Прочнист
Проектирую-моделирую ан-140. Часть седьмая. Каркас крыла в комиксах

Продолжаем разговор.
Отрезаем все лишнее

Рисуем линии от центров вырезов стрингеров и сразу делаем смещение на 3 мм в обе стороны

Отрезаем ненужные остатки

Чуть чуть подшаманиваем вырез под пенал штыря. Получаем более менее готовую нервюру

Вижу у некоторых в глазах немой вопрос, а почему скругления какие-то неправильные, как-то не в ту сторону…???

Отвечаю. Несмотря на большое количество рисований и обрезаний этот метод более продуктивный и точный. Далее, при проектировании каркаса фюзеляжа, опишу методу создания скруглений (на картинке справа)
Повторяем вырезы на всех нервюрах, которые будут облегчаться

На законцовках у меня нервюрки бальзовые, поэтому без облегчений. Также нервюры 4 и 5 послужат основанием для мотогондол, поэтому тоже не облегчаются. Нуи в нужных местах имеет смысл сделать вырезы под сервы.

Проектирую-моделирую ан-140. Часть шестая. Каркас крыла в комиксах

Крыло данного проекта является классическим наборным, поэтому требует создания некого каркаса. Какркас наш будет состоять из продольного набора - стрингеров, лонжеронов и поперечного - нервюр.
Первым делом делаем нервюры. Нервюры делаются в два-три захода.
Заход первый.
Создаем внешние обводы нервюр. Для этого пользуемся не мало не стясняясь заранее построенным теоретическим обводом крыла. Плоскость нервюр у нас уже тоже имеются. Осталось воспользоваться любимым имнструментом моделиста - “Эскиз вдоль линии пересечения тел”. Плоскости придется выделить все (по этой причине никогда не делаю теорию крыла со всеми вырезами под стрингеры - выделять запариться можно)

Выделяем мышкой весь эскиз, как только отпускаем ЛКМ (после выделения) выскакивает маленькая менюшка, в ней есть кнопка “Вспомогательная геометрия”. Жмем. Ежели не успели нажать, жмем повторно ПКМ, выпадает более объемная менюшка, ищем нужную кнопку, жмем.

В итоге получаем несколько сплайнов, соответствующих теоретическому обводу. Это наши справочные линии (на случай, если закосячили нервюру, можно будет опять отстроить ее, пользуясь этими линиями), нуи по ходу проектирования можно подзабыть где теоретический контур, а где должна быть нервюра. Эти линии подскажу, ежели чего.
Далее в этом же эскизе Пользуемся командой “Смещение объектов”, устанавливаем толщину предполагаемой обшивки (у меня 2,5 мм), выделяем все сплайны, разворачиваем вовнутрь, если потребуется

Затем ножничками отрезаем все лишнее (обвел). Если не получается обрезать, удаляем в привязках “Смещение”. Таким образом у нас получается эскиз с двумя контурами, первый - вспомогательной геометрией справочный, второй - это контур будущей нервюры. Выходим из эскиза и делаем из него вытянутую бобышку. Вытягивание (а в дальнейшем и резка) происходит перпендикулярно плоскости, поэтому для крыльев с сужением вытягиваем бобышку от ПСС, что позволит создать “малку”. Чуть позже сделаю пару комиксов по части малки.

Толщина нервюры в моем случае 3 мм (будет резаться из тополиной фанэры)
На выходе имеем твердотельный объект в виде нервюры. Остается еще два шага (вырез под продольный набор и облегчения нервюры)

Переименовываем бобышку в “Нервюра 2” и повторяем все вышеизложенное для оставшихся нервюр.
Я тоже чуток пошуршал мышкой

Теперь нам нужно создать вырезы под стрингеры. Тыкаем ПКМ по плоскости корневой нервюры крыла и в выпадающем меню жмем на создание эскиза

Потом рисуем первый вырез.

