neuport (neuport) wrote,
neuport
neuport

Category:

Памяти Экзюпери - очередной выпуск на канале.

Рассчитываю подкос на прочность.


В этом выпуске я покажу, как рассчитывал на прочность крыльевой подкос. Этот элемент конструкции несколько портит общий вид планера самолёта, вместе с тем он является необходимым элементом его жёсткости. Прямо скажем, надёжность крыльевых подкосов - вопрос жизни и смерти.



1. На данном рисунке я выполнил эскиз половины конструкции самолёта. Нанёс размеры в сантиметрах. Другая половина зеркально повторит все расчёты, поэтому для простоты посчитаем только для одной половины. Итак, наша главная задача: вычислить необходимую и достаточную площадь поперечного сечения деревянного подкоса. Я буду делать его из сосны.

Взлётный вес моего самолёта приблизительно выходит под 700 кг (650-700). Однако, на точки подвески самолёта к крылу веса приходится меньше, потому что из общего веса следует вычесть крыло. Оно будет само себя держать. Вес крыла в моём случае ровно 100 кг. Я рассказывал об этом раньше. Поэтому на подкосы и стойки центроплана останется 600 кг. Уже легче.



2. Из геометрической конфигурации сил Т1 и Т2, приложенных в разных местах размаха, зная все размеры, я нашёл, что на крыльевые подкосы приходится 69% веса. Итак, начнём считать. Тут ничего особо сложного. Поскольку мы считаем только для одной стороны планера, 600 делим пополам - 300 кг. На подкосы приходится 69% от 300-т, это 207 кг. Но у нас два подкоса, на рисунке один прячется за другим. Причём на передний согласно учебника Кондратьева "Самолёт своими руками" приходится до 65% нагрузки, на задний соответственно 35%. Будем считать передний.
207 · 65% = 134,5 (кг)

Но не будем забывать, что подкос располагается под большим углом к вектору силы. Угол между подкосом и крылом у меня 30 градусов. Итак, эти 134,5 кг нужно разделить на синус 30 градусов, т.е. на 1/2. Сила удваивается, это даже по рисунку видно. Получаем 269 кг.

Но это не всё. Планер моего самолёта с самого начала был рассчитан на шестикратную перегрузку по формуле +6, -3. Т.е. положительная максимальная эксплуатационная перегрузка допускается в 6 раз, в обратную сторону в 3 раза. Положительная перегрузка в нашем случае увеличивает усилие на растяжение подкоса. Значит, наши 269 кг нужно умножить на 6. Да-да, никуда не денешься. Получаем 1614 кг. Но и это ещё не всё. Нужно ещё умножить на коэффициент безопасности. Мало ли где какой дефект. Для любительских самодельных самолётов Кондратьев рекомендует 3. Но чаще берут 1,5. Мы возьмём коэффициент 2. Умножаем 1614 кг на 2 и получаем 3228 кг. Именно такой вес должен держать при растяжении один мой подкос. Больше трёх тонн.

Открываем онлайн-калькулятор расчёт балки на растяжение,

и находим, что нашему весу удовлетворяет брус сечением, например, 98 на 30 мм. Площадь прямоугольного сечения находим перемножением 98 на 30, получаем 2940 кв.мм.

Нам нужен обтекаемый подкос. Его сечение должно быть близко к эллипсу. Воспользуемся теперь другим калькулятором, и находим, что нашей площади удовлетворяет эллипс 118 на 32 мм.


Ну, вот как-то так. Такой подкос надо будет выстругать. Задний подкос можно сделать несколько меньше.
Tags: история авиации, самолёт
Subscribe

  • Собратья по проекту.

    Наткнулся в Ютьюбе на двухминутный показ незавершённого строительства почти такого же самолёта, что и у меня. Точнее, это служащий мне прототипом…

  • Старички-мечтатели.

    Хорошо, что мне было не так уж много лет, когда однажды я спохватился и понял, что так и до конца жизни можно промечтать о собственном самолёте и так…

  • Ошкош - 2021.

    Аэрошоу на аэродроме Ошкош в этом году. Снова было на что посмотреть. Какие раритеты!

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment