Строим самолет по мотивам Bearhawk

vixtar

Я люблю строить самолеты!
А что касается бесплатных чертежей, на мой взгляд, они позволяют оценить возможность самостоятельного строительста (на сколько сложна конструкция). В данном случае очень полезно использовать нарезанные в Канаде трубы: создается впечатление, что затраты на строительство вообще хотят свести к "0".

@kv72
Как вы планируете делать Цессновское лобовое стекло и из каких труб делать подкосы крыльев?
 

eXmajor-ME

Любитель Малой Авиации
@kv72 Как вы планируете делать Цессновское лобовое стекло и из каких труб делать подкосы крыльев?
...стекло дешевле покупать в шпрусе!
...там этого добра хоть ж--ой ешь... ;D
...подкосы из готового профиля и тоже из шпруса!

/me
 

Denis

Я люблю самолеты!
Сомнение у меня вызывает отсутствие стрингеров на панелях обшивки крыла Bearhawk между лонжеронами, при использовании одиночного подкоса.
Рассматривая конструкции американских китовых самолетов (RV и RANS) создается впечатление что стрингеры вообще придумали для утяжеления конструкции и усложнения технологии. ;D Так же хотелось бы отметить, что дюралевая конструкция крыла этого самолета проста и на мой взгляд технологична.
Цельнометаллическое крыло на таком самолете - крупная инженерная ошибка
Но просто заменить дюраль на ткань здесь нельзя: обшивка ведь работающая (необходимо ставить либо V-образные подкосы, как вы правильно заметили, либо расчалки в 2-х плоскостях по типу Як-18).
А причины такого решения у конструктора были может быть другие:
1- обеспечение великолепного обзора с одним подкосом и отсутствием широких дюралевых шпангоутов (как на Цессне),
2- Практически полное (90 %) стапельное изготовление крыла на заводе для кита.

Переход на тканевую обшивку естественно предполагает V - образный подкос и кресты расчалок или раскосы между лонжеронами в одной плоскости.

Такое крыло очень технологично как в серии, так и при индивидуальном изготовлении, особенно если использовать серийные экструдированные специальные профили для лонжеронов. Для его сборки даже не нужен стапель, необходимо и достаточно иметь ровную плоскую поверхность. Кроме лонжеронных профилей, сейчас можно приобрести широкий ассортимент комплектующих, которые серьезно упростят изготовление такого крыла. Вот пример: http://www.de-aircraft.com/partsgallery.html

Цельнометаллическое крыло вернее всего применено именно для того, чтобы покупали киты и не пытались строить самостоятельно.

Конструкция крыла Bearhawk может быть использована без проблем с усталостной прочностью и живучестью только с V - образным подкосом, аналогично решению, примененному на самолетах Maule. С одиночным подкосом, таким профилем и хордой однозначно нужно разбить обшивку между лонжеронами на несколько   участков стрингерами, как на сесснах, гди их по три на каждой поверхности, при даже несколько меньшей хорде. Стрингеры придумали не для усложнения и утяжеления конструкции, а для обеспечения долгой и безопасной эксплуатации.  Существуют варианты конструкции цельнометаллического крыла, когда можно обойтись без стрингеров, но здесь совершенно не тот случай.
 

kv72

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Кемерово
2 vixtar: стекло скорее всего будем покупать, по подкосам пока не решили, вариант покупки подкосов тоже не исключаю.

Набор труб конечно куплю в канаде, стоят не очень дорого около 4,5тыс.долл. с доставкой. Но есть желание сделать не один самолет и из максимального количества материалов, которые можно купить в России.

