Мачта-стеклопластик. Троса-кевлар.

Energy_ML

Крылья, ноги... Главное-хвост!!!
Откуда
Королев
Вопрос такой возник на рассмотрение публике:

Идея - сделать мачту крыла дельталета из стеклопластиковой трубки. Усилить её еще трубками параллельно спереди/схади и заключить это в обтекаемый профиль. Глобальная цель - сделать встроенную антенну для радиосвязи в мачту с высоким КСВ (чтобы не торчала где-то сбоку или сверху). Для чего она должна быть сделана из радиопрозрачного материала и токонепроводящего (чтобы не замыкал электрическое поле).  Антенна - либо симметрированный диполь (http://www.3dway.ru/Equipment/AntMuzichenko.html) Либо некая самостоятельная фантазия 5/8 - у неё немного больший коэффициент усиления.... но она сложнее и длинее.

Кроме этого, для того, чтобы радиоволны не экранировались - идея сделать передний передний и задний трос мачты из кевлара (радиопрозрачен, прочен - чуть ли не прочнее стали) торса антипиков из стропы параплана. - это как минимум. Насчет боковых тросов - вряд ли. Не хочется совсем уж ввязываться в силовой каркас крыла. Хотя и эти троса работают только если дельталет на земле и удерживают вес консолей крыла. Если и их заменить на кевларовые - то он 100% выдержит. Но пока не хочу.

Недостаток кевлара - низкая устойчивость к УФ. Видимо надо заключать его в оболочку (кембрик) - термоусадку или оплетку... подумаю еще.

Кто и что думает о такой конструкции? С удовольствием выслушаю много критических замечаний...   
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
У меня на мачте стояла "антенна Музыченко". Очень себя хорошо показала. Вот, её видно на снимке
Как антенна. Если забыть про аэродинамику. ;)
Потребная мощность на её перемещение в воздушной среде со скоростью 25 м/с составляет 0,2 л.с. ( хотя на самом деле  больше, ибо эта антенна напрочь убивает обтекаемость мачты). А располагаемая мощность этого дельталёта врядли больше 35 л.с. на данной скорости.:(
Так что стремление не ухудшать аэродинамику аппарата совершенно похвальное.
 

Energy_ML

Крылья, ноги... Главное-хвост!!!
Откуда
Королев
Пока не знаю.... стоит ли или нет. Дело тут не сколько в аэродинамике, а сколько:
а) Применить стеклопластик и таким образом разместить антенну -чтобы она не выступала сверху за габариты мачты. Если антенну смещать вниз по мачте, то КСВ резко будет падать.

б)Дельталет по идее вполне возможно в том числе может храниться в ангаре (иногда) - Мачта по габаритам -высоте туда еле влезает. С установленной антенной дельталет гарантированно в проем ангара не въедет.

в)Специфика эксплуатации -частые разборки -сборки крыльев после каждого летательного уик-энда. Не хочется иметь некий элемент, который необходимо каждый раз отстыковывать и др. 
 

Pisman

Постепенно твердеющий тряпколетчик
Принципиальных проблем не вижу.
Парапланерные стропы есть самых разных номиналов. Они в оплетке так что базовая защита от УФ есть. Только заказывать их надо сразу брать профессионально зашитые на нужную длинну
 

georgy31

Я люблю строить самолеты!
Не проще ли не изобретая велосипед разместить антенну параллельно фюзеляжу где нибудь сзади? Дабы она вообще не участвовала в процессе обтекания. Антенна в любой трубе будет плоха по определению. Там будет собираться пыль и влага, которые её экранируют со временем.
 

Energy_ML

Крылья, ноги... Главное-хвост!!!
Откуда
Королев
Может лучше её спрятать в стеклопластиковый передний подкос телеги?
Не катит. Он алюминиевый из Д16Т. Делать его стеклопластиковым не хочу. Весьма важная силовая деталь.

