Здравствуйте, дорогие Хабровчане!
Меня зовут Константин Томаревский. Я инженер компании Deutsche Telekom IT Sotutions. Хотел поделиться с Вами своей давней задумкой, которую пытаюсь воплотить в «железе».
По образованию я авиационный инженер. Когда я поступал в Университет СПбГПУ, я мечтал о том, что буду конструировать самолёты (ну или космические ракеты), буду работать в каком-нибудь конструкторском бюро и проводить рабочие дни за математическими расчётами, лабораторными стендами и полевыми испытаниями. Я закончил Университет, получив там очень много теоретических знаний, но ни разу не прикоснувшись к настоящей практике. Прошло уже много времени, но мысль о том, что мои знания так и остались знаниями, и не воплотились в практической плоскости, не покидала меня и я решил попробовать сделать пусть и совсем не большой, но реально функционирующий по всем правилам летательный аппарат.
Первоначальная идея
Мой университетский профиль – это системы управления летательными аппаратами. Мне всегда было интересно, как ведёт себя летательный аппарат (планер, самолёт) в зависимости от управления им, то есть от того, каким образом отклоняются его управляющие поверхности, как быстро и в какой конфигурации. Ещё один интересный момент – эффективность управляющих плоскостей. На разной скорости полёта их отклонение действует на летательный аппарат с разными усилиями. Если подобрать отклонения для разных скоростей, можно сделать мягкое управление летательным аппаратом.
Первая идея заключалась в приобретении готовой полноценной модели планера и проектирования радиоуправления со встроенной системой автоматизированного управления, в том числе и автопилотом. По радиочасти я продвинулся достаточно далеко и собрал два одинаковых приёмопередатчика для отработки цифрового канала управления. Об этом, если будет интересно, расскажу в другом посте.
После продолжительных поисков я понял, что хочу создать с нуля не только систему управления, но и сам планер, чтобы это был мой планер, не похожий ни на какой другой. Было не очень интересно повторять то, что уже создано.
Развитие идеи
Когда-то давно, ещё в школьные времена, я ходил на радиокружок. Рядом с ним на этаже располагались также судомодельный и авиамодельный. Я иногда заходил к авиамоделистам и смотрел как они работают. Когда начал заниматься этим проектом, прошерстил Интернет на предмет технологии создания авиамоделей, пересмотрел много роликов на YouTube и понял, что этого мне мало. Я не хочу создавать одиночную модель из чего попало. Нужна была настоящая технология, с помощью которой, воспользовавшись ей единожды, я смогу делать одинаково точные модели в любом количестве. Как на конвейере. Выбор незамедлительно пал на 3D-моделирование и 3D-печать. Эти технологии позволяют создавать самые разнообразные формы аэродинамических поверхностей с большой точностью.
Расчёт планера
Та ещё задачка. Прежде всего нужно было определиться с размерами. Забегая вперёд, от этого зависело то, как придётся резать модель для того, чтобы её можно было напечатать на 3D принтере – область печати не «резиновая». Я принял решение, что это будет узкофюзеляжный низкоплан с классическим хвостовым оперением. Я задал следующие параметры:
- длина корпуса: 90 см
Параметры крыла:
- размах: 130 см
- удлинение: 7,8
- сужение 2,5
- площадь: 2160 кв. см
- геометрическая крутка — 4 градуса
- аэродинамическая крутка — нет
- поперечное V — 5 градусов
- профиль крыла — ЦАГИ-718 14%
Двигатель:
- электрический бесколлекторный
- заявленная тяга двигателя ~ 10Н
- Двухлопастной винт 10 Х 7
Трёхопорное шасси – с основными стойками под крыльями и носовой стойкой. Все шасси убирающиеся, переднее шасси может поворачиваться. При массе всей конструкции со всеми силовыми и управляющими компонентами и электроникой 1,8 кг расчётная скорость взлёта при угле атаки 12 градусов примерно 10 м/с.
Проектирование
На первом курсе университета у нас была инженерная графика на компьютере в среде «Компас». Поэтому и сейчас выбор среды моделирования пал именно на него. Только тогда 3D мы не проходили, поэтому пришлось эту область осваивать самому. И это оказалось безумно интересно! Вот что получилось:
Ну или так:
3D печать
Для печати был приобретён один из самых простых 3D принтеров. На самом деле, расчёт планера, проектирование и печать были тесно переплетены. Дойдя на определённом этапе до проектирования и печати, приходилось часто возвращаться назад и пересматривать расчёты, первоначальные параметры. Что-то было слишком сложно реализовать с учётом ограниченной области печати принтера и особенностей печати, что-то просто отбросилось за ненадобностью. Некоторые части (например крылья), пришлось перепроектировать с учётом прочности пластика (утолщать стенки). Ещё одной из задач было сделать так, чтобы не было ни одного клееного или паянного соединения. Я старался проектировать модель таким образом, чтобы некоторые части можно было перепроектировать и перепечатать, не затрагивая всю модель. После долгих усилий и примерно 230 часов печати и перепечатывания получилось следующее:
Я начинал проектирование модели с хвоста. Первым печатался также хвост. От этого качество печати хвоста не лучшее. Постепенно осваивая печать, я довёл её до довольно высокого качества. Масса всей конструкции получилась чуть больше 2 кг что оказалось несколько больше проектной.
Вид с хвоста:
Передняя стойка шасси:
Расположение двигателя:
Промежуточный итог
Что мы имеем по внутреннему оснащению:
- Двигатель
- Литий-полимерный аккумулятор на 6000 миллиампер-часов
- 6 сервоприводов
- 3 стойки шасси
Лётных испытаний ещё не проводилось. Надо ещё много чего доделать. Кроме того, я ещё не определился с выбором пульта управления. Об этом буду рассказывать в следующих постах.
Вспомним старый добрый спор, всколыхнувший в своё время многие форумы в Интернете – взлетит или не взлетит?
NMellon
Если с расчетами всё ок, то конечно взлетит
Watnest
Как говорит мой отец, всю жизнь проработавший на авиазаводе — Самолет не трактор, полетит.
Konstantin_receiver Автор
:)
nckma
Ни разу не авиамоделист, но мне интуитивно кажется, что 2 кг это слишком много.
К примеру, птица большая синица, размах крыльев 25см, вес 20 грамм.
А тут 130см и 2кг.
Konstantin_receiver Автор
Придётся сильнее разгоняться:)
Подъёмная сила прямо пропорциональна квадрату скорости набегающего потока.
nckma
Это да, но получается, что проблема веса порождает сразу много других проблем: мощность двигателя, через него, необходимый заряд батарей, а батареи это опять вес, ну и ко всему прочему большая скорость требует более чуткого управления и быстродействия датчиков и исполнительных устройств.
Konstantin_receiver Автор
В основном это конечно же скорость взлёта. Мне хотелось бы её поменьше. Но уже как есть. В крейсерском горизонтальном полёте лобовое сопротивление минимально, здесь полная мощность двигателя не требуется (ну если конечно не хочется разогнаться). Отношение тяги к массе самолёта чуть меньше 0,5. Это в общем то неплохо для обычного самолёта. Этот показатель > 1 бывает, например у истребителей, то есть есть возможность держать массу и «стоять на хвосте».
RA-NGR
Какой профиль крыла используется?
