RWD-10_50%_3D

[koniorc]

Witajcie,

robi sie chłodno i czas coś w końcu nowego zbudować. Decydując sie na poprzedni projekt, Piper Cub 40% 3D rozważałem wtedy RWD-10, teraz go zbuduję na bazie doświadczeń z Pipera. Cub sprawuje się świetnie, zero problemów, uwielbiam jego bezwładność i sposób w jaki kręci akrobacje w stylu "slow fly", ma natomiast 2 wady: za wolno kręci beczki oraz przy locie 45-90 stopni do góry i wykonaniu połowy beczki, zawsze schodzi z osi lotu. poprawie to w tym projekcie.

 

Trzeba sobie postawic jakieś założenia projektowe:

1. Skala 50%

2. Ma to być półmakieta ale będę modyfikował sylwetka dla jak najlpszych właściwości lotnych

3. Masa startowa, dajmy sobie wyzwanie - 15 kg

4. I co najważniejsze, ma być dużo fanu z projektowania, wprowadzania nowych rozwiązań, budowy, oblotu, a jak cos pójdzie nie tak to to poprawie albo zrobie coś innego.

 

Bazuje na planach z Modelarza:

 

Pierwszy krok to projekt aeordynamiczny. Wybrałem klasyczny profil NACA0015 scieniający się do NACA0013, 2 stopnie zwichrzenia żeby zmiejszyć ryzyko oderwania na lotkach, kąt natarcia skrzydła lekko do góry 1,2 stopnia żeby w locie poziomym kadłub był bardziej poziomo. Oba stateczniki lekko powiększone w sotsunku do oryginału.

 

Tu podstawowe wykresy, chciałem miec Cm=0 na dodatnich kątach natarcia.

 

Tutaj wykres Cl po rozpiętości na kącie natarcia 16 stopni, zależało mi na wyeliminowanie problemu geometri skrzydła, czyli małej cięciwie przy kadłubie którą powiększyłem, (cięciwe końcówki dodatkowo zmniejszyłem), chciałbym aby skrzydło  bardziej ciągnęło centropłatem który pierwszy powinien przeciągać na dużych kątach natarcia.

 

i tu jeszcze wizualizacja dla 16 stopni:

Mam dość małą wiedze jeśli chodzi o projektowanie aerodynamiczne także jeśłi widzicie jakieś błędy to prosze o komentarz.

Tak wygląda wstępna sylwetka w stosunku do oryginału:

 

 

Zacząłem juz projekt wstępny konstrucji, żeby walczyć świadomie z masą modeluje strukturę ze szczegółami, po pierwszym pomiarze masy cofnąłem skrzydło o 80 mm do tyłu (widać to na zdjęciu powyżej) bo inaczej nie wyważył bym modelu bez balastu.

 

Wstępne zamodelowanie kadłuba i wyposażenia:

a, i żebym nie zapominał, jeszcze jeden szczegół, silnik będzie na elektrony.

 

c.d.n.

 

 

 

 

 

 

[Patryk Sokol]

Mam nadzieję, że wiesz na co się piszesz  

 

RWD-10 ma olbrzymi kadłub, maleńkie skrzydełka, a dodatkowo bardzo wysoko nad kadłubem.

Choćbyś jajko zniósł, to on prostej beczki nie wykręci 

I wiem co mówię, mam takiego:

Piper ma choćby przewagę w powierzchni skrzydła i w tym, że statecznik poziomy jest bliżej osi skrzydła.

 

A w gratisie - spodziewaj się olbrzymich problemów z lotem na żyletkę, podpieranie mojego sterem kierunku w beczce, skutkuje poczuciem, że balansuje się na linie (bardzo marzy pójść w autorotację wtedy).

 

Jeśli koniecznie chcesz robić RWD-10, to ja bym jednak rozważył niesymetryczny profil skrzydła.

Symetryczny i tak nie da Ci neutralnego samolotu, na plecach, a pozwoli bardziej zapanować nad prędkością lotu i lepiej latać na wysokich kątach.

[koniorc]

Dzieki Patryku za komentarz, czytałem Twoją relację, bardzo ciekawa. Zależy mi na polskim samolocie, nie będę nim startować w Imacu :). Powiedz proszę jakie masz w swoim obciążenie powierzchni i stosunk ciągu do masy?

Miałem podobne spostrzeżenia jak napisałeś, kadłub narysowałem trochę smuklejszy, skrzydło przesunąłem bliżej usterzenia. Myślałem o dwuwypukłym profilu, ale ostatecznie dałem symetryczny żeby zobaczyć różnicę w stosunku do pipera, może zrobie dwa skrzydła, łatwo będzie można je zmienić.

