YaBB - Yet another Bulletin Board
   YaBB - Yet another Bulletin Board  



Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, выберите Вход или Регистрация
 

  ГлавнаяСправкаПоискВходРегистрация Закладки  
 
«Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5) (Прочитано 766 раз)
albert
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 534
«Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5)
30.11.18 :: 18:58:17
 
В предыдущем выпуске (http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1543070977/2#2) были описаны проблемы с новыми ламинарными профилями. Одно из следствий – низкая строительная высота профиля и, соответственно, лонжерона.

На планере SB 6 был опробован стеклопластиковый лонжерон в виде прямоугольного кессона. Если на предыдущем SB 5 консоли крыла крепились к фюзеляжу обычными фланцами типа «ухо-вилка», то теперь, на более тонком профиле (12%), нагрузки значительно выросли. Сделать переход от стеклопластика к металлу тоже было бы непросто, неизбежно возрастание массы. Возникла идея передавать момент от консоли не фланцами, а удлиненными лонжеронами с точками крепления на бортах фюзеляжа. Плечо увеличивалось на порядок, нагрузки на стыковочные болты резко снижались. Оставалось понять, как быть с композитными полками лонжеронов консолей.

Из сопромата – эпюра изгибающего момента защемленной балки между опорными точками линейна. Значит, при неизменной высоте стенок лонжеронов полки можно «свести на ус». Так появилось соединение консолей «вилка-язык».
...
Концы лонжеронов шпильками входили в металлические втулки, а от «разъезжания» консолей хватало одного-двух болтов умеренного диаметра.

Еще одна проблема – высокая эластичность лонжерона крыла. Деформация могла быть такой, что полки убранных интерцепторов могли начать «вылезать» и портить всю аэродинамику ламинарного обтекания. На первых «ламинарных» планерах иногда даже отказывались от воздушных тормозов в пользу тормозного парашюта.
...
Но это – весьма специфичная вещь: выпускать надо заблаговременно, убрать или уменьшить сопротивление быстро нельзя. Парашют не спасает при необходимости быстро уйти, не разогнавшись «за ограничения». Так погиб планер SB 5A в июне 1961 г.: его засосало в грозовое облако. Будь у него интерцепторы, пилот сумел бы уйти пикированием.
После многочисленных полетов с парашютом от него отказались. При проектировании планера SB 7 и последующих аппаратов применялись только интерцепторы.

Очень быстро вопрос жесткости вышел на первое место. Исследования по применению углеродных волокон в Брауншвейге начались в 1970 г. Углеродные нити были страшно дороги и в дефиците (большую часть забирал концерн MAN). Свойства еще не были изучены, включая удельный вес: как измерить его у волокон микронного диаметра? Решение было таким – нарубить в мелкую крошку и засыпать в различные химические растворы высокой плотности. Где угольная «пульпа» плавает – плотность равна плотности жидкости.

Но даже применение углепластикового лонжерона не гарантирует решение всех проблем – требуется еще и крутильная жесткость. Постепенно произошел переход от «cэндвича» с бальзой и стеклотканью к углепластиковым «коркам», изготавливаемым по «негативной» технологии в матрицах.

В 80-х гг. в университете Брауншвейга начали разработку планера-бесхвостки SB 13. В свое время, а именно в 30-х, летающие крылья и бесхвостки считались очень перспективными, поскольку предполагался выигрыш в виде уменьшения сопротивления (нет фюзеляжа, оперения и других вредных элементов). Подобных изысканий – «поисков Святого Грааля» - хватает. В двигателестроении - это разработки бесшатунного двигателя, в самой авиации – тема «летающего автомобиля».
Реальность оказалась суровой, но немцы решили сделать еще одну попытку, опираясь на достижения в области аэродинамики и материаловедения. Сначала построили летающую модель 1:3, и уже на этом этапе возникла проблема флаттера.
...
Потребовались месяцы напряженных исследований в институте DFLR и на фирме «Мессершмитт-Бёлков-Блом». Выяснилось, что налицо специфическая форма флаттера, присущая именно схеме «бесхвостка» - сочетание изгибно-крутильных деформаций стреловидного крыла большого удлинения.
...
После долгих поисков на планере применили изогнутые в плане лонжерон и переднюю кромку крыла. Теперь относительное положение лонжерона по хорде было переменным, на концах крыла почти на передней кромке. Пришлось также повозиться с передачей нагрузок от концевых килей на лонжерон.
...