Точка 1 находится на грани нервюры координаты точки выбираются технологически (у меня это срез задней стенки). Далее двигаем мышку к точке 2. При этом солид приклеивает потенциальную линию к кромке нервюры. Как только появилась желтая линия привязки, двигаем мышку к точке 3. Солид это движение понимает и выстраивает перпендикулярную привязку к предыдущей линии. Жмем ЛКМ в точке 3. Это шаманство означает, что мы провели перпендикуляр к касательной кромки нервюры. Размер линии пока не имеет значение.
Продолжаем рисование. От точки 3 ведем мышу вправо, видим очередную желтую линию перпендикуляра, тыкаем в точке 4, повторяем, точка 5, дальше точка 6. Вот примерно так

Что нарисовали? А нарисовали практически вырез под стрингер, причем линии выреза перпендикулярны друг другу и перпендикулярны к касательной нервюры. Вспоминаем, что солид параметрическая система и начинаем образмеривать наш вырез. Для этого совсем не обязательно в данном случае выставять размеры, возиться с размерными линиями и пр. Достаточно выделить ЛКМ линию и в окошке слева выставить ее размер. Пока они не замкнуты - это делать достаточно легко

Размер стрингера, предположим 5х5 мм, значит линиям 1 и 2 выставляем размер 5 мм, линии 3 - 5,5-6 мм (вырез должен выступать за тело нервюры, чтобы гарантировано вырезать объем), линия 4 более 5 мм (примерно). Удлиняем линию 1 инструментом “Удлинить объекты” и отсекаем излешек четвертой кнопариком “Отсечь объекты”. Все. Первый и основной вырез готов

Эскиз переименовывать необязательно, т.к. он технологический и скоро будет удален
Вырезаем нервюрку (кнопка вытянутый вырез, эскиз выреза блаблабла)

Копируем вырезы. Для этого нужно отобразить эскиз нервюры (1). Выделить вырез (2). Потом возможно применение команды “Массив, управляемый кривой” (3)

В меню команды отмечаем кривую, вдоль которой у нас будут копироваться вырезы (1) - эта кривая образует тело нервюры (для этого и отображали эскиз, чтобы ее было видно), отмечаем те настройки, которые требуются (у меня в солиде они по умолчанию).

Сложности. Иногда на предпросмотре ничего не видно - это значит что солид не может построить вырезы по данной кривой (обычно в случае всяческих зазоров).
Иногда вырезы не располагаются как надо, но “комкаются” рядом с вырезом. Это значит, что направление копирования неправильное и солид копирует вырез в противоположном направлении. Жмем на кнопку реверса (3), балдеем.
Иногда некоторые вырезы располагаютс там, где им не место, у меня этот вырез помечен точкой 2. В данном случае можно вырез удалить.

Жмем на вкладку пропустить экземпляры, затем жмем на маленькую красную точку, которая появилась в центре каждого выреза. Окаем.
Количество стрингеров я обычно подбираю такое, чтобы у корневой нервюры расстояние между ними было 60-70 мм (это при толщине бальзовой обшивки 2-2,5 мм). При наличии сужения крыла на концевой нервюре шаг стрингеров будет чаще, если конечно не делать пропуски вырезов.

Проектирую-моделирую ан-140. Часть пятая. Ваяем крыло

После некоторого перерыва начинаем вторую часть “Марлезонского балета”
Крыло.
Вводная. Профиль крыла NACA-23015 в корне и NACA-23012 на законцовке. Сие значит переменный по размаху профиль.
Сужение крыла 2,0 - корневая хорда больше концевой в два раза, а именно 400 и 200 мм (чуть больше чем копийно, зато цифры круглые). Крутка крыла -2,5 градуса. Угол установки крыла (точнее его корневой нервюры) +2,5 градуса. Стреловидность крыла по 1/4 хорд - 0 градусов. Угол “V-образия” крыла +1градус
В тридемодели мы имеем центроплан с размахом 300 мм и примерные координаты концевой нервюры. Поехали.
Определяем геометрию крыла. На виде сверху чертим (или подправляем) вид крыла сверху. Находим координаты корневой и концевой нервюры (расстояние от начала координат). Далее создаем плоскости под будущие нервюры (можно пока примерно, после подкорректируем). У меня это выглядит примерно так

Далее начинаем создавать поверхность крыла. Так как профиль переменный, то нервюра корневая будет потолще, а концевая потоньше, то есть это будут немного разные нервюры. Более того. В корневой части крыла нервюры будут заканчиваться закрылком, а в концевой - элероном. Какой профиль крыла будет именно в месте перехода от закрылка к элерону, солид его знает. Поэтому придется сделать на одном месте две поверхности крыла (и с закрылком и с элероном), потом их разделить.
Начнем с крыла, содержащего элерон в хвостовике нервюр. Для этого потребуется эскиз корневой нервюры (благо это уже все отрисовано) и эскиз концевой нервюры

Дорабатываем их под технологию (у меня технология такая, лобик выполняется из бальзы, поэтому носовая часть нервюры срезана по вертикали, а нервюры элерона/закрылка вырезаются заодно с нервюрами крыла - плюсыминусы технологии пока не рассматриваем) и размещаем там где им место. Место нервюры определяется так. Расстояние от ПСС до концевой нервюры при виде сверху 1594 мм, расстояние от исходной точки до носка концевой нервюры 1176 мм

