P51 Mustang XPS 1400mm - budowa

[Stearman]

Witam,

Swoją przygodę na forum chciałbym zacząć od relacji z budowy warbirda P51 Mustang.

Projekt w założeniach ma stworzyć stosunkowo prosty model samolotu średniej wielkości o dobrych właściwościach lotnych do podstawowej akrobacji.

Ponieważ jest to bieżący projekt od podstaw i nie ma jeszcze ostatecznego kształtu, to liczę na owocna wymianę doświadczeń i podpowiedzi na każdym etapie prac.

Mam nadzieję, że będzie to interesujący projekt nie tylko dla mnie, ale może i ktoś zechce budować równolegle ten model razem ze mą.

 

Z grubsza ma to wyglądać tak.....

MUSTANG P-51 XPS1400

- Konstrukcja styrodurowa XPS z pokryciem folią lub taśmą.

- Rozpiętość 1400mm
- Profil skrzydła NACA2415
- Kąt zaklinowania skrzydła 0 stopni
- Profil stateczników symetryczny
- Kąt zaklinowania statecznika poziomego 0 stopni
- Napęd silnik elektryczny TURNIGY 4250-580kv + ESC80A + śmigło 15x8 + 4S 3000mAh

- Masa całkowita do lotu (przewidywana) 2300g

 

Status projektu:

- Założenia i rozwiązania konstrukcyjne -50%

- Digitalizacja modelu 3D - 65%

- Wykonanie części - 5%

- Zakup wyposażenia - 80%

 

Jak się zacznie.. to już jakoś poleci....

 

 

 

[sp350D]

Czerwony ogon to doskonały wybór, siadam i obserwuję postępy.

[Stearman]

P51 Mustang to jeden z samolotów mojej Wielkiej Trójki Warbird... każdy ma swoją a moja to P51 Mustang, F4U Corsair i święty gral Spitfire MkIX. Nie dziwi więc, że na pierwszy ogień poszedł P51.

Poza tym mam już pilota do tego samolotu ? Może jeszcze biały i niewykończony, ale będzie gotowy na czas. 

    

 

Wspomnę tylko, że założeniem projektu jest stworzenie dokumentacji, plików wykonawczych, instrukcji tak by można było odtworzyć każdą część i każdy mógł zbudować sobie taki model.

Nie posiadam planów tego modelu.... tworzą się one na bieżąco, mam nadzieję z czynnym udziałem forumowiczów 

Przestudiowałem dostępne plany i albo były za trudne, albo zbyt proste, albo nie odpowiadały wymaganiom techniki budowy XPS. Jeśli dodamy mój brak doświadczenia to nie pozostaje nic innego jak zrobić coś swojego co będzie pośrednim rozwiązaniem i świetna nauką.

Nie ma co zanudzać.. czas zaczynać....

 

Pierwszy Etap - Digitalizacja Sylwetki

Jak wiadomo, by można było wygenerować programy sterujące dla drukarki 3D, plotera, wycinarki gorącym drutem trzeba mieć model 3D.

Nie jest to proste (przynajmniej dla mnie), ale po wielu próbach i studiowaniu zdjęć oraz planów udało się stworzyć model sylwetki Mustanga. Daje ona możliwości wygenerowania odpowienich przekrojów, elementów itd. Jest to baza do dalszych prac projektowych.

Technologia wykonania

Model ma być lekki i prosty do wykonania dla początkujących jak ja. Zdecydowałem się na XPS jako główny materiał, można wycinać z bloku kształty i po niewielkiej obróbce wstawiać do modelu... przynajmniej w teorii powinno to zająć mniej czasu niż budowa szkieletu z depronu, oklejanie depronem itd... a przynajmniej dla mniej tej rzeszy mniej uzdolnionych manualnie majsterkowiczów 

Park maszynowy:

• Narzędzia podstawowe: Wiertarka, młotek, nóż itd...
• Drukarka 3D, stara ale jara....
• Wycinarka gorącym drutem, 4 osiowa domowej roboty, ale daje radę...
• Komputer....

 

[robertus]

Aby na pewno chcesz oba kąty na zero?