Не проще ли не изобретая велосипед разместить антенну параллельно фюзеляжу где нибудь сзади? Дабы она вообще не участвовала в процессе обтекания. Антенна в любой трубе будет плоха по определению. Там будет собираться пыль и влага, которые её экранируют со временем.
Так и стоит сейчас. Вдоль нижней трубы четвертьволновой штырек. Там простая антенна-измерили КСВ -около 9-ти. Это значит, что никакой эффективности у неё нет. Взлетаю, отлетаю от аэродрома на пару километров и ничего/никого не слышу.  Влага/пыль -ничего не экранирует. А вот окисление контактов -это да.

Только заказывать их надо сразу брать профессионально зашитые на нужную длинну
Это непросто. Поскольку в оные надо будет вставить коуши/кембрики/термоусадки/заделки. Как раз вот в районе петли, чтобы защитить от износа и нитки от УФ. Вот если бы все выполнить и потом уже принести на прошивку -то да. А так -быть может есть какой-то режим на швейной машинке. 
 

GALKA

"ОТ ВИНТО-ОВ!"
а) Применить стеклопластик и таким образом разместить антенну
Антенну надо изолировать от "остальной конструкции", насколько я "радиолюбитель". А это дополнительные узлы.

б)Дельталет по идее вполне возможно в том числе может храниться в ангаре (иногда) - Мачта по габаритам -высоте туда еле влезает. С установленной антенной дельталет гарантированно в проем ангара не въедет. 
Базировался я на разных аэродромах. На аэродроме В. мачта не влезала, даже без антенны. Приходилось снимать крыло. На аэродромах Д. и Ш. -- ворота ангаров позволяли заезжать на собранном дельталёте.

"в)Специфика эксплуатации -частые разборки -сборки крыльев после каждого летательного уик-энда. Не хочется иметь некий элемент, который необходимо каждый раз отстыковывать и др."

Антенна Музыченко делается из водопроводной пластиковой трубы. И крепежи её -- "водопроводные". А кабель имеет разъём в районе узла подвески крыла. Я снимал её иногда без разборки крыла, а лишь подставив обычную стремянку.

Да, сама мачта обтекаемая, профилированная труба.

Стоит ли игра свеч: стоимость/сложность.      

В "Бугурусланском лётном училище ГА" в 1978 году мы задавали вопрос преподавателю аэродинамики: "Почему у Ан-2 шасси не убираются?" Он ответил: "Считали. Экономически нецелесообразно. Затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию дороже прироста по аэродинамике, при этих скоростях. Напомню, у Ан-2 скорость крейсерская экономическая 145 км/час, крейсерская наивыгоднейшая 175 км/час, крейсерская максимальная -- 220 км/час . Могу немножко ошибиться по цифрам, знающие пусть поправят.

Антенна Музыченко. Летел я как-то в районе посёлка Нагорный, возле Казани. Другой наш борт, А-22 летел на границе с Кировской областью. И он меня слышал, как я переговаривался с "Казань-районом", Сильно удивились, после посадки замерили расстояние: порядка 150 км по прямой. Высот была у обоих порядка 300-500 м истиная. Радио XCOM 4 (или 5?) Вт.
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
Не катит. Он алюминиевый из Д16Т. Делать его стеклопластиковым не хочу. Весьма важная силовая деталь. 
А мачта у вас из чего? Эта деталь-менее ответственная, чем мачта крыла. В основном работает на растяжение и стеклопластиковая труба промышленного изготовления в этом случае, даже превзойдёт дюралевую.
Такое решение, на порядок менее геморойное, чем затея с мачтой и кевларовыми растяжками. Длина  антенного кабеля тоже в 10 раз меньше.
Могу немножко ошибиться по цифрам, знающие пусть поправят
В СССР, цену на бензин в Аэрофлоте не считали. ;) Тут дело не в конкретной цифре, 0,1 м/с скороподъёмности ты не заметишь конечно, а в принципе. Одно такое решение, второе, третье  и уже получается "Вилга-35"!  ;D
Вот сравни возможности самолётов АИР-6 и САМ-5-2 бис с одинаковыми моторами, но разными подходами к аэродинамике.
Наши товарищи поставили такую же антенну на новый А-20, и я чую, что вскоре у них появится вопрос. почему он не летит 200 км/ч. А у меня есть для них ответ!  ;)
 