Konstantin_receiver Автор
ЦАГИ-718
Shmaiser
Может стоило тогда добавить закрылки? Наличие пультов и передатчиков с большим количеством каналов позволяют это. А если добавить второй мотор, то тяговооруженность повысится и будет около 1.
Konstantin_receiver Автор
Закрылки сильно усложнят конструкцию плоскостей крыльев.
Можно было бы много чего. Но уже сделал так.
RA-NGR
Можно и без усложнения — флапероны. Но крыло придется переделать
trikot
Высокая взлетная скорость это меньшая проблема, чем высокая посадочная.
sersad
Большая скорость — быстрее удаление от вас, для визуального полета это сложно.
Опять же не согласен с весом модели — 2 кг это очень много. К примеру сейчас хочу запустить FPV летающее крыло Zeta FX-61 Phantom как соберу электронику. Так вот люди пишут что для него 2 кг вполне рабочий вес и может лететь. Реальный вес с начинкой такого самолета это 1 кг
НО это крыло с огромной площадью и размахом в 1,5 метра и площадью 44dm^2
А тут кажется тяжеловато будет.
alexeyalklimov
Так вроде цифры бьются. Объем/масса пропорциональна 3 степени линейного размера: 20 гр * (130 см / 25 см)^3 это примерно 2.8 кг.
nckma
Хм… не знал о такой формуле… странно видеть третью степень, но ладно, спорить не буду так как я не авиа инженер.
DaneSoul
У сокола 74 – 120 см размах крыльев и вес до 1,5 кг, так что вполне реалистичный вес.
Paskin
На современных движках в 400 и больше ватт полетит все что угодно.
nckma
Да так-то понятно, но самолет ли это получится или Карлсон?
Paskin
Посмотрите любые соревнования по пилотажу RC моделей — там зависание «по вертолетному» это давно обязательный элемент в большинстве классов.
Erop22
А мне "интуитивно кажется", что инженерам негоже руководствоваться голой интуицией.
Рекомендую на досуге задуматься, как летают рыбы или жуки, например. Или пыль[ца]. Не всё упирается в размах крыла и массу…
По всем законам, известным современной аэродинамике, майский жук летать не должен. Крыло жука слишком мало, чтобы поднять массу около 0,9 грамма. Однако «несовершенное» крыло жука на поверку оказалось во много раз эффективнее плоскости крыла современного самолета. Чтобы исследовать этот феномен, при Нью-йоркском университете даже была создана специальная лаборатория, и в
70-х годах прошлого века серьезно стоял вопрос: кто возьмется решить задачу полета майского жука?
Сегодня механизм полета майского жука уже понятен.
Как вы думаете, каким образом майский жук все-таки летает?
Ответ:
При движении крыла жука вниз создается подъемная сила и дополнительно к ней, благодаря некоторому повороту крыла, создается также сила тяги (толкающая сила). При этом также происходит засасывание воздуха в пространство между надкрыльем и крылом. В нижней мертвой точке крыло жука разворачивается и меняет угол атаки. Теперь при движении вверх крыло вытесняет воздух из пространства под надкрыльем. Причем получающаяся струя воздуха создает одновременно и подъемную силу, и силу тяги, так как эта струя направлена под углом вниз и назад. Таким образом, получается, что у майского жука объединены машущий и реактивный полет.
Александер П. Биомеханика. — М.: Мир, 1970.
Прокофьев О. Н. Удивительное рядом. Пособие для учащихся. — М.: Просвещение, 1973.
uw5ego
Вообще-то 2кг это нормальный полётный вес радиомодели с размахом 130см.
Модель двухбалочника SonicModell SkyHunter c размахом 1800мм умудрялась поднимать 3,5 кг полётного веса при собственном весе в 1,35 кг без электроники, т. е. на мотор, сервы, полётный контроллер, радиоканал управления и FPV-систему (этим можно влезть в грамм 200-400) + аккумулятор (вот он — самое противное, затянет килограмм-полтора).
DarkWolf13
если не взлетит значит еехватает мощности двигателя, -в пионерском возрасте какие только кордовые даже с конкретным перевесом взлетали и летали правда уже совсем м без пилотажа
NikitOS9
помощнее двиг и взлетит что угодно
Konstantin_receiver Автор
По моим расчётам должно этого хватить. В спецификации двигателя заявлено о тяге в почти килограмм-силу при использовании соответствующего винта.
S0mbre
Можете уточнить, какой двигатель конкретно?
Konstantin_receiver Автор
XXD A2217 950KV
MainBelia
Проверено экспериментами в Kerbal Space Program. :P
Konstantin_receiver Автор
Спасибо!
VioletGiraffe
Вот это точно, тоже ловил себя на мысли при просмотре всяких забавных или глупых самоделок на Ютубе, что в наше время именно в сфере моделек (скажем, до 80 см) полетит абсолютно всё что угодно благодаря современным бесколлекторным двигателям и батареям с высокой токоотдачей.
Paskin
Есть в YouTube канал FliteTest — небезизвестного Джоша Бикслера. В основном они показывают, как делать все более сложные самолеты из простых материалов — но иногда ради прикола запускают в воздух все что под руку попадется.
anton19286
По авиамоделизму есть канал ALNADO, с ребенком сделали Як-12 и Бе-12 заканчиваем. Основной материал моделей — пятимиллиметроввй пенопласт — подложка.
wyfinger
Да нифига не полетит!
Если модель плохая или с балансировкой проблемы и при тяге равной массе модели не полетит, вернее полетит, но управляться нормально не будет.
Я три раза собирал Sbach-300 по одним и тем же чертежам и на одной и той же электронике, первые два летали замечательно, а в третем похоже не попал с выкосом или углом атаки стабилизатора — в воздухе он держится конечно, но летать невозможо.
kahi4
Раз интересно заморочаться с управлением, интересно — почему выбрали аэродинамическую схему "утка"? Она статически неустойчивая и с управлением там весело (и полететь ей легче, потому что все подъемные силы положительные, но опять же, сперва нужно сделать управление, без него полит клювом вниз)
Konstantin_receiver Автор
А разве оперение впереди крыла расположено? Или я что-то путаю для «утки»?
По поводу устойчивости. Центровка обеспечивается установкой положения самой увесистой части — аккумулятора. При этом центр тяжести совпадает с центром давления — 0,25 САХ — считал точно. На этой отметке на центроплане два маленьких уха для подвешивания и центровки. Продольная устойчивость обеспечивается, собственно, стабилизатором, по крену — поперечное V у крыла.
kahi4
Простите, хотел спросить "почему не утка, а классическая схема", что-то частица "не" вылетела из головы). Вопрос в том то и был, что для классической схемы то все просто — мощный движок и оно летит, корректируй угол атаки и хватит. А вот утка наровит опрокинуться и нужно активное управление, что интереснее. (По крайней мере с точки зрения управления). Да, наверное и ПИД хватит, но все же.
Konstantin_receiver Автор
А, ок) Ну согласен. Не знаю почему, так захотел)
На самом деле в классической схеме тоже есть чем поуправлять. Но если говорить об устойчивости в горизонтальном полёте без управляющих воздействий, то цель была наоборот, сделать устойчивым. Тут и регуляторов никаких не нужно, такая схема уже сама обеспечивает ООС. Когда я писал об управляемости, я имел ввиду например, как быстро отреагирует самолёт на управляющее воздействие? Имеет ли значение, как быстро будет переставлен элерон? Или, отклонение элерона вверх и вниз не равноценно. С этим тоже было бы интересно поиграться.
amaksr
Утка сама по себе не является врожденно нестабильной схемой. Переднее крыло оказывает точно такое же стабилизирующее действие, как и заднее в классической схеме. Но у утки оно работает на подьем носа, а в классической схеме — на опускание хвоста. Так как это примерно 10% от общей подьемной силы, то эффективность утки в теории должна быть примерно на 20% выше при той же стабильности.