[Stearman]

Wyposażenie pokładowe:

•  Napęd silnik elektryczny TURNIGY 4250-580kv + ESC80A + śmigło 15x8 + 4S 3000mAh - teoretycznie ciąg prawie 3000g
• Klapy napęd indywidualny serwo Tower Pro MG90S 1,8kgcm każda klapa
• Lotki i ster wysokości serwa Tower pro MG996 poprzez bowden.
• Podwozie główne chowane.... siłownik jeszcze idzie z Chin... Tylne koło niechowane skręcane z serwa kierunku.

2 minutes ago, robertus said:

Aby na pewno chcesz oba kąty na zero?

 

Tak... myślałem o -2 stopnie na usterzeniu poziomym... ale ostatecznie zacznę od ustawień zerowych. Rozumiem zawiłości aerodynamiczne i stabilnośc w poszczególnych fazach lotu, ale od czegoś muszę zacząć, a jako pilot, z moimi umiejętnościami pewnie nie zauważę różnicy 

[robertus]

Ten kąt zaklinowania skrzydła to masz na myśli od cięciwy czy od spodu profilu?

[Stearman]

Oczywiście, jeśli są przesłanki wynikające z Twojego doświadczenia to chętnie wysłucham.. dobrych rad nigdy za wiele... i na spokojnie, nie muszę poznać całej teorii, ale jeśli z jakiś względów lepiej dać inne kąty to jakie i dlaczego?

4 minutes ago, robertus said:

Ten kąt zaklinowania skrzydła to masz na myśli od cięciwy czy od spodu profilu?

 

Kąt od cięciwy.

[Ares]

4 minuty temu, robertus napisał:

Ten kąt zaklinowania skrzydła to masz na myśli od cięciwy czy od spodu profilu?

Nie wiem co Grzegorz ma na myśli (sam nam napisze) ale kąt zaklinowania to kąt zawarty pomiędzy cięciwą profilu a osią kadłuba.Tak brzmi definicja.

Profil NACA 2415 ma wypukły spód więc raczej nie można dokonać pomiaru względem płaszczyzny spodniej części choćby nawet ktoś chciał.

[robertus]

No właśnie dlatego pytam, bo ludzie mylą te rzeczy.

Dla mnie dekalarz na zero jest dziwny, ale ja nie mam dużego doświadczenia w tych sprawach.

[Stearman]

Rysunek... wart czasem tysiąc słów 

Jako, że nie mam dużego doświadczenia w pracy z wycinaniem XPS dla wprawy zacząłem konstrukcję od.... końca i na pierwszy ogień robię usterzenie tylne. 

 

Usterzenie będzie wycięte z XPS gorącym drutem, docięte nożem do odpowiedniego kształtu i wygładzone papierem.

Osadzenie sterów wydrukowane na drukarce 3D wklejone w rdzeń XPS dające możliwość odkręcenia sterów i wymiany w razie konieczności po kraksie...

Patrzyłem na inne konstrukcje i nie chce przesadzać, że sztywnością...

Ster wysokości będzie miał podstawowe wzmocnienie na dolnym zawiasie (#2) i szpilkę usztywniającą (#1) oraz 3 zawiasy.

Ster kierunku z jednym usztywnieniem w stateczniku - listewka 6x2 na całej rozpiętości. Obie sekcje sterów po 2 zawiasy każda, połączone łącznikiem jeszcze nie wiem jakim...

Tak mniej więcej wyglądać będzie połówka steru wysokości. Wzdłuż cięciwy statecznika wykonane jest nacięcie, na końcu którego wklejona jest listewka 6x2. W nacięcie wklejone będą zawiasy.

 

Nie wiem czy w samym sterze też nie wkleić w ten sam sposób listewki dla usztywnienia... a może same zawiasy wystarczą?

Taki miałby być przekrój steru wysokości z dwiema listewkami usztywniającymi.

 

Są rozwiązania modeli styropianowych gdzie nie ma żadnych usztywnień w usterzeniu i latają... zawiasy to sprasowany przecieniony styropian... i lata...

Może przesadzam z tymi usztywnieniami...?

[model]

Jeśli mogę wtrącić trzy grosze od siebie to proponuję zaklinowanie skrzydła względem statecznika na 1.5 stopnia, co do budowy to fajnie że kolejny p-51 się buduje ?.