Далее по тексту…
Вертикальные координаты, соответственно, можно найти при виде спереди.
Координаты корневой нервюры при наличии центроплана искать не нужно. Просто создаем эскиз на плоскости корневой нервюры, тыкаем любимую - “Преобразование объектов” и выделяем кромку центроплана. Опля, и у нас уже есть контур корневой нервюры, только без элерона (ну нет его на бортовой нервюре и быть не может). Потом нашу почти идентичную нервюрку достаточно легко привязать к нашему Опля. Берем эскиз нашей доработанной до потребностей технологии нервюру, масштабируем ее, поворачиваем по часовой стрелке на 2,5 градуса и перемещаем до момента приклеивания к преобразованному сплайну. В качестве проверки преобразованная нервюра и наша с элероном должны сойтись по внешним обводам.
Концевую нервюру, соответственно мудрим на плоскости для концевой нервюры. Вставили из буфера доработанный профиль, смасштабировали (в моем случае в два раза), повернули (в моем случае на ноль градусов, т.к. угол установки+2,5, а крутка -2,5, итого не поворачиваем). Добиваемся того, чтобы точка начала нервюры, разместилась в пространстве там где ей место (инструменты - переместить). Получаем два эскиза на разных плоскостях, расположенных в правильных местах, под правильными углами

Мышка сдохла, пойду другую на складе возьму…
Прошло полдня.
Создаем известным нам способом поверхность. При создании поверхности из таких сложных эскизов пожалуй уже стоит воспользоваться в селекшнманагере либо замкнутой петлей либо областью (работают только в случае, если эскиз нервюры замкнут - на хвостовике обычно не хватает малююююсенькой перемычки и солид ругается, иногда матом)

Заканчиваем возню с элеронной частью крыла. Отрежем все лишнее (а точнее ту часть крыла, где не будет элерона). Выделяем плоскость, по которой будет отрезаться поверхность (выделить нужно потому как солид автоматом использует выделенную плоскость или поверхность в качестве джедайского меча). Тыкаем кнопарик “Отсечь поверхностью”, вчитываемся в меню (слева). Там есть возможность что-то оставить или удалить. Выбираем удалить и выбираем “закрылочную” часть крыла. Она окрасится в желтый.

Хрясь

Что мы получили и зачем так изголялись. Профиль в месте обреза имеет фик знает какую толщину (что-то среднее между 15 и 12%) и фик знает какой угол установки (что-то среднее между 0 и +2,5градуса). Вот чтобы не высчитывать толщину переходной нервюры, ее угол утсановки и не закипать мозгом - куда это все разместить мы поступили по рабочекрестьянски. Сделали целиком крыло с начальными и конечными нервюрами содержащими элерон и оставили только то что нам нужно и сейчас сделаем все то же самое но со второй частью консоли.
Продолжаем творить то же самое, но уже с закрылком. Подготавливаем эскизы с нервюрами (размеры, углы, местоположение) на тех же плоскостях (для корневой и концевой нервюры). Нервюры с закрылком размещаем на тех же плоскостях, что и раньше, но в в новых эскизах, чтоб не путаться со старыми. С размещением будет чуток полегче, потому что можно будет отобразить эскизы нервюр с элероном, привязаться к ним при размещении новых нервюр на нужные места и скрыть старые опять, шобы не мешались.
Разместили новые эскизы в старых местах, натянули на них поверхность получили консоль с закрылком по всему размаху (нуи в том же месте уже имеется часть консоли с элероном)

Повторяем обрезание, но только ненужная теперь элеронная часть крыла.
В итоге получаем поверхность крыла с разными профилями, хордами и углами установки (крутки) в корне и на законцовке. Более того, эти поверхности уже содержат закрылок и элерон, что позволить практически сразу нарезать нервюры.

