Лопасть

[nico]

Благодаря центробежной силы лопасти стеремятся занять горизонтальное положение, но вес вертолета между лопастями их изгибает и образуется конус.

надо же ... а я темнота думал что это из за подъемной силы в первую очередь.. :

Действие равно противодействию. Так что оба правы, просто как удобнее считать.

удобнее ... только физика полета вертолета теряется...

 

[CINN]

Вот CINN  (Full Member) представил правильную картинку указал ГШ где находится, но не обьяснил какая сила действует в этом элементе 3200 кг или 300 кг когда у вертолета работает винт. Во втулке с изменяемым шагом для удержания лопасти чаще  устанавливают торсионы!!!  

Т.е. Ми-2 летать не может, т.к. у него нет торсионов?  ;D

Картина нагружения втулки НВ:

 

[Александр Лозовой]

Да.
Видно справочника по компазитам у Вас нету...
Так Вы и не ответили какое разрушающее напряжение для стеклопластика а какое для сплава 6061.
Плиз цифры в студию!!!!

 

[rus]

Дорогой, CINN Full Member чувствуется, что очень начитанный специалист, ОБРАТИ ВНИМАНИЕ на центробежную силу из приведенных вами.  Она равна массе (16 кг одна лопасть) умноженной на квадрат угловой скорости (2х3.14х5 об в сек) в квадрате, т.е. 985.96 и умножить на расстояния от оси винта до центра массы лопасти везьмем 2 метра. В итоге умножив эти величины получим 31550.72 ньютона или (9.8 ньютона равен 1 кг) разделив на 9.8 получим, что на лопасти действует центробежная сила 3200 кг.!!! Это только одна из сил действующих на лопасти. Естественно, если этой нагрузки лопасть не выдержит, то.....
Я только призывая читать книги и считать силы действующие на аппарат!!! А ответа какую силу на растяжение выдержит лопасть так и не получил, странно не надо рисковать жизнью посчитайте!

 

[ole-ver]

Уважаемые! полемики. если вы чтото знаете умного  поделитесь цифрами, материалами ,своим мнением :STUPID и не надо критиковать друг друга от этого форум интересней не становится  :IMHO

 

[rus]

Все производители самодельных роторов в России заявили, что не в коем случае не производите их. Причина, они не выдержат нагрузок на растяжение. Оно равно 3 -5 тонн.  Если Вы научитесь как американцы делать роторы на такие нагрузки, то необходимо еще проводить тестирование, а это слишком дорого, но не дороже собственной жизни. Господин Лозовой игнорирует расчеты!
На форумах у Твистера и им самим не раз заявлялось об опасности такого подхода. Я только призываю пожалейте свои жизни. Современное вертолетостроение и в России перешло на алюминиевые лопасти. Предлагаемое изделие опасно!!!

 

[Мижган]

Для композитки подобного сечения и 300 кг не предел

Вопрос простой: какая центробежная сила действует на лопасти на разрыв? Естественно, отправлять Вас почитать книгу Камова бессмысленно слишком толстая, поэтому обьясняю популярно.
Лопасти у нормального вертолета крепятся к фюзеляжу за один конец через горизонтальный шарнир. Таким образом, фюзеляж висит между двух лопастей. Благодаря центробежной силы лопасти стеремятся занять горизонтальное положение, но вес вертолета между лопастями их изгибает и образуется конус. Это как канатоходец на проволоке. Спрашивается какая сила действует на концы лопасти. Из школьного курса известно, что силы складываются векторно ( параллелограм), следавательно, сила разрыва лопасти равна весу фюзеляжа умноженному на котангенс угла конуса лопастей ( угол отклонения от горизонта).
Если конус равен 6 градусов, то 500 кг. вес фюзеляжа умножим на котангенс 6 градусов получим 5 тонн.
Как видите, Вам не сидеть на крыльях надо, а растягивать лопасть за концы, где за горизонтальный шарнир крепится фюзеляж, и не четырем парням, а более ПЯТИДЕСЯТИ!!!  
Естественно, Вы можете сказать что у Вас конус лопастей больше, но, господа, они могут сложиться и  больше летать вы не будете никогда. Американцы на своем скоростном автожире в лопасть на концах закладывают до 27 кг тяжелого УРАНА, чтобы уменьшить конус лопастей и сила разрыва лопастей превышает 10 тонн.