По крылу предлагаю прекратить споры, может попробуем сделать перкалевое в качестве эксперимента, но не для первого самолета, т.к. хотим в короткий срок поднять его, а потом опять же чтоб было между чем сравнить разницу в весе и в ЛТХ.
 

vixtar

Я люблю строить самолеты!
По крылу предлагаю прекратить споры, может попробуем сделать перкалевое в качестве эксперимента, но не для первого самолета, т.к. хотим в короткий срок поднять его, а потом опять же чтоб было между чем сравнить разницу в весе и в ЛТХ. 
Удачи в столь непростом деле! Ждем регулярных отчетов и рассказов о строительстве!
 

orkaan

Я люблю строить самолеты!
Вот ссылка на диаметры трубы для фюзеляжа.
http://www.cartesiantube.com/Kit%20PDF/39051.bearhawk.fuselage.isobom.pdf
Сталь буржуйская и размеры в дюймах. Тут можно заказать и набор на самолет.
 

orkaan

Я люблю строить самолеты!
Количество подкосов на крыло не зависит от обшивки крыла. А зависит от конструкции.
Важно, что работает на кручение. Если на кручение работает зашитый металлом лоб, то подкос один, если как на Пайпере кручение через два лонжерона плюс подкосы. То ясно, только два подкоса. Причем тут стрингеры. Конструкция крыла нужно обсуждать, это важно по безопасности.
Зашивку крыла на Бирхавк делают без стапеля.
Денис теоретик уводит от правильно продуманного варианта крыла.
У Маула крылья по конструкции ближе к Пайперу. Поэтому два подкоса.
Два подкоса ухудшают аэродинамику, да и тканевая обшивка, прогибаясь между нервюрами, искажает профиль.
 

eXmajor-ME

Любитель Малой Авиации
да и тканевая обшивка, прогибаясь между нервюрами, искажает профиль.
@ orkaan Mr.Osetrov!
...а люминевая обшивка разве не прогибается между нервюрами?
...прогибается и ещё как!
...да ещё со скрипом и скрежетом!

@ kv72
...а чем трубы из фирменного набора не устраивают?

/me
 

Вложения

Denis

Я люблю самолеты!
Количество подкосов на крыло не зависит от обшивки крыла. А зависит от конструкции.
Важно, что работает на кручение. Если на кручение работает зашитый металлом лоб, то подкос один, если как на Пайпере кручение через два лонжерона плюс подкосы. То ясно, только два подкоса. Причем тут стрингеры. Конструкция крыла нужно обсуждать, это важно по безопасности.
Зашивку крыла на Бирхавк делают без стапеля.
Денис теоретик уводит от правильно продуманного варианта крыла.
У Маула крылья по конструкции ближе к Пайперу. Поэтому два подкоса.
Два подкоса ухудшают аэродинамику, да и тканевая обшивка, прогибаясь между нервюрами, искажает профиль.
Объясняю по порядку.  У крыла с работающей обшивкой кручение воспринимает не один только носок. а весь замкнутый контур. В данном случае крыло имеет два лонжерона (как и на Сессне) и центр жесткости сечения находится не в носке а в отсеке, заключенном между лонжеронами. Это грамотное и правильное решение, поскольку моменты инерции лонжеронов достаточны для восприятия всего кручения за счет депланации лонжеронов. Это было бы осуществимо при V-образном подкосе. Однако, подкос здесь один и берет крыло за передний лонжерон. При этом обшивка между лонжеронами серьезно нагружена и может потерять устойчивость. При терпимой с точки зрения массы толщине обшивки и тех размерах ее участков между лонжеронами и нервюрами, как у Bearhawkю она пойдет волнами на верхней поверхности еще до достижения максимальной эксплуатационной нагрузки. Принимаем во внимание большой радиус кривизны верхней дужки (почти плоская). Само по себе это явление не так страшно, поскольку в данном случае есть определенный запас живучести, обеспечиваемый двумя сильными лонжеронами: если даже на нескольких панелях обшивки между нервюрами пройдут трещины, полностью исключающие эти панели из контура, воспринимающего кручение, возникнет депланация заднего лонжерона, которая и возьмет кручение. Самолет по крайней мере сядет целым. Но это решение означает малую долговечность конструкции и вероятность дорогостоящего преждевременного ремонта. Также есть опасность  неконтролируемого распространения трещин при длительном воздействии нагрузки. Кроме кручения, работающая обшивка воспринимает Х-вую составляющую полной аэродинамической силы и частично изгиб, то есть нагружена сложно.

