Теория, конструирование и технологии изготовления лопастей НВ вертолёта

Юра Корнеев как-то построил вертолетик "Казачек".
Он двухместный с двигателем от Субару.

Его втулка НВ была изготовлена из втулки РВ Ми-2

У Юра есть свой сайт.
Там есть его телефон.
Думаю, в консультации он не откажет.
 
Для buv

На первой странице этой ветки в ответе 26 есть формула для расчета центробежной силы. Например - если лопасть -12 кг, обороты 360 об/мин и радиус центра тяжести лопасти - 2м, то центробежка- 3470 кгс. У торсиона втулки рулевого винта МИ-2 рабочая центробежка - 5600 кгс.
Мощность двигателя можно посчитать под конкретные параметры лопасти винта.
См.  первое сообщение http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1367509991
Например вес-650кг, диаметр НВ - 8м, хорда 0.2м, две лопасти, окружная скорость-150 м/с. Получаем эквивалентную мощность 96л.с., плюс процентов 15 на хвост, итого минимум -110 л.с. Лучше брать с запасом.
Многолопастной хвостовой винт в кольце (как у КА-62) для самодельщика очень сложен. Лучше классику- двухлопасной, как у R-22
 
кто-то смотрел док.фильм про изготовление лопастей для вертолёта AW101? там они делали из композитной ткани контур лопастей, который накладывали послойно придавая нужный профиль и завершали это дело в термопечи, там скрепляли лопасти
по сути получались монолитные лопасти

https://youtu.be/oCZGrgrj5m4
 
Если Вы говорите о тех нескольких кадрах из фильма по Вашей ссылке, то там все стандартно, монолита там не видно.

В этом фильме интересно другое. Говорится о том, что скорость концов лопастей небольшая, при этом максимальная скорость вертолета за 300.
А если быть точнее, то окружная скорость лопастей получается 208 м/с,  а максимальная скорость 309 км/ч. Есть повод для размышления.  😀
 
Надо сюда сбросить кадры для удобства, а то в этом фильме их трудно выискивать.

1. Укладка препрега.
2. изготовление сердечника из пенопласта и сотового картона.
 

Вложения

  • Penoplast_001.jpg
    Penoplast_001.jpg
    12,2 КБ · Просмотры: 271
  • vyklodka.jpg
    vyklodka.jpg
    28,2 КБ · Просмотры: 254
3. Предварительная опрессовка и предварительная полимеризация укладки.
 

Вложения

  • avtoklav.jpg
    avtoklav.jpg
    28,8 КБ · Просмотры: 201
  • avtoklav2.jpg
    avtoklav2.jpg
    26,1 КБ · Просмотры: 200
А если быть точнее, то окружная скорость лопастей получается 208 м/с,а максимальная скорость 309 км/ч. Есть повод для размышления.

А что у Вас вызвало такое удивление?

Максимальная скорость вертолета 309 км/час или 85,83 м/с.
Максимальная скорость конца наступающей лопасти равна 208 + 85,83 = 293,83 м/с.
Минимальная скорость конца отступающей лопасти равна   208 - 85,83 = 122,17 м/с.

Ну и что тут навело Вас на размышление?

Ниже картинка с зоной обратного обтекания.
Но имейте ввиду, что площадь концов лопасти увеличена за счет "хитрой" законцовки.
И о доминантной роли этих законцовок в создании подъемной силы упоминалось в том ролике при разгоне пыли при посадке и еще отчетливо виден сильный изгиб лопасти в вертикальной плоскости.
 

Вложения

  • Zona_obtekanija_na_maksimal_noj_skorosti.gif
    Zona_obtekanija_na_maksimal_noj_skorosti.gif
    11,8 КБ · Просмотры: 211
Но имейте ввиду, что площадь концов лопасти увеличена за счет "хитрой" законцовки.

Да вот и я о том же! Эффективная несущая площадь смещена к переферии диска. А это - уход от зоны срыва на отстающих, и уход от волнового кризиса на опережающих в следствии меньшей скорости вращения. Обратная сторона - повышенный изгиб лопастей. Но учитывая, что они из композита, то это не проблема. 
 
Например, вот законцовка с еще большей площадью от вертолета с еще большей скоростью полета (400 км/ч).
 

Вложения

  • Lynx_Mk88_83+18_6666.jpg
    Lynx_Mk88_83+18_6666.jpg
    22,6 КБ · Просмотры: 204
Сегодня начал после довольно длительного перерыва готовиться к укладке пробной лопасти в новой матрице.
Так подумал, может кому будет интересно про эти самые матрицы.

Например, у меня какая-то патологическая нивезуха с композитными матрицами. Люди делают, у всех все получается, а у меня вечно что-то на так. То ли балбес по жизни, то ли второе... :-/
Короче, остановился я на изготовлении форм для лопастей из переклеенной фанеры. Фанерные плиты геометрию профиля держат хорошо, в том числе и при температуре до 90 град. Но без ЧПУ обрабатывать фанеру тяжело. Я это делаю рейсмусом, фасонным ножом, а вот с комлем проблема. И тяжело потом создать на фанере рабочую поверхность.
Но, как бы там ни было, а такой вид форм более предсказуем и ремонтопригоден.

