В соответствии с различными случаями нагружения определяются эксплуатационные нагрузки, то есть расчетные нагрузки, реально достигаемые в полете (P^э). Расчетные нагрузки (P^р) вычисляются умножением эксплуатационных на коэффициент безопасности.

P^р = f P^э

Коэффициент безопасности f принимается равным 1,5, если нет специального указания об установлении иной величины.

Для расчета на прочность устанавливаются следующие величины максимальной скорости:

V_{max пил} - максимальная скорость пилотирования, достижение которой возможно в пикировании и при выполнении высшего пилотажа. Ее превышение в полете не допускается. Обычно максимальная скорость пилотирования равна:

V_{max пил} = 1,2V_max

где V_max - максимальная скорость горизонтального полета, получаемая из аэродинамического расчета самолета.

V_{max max} - максимально допустимая скорость, при достижении которой самолет не должен разрушаться.

V_{max max} = 1,25V_max

Максимальные и минимальные эксплуатационные перегрузки для самолетов различных типов не должны быть ниже определенных значений, представленных в таблице:

Эксплуатационные перегрузки	Тренировочные самолеты	Учебные и учебно-пилотажные самолеты	Спортивно-пилотажные самолеты
n^э_{y max}	3	6	10
n^э_{y min}	- 1,5	- 3	- 8

Нормальная эксплуатационная аэродинамическая нагрузка вычисляется по формуле:

Y^э_кр = n^э_{y max}G_взл

где n^э_{y max} - эксплуатационная перегрузка, G_взл - максимальный взлетный вес.

Нагрузка, вычисленная по формуле, распределяется по размаху крыла. ПРи равномерном распределении нагрузки погрешности в определении изгибающих и крутящих моментов не превышают 5%, поэтому возможно определить распределенную нагрузку по упрощенной формуле:

q_кр = Y^э_кр / l_кр

где q_кр - удельная нагрузка в сечениях крыла, l_кр - размах крыла.

Массовые инерционные силы крыла по отношению к аэродинамическим силам направлены в противоположную сторону и несколько разгружают крыло. Однако они сравнительно невелики и если их не учитывать, это приведет лишь к некоторому повышению запаса прочности.

Распределенные аэродинамические и массовые силы, возникающие на крыле, приводят к возникновению перерезывающей силы, изгибающего и крутящего моментов. Последний является следствием того, что равнодействующая аэродинамических сил не совпадает с продольной осью жесткости крыла и стремится закрутить крыло.

На следующей схеме представлены типовые эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов для наиболее часто встречающихся в практике любительского самолетостроения типов свободнонесущих и подкосных крыльев, а также формулы расчета перерезывающей силы и изгибающего момента:

При расчете можно считать, что перерезывающая сила полностью воспринимается только стенками лонжеронов, изгибающий момент - полками лонжеронов, крутящий момент - замкнутым контуром или несколькими контурами, образованными в поперечном сечении крыла жесткой обшивкой и продольными стенками.Нервюры в таких крыльях работают как балки на изгиб, воспринимая воздушные распределенные нагрузки и местные сосредоточенные силы, например от узлов навески элеронов.

Если крыло имеет два лонжерона, перерезывающую силу и изгибающий момент надо распределить между ними, считая, что на передний лонжерон приходится 60 - 65% нагрузки, а на задний - 35 - 40%.

Далее определяются усилия в полках лонжеронов по следующей формуле:

N = M_изг / H

где H - средняя высота ложерона, как представлено на следующей схеме:

Затем по формулам

S_раст = N f /

_раст

и

S_сж = N f /

_сж

определяются потребные сечения полок лонжеронов крыла.

_раст и

_сж - нормальные напряжения возникающие в полках лонжеронов.

Толщина стенки лонжерона расчитывается по формуле:

б_ст = Q f /

h

где

Q - перерезывающая сила, f - коэффициент безопасности, h - высота стенки лонжерона,

- касательные напряжения в стенке лонжерона.

Значения нормальных и касательных напряжений для различных материалов в таблице в конце страницы.

