Подписываемся на VK

Ежедневные новости, видео и приколы...

YouTube канал

Подбор моторов

TOP статьи

Вход




RC Магазины





Для удобства пользования форумом и поиска информации прошу придерживаться правила: 1 тема = 1 вопрос.

К примеру, если обсуждается настройка передатчика, а у вас вопрос про подключение такого же передатчика к симулятору или вопрос про другую модель передатчика - создавайте новую тему. Если вы новичок в авиамоделизме, рекомендуется прочитать статью Новичку и ссылки с нее.

Исключение только в разделе Вопросы и обсуждения по статьям

Как выложить фото, Как опубликовать видео

С уважением,

Константин.

Модель с ДВС. Проектируем и строим

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Итак, прочность. Пожалуй, очевидным является то, что прочность конструкции зависит от материалов, из которых она сделана. И поскольку речь идет о силовом лонжероне крыла, и поскольку я уже заявил, что буду использовать сосновые рейки, то надо бы выяснить, на что способны эти деревянные элементы в моей конструкции. Заодно мы выясним, на что способны горячо любимые нашими моделистами деревянные ученические линейки, которыми лично я никогда не пользуюсь. Это будет небольшое отвлечение от темы, исключительно для любителей портить школьный инвентарь...:-)
Так вот, под действием нагрузки в материале конструкции возникают напряжения, (обозначаются греческой буквой сигма) которые измеряются так же, как давление, то есть в килограммах на квадратный миллиметр (правильнее в паскалях, но мне так привычнее).
Смотрим данные по древесине. Я обычно заглядываю в настольную книгу авиамоделиста – «Авиамоделирование» О.К. Гаевского. В таблице 1 видим, что средний предел прочности сосны на изгиб равен 6,5 кг/кв. мм, а для березы (это я о линейках) соответственно 8,8 кг/кв. мм.
Да, я же не сказал, что напряжение в материале при изгибе относительно оси Х в плоскости сечения равно изгибающему моменту Mx, деленному на момент сопротивления сечения Wx, в котором это напряжение рассматривается. Картинка ниже.
Момент сопротивления Wx зависит от ФОРМЫ сечения. Здесь я опять вас отсылаю к картинке в посте №62, из которой видно, что наилучшим сечением в плане при одном и том же расходе материала является двутавровая балка. Я буду стараться приблизиться к этой форме, как уже писал, путем использования двухполочного лонжерона со стенкой в районе центроплана примерно на треть размаха. Стенка может быть (и скорее всего так и будет) из другого, более слабого материала, поэтому в расчете на прочность она участвовать не будет. Ее подкрепляющее действие, равно как и подкрепляющее действие остальных элементов силового набора крыла пойдет в запас прочности.
URL=http://www.radikal.ru]http://s017.radikal.ru/i430/1204/81/91382942d05f.jpg[/URL

Пару слов о линейке, поставленной на ребро. Здесь соотношение размеров h и b не должно быть очень большим, иначе ее будет скручивать, и вместо расчета на изгиб получим расчет на устойчивость. Чтобы этого не происходило, линейку надо «заневолить» подклеив к ней полоску потолочной плитки (лучше с двух сторон). Тем не менее, я бы не стал делать это отношение больше 4-х. Приняв это соотношение, что будет, если линейку поставить не на ребро, а положить плашмя? Тогда h и b надо поменять местами и момент сопротивления упадет в четыре раза. Проверить можете самостоятельно. А если еще и линейку возьмете в руки и попробуете ее сгибать и так и сяк…
Итак, максимальная толщина профиля у меня 45 мм (см. пост № 71). Это значит h = 45 мм. Рейки 8 х 4 мм. То есть h1 = 37 мм, а b = 8 мм. Теперь мы имеем все данные о лонжероне и можем вычислить момент сопротивления Wx. Он у меня получился равным 1200 куб. мм. Проверяйте. И имеем максимальную нагрузку Mx = 2,5 х 1,45 х 295 = 1070 кг*мм
Расчетное напряжение в материале лонжерона 1070/1200 = 0,9 кг/кв. мм, при допустимой нагрузке, которую держит материал – 6,5 кг/кв. мм. Семикратный запас прочности! Вроде много. Но помимо прочности, есть еще деформация. Сломаться не сломается, но гнуться может. Я предположу, что мое крыло будет достаточно жестким и не будет гнуться при таком запасе прочности, и при том, что я не учитывал передний и задний лонжерон, нервюры, делящие полость крыла на закрытые кессоны, и подкрепляющее действие обшивки… Все это учесть достаточно сложно, поэтому я положусь здесь на свой опыт. Крыло подобных размеров я делал из тех же материалов. Проблем с деформацией не возникало.
Как общую рекомендацию могу предложить ориентироваться на пятикратный запас прочности. Зависит от типа модели конечно, но пусть это будет вашей отправной точкой.
Успехов в творчестве!