Inwestycje poczynione i nie ma juź odwrotu:

 

[Patryk Sokol]

19 minut temu, koniorc napisał:

Powiedz proszę jakie masz w swoim obciążenie powierzchni i stosunk ciągu do masy?

10,5kg do lotu, 92dm^2 powierzchni, więc 114g/dm^2.

 

Ciągu mam jakieś 8kg

19 minut temu, koniorc napisał:

Miałem podobne spostrzeżenia jak napisałeś, kadłub narysowałem trochę smuklejszy, skrzydło przesunąłem bliżej usterzenia. Myślałem o dwuwypukłym profilu, ale ostatecznie dałem symetryczny żeby zobaczyć różnicę w stosunku do pipera, może zrobie dwa skrzydła, łatwo będzie można je zmienić.

Inwestycje poczynione i nie ma juź odwrotu:

 

 

Jakbyś robił niesymetryczny profil, to zgarnij profile z tego wątku:

A na stateczniki, to już całkiem śmiało bierz profil z tego wątku. Będzie dużo lepiej pracować niż NACA

[stan_m]

RWD-10 to samolot ciekawy ale niestety jak większość samolotów spółki RWD-DWL niedoszacowany wytrzymałościowo. Inż. Stanisław Paweł Prauss w swoich wspomnieniach napisał, że „Tak też kiedy Bajan wyraził się, że RWD-10 nie nadaje się do szkolenia pilotów myśliwskich (…)”. Ale w przypisach umieścił notatkę: „RWD-10 – mały, lekki samolot, o właściwościach pilotażowych myśliwca. Bardzo udany samolot akrobacyjny, kolejna konstrukcja RWD zaprojektowana bez dostatecznych rezerw wytrzymałościowych: dwa samoloty rozsypały się podczas akrobacji; na trzecim podczas walki powietrznej RWD-10 z myśliwcem PZL P-11 doszło do zerwania pokrycia skrzydła i pilotujący go A. Włodarkiewicz musiał ratować się skacząc na spadochronie”. Inżynierowie Prauss, Rogalski, Wigura i Drzewiecki byli kolegami z Politechniki ale w pracy zawodowej byli bezwzględnymi konkurentami szczególnie zajadli byli R.W.D., którzy przy każdej okazji podkopywali osiągniecia PZL dla których pracował inż. Prauss. I taki znany cytat: „RWD-10 był trudny w pilo­tażu, wymagał specjalnego przygotowania pilota. Był bardzo sterowny i wymagał bardzo małych ruchów sterami, inaczej rzucało samolotem. Przy gwałtownym przejściu na duże kąty natarcia był niestateczny poprzecznie. Wykonywał akrobacje bardzo dobrze, a wznoszeniem przewyższał większość samo­lotów akrobacyjnych.”

Tak wyglądają wartości momentów bezwładności samolotów względem osi podłużnej RWD-10 i EXTRA-330.

RWD-10; I=1669 kgm²   (masa: 475 kg, rozpiętość: 7,5 m)

EXTRA-330; I= 3280 kgm²   ( masa: 820 kg, rozpiętość: 8, 00 m)

Moment bezwładności względem osi podłużnej dla RWD-10 jest zatem prawie dwukrotnie mniejszy niż dla samolotu EXTRA-330 co oznacza, że dwukrotnie „łatwiej” było erwudziakiem” wykręcić beczkę niż Extrą a być może też dwukrotnie szybszą (trzeba by było policzyć) tak czy inaczej wytrzymałość konstrukcji musi być zapewniona bezwzględnie z odpowiednim marginesem. Bardzo ciekawy temat wziąłeś więc życzę powodzenia.

[Patryk Sokol]

Godzinę temu, stan_m napisał:

Tak wyglądają wartości momentów bezwładności samolotów względem osi podłużnej RWD-10 i EXTRA-330.

RWD-10; I=1669 kgm²   (masa: 475 kg, rozpiętość: 7,5 m)

EXTRA-330; I= 3280 kgm²   ( masa: 820 kg, rozpiętość: 8, 00 m)

Moment bezwładności względem osi podłużnej dla RWD-10 jest zatem prawie dwukrotnie mniejszy niż dla samolotu EXTRA-330 co oznacza, że dwukrotnie „łatwiej” było erwudziakiem” wykręcić beczkę niż Extrą a być może też dwukrotnie szybszą (trzeba by było policzyć) tak czy inaczej wytrzymałość konstrukcji musi być zapewniona bezwzględnie z odpowiednim marginesem. Bardzo ciekawy temat wziąłeś więc życzę powodzenia.

