что такое лонжерон в самолете
Лонжерон
У самолетов лонжероны совместно со стрингерами образуют продольный набор крыла, фюзеляжа, оперения, рулей и элеронов.
У автомобилей, вагонов и локомотивов 2 лонжерона, соединённые поперечными элементами, представляют собой металлический короб сложной формы, образующий раму (шасси), служащую опорой для безрамного кузова, а также для крепления рессор, колёс и других деталей.
Содержание
Воспринимаемые силовые факторы
Основаным силовым фактором, воспринимаемым лонжероном является изгибающий момент. Кроме того лонжероны участвуют в восприятии перерезывающей силы. Лонжероны круглого, коробчатого и др. замкнутых сечений могут воспринимать крутящий момент.
Виды сечений
Наилучшим сечением для восприятия изгибающего момента является двутавровое сечение. Кроме двутаврового, применяются:
Конструкция
Конструктивно лонжерон может быть выполнен монолитным или сборным. Сборный лонжерон имеет верхний и нижний пояс и стенку. В случае коробчатого сечения стенок две. Пояса соединяются со стенкой путём клёпки, болтовых соединений, точечной электросварки или склейки (для констукции из КМ). Пояса работают на растяжение-сжатие от изгибающего момента. Они составляют большую часть площади сечения лонжерона.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Лонжерон» в других словарях:
лонжерон — а, м. longeron m. техн. Основной продольный брус (в раме автомобиля, вдоль крыла или в корпусе самолета, в некоторых лодках и др.). БАС 1. Ремонт средних поломок, как замена шасси, починка ланжеронов, фюзеляжа. 1913. П. Н. Нестеров. // ИА 6 31.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ЛОНЖЕРОН — (франц. longeron от longer идти вдоль), основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолетов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и др.), располагающийся по длине конструкции. У самолетов, напр., лонжероны совместно со… … Большой Энциклопедический словарь
ЛОНЖЕРОН — ЛОНЖЕРОН, лонжерона, муж. (франц. longeron) (авиац., тех.). Продольный брус рамы, составляющей крыло аэроплана. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Лонжерон — (французское longeron, от longer идти вдоль) основной продольный элемент силового набора летательного аппарата; служит для передачи изгибающих, растягивающих, сжимающих и других нагрузок. Различают Л. балочные, коробчатые, ферменные и ферменно… … Энциклопедия техники
ЛОНЖЕРОН — (Longeron) одна или несколько балок, идущих вдоль размаха крыла самолета и дающих основную прочность крылу. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
лонжерон — сущ., кол во синонимов: 1 • балка (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
лонжерон — Основной продольный элемент силового набора, воспринимающий изгибающий момент и поперечную силу. [ГОСТ 21890 76] Тематики фюзеляж, крылья и оперение самолетов и вертолетов … Справочник технического переводчика
ЛОНЖЕРОН — основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолётов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и др.), располагающийся по длине конструкции и воспринимающий деформацию (см.) и поперечную силу … Большая политехническая энциклопедия
лонжерон — а; м. [франц. longeron] Спец. 1. Основной элемент каркаса фюзеляжа, крыла и т.п. самолёта, располагающийся вдоль их длины. Повредить л. крыла. 2. Продольный брус рамы автомобиля, служащий опорой для кузова, а также для крепления рессор и других… … Энциклопедический словарь
лонжерон
Смотреть что такое «лонжерон» в других словарях:
лонжерон — а, м. longeron m. техн. Основной продольный брус (в раме автомобиля, вдоль крыла или в корпусе самолета, в некоторых лодках и др.). БАС 1. Ремонт средних поломок, как замена шасси, починка ланжеронов, фюзеляжа. 1913. П. Н. Нестеров. // ИА 6 31.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ЛОНЖЕРОН — (франц. longeron от longer идти вдоль), основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолетов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и др.), располагающийся по длине конструкции. У самолетов, напр., лонжероны совместно со… … Большой Энциклопедический словарь
ЛОНЖЕРОН — ЛОНЖЕРОН, лонжерона, муж. (франц. longeron) (авиац., тех.). Продольный брус рамы, составляющей крыло аэроплана. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Лонжерон — (французское longeron, от longer идти вдоль) основной продольный элемент силового набора летательного аппарата; служит для передачи изгибающих, растягивающих, сжимающих и других нагрузок. Различают Л. балочные, коробчатые, ферменные и ферменно… … Энциклопедия техники
ЛОНЖЕРОН — (Longeron) одна или несколько балок, идущих вдоль размаха крыла самолета и дающих основную прочность крылу. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
лонжерон — сущ., кол во синонимов: 1 • балка (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
лонжерон — Основной продольный элемент силового набора, воспринимающий изгибающий момент и поперечную силу. [ГОСТ 21890 76] Тематики фюзеляж, крылья и оперение самолетов и вертолетов … Справочник технического переводчика
ЛОНЖЕРОН — основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолётов, автомобилей, вагонов, мостов, кораблей и др.), располагающийся по длине конструкции и воспринимающий деформацию (см.) и поперечную силу … Большая политехническая энциклопедия
Лонжерон — (фр. longeron, от longer идти вдоль) основной силовой элемент конструкции многих инженерных сооружений (самолетов … Википедия
Лонжерон крыла самолета.