Tak na marginesie może czytałeś ?

https://pfmrc.eu/topic/84268-61-p-51d-mustang/page/2/

[Stearman]

1 hour ago, model said:

Jeśli mogę wtrącić trzy grosze od siebie to proponuję zaklinowanie skrzydła względem statecznika na 1.5 stopnia, co do budowy to fajnie że kolejny p-51 się buduje ?.

Tak na marginesie może czytałeś ?

https://pfmrc.eu/topic/84268-61-p-51d-mustang/page/2/

Witam, czytałem te posty... I stąd wybór NACA2415 ?

Nie chciałbym wchodzić w dywagacje aerodynamiczne, dla mnie to za dużo naukowej wiedzy... chylę czoła przed kolegami i ich wyliczeniami, wierzę im i doceniam, aczkolwiek pogubiłem się...

Dla mnie proszę o esencję wiedzy praktycznej z lotów:

1. Czym "grozi" ustawienie kąta zaklinowania skrzydła i statecznika na 0 stopni?

2. Jaka jest różnica między zaklinowaniem skrzydła na 0 a statecznika na -1.5 stopnia wersus zaklinowania skrzydła na +1.5 stopnia a statecznika na 0 stopni?

[sp350D]

W płaszczyźnie w której dałeś dłuższe boki listewek ster jest sztywny. Proponowałbym (tylko jeśli XPS nie jest dostatecznie sztywny) płaskowniki węglowe 0,5x3mm lub 0,5x5mm ale wklejone najwęższą powierzchnią do powierzchni bocznej steru (tak jak w kombatach, tylko tu będziesz potrzebował klej cyjanoakrylowy styro.). Doskonale usztywniają i nieznacznie podnoszą masę.

[robertus]

Doczytałem teraz, że model chcesz robić lekki. Z jakich szacunków Ci wychodzi do lotu 2300g?

Jeśli na prawdę chcesz zrobić lekko to nie potrzebnie dajesz te listewki w stery. Wystarczy dźwigar w stateczniku poziomym dla usztywnienia i wypoziomowania. W stateczniku pionowym moim zdaniem nie trzeba nic, ew pręt do pozycjonowania przy klejeniu. Sam XPS jest wystarczająco sztywny a jak chcesz go tez na koniec okleić to moim zdaniem będzie wystarczająco sztywno. Ja swoich modeli nie oklejam w ogóle. B17 o rozpiętość 150cm waży kilogram mniej niż zakładasz. W skrzydle mam tylko cienką listewkę na dźwigar a w stateczniku pręcik węglowy. Podobnie w jeszcze większym A-10.

Tak, że proponowałbym Ci na początek wyciąć wszystkie elementy i zobaczyć ile ważą i jaką mają sztywność nominalną a potem myśleć o wzmocnieniach bo łatwo wpaść w pułapkę waga-wzmocnienie-waga-wzmocnienie a na końcu wyjdzie nie lotna cegła.

[jarek_aviatik]

1 godzinę temu, Stearman napisał:

Witam, czytałem te posty... I stąd wybór NACA2415 ?

Nie chciałbym wchodzić w dywagacje aerodynamiczne, dla mnie to za dużo naukowej wiedzy... chylę czoła przed kolegami i ich wyliczeniami, wierzę im i doceniam, aczkolwiek pogubiłem się...

Dla mnie proszę o esencję wiedzy praktycznej z lotów:

1. Czym "grozi" ustawienie kąta zaklinowania skrzydła i statecznika na 0 stopni?

2. Jaka jest różnica między zaklinowaniem skrzydła na 0 a statecznika na -1.5 stopnia wersus zaklinowania skrzydła na +1.5 stopnia a statecznika na 0 stopni?

Nie jest to esencja wiedzy praktycznej z lotów, gdyż nie wiem czy ktokolwiek buduje różne modele i porównuje ich osiągi w locie.

Ad 1. problemy z wyważeniem, mimo, że SC będzie ustawiony prawidłowo model może nie chcieć latać prosto. 

Ad2. skrzydło zaklinowane na 0 i statecznik na -1,5 zdecydowanie większe prędkości niż skrzydło zaklinowane na +1,5, statecznik na 0.

