Piper Cub 40% 3D

[koniorc]

Po zbudowaniu 3 modeli z hangaru Builder.rc postanowiłem zbudować coś od podstaw. Szukając inspiracji znalazłem ten film:

Zawsze podobały mi się samoloty z tego okresu ale lubię też pokręcić akrobacje, okazuje się, że można to połączyć. Skala 50% była by droga w budowie, zakupiłem na ebay takie plany Pipera w skali 40%

Plany okazały się mierne, są to przeskalowane na 40% plany w skali 33%. Konstrukcja modelu jest jak gdyby przeskalowanym oryginałem nie są to najlepsze rozwiązania dla modelu, ale to dobrze, będzie można wypróbować własne rozwiązania.

No to startujemy, najpierw trzeba określić podstawowe założenia tego projektu:

1. Piper Cub w skali 40%, rozpiętość ok 4,4m

2.Będzie to półmakieta która ma cieszyć oko w locie, zdolna do podstawowej akrobacji 3D

3.Silnik GP 178

4. Model będę budował na lekko, ciesząc się budową i możliwością przetestowania własnych rozwiązań konstrukcyjnych. 

 

Prace rozpocząłem od budowy kadłuba, najpierw przygotowałem proste oprzyrządowanie do wykonania boków kadłuba

Kratownice wykonałem z listewek sosnowych 8x8, sklejki topolowej 3mm, trójkąty na węzłach z balsy średniej 8mm. Kleiłem Soudalem 66A.

 

Obie połówki wykonałem w tym samym przyrządzie, robiąc lewą stronę podłożyłem listwy pod sklejkę aby obie połowki były symetryczne

no i coś już jest:

Boki kadłuba nie są płaskie, w przedniej części są przełamane, musiałem nadciąć listwy oraz sklejke, podgiąć przód do środka, następnie wzmocniłem sklejkę 1 warstwą tkaniny szklanej około 150g/m2, żywica L285.

Teraz wręgi, silnikową wyciąłem ze sklejki lotniczej 5 mm obustronnie oblaminowaną 2 warstwami tkaniny szklanej (0/45/sklejka/0/45). Pozostałe 2 wręgi wykonałem z 2 warstw sklejki topolowej sklejonych Soudalem obustronnie oblaminowanych jedną warstwą tkaniny szklanej. No i można sklejać

Wręga 2 i 3 to już mój pomysł, dolaminuje do nich kieszenie na rury łączące skrzydła. Wręgi 1 i 2 przylaminowałem do boków. Wregę silnikową narazie jednostronnie 4 warstwami a wręgę 2 obustronnie po jednej warstwie. Kolejny etap to doklejenie dolnych rozpórek kratownicy, podłogi mocującej golenie oraz wręg szczątkowych które mają za zadanie przenieść obciążenia z goleni do węzłów kadłuba. 

Dzięki Jackowi pojawiło się serducho

Kolejne kroki to dokończenie kratownicy oraz wzmocnienie kompozytem węzłów mocowania podwozia

Sztywność kratownicy jest poprostu zadziwiająca

c.d.n.

[cyrax_ojz]

model ten sam a konstrukcja zupełnie inna ?

 

 

 

[Andrzej Klos]

3 godziny temu, koniorc napisał:

Po zbudowaniu 3 modeli z hangaru Builder.rc postanowiłem zbudować coś od podstaw. Szukając inspiracji znalazłem ten film:

Zawsze podobały mi się samoloty z tego okresu ale lubię też pokręcić akrobacje, okazuje się, że można to połączyć. Skala 50% była by droga w budowie, zakupiłem na ebay takie plany Pipera w skali 40%

 

Plany okazały się mierne, są to przeskalowane na 40% plany w skali 33%. Konstrukcja modelu jest jak gdyby przeskalowanym oryginałem nie są to najlepsze rozwiązania dla modelu, ale to dobrze, będzie można wypróbować własne rozwiązania.

