Ордоди М., «Дельтапланеризм» (1984) — глава 3.2 «Как строить дельтапланы»

Источник

  • Книга: Ордоди М. (Ordódy M.), «Дельтапланеризм», 1984 (русский перевод венгерской книги; данные — венгерские, 1970-е).
  • Страницы: http://fly-history.ru/books/item/f00/s00/z0000012/st015.shtml (3.2.1 «Каркас»), соседние st014 (3.1 «Прочность дельтапланов») и st016 (3.2.2 «Купол»). Кодировка windows-1251.
  • Тип текста: инженерное пособие для самодельщиков. Про полёт, устойчивость, сваливание, термики, ветер, старт/посадку и про советские модели («Славутич», «Атлас») на этих трёх страницах ничего нет. ТТХ конкретных серийных дельтапланов (площадь, размах, скорости, качество) тоже нет. Упомянуты только названия: «Ястреб» (венгерский), «Скорпион», «Нова» (4-е поколение, без аутриггеров), «Хайстер»/«Хайгстер» (двойной купол), фирмы Delta Wing, Wills Wing — без чисел.

О чём главы

  • st015 (запрошена): каркас — трубы, узлы, стыки, крепёж. Расчёт на изгиб боковых балок, на сжатие при аутриггерах, стандартные алюминиевые трубы, усиление втулками, узлы носа, SzK, центра, трапеции, конца крыла, хвоста, болты и гайки.
  • st014: прочность — нагрузки на купол, балки, тросы, испытания.
  • st016: купол — форма, раскрой, ткань/плёнка, латы, двойной купол.

Ключевые моменты

Прочность и нагрузки (st014 + st015)

  • Доля массы дельтаплана в системе «пилот + дельтаплан» — «примерно 1/4–1/3 полётного веса» (найдено практикой, не расчётом).
  • Критерий безопасности: конструкция выдерживает «пятикратную полётную нагрузку» без остаточных деформаций.
  • В планировании нагрузка на крыло = вес системы; на виражах и в турбулентности добавляются инерционные силы.
  • Купол сам почти не рвётся от полётных нагрузок (рвётся от износа); нагрузка концентрируется в точках крепления. Даже при «флаттерном пикировании» купол не разрушается.
  • Перегрузка при резкой «приёмке» (пилот отдаёт ручку от себя на большой скорости) растёт как квадрат скорости (v²); максимум — в момент C_y max, дальше срыв потока сам снижает нагрузку. Гибкое (деформируемое) крыло теряет C_y под нагрузкой и срывается при большей скорости, поэтому та же «приёмка» даёт заметно меньшую перегрузку, чем на жёстком каркасе. То же в сильном восходящем потоке: перегрузка на гибком крыле всегда меньше.
  • Чем меньше купольность (провис паруса), тем больше нагрузка на поперечную балку.
  • Слишком гибкая боковая балка ухудшает лётные качества даже на виражах с малым креном.
  • Типичное разрушение: изгиб боковой балки у узла SzK (без аутриггеров) или потеря устойчивости поперечной балки / поломка аутриггера (с ним).
  • Испытания: подвес вверх ногами за центральный узел + мешки с песком по распределению аэродинамической силы; буксируемая тележка с грузом (полёт несколько секунд).

Каркас (st015)