Лонжероны – это стыковые узлы крыльев, которые являются частью компенсаторных узлов. Помимо лонжеронов, к компенсаторам также относят подмоторные рампы, различные подвески и прочее. Это продольный основной элемент силового набора самолета. Он выполняет функцию передачи растягивающих, изгибающих, сжимающих и других типов нагрузок. Существует несколько видов лонжеронов – балочные, ферменно-балочные, ферменные, коробчатые. Кроме того, лонжероны принимают участие в восприятии перерезывающей силы. Коробчатого и круглого сечения лонжероны способны воспринимать крутящийся момент.
У летательных аппаратов лонжероны совмещаются со стрингерами и создают продольный набор крыла, оперения, фюзеляжа, элеронов и рулей.
Конструкция
С конструктивной точки зрения лонжероны бывают сборными или монолитными. Сборный лонжерон обладает нижним и верхним поясом и стенкой. Коробчатое сечение имеет только две стенки. Со стенкой пояса соединяются путем клепки, точечной электросварки, болтовых соединений или склейки. Пояса работают от изгибающего момента на растяжение-сжатие. Они составляют большую часть всей площади сечения лонжерона.
Моноблочное крыло – это тип конструкции крыла, у которого при изгибе продольные силы воспринимаются стрингерами и обшивкой по всему поперечному контуру. В таких крыльях лонжеронов нет, но вместо них устанавливаются продольные стенки.
Пояса лонжерона создаются из высококачественных материалов:
Первый лонжерон ТУ-160 создается из титановых сплавов.
При создании формы сечения конструкторы руководствуются определенной задачей – обрести максимальный момент инерции при заданной площади сечения, простотой изготовления, удобством выдерживания профиля, экономии и удобств закрепления к обшивке и стенкам.
По ширине вытянутая форма сечения профиля повышает момент инерции лонжерона. Благодаря присутствию лапок площадь поясов, которая занята отверстиями под заклепки, становится небольшой, а крепление стенки и обшивки к поясу значительно упрощается. Профиль крыла держится за счет малой ковки профилей и их лапок, но в том случае, если это возможно. В других вариациях на пояса устанавливают накладки из мягкого материала.
Применяя профили разного сечения, можно измерить площадь самого сечения поясов в длину. Разрушение пояса при сжатии образовывается от напряжений, равных прочностному пределу материала. При этом пояс работает далеко не всей площадью, а только ее частью, которая равна площади пояса.
Ремонт лонжерона автомобиля
Термин «лонжерон» то и дело возникает при разговоре с работниками автомастерских. Что такое лонжерон в машине и куда он может «уйти»? В авто это основной конструкционный элемент, проходящий по всей его длине. Два лонжерона соединяются в раму с помощью поперечных перемычек. На раму крепится кузов и другие детали автомобиля. Иными словами, лонжерон — это труба из металла, которая имеет прямоугольное сечение, чаще всего это парная деталь — для задней и передней части.
В зависимости от модели машины, в ней может быть реализована задумка установки лонжеронов сзади и спереди, или же проходящих вдоль всего кузова.
Конструкция
Конструкцию составляют сами продольные балки и перемычки, устанавливаемые между ними. Она напоминает лестницу, соответственно в кругах автолюбителей эта рама часто называется лестничной.
Рама автомобиля
Внешний вид напоминает сетчатую коробку. Это деталь исключительной прочности к ударным нагрузкам, способная выдерживать огромный вес — иначе и быть не может, ведь на неё приходится давление всего авто, вместе с багажом и пассажирами. Вариант конструкции в виде положенной набок буквы «П» чаще встречается в тяжелых внедорожниках и в грузовых авто. На легковых автомобилях обычно установлены лонжероны не лестничного типа.
Сам термин происходил от французского слова «longer» — это глагол, обозначающий движение вдоль. Соответственно, «лонжерон» можно буквально перевести как движение по длине конструкции авто. Этот же термин используется для названия соответствующей части самолета, вагона, корабля, моста.