Законцовки я обычно не строю, т.к. на технологию и геометрию они особо влияния не имеют. Но если есть такая потребность, то подсказка такова - строится по тем же принципам что зализы и носовой обтекатель. Единственное, что можно сказать персонально по законцовке, так это ее форма. С обычной полуэллипсной проблем нет (смотрим на строчку выше), а с четвертьэллипсной (типа вот такой)

Делается следующим образом. На месте линии 1 у нас располагается концевая нервюра - первый контур, на месте линии 2 делаем ту же концевую нервюру, но уменьшаем ее до неприличия (пару миллиметров) - это второй контур. При изготовлении эта нервюра сточится вникуда и будет вполне себе законцовочка. Линия 3 - это направляющие. Собственно направляющие еще потребуются и в перпендикулярной плоскости (вспоминаем, поверхность натягивается и все такое), но это мы уже проходили с зализами и носовым обтекателем. Логика одна и та же. Достаточно ее понять и моделирование теории превратится из темного леса в рутину.
Ну и последнее, что можно сказатьб про теорию крыла. К данному самолету это не относится, однако раз поступил заказ, выполняю.
Превращаем прямое крыло в эллипсное. В чем отличия? Эллипсное крыло имеет непрямые кромки (переднюю и заднюю), а раз так, то к нашим стандартным действиям по натягиванию поверхности по сечениям необходимо добавить направляющие, которые будут изменять крыло не по линейному закону, а по криволинейному. Кривые кромки, какие бы они кривые не были, должны быть привязаны (или пересекать) профиля. Если контакта не будет команда не сработает и солид весь изматерится.
Чтож, попытаемся все сделать правильно. Плоскость, как известно, образуется тремя точками. Но у нас крыло образовано четеремя точками (передняя и задняя на двух нервюрах) и закручено на 2,5 градуса. Тут явно одной плоскостью не пахнет. Нуи фик с ним создадим две. Солид позволяет задать плоскость двумя точками и одной плоскостью. Точки нам уже известны - для задней кромки - точки хвостовиков нервюр, для передней - точки носков. Общая справочная плоскость “Спереди” (берем от нее перпендикуляр).
Создаем плоскости

Рисуем на каждой плоскости по сплайну, соответствующему кромке крыла

Можно эти кромки взять из эскиза “Вид сверху”. Для этого нужно вытянуть достаточно высокую поверхность, которая будет повторять кромку и будет достаточно высокой чтобы пересечься с плоскостью кромки (только что их создали). Потом на плоскости кромки делаем “Эскиз вдоль пересечения тел” и получаем то что хотели, но уже с привязкой к чертежу. Не забываем обеспечить “слитность” всех эскизов (уже писал как это делается).
На выходе получаем теорию эллипсного крыла

Ошибки. Обвел поплывшую геометрию. Также, как видите, передняя кромка элерона не является прямой. Все это следствие неправильного выбора профилей в команде поверхность по сечениям или недостаточности направялющих или и того и другого. Чтож, теперь делаем правильно. Переносим наши технологические изыски на более поздний период и работаем с чистыми профилями. Примерно вот так

Тперерь придется отсекать элерон и закрылок (щиток, полагаю), а также технологические примочки позже. Ну усложнение геометрии так усложнение геометрии…

Проектирую-моделирую ан-140. Часть четвертая. "Добиваем" фюзеляж

Задница. Как много в этом слове… Ну, впрочем, не так много, гораздо меньше чем в морде. Весь наш хвост будет состоять из одной поверхности. Делаем ее по сечениям. Берем нужные плоскости, рисуем полукруги (благо фюзеляж у нас круглый) с привязкой к контурам фюзеляжа. Затем тыкаем в уже затертую до дыр кнопку “Поверхность по сечениям”, выбираем по очереди сечения, а затем направляющие. После того как жахнули пальцем по интеру или закрыли мышой Селекшн Манагер появляется такая картина

Голубые кружочки (обвел их) показывают нам по какой траектории будет идти натягивение поверхности. Если они выстроились не по одной линии как у меня, фик че получится, однака на данном этапе (пока они голубенькие) их можно смело хватать ЛКМ и перетаскивать куда следует.
Окаем. Считаем что построение отсека Ф3 закончено.
Далее идут зализы. Шобы их намоделить нужно иместь центроплан. В нашем случае он состоит из вытянутой поверхности, эскизом для которой служит профиль крыла, который вполне можно взять с вида справа. Предварительно этот профиль нужно построить и разместить на фюзеляже в нужном месте и с нужным углом атаки. Ну а коль скоро идет “замах” на копию (или полукопию), то особо заморачиваться не будем и поставим центроплан туда, где он стоит на оригинале.
Коротенько о построении профилей. Делаем следующим образом. Открываем новый файл детали.
Тыкаем на области кнопок ПКМ, из выподающего меню выбираем кривые

Находим кнопку “Кривая через точки ХУЗ”, тыкаем, видим табличку. Начинаем заполнять (таблиц профилей в инете полно, координаты Х и У там есть). Правее видим желтую черточку - это уже идет построение нашего профиля.