В данном случае 27 кг обедненного урана закладывают на концы лопасти не для уменьшения конуса лопастей, а для накопления кинетической энергии для осуществления прыжкового взлета. Такой груз при авторотации создает  определенные проблемы при эксплуатации ротора в штатном режиме. И сам аппарат - это летающая лаборатория, где ищутся компромисы.

 

[Orca]

Дорогой, CINN Full Member чувствуется, что очень начитанный специалист, ОБРАТИ ВНИМАНИЕ на центробежную силу из приведенных вами.  Она равна массе (16 кг одна лопасть) умноженной на квадрат угловой скорости (2х3.14х5 об в сек) в квадрате, т.е. 985.96 и умножить на расстояния от оси винта до центра массы лопасти везьмем 2 метра. В итоге умножив эти величины получим 31550.72 ньютона или (9.8 ньютона равен 1 кг) разделив на 9.8 получим, что на лопасти действует центробежная сила 3200 кг.!!! Это только одна из сил действующих на лопасти. Естественно, если этой нагрузки лопасть не выдержит, то.....
Я только призывая читать книги и считать силы действующие на аппарат!!! А ответа какую силу на растяжение выдержит лопасть так и не получил, странно не надо рисковать жизнью посчитайте!

Извиняюсь ,сразу  что влез в эту дискуссию , но я углядел у вас одну странную тенденцию , вы делаете свои посты ,необращая внимания на вопросы к вам от других участников . Это своего рода игра в одни ворота . Вот  Александр Лозовой просил вас озвучить разрушающие напряжения для стеклопластиков  ? и после этого вы продолжаете настаивать что его лопасти опасны. То что вы озвучили значение усилий от центробежной силы 3200 кг , огромное вам спасибо , а теперь озвучте пожалуста значение действующих напряжений от этой силы в комле лопасти . (Вспоминать придется закон Гука)- это как подсказка .

 

[nico]

Современное вертолетостроение и в России перешло на алюминиевые лопасти. Предлагаемое изделие опасно!!!

насколько мне известно в ЦАГИ уже по  четвертому кругу крутят композитные лопасти для МИ-8. никак не сломают..

 

[rus]

Рад видеть Вас и обсудить и эту проблему. Приятно когда кто-то спрашивает, а другой отвечает строго по вопросу.
Самые продвинутые в автожиростроении в РФ это военные. Они все читают, получают информацию по другим каналам и т.д. и ничего не сообщают, а у самих на аэродромах более 5 боевых автожиров стоят, это те которые удалось сфотографировать, они тоже летают днем!!!
Для осуществления прыжка достаточно на концах и 750 г. груза. Сообщаю, что Аэромеханика специально заказывала и получила прыжковые лопасти  с таким грузом для автожира Б.Половинкина
Значит скоро услышим результат.
По мнению специалистов американский автожир будет летать со скоростью истребителя во времена отечественной войны и любой конус мешает устойчивому полету. Для больших скоростей у него крылья, а ротор устанавливается на нулевой угол атаки.

 

[rus]

Я дико извиняюсь, не заметил Вашего вопроса

Вот  Александр Лозовой просил вас озвучить разрушающие напряжения для стеклопластиков  ?

Я не являюсь производителем стеклопластиковых лопастей, я потребитель их, хочу летать. Но я отлично знаю, что там есть центробежная сила 3 - 5 тон и чтобы не угробиться спрашиваю выдержит ли лопасть это напряжение или нет. На что получаю ответ:

Вы будете смеятся но усилия действующие в лопасти на разрыв которых все боятся смешны даже для самого посредственного пластика.
У нас проблемы с гибкостью пластика.

Вот и все. Усилия в 5 тонн "смешны" можете летать. Да стеклоткань может держит 300 кг., но и что? Что держит 5 тон??? Естественно, увеличим толщину ткани, количество слоев и еще что нибудь... Но тогда вопрос автожир будет возить только ротор или еще кого-то, ведь все это утяжеляет ротор! В америке пара лопастей весит 17 кг., а у Вас все 50кг.? Вот в чем вопрос.

а теперь озвучте пожалуста значение действующих напряжений от этой силы в комле лопасти . (Вспоминать придется закон Гука

Если на ГШ (горизонтальный шарнир действует сила 5 тон, то и на прикрепленную лопасть в комле  в этой точке действует таже сила 5 тон и ни какого закона Гука. Сила действия равна противодействию.