У классической схемы тоже можно повысить эффективность. Для этого достаточно центровку перенести назад, чтобы заднее крыло тоже работало на подьем. Вот тогда без активного управления будет не обойтись, но это цена за более высокую скорость и экономичность...
SvSh123
Типичный случай «утки», славится как раз чрезвычайной устойчивостью.
Konstantin_receiver Автор
Да, я знаю. Это понятно. У меня другая схема.
Sly_tom_cat
«Утки» славятся еще и очень неприятной вещью — срывом потока с передней несущей плоскости с получением резкого и мощного пикирующего момента. И все это, как вы сами понимаете, вопрос больших углов атаки и маленьких скоростей. Т.е. это про взлет и посадку, которые у самой земли и запаса по высоте этот пикирующий момент выправить — попросту нет.
Именно это — самый неприятный момент утиной схемы, который еще неприятнее именно в моделях (маленькое Re).
Парировать эту неприятность можно системой управления, бесспорно. Но для модели это может оказаться значительным усложнением конструкции и увиличением массы.
Вместе с тем не надо путать схему утка с бесхвостками и схемой с де-стабилизаторами перед крылом (как у ранних прототипов су-35).
amaksr
Как я понимаю, срыв потока с переднего крыла это фича, она и позволяет самолету в случае недостаточной скорости нырнуть, ее набрать и выровнятся.
И да, взлет-посадка должны быть на повышенных скоростях, а режим flare (стадия полета на больших углы атаки непосредственно перед касанием) в утиной схеме запрещен.
Sly_tom_cat
Да фича эта, при запасе высоты, даже полезная. Ибо срыв на ПГО просто не дает развиться срыву потока с основного крыла (что вообще — большая Ж). Но вот на посадке и на взлете «уток» побили много в истории авиации. Нескольким моделям самолетов построенным по такой схеме удается держаться в строю, но еще больше моделей самолетов построенных по утиной схеме просто не пережили испытаний или даже продувок их моделей в аэродинамической трубе.
Я в школьные годы в авиамодельный кружек ходил, у нас там был один любитель экзотики — кордовую утку сделал. Поймав эту фичу он воткнул модель в землю так, что движок пришлось выкапывать, при том что скорости большой он не успел набрать.… а движок то там (как у приличной утки) был толкающий…
Konstantin_receiver Автор
Центровка нейтральная. Центр давления находится на 0,25 САХ от передней кромки крыла. Это я высчитывал. Стабилизатор не несёт на себе нагрузки.
amaksr
При классической схеме cтабильность достижима только если самолет nose-heavy, т.е. центр тяжести немного впереди центра подьемной силы основного крыла. Именно поэтому заднее крыло должно давить вниз, иначе самолет будет сконен к пикированию. Так что стабилизатор таки придется нагрузить небольшой отрицательной нагрузкой, если конечно хотите стабильности по тангажу.
Kilorad
P.S. похоже, кто-то уже задал этот вопрос
Konstantin_receiver Автор
В статике — да, Вы правы. Получается одна точка опоры. Но в полёте есть набегающий поток и стабилизатор, который и стабилизирует, собственно положение по тангажу.
Kilorad
Центр давления в статике? Центр давления — это центр приложения аэродинамических сил, их в статике не бывает, если я ничего не путаю =)
То, что я говорил, относится к полёту
Я понимаю, вы профильный специалист, и я не спорю. Поясните, пожалуйста, мне ваше высказывание не очень понятно
Konstantin_receiver Автор
Тело движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют какие либо силы, либо все внешние силы и моменты скомпенсированы. Представим себе установившийся горизонтальный полёт. Сила тяжести скомпенсирована подъёмной силой крыла в центре масс/давления. Тут моментов не возникает. Стабилизатор момента не создаёт, на нём нет подъёмной силы. Предположим, что возникло какое-либо внешнее возмущение, вызванное набегающим потоком, и самолёт приобрёл положительный угол тангажа (задрал нос). В этом случае создаётся момент на стабилизаторе, который возвращает самолёт в исходное горизонтальное положение.
Kilorad
А, я кажется, понял. Вы считали центр давления именно крыла, а не всего планера? И именно он совпадает с центром масс? Если так, то самолёт устойчив, скорее всего. Неизвестно, насколько, но полагаю, достаточно, чтобы им можно было управлять без замороченного автопилота
BDI
При совпадении центра масс и аэродинамического фокуса центровка называется нейтральной. Это даёт высокую управляемость, но никакую устойчивость — точнее ЛА получается с нейтральной устойчивость(как шарик на верху «волны», любое воздействие выводит из равновесия). А учитывая что центр давления в зависимости от условий полёта может немного гулять, это значит что при нейтральной центровки самолёт будет периодически уходить то в зону устойчивости, то в зону неустойчивости(хоть и не сильно).
Современные ЛА с ЭДСУ и прочими умностями сейчас не редко делают с статически неустойчивыми — истребителям это даёт высокую манёвренность, гражданским самолётам даёт экономию топлива(из-за снижения потерь на балансировку при классической схеме). Но вручную, без навороченной системы управления, управлять ЛА с аэродинамической неустойчивостью наверное нереально. Ну то есть может и можно, но не долго :). А тем более с нейтральной центровкой — боюсь уйдёт в раскачку, и в результате в землю.
С точки зрения «сделать навороченную систему управления»(ваш профиль, то ради чего вы затеяли проект, как я понял) — конечно это то что надо, отличная задачка. Но для первого самолёта, и для первой итерации системы управления, лучше всё таки сделать самолёт статически устойчивым. Тут, кстати, у «утки» будет преимущество за счёт того, что на ПГО сила при передней центровке будет направлена вверх — а вес у вас уже из расчётного выполз, дополнительная подъёмная сила лишней не будет :).
Насколько я помню, для этого центр масс должен быть впереди аэродинамического фокуса(передняя центровка) — тогда при потери несущей способности крыла(например при падении скорости) самолёт опускает нос, что позволяет ему разогнаться, и вернуться в устойчивый режим. В то время как при задней центровке в такой ситуации самолёт будет нос задирать дальше, что приведёт к снижению скорости(а может и к срыву потока), что ещё усугубит ситуацию(почитайте историю И-16, вертелся «как уж», но требовательный к квалификации лётчика самолёт вышел).
Степень выноса центра тяжести нужно выбирать такой чтобы гарантировать возможность управления по тангажу во всех расчётных режимах полёта(при имеющейся эффективности горизонтального оперения). А тут уже, как вам написали в комментариях, у вас очень небольшой вынос ГО относительно центроплана(короткий хвост) — может при нейтральной центровке такого плеча при такой площади стабилизатора и хватит(хотя бы для балансировки в горизонтальном полёте), но при передней центровке скорее всего плеча уже будет недостаточно. А дальше начинается увлекательный процесс подвинем ГО назад, назад поехал центр масс, подвинем батарею вперёд, и т.д. В общем, ловить баланс вес/потери на балансировку/управляемость/устойчивость. Учитывая время на печать деталей, лучше попробовать почитать литературу для авиационных ВУЗ-ов по аэродинамике и конструкции ЛА(у Житомирского вроде неплохой учебник по этому предмету был). Может и по динамике полёта что-то почитать, но азы в учебниках по конструкции обычно даются, для начала достаточно должно быть.