Если используется трубчатый лонжерон, то определить потребный диаметр и толщину стенки такого лонжерона можно исходя из следующих соотношений:

(D² б_ст) = 1,25M_изг /

_max

и

(D б_ст) = 0,7Q /

_max

где

D - диаметр трубы, б_ст - толщина стенки трубы.

Для определения крутящего момента крыла можно воспользоваться следующей номограммой или эмпирической формулой:

Зная значения крутящего момента, определяется поток касательных усилий в сечениях крыла по следующей формуле:

q = M_кр / 2F

где

F - площадь замкнутого контура, образованный обшивкой и стенками лонжерона, (см. рис. выше) который воспринимает крутящий момент крыла. При использовании многолонжеронного крыла, образующего несколько замкнутых контуров за F можно принять площадь наибольшего из них.

По потоку касательных напряжений определяем потребную толщину обшивки в сечении крыла по следующей формуле:

б_обш = q f /

Характеристики материалов для изготовления полок лонжеронов, нервюр, шпангоутов, стоек

Материалы	_{в_раст} кг/мм²	_{в сж} кг/мм²	_в кг/мм²	г/см³
Профили Д-16Т	40	40	28	2,8
Сосна	8,3	3,5	0,8	0,52
Ель	7,5	3,2	0,8	0,47
Ясень	11	4	1,2	0,71
Однонаправленный стеклопластик холодного отверждения на эпоксидном связующем	40	30	4	1,6
Однонаправленный углепластик на эпоксидном связующем	50	45	6	1,5
Трубы, сталь 30ХГСА в состоянии поставки	70	70	45	7,8

Характеристики материалов для изготовления обшивок, стенок лонжеронов, нервюр, шпангоутов, работающих на кручение и сдвиг

Материалы	_в кг/мм²			_в кг/мм²			г/см³
Материалы	вдоль волокон	под углом 45	поперек волокон	вдоль волокон	под углом 45	поперек волокон	г/см³
Фанера авиационная березовая	2	4	2	7,5	3	4,5	0,8
Стеклопластик холодного отверждения (стеклоткань Т-10 + эпоксидное связующее)	3	6	3	30	18	20	1,6
Листы Д-16Т	28	-	-	40	-	-	2,8

- удельный вес материала.

Реальные характеристики пластиков, изготовленных в любительских условиях, могут сильно отличаться от приведенных значений на 10-15% и более в ту или иную сторону.

Следует также учитывать следующие особенности:

Считается, что полки лонжеронов при работе на сжатие не теряют устойчивость. ДЛя этого они не должны иметь больших свободных, не подкрепленных стойками и стенками участков. В противном случае критические напряжения сжатия в реальной конструкции значительно снижаются. То же касается и обшивок. Для предотвращения потери устойчивости, то есть складывания и волнообразования они должны подкрепляться изнутри стрингерами и нервюрами. ПРи этом чем тоньше обшивка, тем мельче должна быть разбивающая ее "клетка" подкрепляющих элементов. На дюралевых обшивках толщиной 0,5 мм "клетка" примерно составляет 150Х300 мм, для фанерной обшивки толщиной 2 мм - примерно 200Х350 мм.

по материалам:
Кондратьев В. П. Яснопольский Л. Ф. "Самолет своими руками" М.: Патриот 1993

Все новинки мировой малой авиации в самом свежем выпуске журнала

KITPLANES 02-2008

Around the Patch, Contributors, Letters, What's New
Flight Review. Rotorway's Talon
Ly-Con O-ring trick
A great compromice
Product review: lightspeed headset
2008 LSA and rotorcraft directories
All about avionics (Part 9)
Build Your Skills: Composites (Part 10)
The home machinist. Part 11: The boring head and the traveling rest.
Wind Tunnel. Testing longitudinal stability.
Builders marketplace.
Completions
Aero'lectrics. Sunshine comes softly through my solar panel today.
Light stuff. Back to the basics: our “new” aircraft.
The Classified Builder
Kit Stuff

Также в наличии выпуски KITPLANES 1-2008, 12, 11, 10, 9 - 2007

Для доступа к архивам выпусков воспользуйтесь этой ссылкой.
Доступ платный. Стоимость доступа - $1. Оплата через SMS.