No to startujemy, najpierw trzeba określić podstawowe założenia tego projektu:

1. Piper Cub w skali 40%, rozpiętość ok 4,4m

2.Będzie to półmakieta która ma cieszyć oko w locie, zdolna do podstawowej akrobacji 3D

3.Silnik GP 178

4. Model będę budował na lekko, ciesząc się budową i możliwością przetestowania własnych rozwiązań konstrukcyjnych. 

 

Prace rozpocząłem od budowy kadłuba, najpierw przygotowałem proste oprzyrządowanie do wykonania boków kadłuba

 

Kratownice wykonałem z listewek sosnowych 8x8, sklejki topolowej 3mm, trójkąty na węzłach z balsy średniej 8mm. Kleiłem Soudalem 66A.

 

 

Obie połówki wykonałem w tym samym przyrządzie, robiąc lewą stronę podłożyłem listwy pod sklejkę aby obie połowki były symetryczne

 

no i coś już jest:

 

Boki kadłuba nie są płaskie, w przedniej części są przełamane, musiałem nadciąć listwy oraz sklejke, podgiąć przód do środka, następnie wzmocniłem sklejkę 1 warstwą tkaniny szklanej około 150g/m2, żywica L285.

 

Teraz wręgi, silnikową wyciąłem ze sklejki lotniczej 5 mm obustronnie oblaminowaną 2 warstwami tkaniny szklanej (0/45/sklejka/0/45). Pozostałe 2 wręgi wykonałem z 2 warstw sklejki topolowej sklejonych Soudalem obustronnie oblaminowanych jedną warstwą tkaniny szklanej. No i można sklejać

 

Wręga 2 i 3 to już mój pomysł, dolaminuje do nich kieszenie na rury łączące skrzydła. Wręgi 1 i 2 przylaminowałem do boków. Wregę silnikową narazie jednostronnie 4 warstwami a wręgę 2 obustronnie po jednej warstwie. Kolejny etap to doklejenie dolnych rozpórek kratownicy, podłogi mocującej golenie oraz wręg szczątkowych które mają za zadanie przenieść obciążenia z goleni do węzłów kadłuba. 

 

Dzięki Jackowi pojawiło się serducho

 

Kolejne kroki to dokończenie kratownicy oraz wzmocnienie kompozytem węzłów mocowania podwozia

 

Sztywność kratownicy jest poprostu zadziwiająca

c.d.n.

 

Piekna robota szkoda tylko, ze to kolejny Piper Cub; chyba najbardziej popularny a takze nudny ? model, moim zdaniem.  Moze uda mi sie namowic Ciebie aby nastepnym projektem byl Polski samolot ? np RWD 10, 23 etc.  To tylko sugestia oczywiscie. 

 

[koniorc]

Rozważałem RWD 10 ale jak zobaczyłem film jak lata ten niebieski to była spontaniczna decyzja, szybki zakup planów no i mnie wciągnęło. Poza tym trochę się obawiałem jak koledzy modelarze odebrali by jak ta polska legenda zawisła by na śmigle. Sam bym się chyba źle ztym poczuł.

Na tym projekcie chcę się nauczyć podstaw projektowania aerodynamicznego modelu, wkrótce pokaże moje analizy w XFLR5 zmiany profilu i dekalażu. Przećwiczę także obliczenia wytrzymałościowe i kilka nowych rozwìązań. Wiedza ta przyda się w kolejnych projektach.

Już trochę żałuje, że nie wybrałem większej skali, ten kadłum jakiś mały się wydaje

Czerwony Cub też fajnie lata, skala taka jak moja, ale lata juz troche inaczej niż niebieski, tak jak by był trochę za ciężki, a może to poprostu kwestia skali?

 

[Andrzej Klos]

20 minut temu, koniorc napisał:

Rozważałem RWD 10 ale jak zobaczyłem film jak lata ten niebieski to była spontaniczna decyzja, szybki zakup planów no i mnie wciągnęło. Poza tym trochę się obawiałem jak koledzy modelarze odebrali by jak ta polska legenda zawisła by na śmigle. Sam bym się chyba źle ztym poczuł.

Na tym projekcie chcę się nauczyć podstaw projektowania aerodynamicznego modelu, wkrótce pokaże moje analizy w XFLR5 zmiany profilu i dekalażu. Przećwiczę także obliczenia wytrzymałościowe i kilka nowych rozwìązań. Wiedza ta przyda się w kolejnych projektach.