P.S. По образованию тоже «авиатор», но по направлению «проектирование самолётов». Правда, хотя и довелось поработать по специальности, но тоже давно ушёл в IT. Так что в терминологии уже могу плавать(а институтские методички/учебники сейчас не под рукой, хотя что-о удалось сохранить в домашней библиотеке). Надеюсь что хоть по фактической части не сильно впал в ересь :).
Konstantin_receiver Автор
Ух, простыня!
Я расчитывал следующим образом. Допустим, у нас установившийся горизонтальный полёт. Сила тяжести скомпенсирована подъёмной силой в точке их совпадения (Нейтральная центровка). Допустим, возникло возмущающее воздействие и самолёт принял некоторый положительный угол тангажа. Угол атаки на крыле увеличился, но никаких моментов тут не возникает — это центр вращения. Угол атаки на стабилизаторе тоже увеличился, возник момент, который возвращает самолёт в горизонтальное положение. Примерно так.
Насчёт литературы. Я пользовался многими источниками. Но как настольная книга была Э. Торенбик «Проектирование дозвуковых самолётов». Это переведённая с английского книга. Из того что я нашёл она показалась мне наиболее полно описывающей то что мне нужно. Там два тома по триста страниц.
В качестве вдохновения — это конечно же Н. Я. Фабрикант «Аэродинамика». Лучшего по теории я не встречал.
Если эта тематика интересна, я сделаю отдельный пост по моим расчётам. Мне также хотелось бы встретить тут людей, которые профессионально работают с настоящими самолётами. Может прокомментируют и поправят.
Спасибо Вам за комментарий!:)
BDI
Институт остался далеко, а в отрасли я работал в конструкционном отделе — там такие вещи не требовались. Поэтому своими словами описать как всё взаимодействует при возмущениях я уже не осилю. Но всё таки помню что так это не работает. Посмотрите тут:Аэродинамические схемы. Продольная балансировка, устойчивость и управляемость самолета(статья на сайте моей моей альма-матер, кстати :)). Не думаю чтобы в переводной литературе было иначе, скорее всего вы просто не совсем поняли то что там описывалось. Или переводом занимался человек далёкий от специфики. Думаю в области самолётостроения книги написанные соотечественниками вполне могут быть авторитетным источником.
Сейчас загуглил, учебник Житомирского(он нам лекции читал :)) «Конструкция самолётов» достаточно много где качнуть можно, в хорошем качестве. «Аэродинамика летательных аппаратов» под редакцией Колесникова(и этот у нас лекции вёл) тоже доступна, хоть и в худшей степени(т.к. на файлопомойках), плюс качество похуже(в виде скана страниц) — полистал бегло со стр. 131(«Понятия управляемости и устойчивости»), вспомнил что помимо статической устойчивости есть ещё и динамическая устойчивость. Сколько же всего позабылось за эти годы :). Себе обе книги выкачал в коллекцию(хотя Житомерский где-то дома в бумаге лежит), пусть будет :).
А пост по расчётам вполне может быть интересен, и самим расчётом, и комментариями к статье — среди читателей действительно могут найтись люди не столь удалившиеся от истоков знаний как я(хотя дипломный проект на нашей кафедре был как раз проектирование самолёта, но за дцать лет многое забывается если не используется в жизни).
rjrl
Если я правильно понял, модель почти полностью оригинальная. Если так, на какой из реально существующих самолётов получилось больше всего похоже? С кем, иными словами, сошлась конструкторская мысль?)
Konstantin_receiver Автор
Она оригинальная в том смысле, что при её создании я не опирался ни на какие из существующих конкретных реализаций. Схемы да, но их и не бесконечное количество. Все самолёты более или менее друг на друга похожи. Сможет ли неискушённый авиацией человек сходу отличить, например, Ил-86 от Ил-96? Они очень похожи, но это разные самолёты!:)
Я не могу сказать к чему или кому ближе. Обычно вместе с одним винтом спереди расположение шасси делают с расположением одиночной стойки сзади. Я сделал спереди, и от этого возникло много проблем, например пришлось сделать стойку высокой, чтобы винт землю не задевал. У такого расположения шасси есть одно весомое преимущество — продольная устойчивость при посадке. Самолёт как бы сам выравнивается засчёт того что центр масс расположен перед основными опорами.
Stazz
Я бы сказал, передней стойкой шасси модель похожа на Аэрокобру.
FireWind
Мдя, как то тяжеловесно. Вот пример (не реклама): просто в восторге от самодельщика в гараже — самолет на водороде из пенопласта, с оклейкой стеклотканью и балкой к хвостовому оперению из углеволокна)
Konstantin_receiver Автор
Да, согласен с Вами, Игорь Негода крут. Я на него подписан и смотрю его ролики. Но у нас несколько разные задачи.
Моя цель была не просто сделать самолёт, но и отработать технологию его производства.
Что касается массы. Увеличивая массу я проигрываю в длине разбега, то есть разбег становится длиннее и дольше. Конечно же это не значит, что массу можно увеличивать до бесконечности, но у меня она не сильно вышла за расчётную.
FireWind
С детства еще помню — делать хвост как можно легче.
Можно было попробовать киль и рули высоты из пенопласта для облегчения сделать и на крылья примерить пенопласт. По шаблонам раскаленным нихромом достаточно просто вырезается. На этом можно было до килограмма сэкономить.
Konstantin_receiver Автор
Смысл не только в самом самолёте, но и в простоте изготовления его компонентов. Можно было сделать много чего.
В моём случае мне нужен только 3D принтер и моток пластика. Ну и ожидание:)
Масса хвоста составляет всего около 250 грамм, это вместе с сервоприводами. Основная масса это центроплан и крылья. Их пришлось усиливать. Об этом я писал.
Paskin
По поводу «технологии производства» — я не диагност по фото, но крепление крыльев к фюзеляжу выглядит довольно непрочным. Обычно в моделях используют углепластиковую балку, не дающую крыльям сложиться — а у вас вся нагрузка приходится на стыки между отьемными частями плоскостей, и так ослабленные отверстиями под крепеж. И крепеж этот металлический — вместо распределения нагрузки между деталями он просто будет «резать» пластик.
Konstantin_receiver Автор
Всё плотно и прочно.
На стоянке нагрузка на крыло распределяется вокруг точки крепления шасси. С одной стороны на крыло (рычаг) давит корпус — у корня крыла. С другой стороны создаёт момент остальная часть крыла. В полёте нагрузка распределённая.
Paskin
Я не о шасси. При полете воздух давит на крыло снизу, компенсируя силу притяжения земли. Если нет жесткого лонжерона — при эволюциях в лучшем случае крыло будет гнуться и крутиться, а в худшем — крылья просто «сложатся».
Konstantin_receiver Автор
Конструкция крыльев внутри усиленная, я делал утолщение стенок крыльев. В разных секциях она разная, к корневому сечению увеличивается. Кроме того в местах крепления, там где винты, толщина стенок ещё больше.