Zakhar

Я шью кайты, парапланы и парашюты.
Про стропы хочу дополнить. Кевлар боится воды, в мокром виде теряет больше половины прочности. Были случаи у меня рвали руками мокрую стропу на 300 кг из СВМ.
Дайнима чуть более упруга,хуже держит размер, но она надежнее в плане прочности. Есть стропа из супердайнимы Д-про. Она по жесткости и прочности прочнее стального троса Диаметр 1.5 мм держит 500 кг , цена 80р\м
http://tehnoimpex.ru/catalog/good_14.html
 

Energy_ML

Крылья, ноги... Главное-хвост!!!
Откуда
Королев
Антенну надо изолировать от "остальной конструкции", насколько я "радиолюбитель". А это дополнительные узлы.
Ога. Втулка из диэлектрика или шайба - это ооочень сложно! Кроме того и сама мачта будучи стеклопластиковой -отличный изолятор.

Почему у Ан-2 шасси не убираются?" Он ответил: "Считали. Экономически нецелесообразно. Затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию дороже прироста по аэродинамике, при этих скоростях.
Не убираются. Но все тяги представляют из себя некие плоские удобообтекаемые профили. Даже стойка шасси с амортизатором имеет некие "обкладки", которые делают её овальной в сечении. Ну и заодно цилиндр прикрывают от пыли, мусора и повреждений камешками там.

Антенна Музыченко делается из водопроводной пластиковой трубы. И крепежи её -- "водопроводные". А кабель имеет разъём в районе узла подвески крыла. Я снимал её иногда без разборки крыла, а лишь подставив обычную стремянку.
а) Антенна "Музыченко" её как бы нет. Есть полуволновый диполь. То, что Музыченко так придумал из металлопластиковой трубы - ему почет. Но это не делает эту антенну какой-то "фамильной" что ли. Более того - можно и проще - коаксиальный кабель своей оплеткой как бы развернуть и "залупить" на сам кабель на четверть волны и оставить торчать центральную жилу тоже на четверть волны. После этого это дело заключается в кембрик/термоусадку и вклеивается в пластиковую трубочку и герметизируется. Припаивается разъем. Антенна готова. При этом -чем тоньше проводники антенны -тем лучше она работает (хорошее согласование с кабелем). И тут с высокой степенью точности будет совпадать то и другое по идее. Крепеж - по вкусу... от приматывания изолентой, до придумывания каких-то регулируемых пластиковых элементов с выносом от мачты.

б) Хочется попробовать с антенной 5/8. Что это такое? - это грубо говоря один контакт представляет из себя  некий крест с оттяжками и сверху штырек со спиралькой. Размеры в зависимости от длины волны -см. рис. В теории такая антенна длиннее диполя и намного. посему она должна начинаться у корня мачты. И то по расчетам будет торчать. мачта 1200мм. А антенна будет около 1400. В теории такая антенна должна быть с бОльшем усилением, чем диполь. Далее - связь на 144МГц (диапазон не авиационный). Если потребуется перейти на авиадиапазон - то к антенне прикручивается штырек небольшой, который сдвигает резонансную частоту скажем на 127МГц. Ну как идея такая.

А мачта у вас из чего? Эта деталь-менее ответственная, чем мачта крыла. В основном работает на растяжение и стеклопластиковая труба промышленного изготовления в этом случае, даже превзойдёт дюралевую.
Такое решение, на порядок менее геморойное, чем затея с мачтой и кевларовыми растяжками. Длина  антенного кабеля тоже в 10 раз меньше.
Мачта - такая вот овальная труба алюминиевая. (Крыло - "Марлин" от ВМ). На растяжение подкос работает только в момент полета. А вот все остальное время -там пробежки по земле, посадки (в том числе и грубоватые бывают) - на сжатие. Еще то-се задевания трапецией бывают (как ручкой - так и боковыми плечами при закосе крыла допустим от ветра или при монтаже). В итоге подкос работает в сложных знакопеременных нагрузках. Далее -подкос оканчивается фитингами из дюралюминия. Если подкос допустим стеклопластиковый - то весьма непросто перейти в том числе с силовыми креплениями от стеклопластика к алюминию. Как? В результате чего все эти сочленения от вибраций и нагрузок попросту рано или поздно треснут/лопнут. Им как-то вот не доверяю. Подкос -не совсем труба. Типа небольшого овального профиля - сплющенная труба. Трубы из стеклопластика делают часто из волокон вдоль трубы. Они сильно анизотропны по нагрузкам и в поведении.