насколько мне известно в ЦАГИ уже по  четвертому кругу крутят композитные лопасти для МИ-8. никак не сломают

Слава богу, но сколько они весят и это лопасти завода, а не самодельные!!!

 

[Фрирайдер]

Самые продвинутые в автожиростроении в РФ это военные.

Бедный Сиерва. Как только не издеваются над его детищем. Теперь еще и что-то суперсекретное в нем нашлось. Что там секретного? Законы механики секретные открыли?
А у военных хоть сто штук будет стоять - лишь бы финансирование шло и не отправили на Чукотку служить.

 

[Orca]

Если на ГШ (горизонтальный шарнир действует сила 5 тон, то и на прикрепленную лопасть в комле  в этой точке действует таже сила 5 тон и ни какого закона Гука. Сила действия равна противодействию.  Примите добрый совет : познакомтесь с такой наукой как "Сопротивление материалов" . В ней рассматриваються различные варианты нагружения материалов , и как они эти материалы сопротивляються   ,а также такие понятия как действующее напряжение и допускаемое напряжение для различных материалов . И всётаки гляньте на закон Гука , он того стоит .

 

[rus]

Насчет военных вы правы, но отчеты, НИРы, ОКРы пишутся и есть много интересного.

познакомтесь с такой наукой как "Сопротивление материалов

Сопромат еще в институте я не любил, и лопасти делать не собираюсь я летать хочу на легких и надежных.

 

[Orca]

Я непредлагал любить "Сопромат "   , а познакомиться непомешает . Ну хотя-бы одну теорию прочности освежить . Тогда вас перестанут пугать тяжелые лопасти .

 

[nico]

насколько мне известно в ЦАГИ уже по  четвертому кругу крутят композитные лопасти для МИ-8. никак не сломают

Слава богу, но сколько они весят ...

про вес ничего не скажу. лопасти таки для Ми8 а не для автожира.

...и это лопасти завода, а не самодельные!!!

да какгогож завода?? экспериментальные склейки.и кто мешает повторить технологию??? там "архисложного" ничего нет. вопрос в повторяемости.  

 

[Фрирайдер]

... вопрос в повторяемости.  

О! Крайнеугольный камень усего композитного. А люминтий он завсегда... хотя сталь - лучшее.

 

[Мижган]

Все производители самодельных роторов в России заявили, что не в коем случае не производите их. Причина, они не выдержат нагрузок на растяжение. Оно равно 3 -5 тонн.  Если Вы научитесь как американцы делать роторы на такие нагрузки, то необходимо еще проводить тестирование, а это слишком дорого, но не дороже собственной жизни. Господин Лозовой игнорирует расчеты!
На форумах у Твистера и им самим не раз заявлялось об опасности такого подхода. Я только призываю пожалейте свои жизни. Современное вертолетостроение и в России перешло на алюминиевые лопасти. Предлагаемое изделие опасно!!!

Ну дык не выдерживают у кого? Какого ПРОИЗВОДИТЕЛЯ??? Который даже не знает как накладывать слои ткани? и эпоксидку покупает в ближайшем хоз.магазине по 200 грамм фуфырик? Могу заверить- есть лопасти из компзита, на которых летают и летают успешно. И если кто-то начал делать лопасти в России по выдержанным технологиям- это не значит что Российское плохо. Время покажет. А пока жду испытаний на прочность и летучесть НОВЫХ РОССИЙСКИХ ЛОПАСТЕЙ

 

[Дмитрий Шаповалов (Velocity)]

3-5 тонн на разрыв при таком сечении действительно смешная нагрузка для композита, вот на изгиб будут проблемы, вероятно решаемые с помощью карбоновых имплантантов. Нужно ещё внимательно посмотреть как крепить винт к втулке.