Еще одна иллюстрация проблем с крутильной жесткостью. При проектировании планера SB 11 был заложен один кабанчик на закрылок (для минимизации аэродинамического сопротивления обтекателей шарниров и тяг). Но «вылезла» деформация под расчетной нагрузкой, отсюда изменение распределения подъемной силы по крылу (отклонение от эллиптического). И что сделали немцы? Добавили толщины обшивки, уменьшили размах закрылка и т.п.? Фигушки. Пересчитали профиль, сделав обводы более «полными» в районе закрылка, что увеличило площадь сечения на 25%.

Аэродинамика – не священная корова, ей жертвуют даже на планерах.

Наверх
 
 
IP записан
 
Pisman
Старейший участник
*****
На Форуме


Постепенно твердеющий тряпколетчик

Сообщений: 4596
Re: «Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5)
Ответ #1 - 01.12.18 :: 04:48:37
 
Хорошая тема. Реальные причины множества решений по крайней мере у нас часто отличаются от официально декларируемых.
Поэтому читать книги написанные на фактическом материале особенно интересно
Наверх
 

WWW  
IP записан
 
леха (magnum)
Старейший участник
*****
Вне Форума


АЭРОПРАКТ-САМАРА<br>

Сообщений: 4880
Жуковский
Пол: male
Re: «Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5)
Ответ #2 - 01.12.18 :: 11:06:24
 
Обратите внимание одно крыло немного смещено вперёд.
Наверх
 

Аэроклуб "Аэропракт" строим самолеты и летаем на них http://aeropract.club
WWW  
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 11026
Россия, Казань
Пол: male
Re: «Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5)
Ответ #3 - 01.12.18 :: 11:31:36
 
Заметно так смещено. И как обычно, эти извраты не привели к желаемому результату. Подмигивание
Наверх
 
WWW  
IP записан
 
Malish
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты, но больше люблю летать!

Сообщений: 3812
Волгоград
Пол: male
Re: «Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5)
Ответ #4 - 01.12.18 :: 11:57:29
 
KAA писал(а) 01.12.18 :: 11:31:36:
Заметно так смещено. И как обычно, эти извраты не привели к желаемому результату. 


Рутан тоже экспериментировал с извращением в самолётостроении - к ничему хорошему это не привело...
Наверх
 

PJ-II "Dreamer"
www.dreameravia.com
 
IP записан
 
albert
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 534
Re: «Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5)
Ответ #5 - 01.12.18 :: 14:08:26
 
"Вы это прекратите". Слева - исходный вариант, справа - конечный.
Наверх
 
 
IP записан
 
anton19286
Senior Member
****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 486
Томск
Re: «Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5)
Ответ #6 - 01.12.18 :: 15:14:11
 
А что с бумерангом не так?
Наверх
 
ICQ  
IP записан
 
Корбин
Senior Member
****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 356
Re: «Радость конструктора»: тонкий профиль и большое удлинение (авиац. археология-5)
Ответ #7 - 01.12.18 :: 16:08:03
 
albert писал(а) 01.12.18 :: 14:08:26:
"Вы это прекратите". Слева - исходный вариант, справа - конечный.

Хотя на самом деле и надо бы делать левую и правую сторону винтовых самолетов несимметричными. Хотя бы фюзеляж. Фюзеляж во время полета находится во вращающемся от винта потоке воздуха и чтобы минимизировать сопротивление идеальный фюзеляж надо делать несимметричным по оси самолета. Но этим никто не заморачивается.
Наверх
 
 
IP записан