Рама легкового автомобиля
Основные типы лонжеронов
Необходимо понимать, что несущий элемент устанавливается в автомобилях в самых разных положениях. Обычно это зависит от транспортной модели и ее предназначения. На сегодняшний день известно о четырех лонжеронных видах в зависимости от их расположения. Речь идет о:
Все вышеописанные типы монтируются как в легковых машинах, так и в грузовых, внедорожном транспорте. Первый тип конструкции нередко устанавливается в автомобилях с высоким уровнем проходимости. Благодаря размещению по вертикали инженерам удалось добиться создания плоского пола, который сильно занижен по сравнению с классическими вариантами. Идентичный эффект для транспорта дают и горизонтально изогнутые модели, при этом наблюдается повышение уровня безопасности.
К слову, между лонжеронами есть и поперечины. Это своего рода ребра кузовной жесткости, отличающиеся разным размещением: К-образно, Х либо в перпендикулярном положении. Зачастую поперечины создаются из стали, сгибаются под конкретным углом. В легковушках поперечины привариваются, а в грузовом транспорте закрепляются посредством клепок. К лонжеронам, в свою очередь, крепятся кронштейны, которые потом используются для установки автомобильных агрегатов.
Зачем нужен лонжерон
Задний и передний лонжерон являются силовым агрегатом любой системы, где он установлен. В грузовых машинах и тяжелых внедорожниках он становится составной частью рамы, в безрамном автомобиле он предназначен для усиления днища кузова. Вес мотора, кузова, водителя с пассажирами, тяжелого багажа в сумме могут быть колоссальными, и все их выдерживает лонжерон.
Конструкция передней части автомобиля
Для обеспечения этой функции в кузове сзади и спереди созданы деформируемые зоны, в которых продольная силовая структура ослаблена. Ослабление лонжеронов может происходить несколькими способами:
Значение слова лонжерон
Примеры употребления слова лонжерон в литературе.
Усилив крыло поперечными балочками, Лавочкин вырезал участок нервюр между лонжеронами и разместил в образовавшемся отсеке дополнительные баки.
Энея вцепилась в сломанный правый лонжерон, и вдвоем им удалось удержать рвущееся из рук полотнище, пока я выпутывался из подвески и отползал подальше, волоча за собой рюкзак.
Скажите, как вы ухитрились так сильно повредить лонжерон в гиперпространстве?
Машина получила серьезные повреждения: был пробит лонжерон, сорвана обшивка стабилизатора.
И тут из чувства ложного товарищества, нежелания свидетельствовать против приятелей я сглупил, назвался нелепым вымышленным именем Лонжерон Нервюрович.
Мордовского: лонжероны и подкосы ее фюзеляжа не имели обшивки, в стабилизаторе зияли отверстия, лонжерон и каркас левого руля глубины были оголены.
Сколько же тогда будет стоить замена покореженного крепления элерона, установка новой растяжки на главную стойку шасси, установка нового колеса, починка крыла, лонжерона, нервюр, обтяжка его повой тканью, включая запчасти, работу и налоги?
Сила удара по главному несущему лонжерону правого крыла в семидесяти двух дюймах от центроплана была бы достаточной для того, чтобы сокрушить главный и задний лонжероны.
Кедр и бамбук пошли бы на лонжероны и нервюры, которые мы бы скрепили шпунтами, склеили бы казеиновым клеем, связали бы ремнями, покрыли бы бумагой или легкой тканью и украсили бы узорами, нарисованными с помощью красителей, добытых из корней растений.
Поставим лонжероны и шпангоуты потолще и заменим деревянные стрингера на алюминиевые.
Они обрушивались лавиной: фюзеляж, центроплан, лонжерон, стрингер, нервюра, стабилизатор.
Откуда ты знаешь, целы ли под обшивкой нервюры, нет ли трещин в лонжеронах?
Огромные крылья трепетали так, словно готовы были вот-вот оторваться, стальные нервюры, шпангоуты и лонжероны стонали и выли, как живые существа, в мучительной агонии, а из-под обшивки раздалась как будто приглушенная оружейная пальба — это отлетали головки болтов.
И собирают их не из простых пластин, а из сотен деталей с мудреными названиями: продольные балки называются лонжеронами, поперечные пластины, придающие крылу форму и соединяющие между собой лонжероны,— нервюрами, а все вместе спрятанные под обшивкой детали составляют крыльевой набор.
Постепенно ты перестаешь путать лонжероны с нервюрами, запоминаешь названия всех режимов полета, привыкаешь разбираться в схемах сил, действующих на планировании и в наборе высоты.
Источник: библиотека Максима Мошкова
Каким бывают лонжероны
Положение таких деталей в авто бывает нескольких вариантов, относительно кузова и друг друга, в зависимости от модели самой машины:
Первый вариант используется на грузовых авто, три последующих применяются на рамных внедорожниках. Размещение друг к другу под углом делает возможный поворот колес на максимальный угол. При изогнутых в вертикальном направлении элементах снижается центр тяжести машины и пол в салоне находится на более низком уровне. При горизонтально изогнутых элементах уровень пола также снижается, а повышается пассивная безопасность машины в случае бокового столкновения.