A niech sobie moment ma jakikolwiek.

 

To nie to jest problemem.

Problemem jest to, że RWD-10 jest parasolem. Jak szybko kręcić nie będzie, to kręci poza osiowo. 

 

No i też moment bezwładności to nie jedyny czynnik. Bo trzeba jeszcze jakoś siłę wygenerować. A RWD-10, ma małe lotki. I ze swoim dziwacznym obrysem skrzydła, nie ma miejsca na powiększanie lotek (znaczy - niby ma, ale będzie to wyglądać dziwacznie).

Mi w modelu lotek nieco brakuje, większość beczek/półbeczek robię na drążku do ściany.

[koniorc]

Patrząc na rysunek z modelarza planuje powiększyć lotkę o jedno żebro w kierunku kadłuba, czyli mieć lotkę na całej zbieżnej części skrzydła. W Piper Cubie mam ogromne lotki ale skrzydła ważą w sumie 4 kg i mają 4,2m rozpiętoścu no i kręci trochę za wolno. W RWD rozpiętość wyniesie 3,75 m, planuje zmieścić się z wagą skrzydeł w 3 kg. To trochę przyspieszy beczki. Czy głębokość lotek na 30% cięciwy to dobre założenie?

[koniorc]

Praca projektowe trwają a dla chwili oderwania się od komputera szykuję listwy na kratownicę kadłuba. W Piper Cubie użyłem sosny 8x8 i wytrzymało to 2 sezony w RWD użyję listew sosnowych i balsowych wzmocnionych rowingiem węglowym, o takim samym przekroju. Do ich budowy uźywam żywicy L285, rowingu węglowego, aerosilu oraz przyrządu wykonanego z kilku profili. Jako środek rozdzielczy używam wosku. Listewki gruntuję rozcięczonym kaponem. Taśmy rowingu przesycam pędzlem na stole:

listwę smaruję cienką warstwą żywicy z aerosilem i układam na niej tasiemki, potem obracam i umieszczam w przyrządzie:

i na górę kolejne tasiemki. Zewnętrze kątowniki mają powiększone otwory, przy ich przykręcaniu dociskam je mocno do siebie:

na górę wkładam pręt stalowy:

a potem deska i wszystkie ściski z warsztatu:

Na podłużnicę i skosy pod skrzydłem planuje uźyć sosny plus po 5 tasiemek na stronę, na pozostałe skosy i listwy na spodzie balsy plus po 3 tasiemki na strone. Taka listwa sosnowa o długości 2,5m waży ok 100g, wersja z balsą 50g.

Muszę sobie w końcu zrobić małe sicidło, może ma ktoś dobry projekt?

 

 

 

[Patryk Sokol]

Czyli masz paski z włókna węglowego, które trzymają się, ze sobą, tylko na klejenie, do drewna, które ma włókna równolegle do włókien? 

Czy źle to zrozumiałem?

[koniorc]

Tak to wygląda w przekroju

Dla porównania sztywności prosta próba zginania, zawiesiłem 1 kg ciężarek na ramieniu 400mm

i wynik w płaszczyźnie większej sztywności:

oraz w płaszczyźnie mniejszej sztywności:

Sztywność sosny wzmocnionej rowingiem węglowym jest około 2 razy większa od samej sosny a to w kratownicy kadłuba da 2 około razy wiekszą siłę krytyczną wyboczenia. Druga istotna kwestia to konieczność zastosowanie systemu pull pull zarówno dla kierunku jak i wysokości tak aby wyważyć model bez balastu. Sztywniejsza kratownica poprawi sterowanie i zredukuje luzowanie linek.

Waga 2500 mm listewki 8x8 to

Sosna 80g, sosna +CFRP 100g, balsa +CFRP 50g.

[stan_m]

A jak będziesz dawał strony listew z rowingiem, "na zewnątrz" kratownicy czy "do wewnątrz"? Obserwuję z ciekawością bo ja też stosuję rowing do świerku lub sosny ale sklejam wg krzywizny kadłuba po to,  aby podłużnice kadłuba nie miały naprężeń czyli nie były "resorem", tak jak się krępuje rury do spawania stalowej kratownicy kadłuba.