Sly_tom_cat
Ну практика конечно покажет. Но вот я соглашусь с Paskin — стремно выглядит крыло без единого лонжерона. По крайней мере постарайтесь ручку на себя сильно не задирать на виражах пока не убедитесь, что крылья не гуляют.
Konstantin_receiver Автор
Да, посмотрим. Конструкция крыльев получилась немного гибкая (машет крыльями слегка), но это даже порадовало. Так и должно быть.
BDI
Лонжерон может и не нужен(учитывая что обшивка толстая, схема за кессонную сойдёт), а вот стенки нужны. Переднюю по 25%САХ, заднюю по линии где у вас на внешней части крыла элерон крепится. Правда кажется между этой линией и фюзеляжем ниша колеса есть(если я правильно разглядел на каркасной модели) — или обходить нишу с усилением «изломов», или двигать стенку вперёд(чтобы не ломать возле ниши). Перерезывающую силу в крыле должно же что-то воспринимать.
Насчёт нервюр сходу не скажу — учитывая толстую обшивку, и предлагаемые мною стенки, возможно этого будет достаточно для обеспечения жёсткости обшивки(и соответственно стабильности аэродинамического профиля крыла :)).
Sly_tom_cat
Ну главное что бы при отклонении крыла потоком не возникало крутки. А то будет очень не очевидное управление в полете.
aerohead
Привода надо бы убрать вперёд, а к рулям тяги/трос
Konstantin_receiver Автор
Нет. Задумывалось всё максимально просто, без тяг, тросов и прочих конструкций.
Сервопривод весит 10 грамм. Их 3 штуки в хвосте.
railroadman
Это не самодельщик, а большой мастер
FireWind
Да, согласен, но ведь он сам делает, а значит и вы правы и я — он великолепный разносторонний мастер самодельшик.
Konstantin_receiver Автор
Не соглашусь с человеком, который поставил -1 этому комментарию. Он действительно мастер. Мы делаем разные вещи.
Наиболее круто, на мой взгляд, выглядят его эксперименты с турбореактивными двигателями. Но это целая наука. Причём не просто наука, а гребень науки. Ведущие мировые компании ведут битву на рынке за их эффективность и экономичность. Там каждый микрометр на счету. Одни только турбинные лопатки чего стоят. Они не отливаются, а выращиваются как монокристалл из специального сплава, ещё и с полостями для охлаждения, что даёт возможность делать температуру струи газа выше. А это в свою очередь повышает КПД (закон Карно никто не отменял). Плюс турбореактивный двигатель гораздо более прихотливый чем любой другой в силу скоростей вращения валов, где скорости вращения составляют десятки и сотни тысяч оборотов в минуту. При таких оборотах малейшая разбалансировка масс вращающихся частей приведёт к резонансу и разрушению. Поэтому изготовление таких штук в «домашних» (гаражных) условиях это действительно круто.
Felar
делал 3д-печатный самолет. получается тяжелым, даже при небольших вибрациях вмг отрывает нос, а, если все таки удалось запустить, то при сколько нибудь не мягком приземлении, ломается. пенопласт, фанера и потолочка наше все.
Konstantin_receiver Автор
Краш тест на вертикальную перегрузку был (свободное падение с примерно метровой высоты). Сломалось то, что было плохо напечатано. А так всё довольно прочно.
Konstantin_receiver Автор
Тест с работающим винтом тоже был. На максимальных оборотах. Соглашусь, с этим есть проблемы, но думаю решаемо. Нос не отрывало, но разбалтывались винты крепления на мотораме.
Felar
желаю удачи в первом полете. выложите потом результат. возможно вам удастся переломить тенденцию, которую я вижу
DenisBezukhov
Присоединяюсь, желаю удачи и я бы тоже взглянул на ваш полет )
Konstantin_receiver Автор
Спасибо!
Konstantin_receiver Автор
Спасибо за поддержку! Сейчас надо осмыслить то, что уже сделано. Модель отняла много умственных ресурсов.
Paskin
По мотораме — у вас слишком большой рычаг, усиливающий колебания пропеллера. Есть «reverse shaft» моторы, у которых вал выходит в сторону крепления — вам нужен такой.
Konstantin_receiver Автор
Спасибо!
Я над этим работаю.
Alexufo
Добавьте в хаб IT эмиграция.)
Следовало бы, наверное, использовать корпус скорее для обклейки углетканью с эпоксидкой. Сильно ли вес облегчится — думаю да.
Konstantin_receiver Автор
Если бы я хотел сделать эпоксидку и прочее, то сделал бы. Смысл в унификации изготовления.
Модель -> STL -> 3D принтер -> готовая деталь.
nckma
Насчёт унификации не соглашусь, так как с одной stl модели разные люди на разных принтерах напечатают детали разного веса и прочности в зависимости от настроек печати вроде коэффициента заполнения модели и толщины стенок.
Konstantin_receiver Автор
Коэффициент заполнения максимальный, на всех частях. Иначе при толщине в 1 мм не будет достаточной прочности.
nckma
А какое у вас сопло на принтере?
У меня 0.4 и мне кажется некратные по толщине размеры получить не получается. Приходится сразу задавать 0.8 или 1.2.
Konstantin_receiver Автор
У меня сопло 0,4 мм. Я говорю не о толщине стенок, а о толщине слоя. Минимальный у меня на принтере — 0,1 мм. Но таким слоем печатать в два раза дольше. Я писал о 230 часах печати для всей модели. Ну вот, умножить на два.
Стенка толщиной 1 мм хорошо печатается, причём если выставить в настройках толщину внешнего слоя (это что-то вроде настройки shell thickness) больше чем половина толщины самой стенки в модели, то печатается гораздо быстрее. Если, к примеру, печатается полый цилиндр (часть фюзеляжа) с толщиной стенки в 1 мм, то при такой настройке он печатает всё время круговыми движениями по периметру детали.
Konstantin_receiver Автор
А зачем эмиграция?)
vvzvlad
Напечатать самолет и того… эмигрировать.
Konstantin_receiver Автор
Хахаха!
Красный тракторКрасный самолёт:)Gryphon88
«Иванов и Рабинович v2»? :)
vvzvlad
Ай гоу ту хайфа!
WFF
Красиво конечно, аккуратно.
А у вас есть опыт пилотирования? Сможете с пульта посадить на полосу самолет на три точки, когда он садится на вас? Если нет, шасси вам не нужны, а сажать надо на траву или снег. Пропеллер для таких посадок нужен складной.
В любом случае я бы рекомендовал купить (или самому сделать) «пенопластку» и отрабатывать все на ней. Самолеты из пенопласта практически неубиваемы. После краша их прям в поле можно починить ЦА и тут же летать. Их не жалко в конце-концов. Они дешевы. А падений у вас будет много, поверьте- вы же собираетесь как-то испытывать свою систему управления.
Еще замечания- машинки управления в крыле стоят в торце управляющей плоскости (верно?). Учитывая, что плоскости вы печатаете, это не очень хорошее решение. Во-первых, очень сложно соблюсти соосность и у вас будет либо клинить серву, либо серва будет ломать крепления и ось. Во-вторых, сила прикладывается с одной стороны- это перекос плоскости и потенциальное ее разрушение (отрыв от сервы). В-третьи, а как вы планируете регулировать нейтральное положение, подумали? Классически серва стоит впереди управляющей плоскости и соединена качалкой. Не так эстетично, зато решает все три проблемы.