Чтобы узнать, может ли данный журнал быть Вам интересным - прочитайте один из выпусков.
Скачайте бесплатно небольшую (279 Kb) электронную книгу с прямыми ссылками на архивы статей одного из более ранних выпусков журнала.

www.stroimsamolet.ru e-mail: info@stroimsamolet.ru

В избранное

{#template MAIN} <div id="loginForm" style="display:none;" class="subscriberu_popup"> <div class="popup_register"> {#include js_tmpl_auth_reg_tab} {#if $P.login_register_tab == 1} <form class="authentication-form" method="post" action="/MEMBERLOGIN_authen_cred"> <dl class="rg_block_options"> <dt id="js_tap_panel_auth"> <h1>Войти на сайт</h1> {* {#include js_tmpl_auth_reg_button} *} {#include js_tmpl_auth_reg_action} <hr class="logreg_line noPhones"> <div class="logreg_descr noPhones"><p>{#include js_tmpl_auth_reg_descr} </p></div> <div class="logreg_advice noPhones"> Если вы еще не с нами, то начните с <a href="#" onclick="rgNav('js_tab_reg');return false;" class="dashed" data-func="registr">регистрации</a> </div> <br><br> <a class="dashed auth-enter" href="/manage/author/"><b>Вход для авторов</b></a> </dt> </dl> </form> {#/if} {#if $P.login_register_tab == 2} <div class="rg_block_options"> <div id="js_tap_panel_auth"> <h1>Регистрация</h1> <div class="social_reg"> {* <div class="rg_description">{#include js_tmpl_soc_auth_reg_descr}</div> *} {#include js_tmpl_auth_reg_soc} <div class="rg_soc_auth_agree">{#include js_tmpl_auth_reg_agree}</div> </div> <div class="subscribe_reg"> {* <div class="rg_description"> #include js_tmpl_auth_reg_descr </div> *} {#include js_tmpl_auth_reg_action} </div> {* {#include js_tmpl_auth_reg_button} *} <div class="clr"> </div> <hr class="logreg_line noPhones"> <div class="logreg_descr noPhones">{#include js_tmpl_auth_reg_descr} {#include js_tmpl_soc_auth_reg_descr} </div> </div> </div> {#/if} </div> {* <div class="gray_bg register_shadow"></div> *} </div> {#/template MAIN} {#template js_tmpl_auth_reg_tab} <ul class="rg_nav"> <li id="js_tab_auth" class="{#if $P.login_register_tab == 1} rg_active_nav {#/if} rg_first_nav"><a onclick="rgNav('js_tab_auth');return false;" href="">Вход на сайт</a></li> <li id="js_tab_reg" class="{#if $P.login_register_tab == 2} rg_active_nav {#/if}"><a onclick="rgNav('js_tab_reg');return false;" href="">Регистрация </a></li> </ul> <span onclick="hidebo();" class="rg_closed"> </span> {#/template js_tmpl_auth_reg_tab} {#template js_tmpl_auth_reg_action} {#if $P.login_register_tab == 1} {#include js_tmpl_auth_reg_soc} {#/if} <div class="rg_forms"> <input type="hidden" id="login_register_destination" value="{$P.login_register_destination}"/> {#if $P.login_register_tab == 1} <div class="rg_for_input"> <span class="rg_text_inner">E-mail или код подписчика</span> <input id="credential_0" class="js_keydown_selector rg_input_text" data-js_submit="no" data-js_next_input_name="credential_1" name="" type="text" /> </div> <div class="rg_for_input"> <span class="rg_text_inner">Пароль</span> <input id="credential_1" class="js_keydown_selector rg_input_text" data-js_submit="yes" data-js_action="js_loginFormBut" name="" type="password" onkeyup="showAttention(this,!!window.event.shiftKey)" /> <span class="pswd_attention" id="attention_pswd"> <span class="icon_attention"></span> <span class="pswd_attention-text" id="attention-text_pswd1">Русская раскладка клавиатуры!</span> <span class="pswd_attention-text" id="attention-text_pswd2">У вас включен Caps Lock!</span> <span class="pswd_attention-text" id="attention-text_pswd3">У вас включен Caps Lock и русская раскладка клавиатуры!</span> </span> </div> <div class="rg_for_input input-alien"> <span class="chk noPhones"><input id="chk_alien" name="" type="checkbox" /></span><label for="chk_alien" class="noPhones"> Чужой компьютер</label> <a class="forgot_pass" href="/member/totalrecall">Забыли пароль?