Activity

Проектирую-моделирую ан-140. Часть седьмая. Каркас крыла в комиксах

Обшивка стеклится по сводам крыла, там с запасом. Як-40 и Як-42 делал с кессонами (последний ждет шасси и облета).
Если стеклить крыло в нужном количестве, то деревянный каркас из работы “выключается” по причине высокой жесткости стекла (куда выше, чем у дерева), а делать два дублирующих силовых элемента одинаковой прочности - бессмысленно

Проектирую-моделирую ан-140. Часть вторая. Сопромат для чайников
  1. Крутка крыла никак на влияет на прочность, она закладывается исходя из требуемой аэродинамики и может быть нарушена только технологически.
  2. На 100% нельзя быть увереным в рассчетах, именно поэтому существуют коэффициенты безопасности и натурные испытания. В моделизме все проще, цена ошибки намного ниже, поэтому многие этапы пропускаются
  3. В самом начале написал, что решимости строить пока нет. Как только закончу проект, возникнет одна практческая задача, выполнив которую можно будет думать о постройке. Пока только описываю логику проектирования пошагово (ну, насколько это вообще в состоянии описать). А за поддержку начинаний - спасибо
Проектирую-моделирую ан-140. Часть вторая. Сопромат для чайников

Элерон рано или поздно придется крутить, иначе как крен создавать??
По поводу трубки, хоть даже и конусообразной, лонжерон может иметь любую форму какую пожелает конструктор. Практика в авиамоделизме показывает (а особенно крупные самолеты), что удобным вариантом является отстегивание консолей от фюзеляжа для транспортировки, а передатчиком усилий и заодно стыковым узлом является штырь. Просто и технологично. Тут я пытался описать логику переноса нагрузки с обшивки до фюзеляжи и посчитать критические узлы (лонжерон консоли, штырь и силовые нервюры). Собственно в этом масштабе по крылу все рассчетные работы завершены.

Проектирую-моделирую ан-140. Часть вторая. Сопромат для чайников

Собственный лонжерон у консоли есть и мы его считали (вернее считали самую нагруженную его часть). Написал, что нагрузки на лонжерон максимальны в точке нервюры №5, написал также что у концевой нервюры нагружение лонжерона =0, но это теоретически, на практике обычно лонжерон (хотябы стенка) ведется до законцовки. Забыл сказать что лонжерон не заканчивается на нервюре №5, он продолжается вплоть до корневой нервюры крыла, и в связи с тем, что на участке нервюр №5-№1 он “сдает” нагрузку штырю, то собственные напряжения в лонжероне уменьшаются тоже до нуля. Черт, неужели придется эпюры дорисовывать и объяснять физику явления, буду что-нибудь придумывать, если есть интерес.
По кручению конструкции. При максимальной перегрузке линия фокусов (и аэродинамических сил) совпадает с линией лонжерона и штыря. Стало быть нет плеча и нет момента. При движении элероном возникает койкакое кручение, но это настооооко небольшая нагрузка на всю конструкцию, что ее можно не считать. А если посчитать для учебных целей, то получим потребную толщину бальзовой обшивки 0,3-0,5 мм, хотя конструктивная 1,5 да плюс стекло 48г/кв.м. (это раз в десять-двадцать прочнее)

Проектирую-моделирую ан-140. Часть вторая. Сопромат для чайников

Четвертая картинка там нарисован штырь, он обозначен размерами 150 мм (фюзеляжная часть штыря) и 350 мм (консольная часть крыла). В сумме 500 мм от ПСС и 1000 с зеркальным отражением. Так вот оптимизация конструкции заключается в том что 350 мм можно заменить на 125 мм (в сумме будет (125+150)*2=550 мм весь штырь с соответствующим уменьшением его массы без потери прочности конструкции).