[Stearman]

26 minutes ago, sp350D said:

W płaszczyźnie w której dałeś dłuższe boki listewek ster jest sztywny. Proponowałbym (tylko jeśli XPS nie jest dostatecznie sztywny) płaskowniki węglowe 0,5x3mm lub 0,5x5mm ale wklejone najwęższą powierzchnią do powierzchni bocznej steru (tak jak w kombatach, tylko tu będziesz potrzebował klej cyjanoakrylowy styro.). Doskonale usztywniają i nieznacznie podnoszą masę.

 

Kompromis - Rozwiązanie poprawne konstrukcyjnie versus prostota technologii wykonania.

 

Sławku, rozumiem o co Ci chodzi i masz zupełna rację. Oczywiście szukamy sztywności wydłuż płata statecznika i wzdłuż steru. Tu najlepszym sposobem jest wklejenie wzmocnienia dłuższym bokiem przekroju prostopadle do cięciwy, ale.... no właśnie.... ale... kompromis....

Chciałbym pozostawić nie naruszą powierzchnię płata co powoduje, że jedyną powierzchnią do ingerencji są płaszczyzna podziału steru statecznik-ster (miejsce zawiasów) oraz nadasa płata. Zawiasy zabierają mi 16mm od płaszczyzny podziału.

Przy technice wycinania gorącym drutem łatwo mogę zrobić nacięcie na głębokość 22mm od płaszczyzny podziału i wstawić w nią zawiasy i głębiej listewkę 6x2. Niestety listewka ustawiona jest w niekorzystnym kierunku i w odległości 16mm od najwłaściwszego miejsca - podziału płata. Pozostaje po 16mm szczeliny z każdej strony podziału (zajętej przez zawiasy) której sztywność zapewniają tylko zawiasy. Jak poniżej.

 

 

Zalewając wszystko klejem "puchnącym" SOUDAL 66A powinno wypełnić szczelinę i usztywnić wszystko.... WYSTARCZAJĄCO? Pytam bo może ktoś to przetrenował i brnę za bardzo w kompromis? Może wcale nie dawać wzmocnień?

 

Ze swojej strony dodam, że kompromis nie wynika z mojego lenistwa, ale z założeń projektu.... maksymalnie prosta konstrukcja i nakład pracy budowy. ?

17 minutes ago, jarek_aviatik said:

Nie jest to esencja wiedzy praktycznej z lotów, gdyż nie wiem czy ktokolwiek buduje różne modele i porównuje ich osiągi w locie.

Ad 1. problemy z wyważeniem, mimo, że SC będzie ustawiony prawidłowo model może nie chcieć latać prosto. 

Ad2. skrzydło zaklinowane na 0 i statecznik na -1,5 zdecydowanie większe prędkości niż skrzydło zaklinowane na +1,5, statecznik na 0.

Dzięki? to rozumiem.... 

Ad 1. "model może nie chcieć latać prosto" - czyli co będzie niestabilny w locie poziomym i może "myszkować" w płaszczyźnie pionowej lecąc cały czas góra-dół w zależności od korekcji pilota na stery i pilot musi cały czas korygować wychylenia steru wysokości by lot był poziomy - czy będzie miał tendencję do wychyleń na boki?

Ad 2. "zdecydowanie większe prędkości" - z grubsza w całym zakresie lotu czy w odniesieniu do określonych faz, lądowanie, start, prędkość przelotowa? Po prostu konstrukcyjnie łatwiej mi zmienić kąt natarcia sterów niż skrzydła. 

Projekt jest otwarty. Możemy także zaprojektować rozwiązanie pozwalające zmieniać kąt natarcia statecznika i sprawdzić w praktyce różne ustawienia jeśli warto?

[Stearman]

4 hours ago, robertus said:

Tak, że proponowałbym Ci na początek wyciąć wszystkie elementy i zobaczyć ile ważą i jaką mają sztywność nominalną a potem myśleć o wzmocnieniach bo łatwo wpaść w pułapkę waga-wzmocnienie-waga-wzmocnienie a na końcu wyjdzie nie lotna cegła.

Robert... przemówiło do mnie to co napisałeś i to jest kierunek w jakim chciałbym podążać ? zwłaszcza jeśli poparte jest to praktyką. Wiele modeli styropianowych o podobnych rozmiarach ma znikome wzmocnienia, a latają całkiem nieźle.