yuri_la
Юрий Арзуманян
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1538 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Зашивка бальзой или шпоном огроменный запас по прочности добавляет. Расположена она в самом удачном месте и в удачном положении по формуле с правой картинки.

AndrStan
Андрей (г.Реж,Свердл. обл)
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1861 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

AndrStan написал(а):

Зашивка бальзой или шпоном огроменный запас по прочности добавляет.

Абсолютно справедливо!
Правда, бальзы не будет, шпон тяжелый. Пока не решил... Думаю!

yuri_la
Юрий Арзуманян
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1538 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Юрий,
идет задержка с отправкой  посылки. Причина - нет на складе вот этих сервомашинок BMS-760DMG Low Profile Digital Servo(Metal Gear) 5.6kg / .18sec / 34g
http://www.hobbyking.com/hobbyking/stor … aff=246959 и когда появятся неизвестно....

Подобрал похожую по характеристикам вот такую сервомашинку BMS-760DD Low Profile Digital Servo 5.6kg / .18sec / 28g  http://www.hobbyking.com/hobbyking/stor … aff=246959 , но у нее шестерни нейлоновые.

Как вы считаете, можно ли будет заменить металл пластиком?

A-street
Александр (Волгоградская обл.)
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1972 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Александр,
Дважды имел неприятности с пластиком на сервах РН. Притом на электро и модель весом до 1 кг. На пластиковых шестернях берут меньший модуль (зубья мельче), и при том, что сам материал менее прочный, шестерни легко срезает. Зато такие машинки точнее отрабатывают команды по той же самой причине - мелкие зубья!
Чтобы потом не жалеть, возьмите лучше эти:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/stor … 29_5g.html
Успехов!
PS. Такой же движок ко мне уже едет. Хочу попробовать, но не на этой модели. О впечатлениях расскажу.

yuri_la
Юрий Арзуманян
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1538 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Спасибо за совет! Тоже на них глаз положил, крепеж правда смущал.
Думаю, разберемся как закрепить, в крайнем случае под лапками все лишнее срежем! smile

A-street
Александр (Волгоградская обл.)
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1972 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Юрий, возвращаясь немного назад по теме, хотел узнать про нагрузку на крыло. В постройке модели, вы задали параметр 40г/дм2. Почему не 35 или 45г/дм2?  Как узнать при какой нагрузке, какой тип моделей и какого размера будет летать хорошо (комфортно)? Может быть, есть таблица зависимости нагрузки от размера модели?

Senezh
Алексей
Пилот
ranks
useravatar
Offline
159 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Алексей,
Здесь нет однозначных рекомендаций или какой-то формулы. Есть статистический диапазон, основанный на практике, опыте, множестве построенных моделей. И вообще, процесс выбора основных проектных параметров - это процесс итерационный. Результирующие значения будут близки, но они будут другими. За примером далеко ходить не надо. Я принял вес модели в 1450 грамм, а по результатам взвешивания уже изготовленных деталей он уменьшился примерно на 5 грамм. А площадь крыла получилась не 36,25 кв. дм, а 35,55 кв. дм. Отсюда нагрузка на крыло в этой следующей итерации = 1445/35,55 = 40,65 г/кв.дм.
И это не конец. Если интересно могу поподробнее написать об этом процессе, а пока почитайте вот:
http://www.rcdesign.ru/articles/avia/construct_advices
http://www.rcdesign.ru/articles/avia/wings_profile
http://www.rcdesign.ru/articles/avia/wings_profile2
Сам с удовольствием прочитал.
Успехов в творчестве!