А если еще сделать фрезу с направляющими и копиром для фрезеровки фанеры, то в гаражных условиях самое то.
Переклеивать фанеру лучше в вакуумных мешках, со струбцинами может непроклей быть.

Раньше я делал потолще плиты, но в этот раз решил полегче сделать, а то тяжело таскать, матрица большая (с двумя комлями более 4-х метров).
 

Вложения

  • 20191001_084122.jpg
    20191001_084122.jpg
    78,9 КБ · Просмотры: 276
  • 20191001_112335.jpg
    20191001_112335.jpg
    97,6 КБ · Просмотры: 261
  • 20190930_163005.jpg
    20190930_163005.jpg
    64,8 КБ · Просмотры: 263
Комлевые приставки съемные (2 комплекта) для левых и правых лопастей. Крутка матрицы обеспечивается внешним креплением.
 

Вложения

  • 20191005_124458.jpg
    20191005_124458.jpg
    78,6 КБ · Просмотры: 288
  • 20191010_152600.jpg
    20191010_152600.jpg
    57,6 КБ · Просмотры: 294
  • 20191019_164510.jpg
    20191019_164510.jpg
    102,2 КБ · Просмотры: 299
И вот готовая, уже натертая.
Сегодня вот начал наносить краску. Красить по разделителю надо очень аккуратно, вначале буквально туманчиком.

Фон у меня дюжа некрасивый, так я зарисовку вставил.  🙂
 

Вложения

  • 20191022_172158.jpg
    20191022_172158.jpg
    81,2 КБ · Просмотры: 281
  • 20191022_172527.jpg
    20191022_172527.jpg
    66,3 КБ · Просмотры: 277
  • Taunus-flugfest2007-018.jpg
    Taunus-flugfest2007-018.jpg
    83,6 КБ · Просмотры: 284
На всю матрицу ушло 3 листа фанеры 10мм и плюс немного шестерки.

А вот что в этот раз произошло с композитной.
Подвел слишком хороший разделитель. Раньше времени отскочила модель от матрицы, и попал воздух.
Естественно я это заметил, но подумал, что все равно будет все внешним мешком вакуумироваться при следующих операциях, и все отсосется и прижмется. НЕ ОТСОСАЛОСЬ И НЕ ПРИЖАЛОСЬ. 🙁
К тому же, и сам профиль исказился. Поэтому матрица оказалась не годной.
 

Вложения

  • 20191010_123003.jpg
    20191010_123003.jpg
    67 КБ · Просмотры: 252
Кстати, клеить теперь буду примерно так, как на тех кадрах фильма (чуть выше). Правда предварительная опрессовка будет все же с собранной матрицей.
Оснастка для приготовление ровингового препрега уже готова. Ткань буду пропитывать прямо в матрице на горячую.
Сегодня за день только успел мешков напаять для одной лопасти (4 шт.), проверить их,  и нанести декоративку в матрицу. Времени на эти композиты уходит просто мрак!
 
Отличная идея! Вполне даже может конкурировать с металлической матрицей, я так думаю. Тем более, если не надо жарить 5-211. Это меня натолкнуло на мысль, может быть даже и мне попробовать фанерный вариант.
А фанера не крошится в тонких местах при обработке? Профиль за 1 проход был выполнен или за несколько с постепенным врезанием?
Что за гелькоут черный?
 
А фанера не крошится в тонких местах при обработке?

А зачем делать тонкие места? Иногда да, выкрашивается. Фанера не всегда качественная попадается.
У меня просто рейсмус по ширине только 22 см пропускает, поэтому и пришлось такие узкие поля делать.
Обработку делаю примерно за 5 - 6 проходов. Сначала миллиметра по 3, в конце 0,5.
Вообще, у меня от начала раскроя фанеры до уже отфрезерованных полотен уходит 2 дня. Это с учетом изготовления ножей.
А дальше начинаются танцы с бубном. Недели две работы.

В целом же на эти две матрицы (первая холостая) у меня ушло почти 2 месяца. Для сравнения, я с сыновьями дом с нуля подвел под крышу и внутреннюю отделку за 4 месяца.
Но дал себе слово, пока не добью лопасти дальше не двинусь.

Гелькоут - самодел. Эпоксидка, цемент и добавки всякие.
 
Гелькоут - самодел. Эпоксидка, цемент и добавки всякие.
Сначала не стал писать, а потом подумал - а что здесь прятать!!!

Я поверх гелькоута покрываю матрицу еще финишным слоем 2К акрилом. Дело в том, что когда самодельный гелькоут наносишь не на модель а прямо на матрицу, то микропузырьки всплывают наверх и оказываются на рабочей поверхности. Так вот краска их закрывает, кроме крупных. К тому же она легче шлифуется. Правда с водой, а вода с фанерой не дружат, поэтому надо соблюдать...
Двух компонентная акриловая краска выдерживает до 200 град. И очень прочно держится на эпоксидном гелькоуте без всяких грунтов. Плюс хорошая ремонтопригодность поверхности.
Но при все при этом, не со всеми разделителями можно работать. В общем это такое дело, надо в каждом конкретном случае проводить тесты.
 
@ niksann

Если бы Вы показали мастер-класс от А до Я,  то количество строителей выросло бы в разы! Но я понимаю, что кормить возможных конкурентов дело кислое(((
 
Назад
Вверх