Схема работы лонжерона
Поперечины, которые находятся в соединении с продольным профилем, обеспечивают конструкции основания машины большую жесткость. Они бывают прямолинейными или в виде буквы К или Х. Сами поперечины являются изогнутым металлическим профилем. Для их соединения в грузовых авто используются клепки, в легковых машинах поперечины привариваются. Для закрепления частей автомобиля на раму используются кронштейны.
Преимущества конструкции
У каждой конструкции есть преимущества. Так, «угловые» лонжероны позволяют колесу поворачиваться на больший угол, а устройства с вертикальным изгибом — приспустить центр тяжести авто и снизить уровень днища.
Детали с горизонтальным изгибом — конструктивные элементы, также дают возможность снизить уровень днища, повысив безопасность при ударе сбоку.
Для роста жесткости лонжероны укрепляются поперечинами. Последние бывают различного профиля — в виде буквы К, Х или быть прямолинейными.
Такой тип поперечин изготовлен из особого профиля, выполненного из надежного и устойчивого к деформациям металла.
Для повышения надежности в грузовом транспорте поперечины и лонжероны объединены специальными клепками, а в легковом транспорте — сваркой.
Немаловажный момент — фиксация кузова на раме, которая происходит с помощью специальных кронштейнов.
Рассматривая лонжеронную конструкцию в целом, стоит выделить следующие преимущества:
Неисправности лонжерона
Что такое лонжерон? Это сильно нагружаемый элемент автомобиля, на который приходится вес кузова, двигателя и всего, что находится в салоне и багажнике авто.
Под таким воздействием он может со временем деформироваться. При длительной интенсивной эксплуатации он может растрескаться, из-за чего самые важные характеристики автомобиля могут быть серьезно изменены. Детали машины могут изменить свое положение. Это относится к двигателю, подвеске, крыльям, которые вследствие изменения параметров лонжерона меняют свое положение. При ДТП изменение геометрии лонжерона — случай частый. При этом нарушается кузовная конструкция авто теряет цельность, её размеры.
При деформировании лонжерона из-за ДТП может нарушиться геометрия подвески, снаружи автомобиля возникают щели, не поддающиеся устранению. Нарушается рулевое управление, увеличивается износ покрышек.
Деформация лонжерона
При появлении таких признаков можно с достаточной уверенностью говорить о деформации лонжерона, потому специалисты в автомастерских, осматривая автомобиль после столкновений, обязательно выполняют проверку состояния и положения этой детали.
Лонжерон может лопнуть полностью при колоссальной ударной нагрузке, и это приводит к полному разрушению кузовной конструкции. Потому так важно проверять его состояние после даже незначительной аварии.
Проверка лонжерона
Специалисты рекомендуют по схождению и развалу проверять правильное положение лонжерона. Если удается правильно отрегулировать развал-схождение, значит, восстановление было качественным.
Особенно внимательным нужно быть при покупке автомобиля. Если на кузове заметны повреждения и битые места, то обязательно нужно проверять лонжерон. В этом случае нужно проверять внутреннюю часть кузова. Профессионалы легко смогут визуально оценить состояние лонжерона без специальных инструментов и оборудования.
Ремонт
В подавляющем большинстве случаев ремонт касается передних лонжеронов, задний деформируется реже. Для исправления деформации необходим специальный стенд-каролинер. Приходится разбирать значительную часть авто. Но даже самым опытным мастерам выполнить задачу исправления деформированного лонжерона очень сложно. Замена, как и ремонт лонжерона — процедура длительная, очень сложная и дорогостоящая.
Когда основные части этой детали остались в нормальном состоянии, частичная замена может быть выполнена с помощью газосварочных работ. Но не следует надеяться, что сварка поврежденного лонжерона восстановит в нем заводские качества. Прочность его существенно снизится, соответственно, свои важные функции он будет выполнять гораздо хуже. При лестничной раме заменить лонжерон легче. Но если эта деталь сильно ушла в несущем кузове легкового автомобиля, замена лонжерона становится бессмысленной и нередко приходится менять кузов целиком.
Если есть возможность ремонта или замены, необходимо, чтобы новая деталь имела те же габариты, что и деформированная, не превышала их.
Задавшись целью повысить прочность лонжерона, вы рискуете потерять его амортизирующие характеристики, а при частых ударах в этом случае могут возникнуть серьезные последствия.