  • Балки — алюминиевые трубы. Для аутриггерных схем критическая сила сжатия зависит от размеров и модуля упругости, не от марки сплава; венгерские стандартные трубы AlMgSi1 (FREDAL), предел прочности 196 Н/мм².
  • Каркасы венгерских дельтапланов: трубы Mg–Si сплавов, наружный диаметр 32 мм, стенка 1,3 мм, предел прочности после наклёпа 380 Н/мм² (цена вдвое выше).
  • Таблица 3.1: латы Ø15×1 (0,12 кг/м); трапеция и мачты Ø25–32 × 1,5–2 (0,30–0,51 кг/м); боковая и поперечная балки и киль Ø40–45×1,5 (0,49–0,55 кг/м); втулки усиления Ø45–50×2–2,5.
  • Пример «Ястреба»: боковая балка Ø42×1,3, снаружи втулка Ø45×1,5, внутри Ø40×2; длина стыка втулкой больше трёх диаметров трубы. Болты М8 в нагруженных узлах, М6 в менее нагруженных.
  • Законцовки: у 2-го поколения жёсткая, у 3-го — плавно изогнутая; поворот подвижной законцовки вниз уменьшает крутку; «антипикировочный» подкос в крыльевой балке.
  • Перед каждым полётом проверять затяжку болтов, гаек, отверстий.

Купол (st016)

  • Купол по природе — парус (мембрана), «латинский парус повторяет полукрыло».
  • Плоский купол плох: у средней части полукрыла малая кривизна, плохие несущие свойства, неоптимальное распределение подъёмной силы по размаху. Для продольной устойчивости нужна крутка «порядка 15–25°». Цитата: при малых углах атаки (2–3°) концевой части плоские профили центра «теряют несущие свойства».
  • Улучшают: кривизна передней части киля, S-образный киль (повышает продольную устойчивость), «плавающий киль» (высокий килевой карман + профилированная центральная лата), объёмный раскрой (закладки 5–15 мм по задней кромке), «нулевая купольность» — форму купол получает только под нагрузкой.
  • При недостатке устойчивости (мало крутки, нет S-профиля) дельтаплан «может приобрести склонность к пикированию». Форма и устойчивость плоского купола зависят от нагрузки; по мере вытяжки ткани лётные свойства ухудшаются.
  • Материал: дакрон/терилен, оптимальная плотность 100–200 г/м²; требования: малорастяжимость, воздухонепроницаемость (иначе хуже лётные качества), гладкость, стойкость к УФ. Полиэтиленовая плёнка 0,15 мм (сварка) — популярна в Венгрии, но служит 1–1,5 года; дакроновый купол живёт как каркас.
  • Латы: радиальные (убирают морщины и дрожание задней кромки, при развитой концевой части берут часть нагрузки), параллельные килю (лучше держат форму, но неудобны); ширина латкармана 10–15 см.
  • Двойной купол (Highster): выше кривизна и лучше лётные свойства, но жёсткость снижает управляемость по крену; компенсируют дифференциальными растяжками и «плавающей поперечиной».

Что полезно игре (сверка, конфиги не правились)

  1. Крутка и устойчивость: книга даёт вилку 15–25° для плоских парусов 1970-х. Сверить с круткой/zero_lift_alpha_deg и запасом продольной устойчивости старых крыльев (atlas, slavutich_ut, training); у «нулевой купольности» современных — форма зависит от нагрузки.
  2. Гибкое крыло смягчает перегрузку: C_y падает под нагрузкой, срыв наступает раньше и перегрузка от «приёмки»/порыва меньше, чем у жёсткого. Если в модели есть предельная перегрузка/разрушение, можно опираться на n ∝ v² и на критерий «5× полётной нагрузки» (запас прочности, не рабочая перегрузка).
  3. Масса: аппарат ≈ 1/4–1/3 полётной массы (для «Атласа» 25 кг и пилота ~80 кг это ≈ 24 % — чуть ниже вилки; проверка при желании).
  4. Двойной купол: лучше качество, хуже реакция по крену — качественная поправка для современных крыльев (laminar, magic, sport) относительно старых.
  5. Купол не разрушается от полётных нагрузок, разрушаются балки/аутриггеры — если делаем поломки, то рамы, не парус.
  6. Числа скоростей, качества, снижения, площадей, сваливания в этих главах отсутствуют — для configs/wings/*.json сверить нечего; эти данные ищутся в других главах книги (например, в разделах об аэродинамике, не в 3.x).