Вопрос по выбору материала для фюзеляжа высокоплана

[Denis]

Еще вопрос: если строить по чертежам 2-местного пайпера Кольт то какой материал можно использовать только ст20 или 30хгса под сварку, алюминиевые трубы вообще не рассмотривать (с условием что их сумеем только клепать)? и какой материал лучше чтоб получить меньший вес?
По 4-местному пайперу: какой двигатель для него нужен?

По марке стали не все так просто, довольно много труб там из стали 4130, тогда как остальные из 1025 и проблем с заменой их на Ст.20 быть не должно. К каждой трубе из 4130 нужно подойти индивидуально, где-то сечение трубы ст20 понадобится больше, а где-то - нет. Все равно нужно полностью расчитать нагрузки в этой ферме если отклоняться от оригинальных материалов. 30ХГСА, как я уже писал ранее применять в таких конструкциях недопустимо.  

пайпер Кольт унифицирован с четырехместным РА-22 и потому его ферма наверняка имеет запасы . но не факт, что вюду, скорее всего- в отдельных местах. Полетная масса Кольта 750кг, а РА-22-160 908кг.

лучшим прототипом для легкого двухметстного самолета является РА-15 илит РА-17. туде можно поставить 2л мотор  Фольксваген Тип 4 . На Кольт уже его не хватит. На него а также на любой четырехместный нужен Лайкоминг. Вальтер даже четверку поставить очень проблемно, а 6-цилиндровый - исключено. Он слишком длинный и не впишется не только в центровку. но и в общие обводы самолета, не хватит вертикального оперения для получения нормированных характеристик боковой устойчивости. Эти самолеты вылизаны до предела, поэтому особоых возможностей для эксперименгтов с мордой лица там нет.
Однако, однозначно не стоит воспроизводить родные пайперовские закругленные законцовки крыла, унаследованные от J-3. Они сильно портят крыло, особенно на коротком размахе. Растет индуктивное сопротивление и падает Cymax. не случайно подавляющее большинство этих самолетов, летающих в трудных условиях, в частности на Аляске имеют модифицированное крыло.    

 

[laska]

Чтобы не создавать новую ветку по поводу материала фермы задаю вопрос в этой ветке, близкой по смыслу.

Если в результате расчетов фермы (прочность, устойчивость элементов) выясняется, что замена труб из Стали20 на Ст3 или даже Ст1 запас прочности (именно запас прочности,  перегрузки уже учтены в расчете) превышает 2, есть ли какие-нибудь принципиальные запреты на такую замену?

 

[meglin1]

И то, и то - "сталь пластилиновая".
Но сталь 20 имеет гарантированные характеристики, пусть и достаточно скромные.
А те имеют неприличные разбросы-туда-сюда, т.е. элемент непредсказуемости будет всегда.
Хотя, конечно, двухкратный запас перекрывает все недостатки. Вот только зачем такой?

 

[laska]

Владимир, благодарю за ответ.
Цифру запаса прочности - двойка - я просто взял из пособия "Самолет своими руками" Кондратьев/Яснопольский. Образование вполне позволяет мне делать все необходимые расчеты, но вот материаловедение - отдельная статья. Просмотрев множество форумов, я нигде не обнаружил с одной стороны - четкое указание что ферму можно варить из стали обыкновенного качества, а с другой - указание на причины, по которой этого делать нельзя. Типовое значение сигмы текучести для Стали 20 - 2200 кг/см2, для Ст1 - 1700. Разница - 30%, но это устраивает,  у меня нет ни одного элемента нагруженного сильнее 800 кг/см2. 
Вроде бы все в порядке, но поскольку нигде не нашел информацию что из таких сталей фермы делали, есть опасения что присутствуют подводные камни, например - худшие усталостные характеристики.

 

[Lapshin]

опасения что присутствуют подводные камни, например - худшие усталостные характеристики.

Чем более материал пластичный, тем менее он склонен к трещинообразованию, а усталость, это - развитие трещин.