Лонжерон — важнейшая деталь автомобиля, которая остается невидимой и потому о ней мало задумывается обычный автовладелец. Тем не мене, от этой детали в огромной степени зависит состояние авто и безопасность его эксплуатации. При подозрении на деформацию этого элемента следует незамедлительно обращаться в автомастерскую, это поможет избежать очень дорого ремонта в будущем и повышенного риска во время езды.
Как вытянуть лонжерон?
В большинстве случаев с помощью робота стапеля вытягивают два лонжерона. Также существует более простой вариант. Можно приварить один конец цепи к силовому элементу, а другой – к бетонному столбу. Далее водитель садится за руль и пробуксовывает автомобиль, включив заднюю скорость. Это должен делать только профессионал, имеющий опыт и знания в данной сфере.
Наличие серьезных повреждений, например, трещин требуют ремонта или полной замены лонжерона. Если ремонт будет проведен неправильно, то уже очень скоро автовладелец сможет увидеть его последствия. Неправильное вытягивание лонжерона приведет к деформации колес. Так они будут стоять криво в месте дефекта лонжерона. Поэтому кузовной ремонт нужно доверять только квалифицированным мастерам.
Как сделать лонжероны для KR2S своими руками
Строительство лонжеронов для деревянной авиамодели KR2-S Дареном Клутенг — Кромптоном из Австралии стало настоящим открытием для него самого. То количество изобретательских задач, которые ему пришлось решить могут вас рассмешить, может быть он и занимался периодически изготовлением «велосипеда», вместо рациональной работы, но это был его путь проб и ошибок. Каждый может поставить себя на его место и найти творческое и мотивирующее начало в его рассказе. Статьи на тему строительства KR2S можно найти на английском сайте kr2s.r-farley.com.
Лонжероны центроплана
Изготовление лонжерона начинается с изготовление его полок. Для этого необходимо соединить два бруска и две фанерные рейки. Для того чтобы соединение было прочным, бруски в центральной части соединяются внахлест. Другое название соединения – «на ус». Для обеспечения прочности полки изготавливаются под углом 10 – 12°, а в месте стыка обязательно находятся опоры нервюр и поперечного набора крыльев. Соединение лонжеронов встык чаще всего выполняются потому, что волокна древесины должны располагаться поперечно, а не так как у березового шпона, где волокна находятся преимущественно в продольном направлении.
Изготовление фанерной стенки
Фанерная стенка изготавливается из авиационного березового шпона. Его разрезают на полосы. Для получения прямого реза я использую лобзик с качественной пилкой и алюминиевый профиль в качестве шаблона.
Склейка лонжеронов центральной части крыла
Следующий шаг – склейка двух частей шпона. Для этого потребуются струбцины, который могут быть пружинными и резьбовыми. Пружинные струбцины использовать для данной операции предпочтительнее всего, поскольку даже в том случае, когда весь клей вытечет, и высота пакета станет меньше, они будут продолжать давить. Резьбовые струбцины ослабнут, и рейки в пакете могут сместиться относительно друг от друга. Перед склейкой лонжерона клей наносится на поверхности обеих соединяемых частей. Такой порядок склейки позволит клею впитаться в поверхность и обеспечит прочность соединения. Должен отметить, что на фотографии сверху показана чрезмерно пустая трата клея, но также стоит признать, что пустоты между половинками нет и это важнее. Кстати, я пользуюсь эпоксидным клеем Т-88 потому, что он считается лучшим для склеивания дерева и схватывается при +10 °С.
Кроме того, я пользуюсь алюминиевым C – образным профилем в качестве направляющей линейки. С его помощью я склеил все лонжероны и обеспечил прямолинейность лонжерона во всех направлениях. А также закрыл его клейкой летной для предотвращения прилипания эпоксидки к нему.
Используйте как можно больше эпоксидки, не экономьте её. Если вместо пружинных струбцин используются резьбовые струбцины, то через некоторое время их нужно докрутить, пока клей полностью не выйдет из места стыка. Для надежности я также закрепил обе части лонжерона в середине, в начале и в конце.
Чтобы получить поперечные элементы лонжерона и подогнать ширину полки к нужным размерам пропустите склеенные лонжероны через отрезную пилу. Для правильного отреза необходимо убедиться, чтобы рез был перпендикулярен плоскости стола, сделать это проще всего с помощью угольника. Все резы я выполняю с запасом 1/32”. Запас по ширине позволяет убрать рубанком следы от фрезы и сделать форму поперечин прямоугольной и ровной.