Мачта -всегда на сжатие и только в момент посадки (в полете не работает и нагрузки почти нет). И если подкос по идее держит в какой-то степени и куда бОльший вес, то мачта - только вес консолей крыла (можно считать что целиком вес крыла акромя килевой балки). То есть вдоль трубы будет действовать нагрузка порядка 100кг (учтем косые углы). Она значительно более демферирована относительно подкоса. То есть подкос при грубой посадке сразу резко воспринимает нагрузку.... а мачта - когда скорость падает, крыло "провисает" и плавно вес увеличивается.

Таким образом подкос - более ответственная деталь дельталета, чем мачта крыла.

      
 

levadelta

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Башкирия
MGrehov сказал(а):
На растяжение подкос работает только в момент полета. А вот все остальное время -там пробежки по земле, посадки (в том числе и грубоватые бывают) - на сжатие. Еще то-се задевания трапецией бывают (как ручкой - так и боковыми плечами при закосе крыла допустим от ветра или при монтаже). В итоге подкос работает в сложных знакопеременных нагрузках. Далее -подкос оканчивается фитингами из дюралюминия. Если подкос допустим стеклопластиковый - то весьма непросто перейти в том числе с силовыми креплениями от стеклопластика к алюминию. Как? В результате чего все эти сочленения от вибраций и нагрузок попросту рано или поздно треснут/лопнут. Им как-то вот не доверяю. Подкос -не совсем труба. Типа небольшого овального профиля - сплющенная труба.

Мачта -всегда на сжатие и только в момент посадки (в полете не работает и нагрузки почти нет). И если подкос по идее держит в какой-то степени и куда бОльший вес, то мачта - только вес консолей крыла (можно считать что целиком вес крыла акромя килевой балки). То есть вдоль трубы будет действовать нагрузка порядка 100кг (учтем косые углы). Она значительно более демферирована относительно подкоса. То есть подкос при грубой посадке сразу резко воспринимает нагрузку.... а мачта - когда скорость падает, крыло "провисает" и плавно вес увеличивается.
Коллеги,осмелюсь заметить, что не стОит недооценивать знакопеременные нагрузки на силовой каркас крыла.
Живой пример - полтора года назад, в совершенно безобидной ситуации,  я попал в жесточайшую болтанку, которую ничто не предвещало.
Много лет изученная местность, перелёт между отделениями крупного хозяйства,с одного хорошо знакомого полевого старта на другой , такой же, 30 км ,в уже почти темноте. Над мелким холмиком, местным водоразделом , при ясном небе и стабильном антициклоне - образовались температурные перепады и турбулентность, причем такая, что несколько раз повисал на ремнях и подтягивал застёжку шлема. Дельталёт Атом, в химварианте, без заправки рабочей жидкостью.В прочности несущих конструкций сомнений не возникало, а вот химштанги наутро пришлось снимать и  рихтовать - консольные трубы 50х1,5, нагруженные распылителями , резкую тряску не выдержали.
Наземная команда, проезжая примерно тем же маршрутом - офигела от лежащей травы и гнущихся деревьев в том районе, в паре километров вперёд-назад -штиль и благодать.
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
levadelta сказал(а):
Коллеги,осмелюсь заметить, что не стОит недооценивать знакопеременные нагрузки на силовой каркас крыла.
Я кстати тоже уверен, что отрицательные перегрузки и дельтакрыло "ловит" при полёте в турбулентной атмосфере. Отсюда и важность мачты и её растяжек.
На растяжение подкос работает только в момент полета. А вот все остальное время -там пробежки по земле, посадки (в том числе и грубоватые бывают) - на сжатие.
1. Помимо подкоса, сжимающую нагрузку воспринимает пилон, и величина приходящейся на тот и другой стержень нагрузки зависит от cos его угла к вектору действия силы (вертикали).
2. При посадке, крыло уж точно ещё несёт свой вес. (в нормах прочности принимается 75% полётного веса).
3.обычно пилон держится не только подкосом, но и рамкой сиденья.
Еще то-се задевания трапецией бывают (как ручкой - так и боковыми плечами при закосе крыла допустим от ветра или при монтаже). В итоге подкос работает в сложных знакопеременных нагрузках.
Это всё упругая стеклопластиковая деталь переносит запросто, лучше дюралевой.
Прыжковые-то  шесты-давно из композита  делают!
Если подкос допустим стеклопластиковый - то весьма непросто перейти в том числе с силовыми креплениями от стеклопластика к алюминию. Как?
Не просто, а очень просто! Готовится поверхность фитингов (анодирование или зашкуривание, покрытие клеем БФ-6, запекание его при температуре 130 град. С , вклеивание на клее ВК-9 в зашкуренное конечно место в трубе. Можно ещё заклепать тонкостенными трубками или вытяжными заклёпками для пущего спокойствия.
Люди вон даже тяги управления делают из угольных трубок (в целесообразности чего, я сильно сомневаюсь)!
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1470937429/2343#2343
 