yuri_la
Юрий Арзуманян
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1538 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Юрий, спасибо за  информацию. Значит, я правильно догадывался, что значение нагрузки на крыло берётся из статистики и практики создания моделей и их облёта.

Senezh
Алексей
Пилот
ranks
useravatar
Offline
159 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Алексей,
Пожалуйста. К сожалению, дело двигается не быстро, сообщения на форуме тоже, поскольку по вечерам еще надо выкроить время на постройку моделей.
Не доделан киль с РН для экстрим-модернизации Кальмато Спорт. Кальматенок даже не извлечен из коробки. Сейчас собираю Чирка (http://rc-aviation.ru/chirok) для товарища по полетам. (Это третий самолет данного типа, второй - переделка в пилотажку с такими же обводами фюзеляжа, увеличенным и без поперечного V крылом с симметричным профилем, и типично пилотажным хвостовым оперением.) Надо успеть до майских праздников. Между праздниками уйду в отпуск и там начнется активная фаза строительства. Еще пара задумок ждет реализации.
Однако продолжим.
С крылом более-менее определились, начинаем прикидки по фюзеляжу. Для начала я хочу определить площадь миделя (максимального поперечного сечения) всего самолета. Когда определялся размах крыла, то была учтена ширина фюзеляжа (обычно это самое широкое место) в шестьдесят миллиметров. Я хочу иметь развитую боковую поверхность фюзеляжа для уверенного полета на ноже, поэтому он будет довольно высоким. Для первого приближения я заложу высоту фюзеляжа в 170 мм и грубо аппроксимирую его прямоугольником. Тогда площадь миделя фюзеляжа будет Sмф = 60 х 170 = 10200 кв. мм. Я считаю, что это с запасом, учитывая площадь поперечного сечения хвостового оперения и прочих выступающих элементов.
Крыло у меня имеет толщину профиля 45 мм, а размах консоли (без учета фюзеляжа - мы его уже учли, и без законцовок) равен 600 мм. Поперечное сечение крыла точно представляет собой прямоугольник, поэтому Sмкр = 2 х 45 х 600 = 54000 кв. мм. Итого площадь миделя самолета Sм = 54000 + 10200 = 64200 кв. мм.
Зачем мне площадь миделя? Я хочу вычислить коэффициент лобового сопротивления модели Сх. Как это сделать - в следующем сообщении.
Успехов!

yuri_la
Юрий Арзуманян
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1538 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

Данный пост отредактирован.