После того как ввели все координаты (между первой и последней точкой должно быть какое-то расстояние, иначе он сплайн сомкнет и получится “кака”), убелились в правильности профиля, можно окать и увидеть в дереве конструирования зеленую загигулину под названием Кривая1. Переименовываем ее в честь названия профиля. Далее создаем эскиз на плоскости спереди (кривые рисуются только спереди), тыкаем на Преобразование объектов, нуи логика конпки думаю уже понятна. Теперь у нас имеется эскиз профиля длиной хорды 100 мм. Сохраняем. У меня обычно получается следующее:
NACA-23015.zip
В файл включены все крыловые профили (а на оригинале у корня и законцовки они разные) с отклоняемыми поверхностями (элерон, закрылок). Обычно для сложных конфигураций я делаю продувки прямо в солиде, но это к построению теории фюзеляжа отношения особо не имеет, опустим.
Перенос профиля из одного места в другое. Выделяем сплайн на эскизе профиля мышой, лезем в меню Правка - Копировать, переключаемся на файл фюзеляжа, открываем эскиз Вид справа, Правка - Вставить. Ищем, куда же солид его засунул (а вставляет он его всегда фик пойми куда, приходится искать). Далее нам нужно увеличить профиль (в моем случае в 4 раза, т.к. корневая хорда 400 мм) и повернуть на 2 градуса. Делается это прямо в эскизе серией команд Переместить объект

Водворяем контур нашего профиля на его законное место, закрываем эскиз. Дальше совсем просто. Закладка поверхности - Вытянутая поверхность. Выбираем наш профиль (не забывая настроить Селекшн Манагер на незамкнутую петлю), указываем величину вытягивания (150 мм) и направление (если солид вдруг решит вытянуть центроплан не в ту сторону)

Окаем и счтаем, что центроплан уже готов.

Проектирую-моделирую ан-140. Часть третья. Начинаем моделить фюзеляж

Всем привет! Сегодня начну самую большую и неблагодарную часть работы. Буду моделить Ан-140 в солиде с картинками. Одним куском вряд ли получится, поэтому буду разделять на части, дополнять, исправлять и так далее.
Что касается Солида. Осваивать его я сел прошлым летом, т.е. практического опыта набрал всего полгода, однако койчего уже в нем разобрал. Намоделил Ан-70, Ан24 и Ан-12. Теперь вот пришел черед А-140. Странно все Аны…😃😃 Не зря видать воспитывался на книжках Константиныча.
Сложности программы. Основная сложность в прокладке между креслом и монитором. Сам когда начал осваивать солид понял - человек я двумерный, а солид трехмерный. Поэтому достаточно долго (месяц-два) въезжал в эту трехмерную логику. Поэтому если с солидом никак не получается - знайте в чем беда, трехмерную логику придется освоить и понять, без этого совсем никак.

Проектирую-моделирую ан-140. Часть вторая. Сопромат для чайников

Проектирование потихоньку движется. Вырисовываются койкакие важнецкие габариты. Продолжим разглашать мегаупрощенные методы сопромата.
Дела с прочностью в моделизме обстоят следующим образом. Большая часть агрегатов модели не нагружается в полете достаточными аэродинамическими силами, чтобы требовалось их хоть как-то рассчитывать. Но есть одно исключение для малых моделей и два исключения для средних. При размерах самолета более 1,2 метра имеет некий смысл рассчитать лонжерон, для более крупных в исключение попадает еще и шасси.
Лонжерон. Словами прочниста это консольная защемленная балка (иногда двухопорная в случае подкосного крыла) нагруженная погонной аэродинамической нагрузкой (условно вся площадь крыла более менее равномерно собирает все аэродинамические силы и передает их на лонжерон).
Мой лонжерон представляет собой классический штырь из круглой трубы (чтобы удобнее было насаживать консоли) и (мало кто знает) лонжерона в самой консоли, который обязан передать всю нагрузку с консоли на штырь.
Выглядит на данном этапе проектирования примерно следующим образом:

Теперь собственно сам рассчет штыря на прочность

Проектирую-моделирую ан-140. Часть первая. Аэродинамика для чайников

Решил заморочиться на еще один проектик, отмоделировать его в солиде, прикинуть характеристики. Решимости строить пока не имею, однако же пока суть да дело, попытаюсь выкладывать тут наработки и методы. Может кому и пригодится.

This site will not work without javascript!
This site will not work if cookies are completely disabled.
Site is offline