</a> </div> <div class="rg_for_input"> <em id="auth_msg" class="reg_error"></em> <input id="lf_typeauthid" value="email" type="hidden"> <input type="submit" class="button button-red logreg_submit" id="js_loginFormBut" value="Войти">  <div class="loading loading-cover" style="display: none;"><div class="loader"></div></div> </div> {#/if} {#if $P.login_register_tab == 2} <div class="rg_for_input"> <span class="rg_text_inner">E-mail</span> <input id="arfemail" class="js_keydown_selector rg_input_text" name="" type="text" data-js_submit="yes" data-js_action="js_regFormBut"/> </div> <div class="rg_for_input rg_set_lineh rg_for_input_wide"> <label class="js_tap_panel_checkbox"> <span class="chk"><input name="" id='js_tap_panel_checkbox_terms' type="checkbox" data-js_submit="yes" /></span> Я ознакомился и согласен с <a class="link_txd logreg_accLink" href="/faq/vereinbarung.html">условиями сервиса Subscribe.ru</a> </label> <br /> <label class="js_tap_panel_checkbox"> <span class="chk"><input name="" id='js_tap_panel_checkbox_personal' type="checkbox" data-js_submit="yes" /></span> Нажимая на кнопку "Готово!", я даю <a class="link_txd logreg_accLink" href="/faq/persverordnung.html">согласие на обработку персональных данных</a> </label> </div> {* <div style="float: left;position: absolute;left: 11em;"> <img src="http://www.kupivip.ru/images/vip/logo.png?1604" style="width: 86px; vertical-align: middle;display: block;"> </div> <div class="rg_for_input rg_set_lineh"> <label class="js_tap_panel_checkbox"><input name="" id="js_tap_panel_checkbox_kupivip" type="checkbox" data-js_submit="yes"> Я хочу получать новости о скидках на одежду</label> </div> *} <div class="rg_for_input"> <em id="reg_msg" class="reg_error rg_for_input_wide"></em> <em id="reg_msg2" class="reg_error rg_for_input_wide"></em> <input id="rf_typeauthid" value="email" type="hidden"> <a class="button button-red logreg_submit" id="js_regFormBut" href="#">Готово!</a> <div class="loading loading-cover" style="display: none;"><div class="loader"></div></div> </div> {#/if} </div> {#/template js_tmpl_auth_reg_action} {#template js_tmpl_auth_reg_agree} <div class="rg_for_input rg_set_lineh rg_for_input_wide"> <label class="js_tap_panel_checkbox"> <span class="chk"><input name="" id='js_tap_panel_checkbox_terms_reg' type="checkbox" data-js_submit="yes" /></span> Я ознакомился и согласен с <a class="link_txd logreg_accLink" href="/faq/vereinbarung.html">условиями сервиса Subscribe.ru</a></label> <em id="reg_msg_soc" class="reg_error rg_for_input_wide"></em> </div> {#/template js_tmpl_auth_reg_agree} {#template js_tmpl_auth_reg_button} <div class="rg_butons_socials"> {#if $P.login_register_tab == 1} <a class="rg_btn_soc rg_bs_01 js_tap_panel_selector" action="auth_email" href="#"><span><i></i>Email</span></a> <a class="rg_btn_soc rg_bs_01 js_tap_panel_selector" action="auth_openid" href="#"><span><i></i>OpenID</span></a> <a class="rg_btn_soc rg_bs_02 js_tap_panel_selector" action="auth_vkontakte" href="#"><span><i></i>Вконтакте</span></a> <a class="rg_btn_soc rg_bs_02 js_tap_panel_selector" action="auth_mailru" href="#"><span><i></i>Mail.Ru</span></a> {#/if} {#if $P.login_register_tab == 2} <a class="rg_btn_soc rg_bs_01 js_tap_panel_selector" action="reg_email" href="#"><span><i></i>Email</span></a> <a class="rg_btn_soc rg_bs_01 js_tap_panel_selector" action="reg_openid" href="#"><span><i></i>OpenID</span></a> <a class="rg_btn_soc rg_bs_02 js_tap_panel_selector" action="reg_vkontakte" href="#"><span><i></i>Вконтакте</span></a> <a class="rg_btn_soc rg_bs_02 js_tap_panel_selector" action="reg_mailru" href="#"><span><i></i>Mail.Ru</span></a> {#/if} </div> {#/template js_tmpl_auth_reg_button} {#template js_tmpl_auth_reg_descr} {#if $P.login_register_tab == 1} Для оформления подписки на выбранную рассылку, работы с интересующей вас группой или доступа в нужный вам раздел, просим авторизоваться на Subscribe.ru {#/if} {#if $P.login_register_tab == 2} Для регистрации укажите ваш e-mail адрес. Адрес должен быть действующим, на него сразу после регистрации будет отправлено письмо с инструкциями и кодом подтверждения. {#/if} {#/template js_tmpl_auth_reg_descr} {#template js_tmpl_soc_auth_reg_descr} Или зарегистрируйтесь через социальную сеть. {#/template js_tmpl_soc_auth_reg_descr} {#template js_tmpl_auth_reg_soc} <div class="rg_soc"> {#if $P.login_register_tab == 1} <a onclick="return _checkSocConfirm(event)" href="https://oauth.vk.com/authorize?client_id=3954260&scope=wall,offline,photos,groups,video,audio,email&redirect_uri={location.protocol+'//'+location.host}/member/login/vk/&response_type=code&v=5.15" class="login_register_vk_button"> <span class="login_register_vk_icon"></span> </a> {#/if} {#if $P.login_register_tab == 2} <a onclick="return _checkSocConfirm(event)" href="https://oauth.vk.com/authorize?client_id=3954260&scope=wall,offline,photos,groups,video,audio,email&redirect_uri={location.protocol+'//'+location.host}/member/join/vk&response_type=code&v=5.15" class="login_register_vk_button"> <span class="login_register_vk_icon"></span> </a> {#/if} </div> {#/template js_tmpl_auth_reg_soc}