Свойства тканей
In virgin form

Tensile Strength N/mm2 Tensile Modulus KN/mm2 Elongation to break (%) Densityg/cm3
FIBERS    
E-glass              3400     73        4.8     2.55
S-Glass             4600     88        5.4     5.50
Kevlar               2800     100      2.7     1.67
Carbon fiber      3400     230      1.5      1.75

Более подробно тут (включая свойства композтов на основе различных смол и тканей):  http://www.balticyachts.no/philosophy/philosophy8.html

Извините, русского не нашел  

Вопрос простой: какая центробежная сила действует на лопасти на разрыв? Естественно, отправлять Вас почитать книгу Камова бессмысленно слишком толстая, поэтому обьясняю популярно.
Лопасти у нормального вертолета крепятся к фюзеляжу за один конец через горизонтальный шарнир. Таким образом, фюзеляж висит между двух лопастей. Благодаря центробежной силы лопасти стеремятся занять горизонтальное положение, но вес вертолета между лопастями их изгибает и образуется конус. Это как канатоходец на проволоке. Спрашивается какая сила действует на концы лопасти. Из школьного курса известно, что силы складываются векторно ( параллелограм), следавательно, сила разрыва лопасти равна весу фюзеляжа умноженному на котангенс угла конуса лопастей ( угол отклонения от горизонта).
Если конус равен 6 градусов, то 500 кг. вес фюзеляжа умножим на котангенс 6 градусов получим 5 тонн.
Как видите, Вам не сидеть на крыльях надо, а растягивать лопасть за концы, где за горизонтальный шарнир крепится фюзеляж, и не четырем парням, а более ПЯТИДЕСЯТИ!!!  
Естественно, Вы можете сказать что у Вас конус лопастей больше, но, господа, они могут сложиться и  больше летать вы не будете никогда. Американцы на своем скоростном автожире в лопасть на концах закладывают до 27 кг тяжелого УРАНА, чтобы уменьшить конус лопастей и сила разрыва лопастей превышает 10 тонн.

Отправлять меня читать книгу Камова не нужно и основы сопромата я немного изучал  . Я не вертолетчик и мне не очень интересно как там что устроено. Я привел пример прочности ПГО моего самолета на изгиб. На разрыв у меня просто нет такой машины, чтобы порвать. 2 Камаза будут буксовать при попытке порвать это изделие. Нужно ещё найти способ как привязать Камаз к ПГО  ;D Выше я привел табличные данные прочности различных нитей. Возьмите самую простую E-glass (используется для самых низкобюджетных применений "электроизоляционная стеклоткань") и получите около 340 кг. на разрыв на 1 мм[sup]2[/sup] Путем несложных вычислений получаем 34 тонны на разрыв 1 см[sup]2[/sup] Что-то мне не верится, что количество однонаправлнных нитей (вдоль лопасти) в обсуждаемой лопасти меньшего сечения. Можно там заложить коэффициент 1.5 для композитов и перегрузочку и в итоге при грамотном расчете и проектировании лопасти всё может получиться вполне пристойно. Как сделана именно эта лопасть мне не ведомо т.к. раскладки тканей я не видел и соответственно привожу только мнение что теоретически лопасть сделать из кмпозита возможно  :IMHO


http://armplastic.ru/content/view/2/2/

Оттуда -

"Свойства стекловолокон
Высокая прочность при растяжении. Стекловолокна имеют высокий предел прочности при растяжении, превышающий прочность многих других текстильных волокон. Удельная прочность (отношение прочности к плотности) превышает аналогичную характеристику стальной проволоки."



===================
Композиты не очень используют ввиду более трудоемкого тех.процесса изготовления по сравнению с алюмниевыми профилями в массовом производстве.  :IMHO

 

[m-n]

Не знаю, как сейчас, но вообще-то СССР был лидером по производству композитных лопастей, и лидировала тут фирма Камова, которая как раз была отчасти автожиростроительной.
Что касается растягивающих усилий, то их действительно не очень боятся, т.к. все большинство материалов, и особенно анизотропные композиты, их хорошо держат. Изгиб обычно держат гораздо хуже, вмешивается ограничение по строительной высоте и конструкция сечения. Что касается расчетов, то они, смею успокоить взбудораженную общественность, никогда не являлись доказательным элементом. Только испытания на разрыв в сертифицированной для этого лаборатории. Там эти 3-5 тонн силы умножат на к-т безопасности для лопастей, потом на коэффициент безопасности для композитов(для учета вероятного разброса характеристик) и нагрузят уже не на 3-5 тс, а на гораздо большее усилие, а потом и вообще доведут до разрыва.  Зачем? Потому что при расятжении большую роль играют концентраторы напряжений, подрезы и пр., искажающие гладкую картину и приводящие к пикам на эпюрах распределения напряжений. Мы когда-то сталкивались с тем, что рвались комлевые части лопастей несмотря на 15-тикратный избыток прочности - из-за технологических подрезов...