Крыло с точно такой же конструктивно-силовой схемой (два лонжерона) (два лонжерона и одиночный подкос) самолетов Сессна имеет, как я уже отмечал, по три стрингера на верхней и нижней обшивках по всему размаху, которые делят панели обшивки между лонжеронами на 5 участков. Геометрические размеры и расчетные нагрузки точно те же, что и у Bearhawk. При этом критические напряжения потери устойчивости обшивки не достигаются по крайней мере при нагрузках, соответствующих нормальному маневрированию (виражах с креном менее 30 градусов), но могут быть превышены при воздействии порывов ветра и посадочной перегрузке. Что будет, например, если длина неподкрепленного участка обшивки в направлении сжимающей нагрузки возрастет в 5 раз?

Крыло Bearhawk почти точно похоже по конструкции на крыло Maule, где использован V-образный подкос. Этот подкос значительно разгружает задний лонжерон и снижает касательные напряжения в обшивке настолько, что проблема ее усталостной прочности полностью снимается, а практически единственным фактором, влияющим на ресурс крыла до ремонта является коррозия (что также делает цельнометаллическое крыло менее долговечным, чем с тканевой обшивкой), в случае повреждения значительной части обшивки крыло Maule не разрушится в полете, но в дальнейшем его ремонт может оказаться невозможным и потребуется замена.

Выводы: Сказав А нужно сказать и Б. Если крыло как у Сессны, нужны стрингеры, если как у Maule, нужен V - образный подкос. Ни одно из конструкторских решений, примененных в хрошо продуманных конструкциях серийных самолетов не взято с потолка, даже если оно на первый взгляд выглядит избыточным.

С точки зрения аэродинамического сопротивления оптимальный V - образный подкос нисколько не вреднее одиночного, даже если он длинее и снабжен контрподкосом. В крайнем случае, его сопротивление, если и больше, то все равно не вносит существенного вклада в сводку сопротивлений, так как обычно не превосходить 2-3% от нее. Суммарный вес лонжеронов и подкосов на прямоугольном крыле получается минимальным при V - образном подкосе примерно на 2/3 полуразмаха от корня крыла и также мало меняется при перемещении точки крепления подкоса в интервале от 1/2 до 2/3 полуразмаха. Для облегчения подкоса и снижении его толщины (и сопротивления) полезно консольную часть крыла сделать с сужением, как на Сессне. Обратная сторона медали - трудоемкость.

Рассуждения о дополнительном сопротивлении крыла с тканевой обшивкой по сравнении с цельнометаллическим для большинства традиционных профилей, таких как 4- значные NACA  им подобные полностью лишены смысла.  Сравнительный анализ ЛТХ известных самолетов дает показательные результаты. Хрошо продуманные самолеоты смешанной конструкции в рассматриваемом  диапазоне весов и нагрузок, как правило, превосходят цельтнометаллические  или, ка кминимум, не уступают им. Например, серйный Пайпер РА-22 Tripacer не только обгоняет С-172 с таким же мотором, но и не уступает и ли тоже обгоняет Пайпер РА-28 Cherokee Warrior, у которого свободнонесущее крыло и ламинаризированный профиль NACA 6-й серии. Есть примеры еще большего превосходства ЛТХ таких самолетов над всеми остальными, например довоенная  Сессна С-34 Airmaster, Monocoupe Clipped Wing Special и модифицированный РА-22-160 Miss Pearl. Однако, для самолета такого назначения, как Bearhawk добавочные 20-30км/ч скорости не атк важны ка кживучесть и надежность в тяжелых условиях эксплуатации, если я, конечно, понимаю суть вещей правильно. А именно по этой причине на Аляске владельцы Пайперов называют свою машину Самолет, Сессну - Консервная Банка, а Циррус - Мыльница.          