Już trochę żałuje, że nie wybrałem większej skali, ten kadłum jakiś mały się wydaje

Czerwony Cub też fajnie lata, skala taka jak moja, ale lata juz troche inaczej niż niebieski, tak jak by był trochę za ciężki, a może to poprostu kwestia skali?

 

Konrad,

Dlaczego mialbys przejmowac sie opinia innych o wyborze Twojego modelu? ?

Jak zauwazysz Piper Cub nie jest samolotem akrobcyjnym a wisi na smigle! A RWD 10 byl akrobacyjny i wiszenie na smigle byc moze dobrze by mu zrobilo ?. Uwazam, ze wygladal by doskonale!

[stan_m]

"Plany okazały się mierne, są to przeskalowane na 40% plany w skali 33%. Konstrukcja modelu jest jak gdyby przeskalowanym oryginałem nie są to najlepsze rozwiązania dla modelu, ale to dobrze, będzie można wypróbować własne rozwiązania."

 

Oryginalnie są to plany 1/3 Boba Nelitz'a, które -moim zdaniem a mam spora kolekcje planów modelarskich Cub'ów w tym bogatą dokumentację samolotu podarowana mi przez Zbigniewa Luranca - są najlepsze. Niestety skalowanie planów jak też robienie odbitek nieuchronnie powoduje zniekształcenia i deformacje linii, kątów i wymiarów. Wg planów Nelitz'a zbudowano wiele dobrze latających i wyglądających modeli (załączam opis). Warto czytać RCSCALEBUILDER.com bo są tam relacje z budowy.

Artykuł Piper J-3 Cub Nelitz.pdf

[robert.pilot]

Ładna czysta praca, z miłą chęcią będę obserwował, ciekawe rozwiązania stosujesz.

[piotr28]

11 godzin temu, koniorc napisał:

Teraz wręgi, silnikową wyciąłem ze sklejki lotniczej 5 mm obustronnie oblaminowaną 2 warstwami tkaniny szklanej (0/45/sklejka/0/45)

Cześć Konrad, 

jeśli mogę coś wtrącić, to uważam że wręga silnikowa ze sklejki 5mm do tak dużego silnika to stanowczo za mało.. mimo tego że będzie obustronnie zalaminowana. Do tego jest dość mocno  ażurowana .Wręgi pod silniki 50 cm mają grubość przynajmniej 6-7mm. Przemyśl temat czy nie będzie to zbyt słabe.

Gratuluje budowy tak dużego modelu.

Pozdrawiam Piotrek.

 

[koniorc]

12 godzin temu, Andrzej Klos napisał:

A RWD 10 byl akrobacyjny i wiszenie na smigle byc moze dobrze by mu zrobilo

Może i racja, wrócimy do tematu za rok jak skończe Pipera

11 godzin temu, stan_m napisał:

Oryginalnie są to plany 1/3 Boba Nelitz'a, które -moim zdaniem a mam spora kolekcje planów modelarskich Cub'ów w tym bogatą dokumentację samolotu podarowana mi przez Zbigniewa Luranca - są najlepsze.

Grube linie po przeskalowaniu tych planów to najmniejszy problem. Kratownica i usterzenie są wykonane tam z okrągłych kołków świerkowych, w węzłach te listewki są dodatkowo łączone jak by gwożdzikami, bałbym się takich rozwiązań w mocno obciążonych strukturach

 Skrzydło jest zamocowane do kadłuba poprzez ciężką ramę z rurek stalowych, podobnie wzmocnienie kadłuba przy przednim podwoziu,  przedni dźwigar zamocowany jest przegubowo do tej ramy poprzez mikrookucia

Skrzydła mają tylko szczątkowy keson który nie zapewni sztywności skrętnej

 i jeszcze kilka innych rozwiązań ktore poprostu mi nie odpowiadają, ale jak najbardziej szanuję pracę i doświadczenie twórcy tych planów. 