ToSHiC
+1 про крестолёт простейший, для отработки моторики. Для ремонта рекомендую использовать клей uhu-por для потолочки, офигенно клеит и при этом остаётся эластичным при высыхании.
Для посадки на траву складной винт не особо нужен, и с обычным отлично садится, если моторама не совсем уж хлипкая. Посадочная скорость небольшая, травинки упругие, нагрузки на винт почти не создают. Про то, что стоит сначала без шасси поддерживаю, имхо шасси на фотографиях годится только для асфальта, даже на грунтовых утоптанных дорогах оторвёт нафиг.
Konstantin_receiver Автор
Спасибо за оценку.
Опыта пилотирования у меня нет, буду учиться.
В будущем планирую сделать систему управления, которая будет помогать в пилотировании и не допускать выхода на запредельные режимы полёта.
Смысл моей модели не в том, что всё суперпрочно и не сломается, а в том что если что-то сломается, то я смогу это легко напечатать и заменить, в точности на то что было. Модель уже создана, она никуда не денется. Принтерного времени не жалко. А вот ручной работы жалко, если делать из пенопластов, бальзы и т. д.
Машинки стоят в торце. Там всё точно соотнесено, плюс сделаны достаточные зазоры. Плоскости управления получились довольно прочные. Я не думаю что там какие-нибудь очень большие моменты на кручение будут возникать.
Сервопривод поворачивается на 120 градусов. если выставить посередине, то 60 в одну сторону, 60 в другую. Но для плоскостей управления столько не нужно. Точное положения будет выставляться программно.
ruomserg
Вот тут я по своему опыту могу сказать, что печатный самолет значительно менее ремонто-пригоден, нежели модель стандартной (каркас+обшивка) конструкции. Потому что по-сути, печатная модель — это работающая обшивка (плюс сотовое заполнение, которое не дает обшивке терять устойчивость в ответственных местах). Если в ней сделалась дыра или пошла трещина — невозможно вырезать кусок и вставить замену — просто не к чему цепляться! В традиционной модели — полотняная или потолочная обшивка режется до силового элемента (полки лонжерона, нервюры, стрингера). В тяжелом случае усиливается поврежденный силовой элемент… Вклеивается секция обшивки на замену — и снова в воздух! А тут — только крупноузловая замена разве… Хотя опять-таки, если модель одноразовая — запустил-навел-поразил, то ничего. И вес излишний в принципе, никого не волнует — запустить один раз и с катапульты можно, или РДТТ в качестве ускорителя. А если предполагается ее сажать и снова поднимать в воздух, я рекомендую вернуться к дедовским технологиям, но ответственные детали, которые задают геометрию поверхностей — делать не из бальзы выпиливанием, а на 3D-принтере. При большом желании, можно даже уложиться в бородатый советский авиамодельный норматив — 6 граммов на квадратный дециметр конструкции. Если с карбоном — то можно и еще лучше…
Sly_tom_cat
Советую потренироваться на симуляторе. Любом в принципе, но лучше именно модельном а не реального самолета.
Взлет то фигня, а вот посадка — дело крайне не простое…
Rukis
Первые запуски — это 100% краш.
Тоже делал свою радиоаппаратуру, но первая модель простая — цесна из пенопласта. Потребовалось несколько дней сперва практики в симуляторе, чтоб минимальный навык управления получить и всё равно первые запуски были полным провалом и это на супер простой, медленной и предсказуемой цесне — верхоплане да еще и с V-крылом. Глядя на вашу модель кажется, что управлять ей будет очень сложно.
Вы пробовали запустить планер просто с руки? Например в траву мягкую. Можно было бы оценить хотя бы как он планирует. При достаточной мощности движка полетит что угодно, да толку с этого немного, если оно само по себе в воздухе нормально не держится.
Кстати было бы неплохо добавить ударозащитную прокладку для батареи, из того же пенопласта, например. При неудачной посадке этот кирпичик электричества двигаясь по инерции выламывает все на своем пути, а при встрече с достаточно твердыми и острыми объектами устраивает фейерверк.
Konstantin_receiver Автор
Да, всё верно. Поэтому не жалко изготовленного изделия. 3D принтер напечатает всё без меня. (Ну как не жалко, жалко конечно:), но на это и рассчитано).
У меня нет опыта управления моделями. буду учиться.
Цель на будущее — создать систему управления, которая не допустит выхода на запредельные режимы полёта.
Про батарею я знаю. Посмотрел перед покупкой много роликов. Честно говоря, первое время даже было немного страшно её в руках держать. Запасённой в ней энергией можно, по моим прикидкам, закипятить чайник с водой:)
Retifff
Если нет опыта, гораздо дешевле купить авиамодельный симулятор и начать с него. Стоит недорого, зато сбережет кучу моделей.
З.Ы. Модель просто кошмар, простите.
sersad
Я месяц в симах летал, и то в реальности начал летать раза с 4. И все равно бью модель каждый раз. Благо тренер из пенопласта.
Gryphon88
Если не секрет, а почему 3д печать? Насколько помню, классический «самодельный» самолёт это ткань на каркасе, пропитанная эпоксидкой.
Konstantin_receiver Автор
Уже отвечал на этот вопрос в комментариях.
Целью было не создать классический самодельный самолёт из ткани, бальзы, дерева и прочего, а сделать технологию, по которой я смогу изготовить много таких. Например, что-то сломалось. Я просто беру и печатаю новую деталь. И мне не нужен для этого напильник, пила и прочее. 3D принтер всё сделает сам. В точности то, что было до этого. Только ждать, конечно. Самая долгая печать — примерно 18 часов.
Gryphon88
А что с постобработкой? Качество поверхности предполагается достаточно хорошим, чтобы на аэродинамику не влияло?
Konstantin_receiver Автор
Некоторым деталям требуется постобработка. А именно — удаление лишнего, поддержек после печати. Но это не активные аэродинамические поверхности. Это либо съёмные панели, либо части, обращённые внутрь корпуса. Я проектировал модель с учётом способа печати. Большинству деталей постобработка не нужна.
А в целом, качество поверхности получается довольно хорошее. Я долго добивался от своего принтера хорошего качества, ну насколько сам принтер на это способен:) Большинство деталей напечатано 0,2 слоем. Это была одна из задач при проектировании, как печатать ту или иную деталь, от какого места, в какой позиции.
Если интересна данная тематика, могу в будущем сделать отдельный пост на эту тему. Но вообще в сети много данного добра.
saag
"… а сделать технологию, по которой я смогу изготовить много таких"
Понимаю вас, предстоит еще много работы по созданию ИНС, распознаванию местности, отработки алгоритмов поведения летательного аппарата в условиях помехопостановки.:-)
saratan
А где будете тестировать. Я так понимаю что Вы в Германии и так просто на поле не полетать?
Konstantin_receiver Автор
Я из СПб. Вокруг есть много малых аэродромов, узнавал, многие не против дать такую возможность.
В Германии, насколько я знаю, тоже есть такая возможность. Это не является большой проблемой.
Rigidus
Планируете ли выложить материалы в open source для тех, кто хочет попробовать модель?
