Крутильная жесткость крыла
Здравствуйте!
Прошу совета: делаю крыло(на фото, извиняюсь за качество), наборное. 2 консоли по 740х180мм(+будут законцовки 60х180мм). Нервюры-фанера 2мм, два двухполочных лонжерона из сосновых реек 3х3мм + два карбоновых прутка d2мм(верхний на всю длину консоли, нижний на 2/3).
Если взяться руками за концы консоли и попробовать закрутить ее вокруг продольной оси - она с упругим усилием закрутится градусов на 30(дальше чувствуется что просто сломается). На изгиб руками практически не гнется.
Планируется для мотопланера(размах 1600мм, Sкр.-28,5кв.дм., рассчетный вес 750-800г).
Стоит ли вклеивать бальсовые вертикальные стенки на полки переднего лонжерона ради увеличения крутильной жесткости? Не хочется утяжелять крыло. (сейчас консоль весит 55г).
Лобик крыла будет зашит ольховым 0,6мм или бальсовым 1мм шпоном(что будет в наличии).
Зашивка лобика и обтяжка даст более чем необходимую жёсткость. Причём желательно бальзой 1,5мм.
Стенку ставить крайне желательно.
Уголь выкинуть.
Стенку ставить крайне желательно.
Как вариант до половины стенки, далее диагональные раскосы.
Как вариант до половины стенки, далее диагональные раскосы.
Подробнее можно, а?
Abe, спасибо за совет!
Уголь выкинуть.
К сожалению, в левую консоль уголь уже вклеен.
Еще вопрос - стенку(тут скорее 12 кусочков стенок, вырежу из полосы бальсы толщиной 3.5мм) лучше поместить между полками лонжерона или спереди/сзади полок?
HS125, тоже не понял про диагональные раскосы.
Однозначно между полок. Стенка работает на сдвиг. Её единственная задача - обеспечение неизменного расстояния между полками.
HS125, тоже не понял про диагональные раскосы.
Полагаю, речь идет о вот такой конструкции
Полагаю, речь идет о вот такой конструкции
Это как раз понятно. Только для планера не особо эффективно - слишком мала высота профиля.
Я не понял про “середину стенки”.
Я не понял про “середину стенки”.
До половины [длины лонжерона] - стенки, далее - диагональные раскосы.
Ну и смысл? На относительно малой строительной высоте профиля больше головной боли с диагоналями, чем выигрыша в весе и жёсткости. Бальзовую стенку 2мм волокнами горизонтально и аллес. Можно, конечно, извратиться и диагонально волокна расположить, но это лишнее, кмк.
Ясно, спасибо. Буду делать цельную стенку. Вес полотна бальсы 80х1000х3,5 - 52г. На обе консоли уйдет пятая часть полотна=10-12г. Экономить бессмысленно.
Кстати, по поводу высоты профиля-имеется отпаренный и отпрессованный ольховый шпон толщиной 0,6мм. Думал его использовать для зашивки лобика крыла, чтобы не увеличивать особо высоту профиля(вес требуемого полотна на обе консоли 35-40г). Много потеряю в сравнении с бальзой?
Полагаю, речь идет о вот такой конструкции
Правильно и спасибо за рисунок… Только не вставки из фанеры а реечки по диагонали - пилить меньше.😃 До половины - до половины размаха крыла стенки ( полки ). Можно даже на первую треть размаха полки ( по желанию), далее раскосы, далее ничего. С учетом частичной жесткой обшивки должно быть гуд.
Орех 0,6 и бальза 1,5 по весу если и будут отличаться, то в пределах погрешности измерений.
Шейте орехом. Тем более он в наличии. И тяните бесцветной плёнкой. Будет шикарно выглядеть!
Стоит ли вклеивать бальсовые вертикальные стенки на полки переднего лонжерона ради увеличения крутильной жесткости?
Я тут подумал еще раз… Полки то на крутильную жесткость почти не влияют. На жесткость при кручении работает замкнутый контур, те обшивка или кессон, состоящий из обшивки и стенки(лонжерона со стенкой)
Всеволод, получается, со стенкой будет замкнутый контур, образованный обшивкой лобика и лонжероном(со стенкой), который сильнее препятствует сдвигу/кручению(чем разомкнутый между полками лонжерона)?
Сергей, да
Эффективно против кручения работают диагональные полунервюры …
Между верхней и нижней полкой лонжерона заделывают для получения жесткости на изгиб (от просто полок ее не будет!) и эта заделка обязательна. И не палками, а сплошными “досками”; после можно отверстия для облегчения прорезать (без фанатизма, или же без отверстий вообще).
А жесткость на кручение полностью обеспечивается обтяжкой. Зашивка лобика производится не для жесткости, а чтобы на передней части профиля, где кривизна большая, обтяжка выдерживала нужную форму профиля, а не провисла в пролетах, портя аэродинамику.
И не палками, а сплошными “досками”; после можно отверстия для облегчения прорезать (без фанатизма, или же без отверстий вообще).
Раскосно-стоечная схема работает точно так же, как и сплошная стенка.
А жесткость на кручение полностью обеспечивается обтяжкой. Зашивка лобика
производится не для жесткости, а чтобы на передней части профиля, где кривизна
большая, обтяжка выдерживала нужную форму профиля, а не провисла в пролетах,
портя аэродинамику.
Именно контуром “обшивка-стенка лонжерона” и обеспечивается жесткость на кручение.
Именно контуром “обшивка-стенка лонжерона” и обеспечивается жесткость на кручение.
Да, и лонжерон с обшивкой есть всегда. 😃
Тут скорее речь о доп. мерах - т.е. дополнительных элементах в наборе. И вот тут надо с осторожностью подходить, так как легко набрать весу без внятной разница.
А жесткость на кручение полностью обеспечивается обтяжкой.
Ну, смотря какая жесткость нужна, обтяжка все же дает не очень высокую жесткость на кручение. Хотя автору возможно и хватит.
Ну, смотря какая жесткость нужна
Безусловно!
обтяжка все же дает не очень высокую жесткость на кручение.
Зависит от поперечного сечения конструкции: если конструкция тонкая - то жесткость на кручение будет незначительной, а если оба размера сечения детали соизмеримы - то обшивка повышает жесткость на кручение очень существенно!
Ну, смотря какая жесткость нужна, обтяжка все же дает не очень высокую жесткость на кручение. Хотя автору возможно и хватит.
Собственно, то, что я не знаю - хватит или нет и побудило открыть тему.
Для лонжеронов есть формулы, а для расчета крутильной жесткости не нашел(возможно, плохо искал). Может типовых расчетов нет из-за того, что слишком много параметров учитывать нужно, т.к. при разных углах атаки, при разном отклонении управляющих поверхностей уже совсем другие моменты сил получатся.
Даже пытался(безуспешно) искать видео где крутят/гнут крыло, в надежде хоть примерно понять что есть “нормально”,а что “крыло слабо на кручение”.
На Вашем размахе 1600 достаточно будет только плёнки даже без зашивки лобика. С зашивкой железобетонное крыло получится в плане жёсткости.
а для расчета крутильной жесткости не нашел
Жесткость на кручение сама по себе не так важна. Дело в том, что крыло в полете может изгибаться, может закручиваться в допустимых пределах. Важно, чтобы эти отклонения были не слишком существенными (влияет на ровность фигур, если летать пилотаж) и еще более важно, чтобы не возникало автоколебаний (флаттера). А для защиты от автоколебаний жесткость никак не помогает, а помогает правильное распределение масс, осей жесткости на кручение, свойства материалов рассеивать механическую энергию (демпфировать). Если флаттер решит развиться - жесткость будет определять лишь частоту колебаний.