[Patryk Sokol]

47 minut temu, koniorc napisał:

 

 

Dla porównania sztywności prosta próba zginania, zawiesiłem 1 kg ciężarek na ramieniu 400mm

 

i wynik w płaszczyźnie większej sztywności:

 

oraz w płaszczyźnie mniejszej sztywności:

 

Sztywność sosny wzmocnionej rowingiem węglowym jest około 2 razy większa od samej sosny a to w kratownicy kadłuba da 2 około razy wiekszą siłę krytyczną wyboczenia. Druga istotna kwestia to konieczność zastosowanie systemu pull pull zarówno dla kierunku jak i wysokości tak aby wyważyć model bez balastu. Sztywniejsza kratownica poprawi sterowanie i zredukuje luzowanie linek.

 

Jeśli celujesz w sztywność, to jest to jak najbardziej OK rozwiązanie.

Ale jeśli celem jest wytrzymałość, to tylko Cię ostrzegę, że to słabsze niż Ci się wydaje  

Tzn. wytrzymałość limituje tu wiązanie węgla do drewna, a to jest naprawdę słabe. Myślę, że do złamania potrzeba porównywalnej siły, co przy samej sośnie.

 

[koniorc]

Planuje dać rowing góra/dół tak aby folię pokrycia doprasowywać do sosny lub blasy. W tym modelu krzywizny podłużnic są minimalne także nie obawiam się naprężeń montażowych.

Zrobię jakieś proste obliczenia kratownicy i upewnię się, że nic się nie wyboczy.

[stan_m]

17 minut temu, Patryk Sokol napisał:

Jeśli celujesz w sztywność, to jest to jak najbardziej OK rozwiązanie.

Ale jeśli celem jest wytrzymałość, to tylko Cię ostrzegę, że to słabsze niż Ci się wydaje  

Tzn. wytrzymałość limituje tu wiązanie węgla do drewna, a to jest naprawdę słabe. Myślę, że do złamania potrzeba porównywalnej siły, co przy samej sośnie.

 

 

Najsałbsza jest spoina, która pęknie pierwsza ale przy dobrej żywicy wytrzyma dużo. Jednak wytrzymałość takiej belki wzrośnie bardziej niż sztywność. Sztywniejsza za to będzie konstrukcja przestrzenna z użyciem takiej belki (podłużnicy).

[Patryk Sokol]

1 godzinę temu, stan_m napisał:

 

Najsałbsza jest spoina, która pęknie pierwsza ale przy dobrej żywicy wytrzyma dużo

 

Nie pęknie spoina. Zetnie się drewno, na ścinanie, wzdłuż słojów jest znacznie słabsze od żywicy. Tzn. po pęknięciu na laminacie zostanie warstewka drewna.

 

Badanie które pokazałeś, to trochę inny temat, bo tam góra belki zostaje luźna, a tylko dół jest laminatem podklejony.

To jest o tyle istotne, że przy takim rozwiązaniu nie masz dużych naprężeń ścinających (wzdłuż słojów), ani ściskających (prostopadle do słojów) w drewnie.

 

Dodatkowo szkło z aramidem jest lepszym rozwiązaniem do takiego wzmacniania, bo nie ma tak drastycznie większego modułu Younga niż drewno.

 

A żeby już całkiem podkreślić, co mam do przekazania - to rozwiązanie niczym nie różni się od dźwigara, w którym ktoś wstawił wypełnienie słojami poziomo, a nie pionowo.

A jak dobre to rozwiązanie, to wiemy wszyscy  

 

Tylko też, żebyśmy się dobrze rozumieli - ja nie mówię, że to złe rozwiązanie, gdy naszym celem jest podniesienie sztywności listwy, czy choćby wyprostowanie jej i zwiększenie odporności na wilgoć.\

Szczególnie, że przy wyboczeniu to sztywność jest decydująca.

 

Po prostu zauważam, że wytrzymałość na zginanie aż tak znacząco nie rośnie.

Po prostu nie róbmy tak dźwigarów  

 

A z w, sumie mądrzejszych, rzeczy: ma

@koniorc Jeśli chcesz to możemy się spotkać na którymś Warszawskim lotnisku (Twój wybór którym, mi wsio za jedno, na każde mam daleko) i pogonić mojego RWDziaka. Będziesz lepiej wiedział z czym pracujesz i czego się spodziewać  

 

[young]

Ja bym się nie odważył prawie 3 metrowy kadłub z ustrzeniem , zrobić z listewek 8x8 ( nawet w tej technologi co robisz).

Co prawda oryginał był bardzo lekki ale czasami ląduje się twardo ..

;).

Powodzenia w budowie.

[paweln7]

Witam

Rozważasz wykrzyżowanie kadłuba linką stalową tak jak w originale ?