Konstantin_receiver Автор
А Вы представляете себе что такое попробовать?:)
Rigidus
Да
Konstantin_receiver Автор
Как я уже писал — 230 часов печати. Вы готовы к такому «попробовать»?)
Для начала надо самому запустить. А потом уже можно будет и опубликовать.
Alex_ME
Смотрел много роликов про лёгкие пенопластовые самолёты. Люди летают там на десятки км. С автопилотом. При этом их в воздухе ощутимо колбасит.
Konstantin_receiver Автор
Бывает что ощутимо колбасит даже А-380.
ittakir
Думаю что пластиковый самолет с весом 2 кг не очень подходит как первая модель.
Большой вес влечет большую полетную скорость, а также скорость взлета и приземления. Не уверен, сможете ли его запустить с руки.
Также большая масса хрупкого пластика при падении -> куча осколков.
Посмотрите, как можно предельно дешево делать крылья любых размахов
Для усиления внутрь вставляется трубочка из углепластика или другого материала.
Paskin
Самый простой самодельный тренер — FT Flyer. Делается из потолочки за два-три часа (проверено неоднократно), не требует дорогих материалов или инструментов, нечувствителен к косякам в размерах и сборке — но летает довольно бодро.
beerware
Полезная нагрузка планируется на будущее? Бомбы какие нибудь )
Konstantin_receiver Автор
Пиво возить:)
Felar
нет, т-щ майор, мы не в сирии какой-то
VANSCoder
По поводу взлетит или нет — я как то раз прикрутил турниговский двигатель к табуретке и в момент запуска узнал что табуретка может летать. Это раньше двигатели были слабые, а теперь есть очень неплохие экземпляры которые при малых габаритах дают тягу 2кг.
sersad
Я тут самодельный винт из PLA испытывал толкающий. Так вот он толкает где то на 1,2 кило, но рядом с ним стоять страшно. До этого просто прикручивал его табурету вертикально, табурет шатает от потока воздуха.
www.youtube.com/watch?v=wApSceq-ie4
ЗЫ Это уже не помню какая версия хаба винта.
Konstantin_receiver Автор
Теория винта — это отдельная наука. Там много всяких параметров.
sersad
Я брал готовые лопасти с фингерверс и переделал их под крепеж хаба, который в свою очередь переделал под крепеж мотора и прилично усилил. С разными лопастями разная тяга, что собственно ожидаемо. Но мне интересна тяга + потребляемый ток, так как строю долголет FPV
Konstantin_receiver Автор
Я в теорию винта не сильно вдавался. Взял уже всё готовое. Посмотрел спецификацию на двигатель, там есть рекомендации по диаметру и шагу винта.
Если включить двигатель с винтом на стенде, то двигатель хорошо обдувается и охлаждается. Когда я запускал уже внутри корпуса самолёта, то обнаружил сильный его разогрев. Ну то есть пальцем уже не дотронуться, очень горячий. Пришлось дорабатывать модель и делать входные отверстия в обтекателе двигателя сразу за лопастями. Они видны на изображении модели.
dbalabanov
нужно было приделать опрос.
nporammicm
Правильно сказали, что самолет тяжелый. И хвост коротковат.
Но с 6000 ма*ч батарей, да с автопилотом в воздух точно поднимется.
sersad
Без опыта полетов, хотя бы в симе никакой автопилот не поможет. Вангую первый полет не дольше 60 секунд, далее ремонт, осознание и обучение в симуляторах.
Rukis
60 секунд — это много, я бы навангавал 3-5, максимум 10 ) У этой модели будет высокая скорость, если она даже и пойдет ровно, а не начнет выкручивать неконтролируемое, то отдалится быстро и вот при первом развороте или сразу после него и начнутся проблемы. Разве что удастся заложить широкий вираж и держать его всё время, гоняя по кругу, самому (пилоту) вертясь на месте, тогда можно будет дотянуть до попытки зайти на посадку )
Kilorad
Если запускать с катапульты, с твердотопливного ускорителя или с высоты, то точно взлетит. С самолётом классической компановки надо довольно сильно накосячить, чтобы он не летал вообще.
Но может, взлётная скорость будет великовата, или самолёт выйдет не очень устойчивым, или слишком устойчивым — но это можно парировать более сложной системой управления.
sersad
ИМХО начинать сразу с печатной модели — путь не верный.
Я тоже сначала думал напечатать самолет, но вдумчивое чтение форумов сделало такой путь чтоб поднять любую модель в воздух:
1. Покупка аппы (2300 и выше) и кабеля симулятора под неё. (700-1000 р на али)
2. Оттачивание навыков управления моделями с похожей компоновкой до тех пор пока не научитесь взлетать и заходить на посадку. Про фигуры пилотажа можете забыть.
3. Берем откуда угодно пенопластовый тренер и клей к нему сразу. На первый вылет зовём друзей с камерами, будет весело. Первый полет редко длится дольше 1 минуты)
4. После того как количество взлетов на тренере будет стремится к количеству успешны посадок можно делать печатную модель.
5. Запускаем печатную модель и удивляемся насколько она хрупкая.
Konstantin_receiver Автор
Спасибо за совет!:)
Rukis
1. на самом деле можно самому сделать аппаратуру, я делал пока ждал детали для модели и всё завелось как надо с первого раза. Для тренировки перед первыми полётами в симе, достаточно самого простого геймпада с двумя аналоговыми стиками, это будет естественно не так приятно (малый ход, мёртвые зоны) но практика показала, что здесь главное головой понять принципы, моторика не так важна, переключение на другую аппаратуру происходит просто.
С остальными согласен полностью )
sersad
стоимость изготовления аппы может быть даже выше чем готовая бюджетная аппа на 6 каналов например FlySky FS-i6, при этом она прошивается на 10 или на 14 каналов. Кабель тренер на неё можно собрать из говна и палок за 15 минут.
Нормальные симуляторы работают с аппами, с джойстиками не вспомню таких.
Rukis
Все что пробовал поддерживали геймпад, сам использую aerofly rc
sersad
RealFlight 7 использую с китайским шнурком/ключом. ИХМО очень правдоподобно и красиво.
И летать в симе нужно на той аппе что будет на самолете. Оттачиваются рефлексы, если б не они то бил бы чаще и серьезнее
На видосе я уже «опытный» самолет уже много раз клеил и все равно роняю)
Rukis
Высоты не хватает просто, держитесь повыше )
sersad
Я сейчас то выше держусь, но это же пробные полеты, яж был не опытный, хотя кого я обманываю, я и сейчас не опытный. FPV строю на летающем крыле.
MOPOH
Вот здесь использовался специальный пластик для авиамоделей.
Konstantin_receiver Автор
PLA
MOPOH
Ясно. Сейчас появились новые пластики, помимо LW-PLA из ролика, могу вспомнить аэротех и керамотех, их сейчас активно обсуждают на авиамодельных форумах. Хоть корифеи и настроены скептически, но будущее, думаю, за 3d моделями.
Konstantin_receiver Автор
Я пробовал печатать ABS-ом. Но мой принтер его не потянул. Получалась деформация у основания детали, лодочкой. Видимо для ABS нужна бОльшая температура стола.
Да и сам пластик на удивление оказался менее прочным, чем PLA.
Rukis
Еще один момент. Навык чтения модели в воздухе тоже требует тренировки. По началу при некотором отдалении, даже не очень большом, легко путаешь после манёвра низ и верх модели и направление движения — на себя или от. Так что покраску лучше делать соответствующую, облегчающую чтение.