Одинаковая ширина всех поперечин обеспечивается стопором на ограждении пилы. Также для точности реза можно отмечать красным штрихом места отреза. Если все это применить, то все вертикальные поперечины могут быть смонтированы в одном направлении и любые проблемы с прямыми углами будут устранены. Сборка лонжерона выполняется за несколько этапов. Самое главное – использовать как можно больше клещей и зажимов. Ведь чем больше клещевых зажимов вы будете использовать, тем меньше вероятность появления щелей между фанерами, полками и поперечинами, и выше прочность стыка. Появление любых зазоров — повод для того, чтобы все начать заново. В моём случае нормальная клейка получилась со второго раза. Первый раз я был шокирован количеством видимого «непроклея» на следующее утро, что был вынужден повторить операцию.
При сборке лонжерона первым делом в пояс монтируются и приклеиваются все поперечины. Важно, чтобы все перекладины были расположены красной полоской вверх, в этом случае все ошибки угла фрезы будут смотреть в одну сторону. Не забудьте в каждой поперечине просверлить отверстие, чтобы уравнять давление при изменении высоты полёта. Не исключаю, что вы сможете найти другой способ сбросить воздушное давление.
Затем я накрываю противоположную поверхность лонжерона клейкой лентой (в качестве антиадгезива) и использую её в качестве плоскости для приложения дополнительного усилия к поперечинам. Обратите внимание на алюминиевую плиту под лонжероном, используется для приложения дополнительного усилия к поясу и поперечинам. Это особенно критично, первое время я пытался использовать степлер для фиксации поперечин, но в результате у меня появилось много зазоров и куча скобок, которые надо было убирать.
Я отработал следующую технологию клейки:
сначала поперечины приклеиваются с правой стороны к лонжерону (на фотографии). Одновременно пояс лонжерона (справа) и поперечины приклеиваются к стенке из авиационной березовой фанеры толщиной 2,5 мм. Эпоксидки было слишком много, большая часть оказалась на полу. Заметьте, что использование алюминиевого профиля (на фотографии слева) обеспечило прямолинейность всей конструкции во время сушки. Для того чтобы конструкция схватилась, а клей затвердел, потребовался целый день.
На этом этапе эпоксидный клей наносится на обратную сторону поперечин, а также на другой пояс. Далее лонжерон устанавливается на поверхность, промазанную клеем, и закрепляется также, как на предыдущем этапе.
После отверждения получается картинка с множественными подтеками эпоксидки. С помощью такой эпоксидки можно заполнять зазоры до 1/16”. Да, это лишний вес, но без сомнений, что полная проклейка стыка будет обеспечена. Можно либо убрать излишки, либо покрыть этим лаком внутреннюю поверхность лонжерона. Теперь самое время закрыть все внутренние поверхности (кроме тех, которые будут приклеиваться к фанерной стенке) с помощью полиуретана или эпоксидки. Полиуретан при затвердевании занимает меньше места и потому легче. Используйте его везде, где нет ультрафиолета, особенно внутри лонжерона. Излишки клея можно убрать с помощью скребка и пылесоса.
Точность соединения лонжерона с фанерой и прямолинейность всей конструкции определяет алюминиевый лист, а он достаточно жесткий, чтобы обеспечить всё как надо. Прямолинейность лонжерона в другом направлении определяется I – образным 1,32 метровый швеллер. Вообще, чем массивнее швеллер, тем выше прямолинейность конструкции.
Вот где стоит установить больше струбцин. Конечным результатом станет лонжерон, в надежности которого не будет повода сомневаться. Обратите внимание на небольшие образцы на верхнем листе лонжерона. Это часть пояса лонжерона, оставленная склеенной и разрезанная на части. Для проверки качества стыка нижнюю часть закрепляют в тиски и ломают соединение с помощью кувалды. Качество схватывания видно по характеру слома: слом идет либо по клею (худший вариант), либо по дереву (лучший вариант). Рекомендуется сделать два образца: один для себя, другой для инспекторов при сертификации летной годности.
Доведение формы лонжеронов
Для доведения лонжеронов используется кромкострогальный станок. Если у вас нет профессионального оборудования, можете использовать мой метод срезания кромок. Для этого вам понадобиться настольная пила и твердая опорная поверхность. В качестве опоры может подойти стол сверлильного или фрезерного станка, а также стол слесарного верстака.
Создание уклона лучше всего делать с помощью настольной пилы, если вы используете специальную фрезу, предназначенную для фанеры. В противном случае, вы рискуете раскрошить стенки фанеры. Также можно пользоваться рубанком с регулировкой вылета лезвия. Не забывайте, что часть лонжерона, которая находится внутри фюзеляжа, не имеет конуса. Также нет конуса у части лонжерона, выступающего за фюзеляж на несколько дюймов. Эта часть является местом приложения высоких нагрузок, поэтому уклоны там недопустимы. Чем массивнее в этом месте лонжерон, тем лучше. Уклоны и скругления позволяют облегчить вес.