            
 

orkaan

Я люблю строить самолеты!
Денис молодец, только зацепи. ;)
Я, просто летая на самолете АИ-10 с тканевой обшивкой и с обшивкой металлической ощутил разницу. С металлической обшивкой самолет приятнее управляется, летит быстрее, не боится сырой погоды. И конечно имеет больший ресурс.
Денис строит самолет, какую обшивку сделает мы скоро увидим. Наверно как у Ская. :-/
Но теоретические познания Дениса всем полезны, с ним трудно спорить. Да наверно и не нужно. Читать однозначно интересно.
Хотя выбор конструкции крыла нечем не лимитирован, кроме возможностей строителя. Наверно от всех самолетов нужно взять лучшее
.
 
Добрый день всем!

Конструкции крыльев можно обсуждать долго. Но всё дело в том, что в данном конкретном случае мужики выбрали летающий, причем неплохо летающий, самолёт, растиражированный не в одном десятке экземпляров, и хотят такой же построить, ничего не оптимизируя. Успехов им в этом деле!
А что касается конструктора самолёта, на мой взгляд, очень грамотного конструктора, пока мы не знаем всех причин и резонов, почему он сделал так, а не иначе, будем бесплодно теоретизировать до бесконечности. Ещё раз повторюсь, не бывает абсолютно лучших конструкторских решений.

@Denis
Ради интереса, попробуйте зайти с другой стороны, и объяснить себе и остальным, почему крыло именно такой конструкции.
 

orkaan

Я люблю строить самолеты!
Правильно, подкос один, так как на кручение работает передний лонжерон и лобик крыла. Замкнутый контур. А задний лонжерон вспомогательный.
У Пайпера и других подобных, два лонжерона и два подкоса, замкнутый контур. Нервюры задают только профиль крыла.
 

orkaan

Я люблю строить самолеты!
Я тоже пока мечтаю построить именно Бирхавк. Нравится он мне. Конструктивно он очень похож на АИ-10, только четырехместный.
А рассуждения о крыле, двигателе, думаю многим интересны, так как форум читают многие, кто уже строит и мечтает построить самолет.
Денис, это живая энциклопедия. Причем разносторонняя. Таких на форуме мало.
Нужно ценить. :craZy
 

Denis

Я люблю самолеты!
Правильно, подкос один, так как на кручение работает передний лонжерон и лобик крыла. Замкнутый контур. А задний лонжерон вспомогательный.
У Пайпера и других подобных, два лонжерона и два подкоса, замкнутый контур. Нервюры задают только профиль крыла.
Задний лонжерон там не вспомогательный а полноценный. Площади контура лобика крыла с учетом критического напряжения для его обшивки здесь недостаточно. Боле того, с точки зрения концепции безопасной разрушаемости в общем случае недопустимо иметь единственный элемент конструкции, разрушение котрого приведет к полной потере способности нести нагрузку. Исключение из этого правила возможно когда этот единственны элемент сам по себе сделан живучим (например, имеет более одного слоя металла в своей структуре) или же его состояние можно легко котнролировать визуально (остаточные деформации, коррозия) и при этом напряжения при нормальных полетных нагрузках н едостигают половины предела прочности (рекомендации норм летной годности). Отмечу еще раз, что эти правила без сомнения соблюдены в конструкции крыла Bearhawk, однако прмененные упрощения ведут как минимум к повышенной вероятности преждевременного ремонта и, возможно, к преждевременной отправке крыла на свалку. На мой взгляд, странно наблюдать такое на самолете у которого остальные части тела вечные.

И еще одно соображение, на мой взгляд, очень важное. Когда куплен кит или комплект чертежей, все понятно. Строим то, что в нем есть в точности по документаци. Если чертежи достались даром и у них есть владелец, нельзя заниматься пиратством. Нужно вести себя цивилизованно. Это значит, реально можно использовать все разумное и удачное, но обязательно надлежит приложить такое количество своего инженерного искусства и труда, чтобы получилась новая красота. 
   