9 godzin temu, piotr28 napisał:

jeśli mogę coś wtrącić, to uważam że wręga silnikowa ze sklejki 5mm do tak dużego silnika to stanowczo za mało.. mimo tego że będzie obustronnie zalaminowana. Do tego jest dość mocno  ażurowana .Wręgi pod silniki 50 cm mają grubość przynajmniej 6-7mm.

Będę jeszcze lamimował połaczenie tej wręgi do boków od przodu. Za wręgą silnikową dokleję podłogę/półkę która będzie dolaminowana do boków i wręgi silnikowej. Myśle że wręga silnikowa będzie miała minimum 1mm kompozyty/5mm sklejki lotniczej/1mm kompozytu. Zmontuję, zamontuję silnik i sprawdzę sztywność, jeśli będzie za wiotkie dołoże kompozytu. Dziękuję za komentarz.

 

11 godzin temu, robert.pilot napisał:

Ładna czysta praca, z miłą chęcią będę obserwował

Bardzo dziękuję.

[stan_m]

Kilka moich uwag, może się przydadzą (mam nadzieję, że Konrad pozwoli):

1)"Kratownica i usterzenie są wykonane tam z okrągłych kołków świerkowych, w węzłach te listewki są dodatkowo łączone jak by gwożdzikami, bałbym się takich rozwiązań w mocno obciążonych strukturach."

 

Technologia wykonania jest następująca: Kratownica i usterzenie wykonane są z kołków świerkowych łączonych na pióro sklejkowe wklejone w wypiłowane piłą Dremel rowki. W przypadku łuków (stateczniki i końcówki płata) rowki wycina się przed zmoczeniem kołków  ( wygięciem ich na kształt potrzebnego łuku) i w rowki wsuwa się kawałki sklejki by po wyschnięciu kołka i ustaleniu kształtu łuku rowki zostały zachowane. Takie połączenie z wykorzystaniem żywicy jest naprawdę mocne bo nie posiada naprężeń.  Jednak przy powiększaniu planów konstrukcyjnych modelu samolotu pojawiają się problemy naprawdę istotne z punktu widzenia wytrzymałości konstrukcji, którą trzeba po prostu policzyć a nie określać intuicyjnie. W skrócie problem wygląda tak: Siły w obciążonych elementach konstrukcji płatowca (np. siła w pasie dźwigara) zmieniają się z trzecią potęgą skali zmiany wymiarów podczas gdy wszelkie powierzchnie (a wiec i przekroje pracujących elementów) zmieniają się z drugą potęgą skali. Czyli obciążenia rosną szybciej niż przekroje je przenoszące. W efekcie rosną naprężenia we wszystkich obciążonych elementach i już przy niewielkiej skali zwiększenia naprężenia te mogą przekraczać możliwości materiału, z którego są wykonane. Trzeba więc zwiększyć przekrój poszczególnych elementów co prowadzi nieuchronnie do wzrostu masy modelu. O ile? A to właśnie należy obliczyć. Trzeba też wiedzieć, że typowe materiały modelarskie (wymiary i rodzaj)   używane w konstrukcjach modeli samolotów posiadają bardzo duży zapas wytrzymałości mechanicznej, nie mniej jednak „zapotrzebowanie’ na wytrzymałość musi być bezwzględnie określone z uwzględnieniem wzrostu masy konstrukcji. Zresztą nie dotyczy to tylko modeli latających. Budując wieżę z zapałek bez większych trudności można taką skleić np. o wysokości 3m. Gdyby teraz chcieć powiększyć tę wieżę np. stukrotnie to zapałki zastąpiłyby belki 0,2x0,2x4,5m a  konstrukcja ta  runęłaby nie osiągając nawet małej części przeskalowanej wysokości. Z powodu wzrostu masy. Masa rośnie z trzecią potęgą zaś przekroje powierzchni z kwadratem skali. A masa modelu samolotu decyduje (między innymi)  w tym przypadku o jego osiągach.