Pisman

Постепенно твердеющий тряпколетчик
Коллеги,осмелюсь заметить, что не стОит недооценивать знакопеременные нагрузки на силовой каркас крыла
ну никто же не говорит что надо уменьшать прочность элементов. Речь идет только о замене материалов. Кевларовый или Дайнемовый шнур нормальная замена стальному тросу. Надо только соответствующим образом изменить конструктив. У меня был опыт разработки конструкции парапланерной тележки в которой стоячий такелаж из тросов- а бегучий- из дайнемы и кевлара.
Каждую крепежную точку пришлось оптимизировать- поэтому конструктив разнообразен и возможно именно это и недостаток.
 

Вложения

Energy_ML

Крылья, ноги... Главное-хвост!!!
Откуда
Королев
Советую посмотреть.Интересная продукция.
Вы там с какого сеновала упали? Там в качестве продукции - стационарные, довольно габаритные антенны типа "квадрат" и другие (фирма называет их "Робинзон" и "FA"), устанавливаемые на мачте для мощных радиопередающих устройств/центров. Вы полагаете, что это "интересная продукция" пригодная для установки на дельталет? И как с этими "рамами" потом летать?  Цены однако на антенну от 15тыс до 200тыс. Нафига такое надо? А главное - они не на авиадиапазон (длина волны чуть более чем 2 метра), а на КВ диапазон с длиной волны 10-40 метров (30-7,5МГц). То есть напрочь нам не подходят. Больше походит на какую-то рекламу на форуме.

Кевларовый или Дайнемовый шнур нормальная замена стальному тросу.
Тогда уж Дайнемовый. Почитал про свойства волокна и прочее все. Во многом по идее опережает Кевлар - устойчивость к воде и УФ, выше удельная прочность, лучший температурный диапазон - особенно в сторону отрицательных и многое другое. Шутка ли - 2мм на разрыв держит 700кг. Таким образом не то, что какое-то там крыло - такое будет по идее способно удержать целый дельталет в загруженном состоянии.   
 

L-Weg

Я строю долговременные планы, ИЧБХ постоянно
Inverted V можно посчитать в программе MMANA.(я давно ей не пользовался, может быть , специализированные уже есть под летательные аппараты, и тоже бесплатные)
Троса тонкие ==> узкополосая антенна выйдет, с подстройкой придется делать

Четвертьволновой штырь с противовесами, тоже вариант
 

борода

Первым делом-дельтапланы,дельтапланы......
Откуда
г.Хабаровск
Вы там с какого сеновала упали? 
Уважаемый  Energy_ML! Советую быть повежливей! Вы не совсем внимательно посмотрели этот сайт.В разделе " Прочая продукция" есть стеклопластиковые трубы и мачты. Размеры от 18 до 47 мм с толщиной стенки от 2 до 3,5 мм . Я приобретал трубы нужного мне диаметра и количества без проблем.Трубы приобретались для изготовления полуосей задней рессоры для дельталета. Стоимость от 170 до 700 руб.погонный метр.
 
Вверх