 г/куб.см и ниже с соответствующими характеристиками, вероятно, выигрыш будет еще существеннее.
Т.е. вы в принципе! не можете собрать более легкую авиамодель той же жесткости (в понятном и известном смысле - той же прочности) из всевозможных материалов “планеты Земля” в сравнении с бальзовой! 😃
P.S. Композиты - специфическая область, в большей степени для серийного производства. Выигрывают чаще всего за счет идеальной аэродинамической поверхности, а по массе часто проигрывают. 😉
P.S.S. Извиняюсь за много букв. 😃
Кому нужна быльза, пишим в лс.
Т.е. вы в принципе! не можете собрать более легкую авиамодель той же жесткости (в понятном и известном смысле - той же прочности) из всевозможных материалов “планеты Земля” в сравнении с бальзовой!
Наверно все-таки не всегда. Иначе как же тогда карбоновые зальники F3P А.Ланцова и А.Морозова?