 

2)  "Skrzydło jest zamocowane do kadłuba poprzez ciężką ramę z rurek stalowych, podobnie wzmocnienie kadłuba przy przednim podwoziu,  przedni dźwigar zamocowany jest przegubowo do tej ramy poprzez mikrookucia"

Mocowanie skrzydła do kadłuba jest całkowitym odtworzeniem mocowania oryginalnego i można je zaliczyć do zasadniczych osiągnięć konstruktora oryginalnego Piper’a. Stosowane w modelach tego samolotu ( i innych  zastrzałowych górnopłatów także) rury z szufladami są nieporozumieniem i niezrozumieniem mechaniki konstrukcji. Istotą przenoszenia obciążeń jest równoległobok sił składowych działających i przenoszonych przez węzły mocowania, zestaw zastrzałów, rozpórek i dźwigara głównego i pomocniczego. Gdy usztywnimy chociaż jeden węzeł np. zamiast przegubów dźwigara głównego i pomocniczego zastosujemy rury z szufladami to one będą brać na siebie maksymalne obciążenie i przenosić je na delikatny kadłub, oszklenie a nawet fotele pilotów co prowadzi do zmęczenia konstrukcji np. podczas lądowań, czy gwałtownych manewrów. Oczywiście takie modele latają i jest ich bardzo wiele ale to dlatego, że ich nalot i życie są naprawdę bardzo krótkie a zastosowanie połączenia rurowego jest łatwe i szybkie do wykonania zaś zmiany zmęczeniowe konstrukcji są na tyle wolne, że to rozwiązanie funkcjonuje i jest bardzo popularne.

 

3)" Skrzydła mają tylko szczątkowy keson który nie zapewni sztywności skrętnej."

 

Sztywność skrętną zapewnia tylko keson zamknięty. Ten wg planu pracuje na zginanie. Sztywność skrętną płata zapewnia zastrzał w kształcie litery „V” dodatkowo podparty rozpórkami. Podobnie było ze skrzydłem samolotu RWD-6 gdzie pojedynczy zastrzał nie zapewnił sztywności skrętnej skrzydła (mimo szerokiego kesonu)  i samolot się rozbił a następny RWD-6bis otrzymał już zastrzał w kształcie litery „V”i latał bezpiecznie w dużym zakresie prędkości.

 

Rozumiem, że budowanie modelu Piper Cub w celu latania wg reguł 3D jest wyzwaniem i ciekawostką modelarską (godną poparcia) jednak nie można w tym celu wzorować się na bardzo „makietowym” planie modelu tego samolotu w skali 1/3, gdyż naprawdę trudno będzie ten plan zaadoptować albo ilość zmian i przeróbek będzie taka, że powstanie zupełnie nowa konstrukcja. Ale to też może być fajne! Powodzenia.

[koniorc]

Dzięki za komentarz. Jestem świadom tych wszystkich aspektów. Dźwigary i zastrzały policzyłem sobie " od początku", nie będę ich skalował. Struktura będzie drewniano kompozytowa, przy tak małej ilości cykli nie obawiam się zmęczenia, grunt to dobrze przemyśleć i wykonać skleiny. Zastrzały V nie usztywnią skrętnie koncowki skrzydła więc planuje klasyczny zamknięty keson. Chcę aby struktura była sztywna i dobrze reagowała na sterowanie. Skrzydła z przyczyn technologicznych planuje łączyś na rurach - klasyka modelarska. Takie rozwiązanie ma ten niebieski Cub. Wiem że struktura będzie statycznie niewyznaczalna i wprowadzę dodatkowe obciążenia skrzydła przy kadłubie ale przy konstrukcji zastrzałowej momenty gnące na skrzydle wyszły niewielkie.

W sumie z tych planów to wykorzystam tylko obrys , strukturę zaprojektuje od nowa, tak aby była możliwie lekka. Serdecznie pozdrawiam.

[stan_m]

I jeszcze mały suplement do mojego komentarza. Film przedstawiający loty modelu Piper Cub wykonanego wg planów Nelitz'a. Model pilotuje (chyba wykonawca) inżynier lotniczy, znany modelarz i autor wielu artykułów z zakresu aerodynamiki, mechaniki lotu oraz wytrzymałości modeli latających publikowanych na łamach Modelarza i Młodego Technika. O tym, że można z dobrym skutkiem przerabiać oryginalne plany świadczy fakt, że ten model ma zwiększona rozpiętość o 20 centymetrów, waży tylko 10500G i napędza go słaby (ale z dużym momentem obrotowym) silnik Saito FG-36. Konradzie, jeszcze raz powodzenia w budowie i lataniu.

