SG-1

Sisestas kaido, K, 2008-02-13 23:43

Mulle meeldib kui inimesed genereerivad värske idee ja siis viivad selle ellu. Ilmekaks näiteks on SG-1. Mõnedel Uus-Meremaa pilootidel tekkis Genesis-2 vaadates küsimus, et miks selline purilennuk peab tingimata stabiilse tiivaprofiiliga olema. Võtsid siis mehed oma teadmised kokku, rehkendasid nii ja rehkendasid naa ning leidsid, et ega ei peagi. Tehti konkreetne 3D mudel ja analüüsiti seda nii tugevusvarule kui ka aerodünaamilisele väärtusele ja saadi purilennuk:
tiivaulatusega 13,9m
väärtusega 47 kanti
tühimassiga 143 kg
pikkusega 4,52m

Vähe sellest. Kui kõik rehnut oli tehtud, võeti käärid ja hakati klaasriiet lõikama ning seda kokku liimima. Purilennuk on vaikselt valmimas. Kõrvalt vaadates tundub, et paar aastat läheb veel.

Kodukas asub siin: http://www.foamworks.co.nz/sg/index.htm

Kommentaarid

hendrik - R, 2008-02-15 11:41

Mulle meeldib selle projekti juures see, et kogu ehitusprotsessist on hea ülevaade antud. Peebul võiks kah selline leht olla Wink

Kui nüüd sisusse süübida, siis pole stabiilsest tiivaprofiilist saadud üle ega ümber ka SG-1 puhul:
The objectives and constraints are the same as a conventional standard class sailplane, but with an extra constraint on pitching moment and our Reynolds numbers are slightly lower.
Tasakaalustavat surumisjõudu tekitav kumerus on selgelt näha profiili kerepoolsemates osades:

Aga uskumatult hea polaar on küll nii kerge lennuki kohta.

Minus tekitas hämmingut veel tiivatala ehitus. Piltidelt jäi mulje, nagu oleks tala materjalides kasutatud klaasriidega kaetud MDF-i:


Ma muidugi ei tea midagi sellest, kuidas traditsiooniliselt purilennuki tiivatalasid ehitatakse ja mis materjale seal kasutatakse. Kui kellelgi on mingit materjali selle kohta, siis loeks huviga.

See tiiva poolt tekitatud momendi stabiliseerimiseks kompromissi otsimine on kah muidugi huvitav teema. Kerest kauge stapp annab selle eelise, et väikesed jõud tekitavad juba suure tasakaalustava momendi ja seega selle takistus väiksem. Stabiilse tiiva puhul on see eelis, et kuigi stabiliseeriv pind on tõstejõu keskme lähedal, saab selle teha pikalt kogu tiiva ulatuses. Samas kolmas viis stabiliseerimiseks on muuta tiiva noolsust, et eleronid oleksid tõstejõu keskmest kaugemale viidud ja neid saaks stabiliseerimise juhtpindadena kasutada. See aga halvab stabiilse tiivaprofiili eelise. Seega kompromissi on raske leida, pigem üks või teine äärmus. SG-1 puhul on huvitav just see, et siiski on üritatud kompromiss leida eesmärgiga teha kerge lennuk.
Hendrik

kaido - R, 2008-02-15 11:54

Ei ole seal keskel mingit MDF-i. Mingi pruun vaht on hoopis. Jäikuse tagavad kummagisse serva kas süsiniklindist või süsinikvarrastest tehtud vastavad I tala ülemised ja alumised osad. Keskel on vahuga täidetud tala südamik, mis täidab seda ülesannet, et neid süsinikukihte omavahel lahus hoidvat klaasplasti jäigastada.

Selline oletus lihtsalt. Ise kah pole mingi spets.

hendrik - R, 2008-02-15 15:59

Leidsin pisut materjali talade kohta:
http://www.continuo.com/marske/ARTICLES/Carbon%20rods/carbon.htm
http://www.aist-nara.ac.jp/~rieken/projects/composites.html
GRAPHLITE-st teeb ka LAK oma uuemate purjekate tiivatalad, nagu olen lugenud.

Vahekihina kasutatakse PVC vahtu. Üllatav, et see nagu MDF plaat välja näeb.

Mis puutub stappi ja stabiliseerivasse tiivaprofiili, siis saab ka üldse ilma nendeta. Näiteks võib tuua Pioneer II. Sellel oli iste siinide peal nihutatav, et massikeset nihutada vastavalt kiirusele:
http://www.continuo.com/marske/index.htm
http://www.sailplanedirectory.com/marske.htm#Pioneer

Hendrik

kaido - R, 2008-02-15 22:32

Neid vardaid teevad teised kah, mitte ainult GRAPHLITE. Viimane on minu teada üldsegi edasimüüja. Süsinikvarraste suurim pluss on see, et varrastes on kõik kiud ideaalselt paralleelsed ja korralikult kokku pressitud, mistõttu on vaigu osakaal komposiidis viidud minimaalseks. Tulemuseks on suurim võimalik süsnikkomposiidi tõmbetugevus. Teisalt saab hoolika valmistamise korral midagi sarnast konstrueerida ka ühesuunalisest paralleelkiududega süsinikteibist. Vaigu sisaldus tuleb kõll suurem ja alati on oht, et mõni kiud läheb üle teise, kuid teisalt saab konstrueerida suvalise kujuga talasid.

Mudelite ja tuulelohede ehitajad kasutavad süsinikvardaid päris hoolega.

hendrik - L, 2008-02-16 12:31

Mina olen aru saanud, et GRAPHLITE on kaubamärk, mille andsid tootele välja töötajad. Nemad ise tootmisega ei tegele, vaid ainult tootmislitsentside müügiga.

Ja kas klassikaline süsinikteip pole mitte nagu süsinikriie, ainult et ristikiudusid on harvem? Kiud ei ole omavahel kokku liimitud. Eeliseks on see, et saab ennem paigaldada ja siis vaiguga immutada, mille tulemusena teip tõmbab kokku ja pingestub. Puuduseks on see, et kiud ei lähe sirgelt pinnas tekkinud pingete suunaliselt, vaid on põimitud ristiudude vahel ning need murdekohad nõrgestavad kiudu.

Muidugi suurem eelis GRAPHLITE varrastele on lisaks mitmekordselt suuremale tugevusele kasutamislihtsus. Et süsinikteibist tala teha pead neid hulgi kokku liimima ja protsess on väga aeganõudev. Varraste puhul valid sobiva jämeduse ja liimid neid 3-4tk külgepidi kokku, pingutada pole vaja.
Hendrik