 

eXmajor-ME

Любитель Малой Авиации
И еще одно соображение, на мой взгляд, очень важное. Когда куплен кит или комплект чертежей, все понятно. Строим то, что в нем есть в точности по документаци. Если чертежи достались даром и у них есть владелец, нельзя заниматься пиратством. Нужно вести себя цивилизованно. Это значит, реально можно использовать все разумное и удачное, но обязательно надлежит приложить такое количество своего инженерного искусства и труда, чтобы получилась новая красота
...ну что тут сказать!?
...а сказать надо!
...Я люблю ощущать красоту самолёта в виде полёта, сидя в кабине!
...а как он выглядит с земли или когда стоит в ангаре - дело для меня второстепенное!
...для меня красота самолёта как изделия - его лётные качества...
...поэтому и доверяю авиа-конструкторам! :-X

...а на счёт пиратства!
...вопрос спорный...
Пира[ch769]ты — морские разбойники.
Слово «пират» (лат. pirata) происходит, в свою очередь, от греч. [ch960][ch949][ch953][ch961][ch945][ch964][ch942][ch962], однокоренного со словом [ch960][ch949][ch953][ch961][ch940][ch969] («пробовать, испытывать»).
Таким образом, смысл слова будет «пытающий счастья».
Этимология свидетельствует, насколько зыбкой была с самого начала граница между профессиями мореплавателя и пирата.
/me
 

kv72

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Кемерово
@kv72
...а чем трубы из фирменного набора не устраивают?

eXmajor-KP 
На форуме aicraft.clan.su Canakau писал: "контора, которая делает полный КИТ сего крафта на письма из России не отвечает принципиально. Выход - обратиться к знакомым, живущим в Канаде и заказать необходимое там."

Только исходя из этого. Лично эту инфу не проверял.
 

Denis

Я люблю самолеты!
@kv72
...а чем трубы из фирменного набора не устраивают?

eXmajor-KP 
На форуме aicraft.clan.su Canakau писал: "контора, которая делает полный КИТ сего крафта на письма из России не отвечает принципиально. Выход - обратиться к знакомым, живущим в Канаде и заказать необходимое там."

Только исходя из этого. Лично эту инфу не проверял.
Может потому, что уже имеют плачевный опыт общения? Значит нужно переломить эту ситуацию. Не заплатив за чертежи и не установив нормальное общение с Конструктором, не принимайтесь за постройку. Уважайте его труд. Иначе, внесите такие изменнеия, чтобы получился новый самолет, как я уже сказал, с новой красотой. Самостоятельное использование существующих чертежей, по идее, предполагает самостоятельный анализ конструкции и повторение расчетов. Это работа, сопоставимая с разработкой нового проекта. Инженер, который в состоянии ее выполнить называется Конструктор и не нуждается в плагиате.   
 

455

Откуда
Москва
Денис  писал:
"С этой точки зрения 75-80кг/м2 это тот диапазон нагрузок на крыло, когда металлическая обшивка только начинает иметь смысл, а 90кг/м2 - это когда уже не применяют тканевую обшивку, а цельнометаллическое крыло достигает полного расцвета своей красоты." 

Из истории авиации .
Самолет И-16 с нагрузкой на крыло более 100кг/м2   имел тканевую обшивку.
Самолет Cetus (RV12) - нагрузка на крыло 50кг/м2 - цельнометаллический
Не все вписывается в ваши значения.
 

SY

Я люблю строить самолеты!
Поддерживаю коллег, утверждающих, что  если банально копировать самолет, то просто по-человечески нужно с автором поделиться. Причем за каждую копию ЕГО изобретения.

Но было бы так же интересно, если автор использует идею и создаст новый оригинальный самолет.

Я за справедливость и честность!
 
Вверх