Jacksonn
Если нет опыта пилотирования моделей — крайне советую пожалеть пока самолёт (и 3D-принтер) и на первое время купить/сделать самому простой пенопластовый тренер. Тот же Bixler с рук в СПб наверняка найдёте. Летает неспешно, стабильно и предсказуемо. Восстанавливается после любых крашей максимум за вечер. Либо из Китая взять что-то похожей схемы и с толкающим винтом.
Если самому делать, то Вжик из потолочной плитки клеится за пару вечеров и практически неубиваем. Мой выдержал с полсотни морковок, прежде чем разложился.
Насчёт модели — безусловно, выглядит очень красиво. Но реальность такова, что без опыта при первом облёте 100% станет дровами. Также по фоткам непонятно — по длине фюзеляжа есть какие-то лонжероны/ребра жёсткости? PLA-пластик имеет свойство расслаиваться и есть ощущение, что вот всю переднюю часть фюзеляжа вы будете печатать заново после каждой посадки. Учитывая, что там моторама, тяжёлый аккум и передняя стойка шасси, на крепление которой огромная нагрузка будет.
drWhy
При желании и топор летает. А если чешется — «мечтал о том, что буду конструировать самолёты (ну или космические ракеты) — грех не почесать.
Удачных полётов.
BDI
Юный техник 1986-04, страница 70.
А на 72-ой странице ещё и летающее ведро(тоже кордовое) :).
Sly_tom_cat
Я видел еще РУ ножницы летающие (в Питре у порушенного СКК несколько лет назад их запускали)
А на корде так там топор — почти классика ибо даже модели реальные есть на топоры сильно смахивающие ибо на корде симметрия не нужна.
Bedal
Насчёт веса правильно указывают, перебор. Тут Вы попали в ловушку. Конструкция, насколько можно судить по изображениям — чистый монокок. Это позволяет сделать очень лёгкую конструкцию при всего лишь нескольких «но». При совершенно достаточной для полёта общей прочности стенки будут очень тонкими. И тут-то и «но»:
— сам материал может быть неадекватен такой малой толщине, нужно что-то буквально плёночное.
— при достаточной общей прочности будут проблемы потери устойчивости формы (сминание)
— при достаточной общей прочности будет локальная непрочность, ломаться будет от малейшего удара.
Собственно, Вы с этим и столкнулись (крыло усиливали). Результат — изряднейшее перетяжеление.
Можно было бы перейти к полумонококу (сделать усиливающие рёбра, стрингеры/шпангоуты) — но технология всё равно не позволит уменьшить толщину стенок, так что будет только хуже.
Вывод — нужно делать аппарат… больше. И, всё-таки, полумонококовый, иначе поверхность страдать при мелких ударах будет сильно.
На более крупном аппарате толстые стенки будут адекватнее, нагрузка на крыло упадёт… будет лучше взлёт.
Другой вариант — тупо увеличить площадь крыла. При том же уровне перетяжеления произойдёт размен максимальной скорости и длительности полёта на взлётно-посадочные характеристики и удобство управления (не будет быстро уходить из связи). Чувствительность к ветру, правда, тоже увеличится…
Это, если не решитесь на кардинальную смену материала (в первую очередь, крыла): либо пенопласт, либо обтянутый каркас.
Konstantin_receiver Автор
Корпус получился довольно прочным. Я делал краш-тест. Падение с метровой высоты на основные опоры шасси. Фюзеляж с хвостом выдержали. Обломались крылья, третья правая секция, и левая вторая. Но там было плохо пропечатано, именно в этих двух местах. Я эти секции перепечатал качественно, хорошо отладив печать. Теперь всё ок.
А так спасибо за советы.
Bedal
прочным — потому что очень тяжёлым. О чём и речь. Сделать не тяжёлым, сохранив монокок — получить низкую местную прочность. Чтобы остаться в пределах применяемой технологии и при том выйти на адекватность толщины стенок — нужно значительно увеличить размер. Ну, или всё же менять технологию. Скажем, сделать каркасное крыло (нервюры, лонжероны), с цельнонапечатанным каркасом — и обтянуть плёнкой. Кстати, забавная задача для печати, да?
Хотя пенопласт будет всё же проще и быстрее :-)
Konstantin_receiver Автор
Самая тяжёлая часть — это центроплан и крылья. Это примерно 2/3 всей массы. Сделать больше можно было бы. Только пришлось бы делать совсем другую модель, совсем по другому резать её на части. Это повлекло бы за собой большее количество стыковочных узлов, а это дополнительное усиление в местах стыковки деталей. Нужно понимать, что область печати принтера ограничена. Когда я проектировал модель, в том числе учитывал и её. Некоторые детали (центроплан, носовой конус, хвостовой конус) аккурат влезают в максимальные размеры области печати. Ну и увеличение размеров это увеличение времени печати примерно в кубе от размеров.
Bedal
тогда смириться с большим перетяжелением и, чтобы хоть немного улучшить взлётно-посадочные характеристики и порешать некоторые проблемы управления, нужно увеличить площадь крыла. Просто сделав его шире (увеличить размах лучше, но это и по области печати принтера не пролезет, и к прочности вопросы создаст).
Или, наоборот, сделать вставку в крыло для увеличения удлинения. Кстати, на стыке секций крыла можно сделать легколомающиеся переходы, чтобы не пришлось чинить всё, а только этот переход. Своего рода безопасное разрушение.
Konstantin_receiver Автор
Ну тут как говорится, что сделано то сделано.
Увеличить корневую хорду не получится без переделывания модели. Там всё упрётся в размер центроплана. Либо делать центроплан из двух частей. Но мне хотелось чтобы он был монолитной деталью. Создание модели с разбиением на отдельные части это был отдельный большой квест. Думаю что я сделаю отдельный пост на эту тему.
Ну в любом случае, спасибо за советы:)
Bedal
Удачи!
Konstantin_receiver Автор
Спасибо!
Konstantin_receiver Автор
Стрингеры у меня есть внутри фюзеляжа. Они совпадают с элементами стыковочных креплений.
Sly_tom_cat
Я бы все-же хвост потоньше сделал — не совсем понятно зачем он сзади такой толстенький — размещать туда особо ничего не разместишь (ибо центровка). И даже лючек там — непонятно зачем.
Konstantin_receiver Автор
Хвост очень лёгкий по отношению ко всему остальному. Всего около 250 грамм вместе с сервоприводами.
Sly_tom_cat
Ну я понимаю что легкий, просто эстетически привычнее видеть сужающийся хвост. Такая «колбаска» как у вас оправдана для транспортных самолетов, у которых на весь фюзеляж огромный ангар. А у вас там просто воздух.
С точки зрения аэродинамики каплеобразный вариант фюзеляжа — самое то. В реалии от носового отсека (где мотор) и до конца крыла сужение фюзеляжа не делали, но сразу за крылом все классические истребители и даже бомбардировщики конца винтовой эры в авиации шли на сужение.
Но опять подчеркну: это просто мое эстетическое восприятие и аэродинамика скорее просто как поиск аргумента, а не как серьезное оправдание моей позиции.
kompas_3d
Ждём продолжение)
Konstantin_receiver Автор
Ух ты! Мне Сам Компас написал! Большая честь)
Всё будет.