Продолжу.
Поскольку я не учел законцовки крыла, то добавлю их площадь к площади миделя. Прикидка дала площадь 3100 кв. мм, то есть площадь миделя крыла 57100 кв. мм, а всего 67300 кв. мм или 0,067 кв. м.
В посте №89 я приводил картинку значений коэффициента лобового сопротивления различных конфигураций фюзеляжа. Я надеюсь сделать фюзеляж достаточно обтекаемым, с закапотированным двигателем, поэтому рассчитываю получить Сх на уровне 0,7. При этом Сх профиля обычно относят к площади крыла, а не его миделю. А для крыла Сх обычно сильно ниже, чем для фюзеляжа.  Но у меня толстый профиль, широкое крыло малого удлинения... Аэродинамической трубы под рукой нет, поэтому я  с учетом пересчета Сх на площадь миделя возьму его с запасом равным 0,1.
Тогда для расчета Сх всего самолета надо вычислить: (0,7 * 10200 + 0,1 * 57100) / 67300 = 0,191
Итак общий коэффициент лобового сопротивления самолета Сх = 0,191. Это оценка, но пока ее достаточно.
Что мне дает знание Сх? Ну, например, я могу вычислить потребную тягу для прямолинейного горизонтального полета модели с постоянной скоростью. Тяга должна в этом случае быть равной лобовому сопротивлению модели. А его-то мы и можем вычислить по формуле:
              Х = Сх * q * Sм
Здесь q - скоростной напор (плотность воздуха на квадрат скорости полета, деленное пополам). Опуская выкладки Х = 0,008 * V^2
Выше я рассчитывал на тягу двигателя в 2,2 кг (21,58 Н). Хоть это и была статическая тяга, но давайте прикинем, с какой скоростью может лететь самолет с такой тягой.
V = SQRT(21,58 / 0,008) = 51,94 м/с или примерно 187 километров в час. Эта скорость чересчур велика и в реальности невозможна, поскольку с увеличением скорости полета тяга падает. Об этом я писал здесь: http://rc-aviation.ru/obzorm/781-theory … ory-poleta
То есть с увеличением скорости полета тяга падает, а сопротивление Х растет. Где-то наступает равновесие, которое и определяет максимально достижимую скорость полета. Я на этот раз опущу длинные выкладки и расчеты, поскольку планирую написать продолжение приведенной выше статьи, где это будет изложено. Скажу сразу, что результат для равновесной скорости у меня получился примерно 18 метров в секунду, что составляет 65 километров в час и вполне реально.
Если помните, при расчете нагрузок на крыло я рассчитывал на выход из пикирования со скоростью 20 м/с. И здесь ведь сила тяжести помогает разогнать самолет. Так что, похожие на правду цифры? Значит я не сильно ошибся в расчетах... :-)
Успехов!

yuri_la
Юрий Арзуманян
Пилот
ranks
useravatar
Offline
1538 Сообщений
Мужчина  Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Re: Модель с ДВС. Проектируем и строим

А вы можете так же написать о обтяжки модели цветочной пленкой? Просто я там модель делаю с двс..

Стасян
Станислав
Пилот
ranks
useravatar
Offline
928 Сообщений
Дата рождения 
Администратор отключил публичную отправку сообщений

Информация

Статистика форума:
 
Всего тем:
9948
Всего опросов:
79
Всего сообщений:
183174
Всего сообщений сегодня:
1
Пользователи форума:
 
Всего пользователей:
10173
Последним зарегистрировался:
urus_vp
Пользователи онлайн:
1
Гостей онлайн:
1158

Самые активные пользователи: 
konst, carpenter, kompmen, cnyx, Dragony, maks_dg, Goby, Student, alldn, nikolaypet
Онлайн: 
1440322
Последние сообщения форумаПоследние созданные темы
1) Полетник Matek MATEKSYS F405-SE не выдает сигнал на Vbat
2) Чертежи плосколетов
3) Акб для Pilotage Junior Fighter
4) DroneDrive - ModelDrive
5) Гироскопический момент
6) Стабильность полета крыла без вертикальных стабилизаторов
7) Подскажите, подойдет ли пульт от коптера для самолета?
8) Чертежи скоростных авиамоделей
9) Крыло без элеронов, но с 2Д поворотом мотора
10) Чертежи планеров и мотопланеров
1) Полетник Matek MATEKSYS F405-SE не выдает сигнал на Vbat
2) Акб для Pilotage Junior Fighter
3) Подскажите, подойдет ли пульт от коптера для самолета?
4) Чертежи скоростных авиамоделей - радиоуправляемые самолеты для скоростных полетов
5) Гироскопический момент
6) Стабильность полета крыла без вертикальных стабилизаторов - а так можно?
7) Здравствуйте, вопрос про настройку пульта.
8) DroneDrive - ModelDrive - Техническая секция для детей (авто/авиа/дроны)
9) Крыло без элеронов, но с 2Д поворотом мотора - Хочу сделать такое, и хотел бы почитать кто уже такое делал
10) Требуются программисты и мастера. - Поиск умельцев.