 

[koniorc]

Wydaje mi się że to Jarek Hajduk pilotuje model na tym filmie, pamiętam jego artukuły sprzed już 25 lat, ciągle do nich wracam. Wyzwanie jakie stawiam sobie to zrobić lekką konstrukcję ale taką która wytrzyma akrobacje. 

Korzystają z okazji pochwalę się inny projektem, to przez ten projekt ostatnio miałem tak mało czasu na modelarstwo:

 

[koniorc]

Dziś udało się dokończyć wlaminowywanie wręg od spodu:

Przylaminowałem także wręgę silnikową do boków, oraz dołożyłem na niej 2 warstwy węgla (0/45) ze specjalną dedykacją dla piotr28 . 

Najtrudniejsze w tej technologii jest zdobycie od żony pozwolenia na laminowanie w salonie, potem już jest łatwo :).

[koniorc]

Wstępna przymiarka silnika:

Na początek dałem wykłon 2 stopnie do dołu i 2 stopnie w prawo. Jaką stosujecie zasadę z ustawieniem zbiornika paliwa wzgledem silnika? Środe zbiornika na wysokosci gaźnika, na wysokości osi wału, czy wszystko jedno?

Doszło jeszcze finalne wzmocnienie wręgi silnikowej

[piotr28]

Wszystko jedno , ponieważ silnik wyposażony jest w  "pompę paliwa" ?

[paweln7]

16 godzin temu, piotr28 napisał:

Wszystko jedno , ponieważ silnik wyposażony jest w  "pompę paliwa" ?

Nie takie wszystko jedno zbiornik zamontuj w osi gaźnika lub poniżej ,W DVIII zamontowałem  zbiornik powyżej gaźnika i jest problem ,

po locie zostawię samolot z paliwem a po chwili  paliwo kapie z gaźnika po prostu nie trzymają zawory w gaźniku i się przelewa(gaźnik walbro w NGH  38 )chodź w losie wszystko OK

[koniorc]

7 godzin temu, paweln7 napisał:

zamontuj w osi gaźnika lub poniżej ,

Gp 178 ma gaźnik pod korpusem chcę użyć tłumików canister także zbiornik musi być wyżej. Będzie trochę poniżej osi wału

Cofnę go jeszcze do tyłu, ale to dopiero jak wkleję wręgę podszybia i wytnę tę poprzeczkę.

Dziś udało się dopasować popychacz gazu

Doszło tez kilka wzmocnien do których dokleję półkę pod wyposażenie i serwa kierunku

[enter1978]

Fajnie że jest nowa relacja , ja lubię oglądać budowy modeli, jak się naoglądam jak ktoś buduje to trochę mnie to motywuje aby samemu coś się wziąć i zrobić

 

[kkdarch]

W dniu 27.11.2022 o 10:21, paweln7 napisał:

Nie takie wszystko jedno zbiornik zamontuj w osi gaźnika lub poniżej ,W DVIII zamontowałem  zbiornik powyżej gaźnika i jest problem ,

po locie zostawię samolot z paliwem a po chwili  paliwo kapie z gaźnika po prostu nie trzymają zawory w gaźniku i się przelewa(gaźnik walbro w NGH  38 )chodź w losie wszystko OK

Potwierdzam

Odpalałem dla116 ze zbiornikiem w osi wału i nie mogłem go ustawić.Zalewał się i dławił paliwem.Gdy zdławilem iglicami to nie mógł odpalić.

Całkiem przypadkiem (spadł mi zbiornik poniżej gaźnika)  silnik pracować poprawnie.

Paweł ma rację więc lepiej dać zbiornik niżej puki jeszcze jest możliwość.

 

Coś cieniutka ta sklejka do mocowania silnika.Dalbym podwójną zwłaszcza że chcesz robić akrobację.