{#template MAIN} <div id="loginForm" style="display:none;" class="subscriberu_popup"> <div class="popup_register"> {#include js_tmpl_auth_reg_tab} <dl class="rg_block_options"> <dt id="js_tap_panel_auth"> <p class="rg_description">{#include js_tmpl_auth_reg_descr}</p> <div class="clr"> </div> {#include js_tmpl_auth_reg_action} <div class="clr"> </div> </dt> </dl> </div>  </div> {#/template MAIN} {#template js_tmpl_auth_reg_tab} <ul class="rg_nav"> <li id="js_tab_reg" class="rg_active_nav rg_first_nav"><a href="" onclick="return false;" >Регистрация</a></li> </ul> <span onclick="hidebo();" class="rg_closed"> </span> {#/template js_tmpl_auth_reg_tab} {#template js_tmpl_auth_reg_descr} <strong>Пожалуйста, подтвердите ваш адрес.</strong><br><br>Вам отправлено письмо для подтверждения вашего адреса {$P.register_confirm_mail}.<br>Для подтверждения адреса перейдите по ссылке из этого письма. {#/template js_tmpl_auth_reg_descr} {#template js_tmpl_auth_reg_action} <div class="rg_forms confirm_code_from_letter"> <div class="rg_for_input"> <span class="rg_inp_descr" style="width:15em;">Или введите код из письма:</span> <input type="text" value="" id="confirm_code" name="" data-js_submit="yes" data-js_action="js_confirmFormBut" class="js_keydown_selector rg_input_text_conf" > </div> <div class="rg_for_input"><label>Не пришло письмо? <b>Пожалуйста, проверьте папку Спам</b><br /> (папку для нежелательной почты).</label><br /> <a href="" onclick="ajax_recall_code();return false" >Вышлите мне письмо еще раз!</a></div> <div class="rg_for_input"> <em class="reg_error" id="confirm_msg"></em> <a href="#" class="button button-red" id="js_confirmFormBut">Готово</a> <div class="loading loading-cover" style="display: none;"><div class="loader"></div></div> <br> </div> </div> {#/template js_tmpl_auth_reg_action}