Термин прочности написан правильно. Его нужно понять. Представьте себе, что вы садитесь на кресло с газовым патроном, и оно опускается под вашим весом до некоторого положения (есть такие продвинутые офисные кресла). Так вот, давление в газовом патроне возрастает до некоторой величины до тех пор пока сопротивление поршня не уравновесит ваш вес. В твердых материалах действует аналогичный принцип. Давление (напряжение) в материале достигает какой-либо величины при сжатии (нуи растяжении тоже) при прикладывании нагрузки. Чем больше нагрузка или меньше сечение образца (площадь так сказать поршня) тем выше давление (напряжение). При некотором напряжении внутри материала он разрушается. Предел прочности можно найти в справочниках (таблица будет).
Понятие прочности материала - это справочный параметр, а прочность конструкции заключается в том что конструкция может состояти из разных деталей и узлов, может содержать разные материалы. Может быть равнопрочной или переупрочненной где-то в одном месте и ослабленной в другом.
strength и durability как вы заметили синонимы, что не есть идентичность понятий.

Проектирую-моделирую ан-140. Часть вторая. Сопромат для чайников

Прочность всегда означает способность элемента конструкции выдерживать нагрузки. Чем прочнее материал, тем больше нагрузку он способен выдержать при тех же размерах детали. Твердость это несколько иное понятие и к прочности имеет опосредованное отношение (скажем алмаз куда тверже стали, но может быть легко раскрошен обычным молотком)
Прочность характеризуется отношением нагрузки к сечению рассчитываемой или испытываемой детали. Измеряется в МПа по системе СИ (ньютонах на квадратный миллиметр). Скажем прочность алюминия 190 МПа, это означает, что образец сечением 1 квадратный миллиметр должен разрушиться при услилии 190 ньютон, т.е около 19 кг. Другое дело как прикладывать это усилие. Образец можно сжимать, растягивать, гнуть и тд. У каждого материала предел прочности на сжатие, растяжение, изгиб и срез свои. Для каждого расчетного случая находятся направления усилий, реакции опор, строятся схемы для лучшего понимания процесса. Потом все это считается.
Все, что приводилось по расчету крыла - это самый сжатый минимум.
Лонжерон может быть круглым, квадратным и каким угодно. Форма лонжерона в итоге влияет только на его конечный вес. О весовой эффективности уже писал. Труба не самое лучшее решение, однако самое удобное в моделизме. На ранних моделях делал исключительно квадратные лонжероны и квадратные пеналы, потом всетаки перешел на трубы.
Нервюру на разрыв (выламывание штыря) стоит считать только на больших размерах модели (как и многое другое). Для средних размеров достаточно посчитать полки лонжерона если он двутавровый и найти необходимые сечения круглой трубы, если имеется еще и штырь. Собственно это и пытался описать. Все остальные рассчеты, связанные также с углами 45 градусов для моделей проводить не имеет смысла, т.к. потребные сечения там куда меньше технологических и принятых в моделизме.

Проектирую-моделирую ан-140. Часть вторая. Сопромат для чайников

Ежели стык крыла с фюзеляжем делать по полкам лонжерона, тогда штырь не играет никакой роли в силовой схеме. Правда всего один раз видел грамотный болтовой стык крыла на модели. Во всех остальных случаях повсеместно - штыри. Про двухполочный лонжерон буду дописывать в продолжении второй части.

Проектирую-моделирую ан-140. Часть вторая. Сопромат для чайников

В корне штыря так же как и в корне лонжерона действуют максимальные изгибающие моменты, на конце крыла их нет. На конце штыря тоже нет, однако там имеют место перерезывающие силы. Сегодня постараюсь дописать часть вторую (там как раз остатки рассчетов по лонжерону и штырю). Конус можно делать любой, лишь бы на конце штыря оказалось достаточно опорной площади нервюры.
Таблица есть в реактивных моделях . На днях выложу ту, которой пользуюсь сам (с комментариями)

Проектирую-моделирую ан-140. Часть первая. Аэродинамика для чайников
boroda_de;bt89995

Было-бы интересно увидеть постройку.
Кстати: скорость относительно воздуха дают датчики телеметрии (не знаю, как футаба, но для Граупнера и MPX MLink есть HSS Speed sensor)

Вот хотел тему завести относительно остатка топлива (электричества) и воздушной скорости, так и не завел. Но, думаю буду озадачиваться, показатели ведь критические. Индикация, кстати сказать, как организована?? Пилот ведь занят моделью в полете.

Как я строгал пропеллер

Не совсем только понял зачем потолочка…
В районе отверстия, полагаю, сплошное стеклоуголь. Без пенопласту??