Изготовление заднего лонжерона консоли крыла
Задний лонжерон имеет конструкцию подобную главному лонжерону, за исключением уклона по всей длине. Для получения уклона я пользуюсь пилой, показанной на фотографии. Фреза прямая с размерами 2,5 на 15,2 мм с планками, прикрученными к ней для того, чтобы держать лонжерон на месте. Пропустите фанеру через пилу, отрезав небольшой кусок фанеры с левого края и оставив ограждение в порядке. Теперь зажмите пояс и кромку доску, где был выполнен рез.
Во время резания уклона также можно отрегулировать настольную пилу для доведения профиля. Чистота и идеальная прямолинейность реза будет вам гарантирована, и не будет необходимости ошкуривать.
Изготовление переднего лонжерона консоли крыла
На этом рисунке показан I – образный алюминиевый профиль с размерами 10 см на 15,2 см, который я использовал для обеспечения правильности формы и прямолинейности размеров. Вот так лонжерон был зафиксирован для лучшей склейки.
Здесь показан отличный способ склейки и возможность убедиться, что все ваши поперечины и лонжероны склеились на 100%, и вы уверены в надежности склейки после всех процедур.
Пояс лонжерона прижимается сверху к фанере, алюминиевый профиль снизу обеспечивает плоскостность. Зазор между склеиваемыми поверхностями остается постоянным, а качество склейки просто феноменальное. Все что остается довести – это уклоны на задних лонжеронах и лонжероны у вас в руках.
Доведение профиля и создание скоса на лонжероне
Для того чтобы сделать уклоны на лонжеронах мне потребовалась настольная пила и минимальный набор приспособлений. В качестве наладки я использовал прямой брус 2,5 на 20 см, у которого одна из сторон использовалась в качестве направляющей. Брус я обработал предварительно, подогнав угол одной из его сторон по углу аэродинамического профиля. Закрепив лонжерон на брусе, и прогнав его через пилу, я перенес скос бруса на лонжерон.
Наладка для скоса несет в себе одну функцию – главное, чтобы заготовка не скользила во время обработки. Такой способ обработки гораздо более точный, чем ошкуривание, и помогает снять с заготовки гораздо больше материала. Конечно, обращение с настольной пилой требует определенного внимания и осторожности, но при определенной сноровке и навыке позволяет получить лонжероны, которые идеально будут соответствовать аэродинамическому профилю при экономии общего времени обработки.
Установка лонжеронов и угла заклинения крыльев
Я изготовил этот кондуктор из остатков цельного куска дерева, когда делал детям часы на Рождество. Они примерно 5 сантиметров в толщину, 10 в высоту и 15 в ширину. Через всю ширину кондуктора я просверлил отверстие сверлом Ø6 – 30, в центральной части кондуктора я просверлил два отверстия Ø30, а затем вклеил трубку с размерами Ø6 – 25 из нержавеющей стали в отверстие. После того как я это сделал, я вырезал ножовкой центральную часть периметра квадрата. И финал – мой кондуктор был готов!
Для того чтобы пользоваться кондуктором, первым делом я закрепил крепежные кронштейны на лонжеронах. Важно, чтобы отверстия и расположение кронштейнов совпали. Не забыл немного выставить вперед нижнюю пару креплений для получения двугранного профиля крыла. Всего на 0,32 сантиметра. Затем с помощью сверла Ø5 мм я начал сверлить отверстия через весь лонжерон с кронштейнами в качестве кондукторов. Всего в тот же день я осилил 32 отверстия на главном лонжероне.
Одной из проблем в чертежной документации KR2S является отсутствие нормальных видов в плане, из которых можно было замерить углы заклинения крыльев и стабилизатора. После скручивания лонжеронов в форму «лодочки», их геометрия становится трудно воспринимаемой. И всё ничего, но скрещивающиеся плоскости сложно привести к одному знаменателю. Я решил эту проблему с помощью сведения всех расчетов к среднему между положением высоты главного и заднего лонжерона. Как только вы начнете пользоваться этим обобщенным параметром в качестве «уровня» все ваши трудности будут позади.
Лично для себя я определил в качестве «уровня» верхнюю часть лонжерона между главным и задним лонжеронами. Вот описание процесса определения «уровня»:
1) В продольном отношении – использование шестидесяти сантиметрового строительного уровня вдоль верха верхнего лонжерона, закрепленного на вертикальном штативе по центру между главным и задним лонжеронами. Для этого подоприте снизу заднюю часть фюзеляжа фанерной распоркой. Свою опору я собрал из двух 15 сантиметровых частей фанерного листа толщиной ¾”, скрепленных в виде перевернутого Т – образного поперечного сечения. Перед выверкой стоит убедиться, что длины опоры будет достаточно для поддержки нижнего лонжерона без опоры на фанерную обшивку. Когда самолёт будет установлен на опоры, ребра жесткости лонжеронов также будут находиться в вертикальном положении. Переверните уровень и рассчитайте среднее значение между прямым положением и обратным, если они не одинаковые. Эта операция поможет вам убрать все ошибки, связанные с уровнем.