Masę do startu 2300g raczej traktowałem jako maksymalną, a wszystko co mniej będzie miłym zaskoczeniem. Oczywiście z uwagi na chowane podwozie i podstawowe akrobacje musi mieć odpowiednią sztywność.

 

Najchętniej usterzenie tylne zrobiłbym z jednym dźwigarem w sterze wysokości - węglowa rurka fi3x2, obie połówki steru wysokości bez wewnętrznego usztywnienia tylko XPS + pokrycie, spięte łącznikiem  z drutu fi1.5mm.

Ster kierunku wzmocniony od spodu w miejscu dźwigni serwa i w części centralnej  węglowa rurka fi3x2, ster kierunku bez wewnętrznych usztywnień.

 

Czy kadłub wzdłuż usztywniałeś listewkami czy wystarczył sam XPS - mam wrażenie, że sam XPS daje bardzo stabilną i wytrzymałą konstrukcję?

Tak to by wyglądało w przekroju steru poziomego.

 

 

[robertus]

Dla mnie wygląda ok, przyciąłbym jeszcze nosek steru bo tak to się chyba nie wychyla za dużo.

Pomyśl czy stery wysokości nie zrobić na osobnych serwach albo na jednym w kadłubie i do tego popychacze, ale łącznik to tez jest dobra opcja.

Tak dla odniesienia w B-17 mam ścianki kadłuba ok 2cm i jest wystarczająco sztywno. W kadłubie nie mam żadnych wzmocnień, poza elementami które go łączą.

W lotkach skrzydeł nie mam wzmocnień bo są dostatecznie grube i sztywne, w sterach wysokości mam płaskownik węglowy 6x2mm żeby trochę usztywnić bo był stery były cienkie i przez to wiotkie.

Tak, że na bieżąco zobaczysz czy coś jest sztywne czy nie u Ciebie.

[Stearman]

Dzięki.. biorę się do roboty ? Zobaczymy jak wyjdzie.

[Stearman]

Prace trwają nad usterzeniem tylnym...

Założenie jest takie, że w końcową część kadłuba (szary element) wklejam gniazdo stateczników (różowy), a w gniazdo statecznik poziomy na nim bazujący A potem statecznik pionowy ze m usztywniającym. Cały element dokleję potem do kadłuba. Obrobiłem statecznik poziomy i wydrukowałem gniazdo.

 

 

Skleiłem gniazdo i tak to wygląda

         

 

Statecznik i ster wysokości będą miały usztywnienia z rurki węglowej fi3x1.3.

Oba płaty steru połączę, nie wiem jakimś drutem w kształcie V....

 

 

Mam kilka pytań, może ktoś pamięta takie zagadnienia i podeśle linki do odpowiednich postów:

#1. Wklejanie zawiasów 16x32 ze sztyftem - macie jakiś patent na wklejenie ich prosto (by osie sztyftów były zgodne). Wystarczy lekko przesunąć je i już ster chodzi "ciężko" .

 

#2. Pokrycie. XPS jak wiadomo jest sam w sobie twardy, ale mało odporny na wgniecenia i zarysowania. Ostatni model kryłem pasami zwykłej taśmy pakowej i żelazkiem, ale może jest jakiś lepszy sposób? Folia reklamowa? Okleina samochodowa? Przyznam, że próbowałem pomalować model przed oklejeniem, ale zużyłem chyba ze 2 spaye akrylowe i jakoś tak słabo pokryło.

Może pomalować model sama żywicą epoxy?

 

#3. Dochodzę do etapu rozrysowania skrzydeł... rozpiętość 1400mm i tak z Waszego doświadczenia... w jednym kawałku czy skrzydło dzielone? Niby logistycznie 1400mm jeszcze sie jakoś zmieści do malucha, ale.... Mam w głowie te wszystkie kabelki do podłączenia - na każdą połówkę: serwo lotek, serwo klap, serwo podwozia, oświetlenie x 2 skrzydła... Druga opcja to skrzydło w całości (1400mm) i może w jego centralnej części umieścić odbiornik z podłączeniami. Wtedy zostaje tylko po zainstalowaniu skrzydeł podłączyć serwo kierunku, serwo wysokości i oświetlenie ogona i światło lądowania. Jak to wychodzi w praktyce?