2) В поперечном направлении фюзеляж устанавливается с помощью 130 сантиметрового уровня, лежащего поперек верхних лонжеронов прямо над главным лонжероном. Используйте строительный клин, либо другую подкладку, чтобы установить фюзеляж горизонтально, если он перекошен. Далее перепроверьте показания уровнем и откорректируйте их при необходимости.
3) Теперь, когда фюзеляж выставлен по уровню в обоих направлениях, я обычно рекомендую запомнить для себя эту комбинацию для быстрого восстановления. Сделайте себе «уровень» из чистой пластиковой трубки Ø10 мм – 9 метров. В строительных магазинах можно найти отличный полиуретановый шланг, который будет одновременно и гибким, и чистым. Согните этот шланг в U-образную форму и добавьте в него несколько капель красного пищевого красителя, ещё немного воды, несколько капель, опять воды и т.д. до тех пор, пока трубка не станет полностью заполненной (можно оставить свободными по 20 см с каждой стороны).
Выберите для себя место на фюзеляже самолета, которое будет находиться в зоне видимости даже после того, как самолет будет построен. Я выбрал для этого верхнюю часть лонжерона в районе противопожарной перегородки. Закрепите здесь один конец трубки так, чтобы у шланга была возможность скользить вверх – вниз. Для этого я подвесил деревянный брусок размерами 2,5x5x2,0 см с пропилом под шланг.
Другой конец шланга закрепляется в задней части самолёта в том месте, где должны быть стойки шасси. У противопожарной перегородки устанавливается уровень воды на уровне верха верхнего лонжерона, теперь возвращайтесь к задней части фюзеляжа и делайте отметку на том же уровне, где должна быть стойка шасси. Эта точка будет второй справочной отметкой. Здесь стоит либо просверлить отверстие, либо прибить гвоздик, либо, что-то третье так, чтобы эта отметка всегда была видна, даже после финиша сборки.
Сейчас у вас есть координаты правильного расположения узлов самолёта, которые легко воспроизвести. Точность подобного уровня – около 8 мм. Размер больше 360 см от противопожарной перегородки до стойки хвостового колеса дает погрешность в 0,12 градуса. Это на 0,04 градуса больше 130 см размера основания крыла. Когда настанет время устанавливать крыльевые лонжероны, и задавать угол их заклинения, всё, что будет нужно – это использовать водный уровень для установки фюзеляжа. Также можно пользоваться простой геометрией для расчета высоты подъема крыльев. Например, если вы хотите, чтобы у ваших крыльев был наклон угла 3,5 градуса, то возьмите тангенс 3,5 градуса, что соответствует 0,0612 и умножьте это значение на всю длину крыла. Если хорда крыла в основании 120 см, то 0,0612 x 120 = 7,34 см. Именно на эту величину задняя кромка будет располагаться ниже передней кромки крыла. На законцовке крыла tag(0,5°) равняется 0,008, что на длине 72,5 см даёт величину 0,63 см.
Если вы фанат высоких скоростей и хотите в корневой части крыла 1 градус, а в консольной – 3°, то в этом случае передняя кромка будет на 2 см выше задней. На законцовке же все будет наоборот – задняя кромка будет выше передней кромки на 3,8 см. Звучит нелепо, но даже в том случае, если угол аэродинамического профиля будет отрицательным, он будет создавать подъемную силу. Если вы задаете отрицательный угол в 1°, то вам нужно так же будет задать отрицательный угол на стабилизаторе вниз на градус или больше. Определение точного угла не так просто, поэтому я сделал стабилизатор регулируемым и после летных испытаний устанавливаю его по оптимальной крейсерской скорости. Для простой регулировки я пользуюсь простым приспособлением. Оно состоит из куска фанеры толщиной 2 см, длиной 60 см, с сечением в виде формы стабилизатора и законцовки киля. Размер хорды крыла – 60 см. После летных испытаний, когда все углы и аэродинамические профиля известны, я возвращаюсь к инженерным расчетам фюзеляжа, оснастки и пропеллера. Такой подход может помочь внести изменения в углы заклинивания крыльев для получения более хороших летных качеств.
Когда приходит время устанавливать угол заклинения крыльев, уровень – это классная вещь, которая может выручить. Лучшее место для привязки – верх верхнего главного лонжерона. Законцовка крыла обычно на 12,5 см выше корневой части.