Механизм складывания и разворачивания крыла лёгкого ЛА. The mechanism of folding and unfolding of the wing light aircraft.

Идея быстрой сборки разборки ЛА, пришла ещё в 1987 году. Но так как в те времена главным было  - побыстрее в небо, то идея так и не была реализована до конца. От идеи осталось напоминание в виде не законченного узла по задней кромке крыла. Который  был успешно законсервирован на ЛА. На всегда С ним аппарат так и остался в эксплуатации. Сегодня данная функция стала актуальной. Не знаю, то ли мода пришла, то ли условия эксплуатации поменялись. Естественно, для самолёта классической схемы с взлётным весом от 500 кг, надобность в наличии подобного узла на крыле,  под большим сомнением. Разве что ВПП  на палубе авианосца.  Такие машины, как правило стоят на нормальных площадках и разбирать их после каждого лётного дня, будет весьма проблемно. Да и не полезно для самого ЛА. Про владельца и помощников молчу.  Лёгкие и очень лёгкие ЛА, думаю это их конёк - эксплуатироваться где есть площадка или дорога  200...300м длиной с безопасными подходами. Короче, не будем рассматривать аспекты касающиеся куда и кому. Каждый пусть сам определит. надо или не надо оснащать ЛА подобной функцией. (Коню понятно - надо )  Хочу рассказать (не знаю зачем ) и показать, как данная необходимость реализуется на конкретном ЛА уже имеющим опыт лётной эксплуатации. Прицеп - лафет куплен и ждёт переоборудования. Но сначала надо закончить сам ЛА. Затем займёмся прицепом.
Схема аппарата - классический парасоль. Крыло сверху, мотор спереди. Воздушный винт, увы, там же.
" />

Теперь объясню почему я отказался от поворота крыла вокруг задней кромки. Такой вариант является  классическим на большинстве ЛА у которых складываются крылья. Но у этого варианта, есть один существенный недостаток, общая длина с сложенными крыльями, будет больше чем с устройством складывания по передней кромке. Как раз на величину расстояния между узлами навески крыла. Или передней и задней кромками, если крыло с мембранной обшивкой и узлами навески по передней и задней кромкам. Вот посмотрите о чём я. Заметьте на сколько выходят за габарит планера сложенные крылья. [img][/img]
Если у вас крыло с классическими нервюрами и лонжеронами, то расстояние между узлами навески невелико и проигрыш между двумя схемами, несущественный. Ну или как у Колба Марк 3, корневая нервюра позволяет разместить этот узел очень близко к переднему узлу. Тут есть вариант как обойти эту разницу и сделать габарит меньше. Нужно просто сделав хорду крыла больше, уменьшить тем самым размах, и оставить ту же общую площадь крыла. У меня такой вариант не проходит. Передний узел навески крыла по передней кромке, а задний - практически в самом конце крыла.  Так что крыло добавит ещё больше метра к не малому общему габариту ЛА.  А растягивать хорду до удлинения (отношение размаха крыла к хорде) меньше 6 единиц, не выгодно ещё и с аэродинамической точки зрения. Тут немного по теории: http://www.rcdesign.ru/articles/avia/wings_profile2
Вот ссылка по Колбу на видио процесса сборки - разборки.  
https://www.youtube.com/watch?v=uGblkR8cdYE

" />

Вот, что я имею в виду, говоря об общем габарите по длине разобранного ЛА. Сравните с относительным габаритом Колба (фото выше). Это приблизительно полный размер по длине, если я применю метод сворачивания крыла по передней кромке. Если сделать это по задней кромке, можете представить на сколько увеличится длина этого аэропоезда.  А в описываемом случае, общий габарит  меняется в сравнении с собранным ЛА всего на 250 мм. Т.е. крыло по законцовке, в сложенном виде,  немного перекрывает размер всего ЛА по РН. На самой фотографии, РВ и РН отсутствуют.  Правда появляются проблемы с расположением закрылка по отношению к основным шасси. Это мы будем отрабатывать следующим этапом.     " />

И вид на центроплан, обтекатель снят.
" />  " />  " /> " />

Для начала, надо бы всё скинуть в Солид Воркс и там промоделировать процесс сборки-разборки. Но, увы, моего уровня знаний этой полезной программы, весьма мало. Начнём макетировать прямо на ЛА.  беру пенопласт в качестве модели крыла и работаю по компоновке. На первом фото, хорошо видно "законсервированный" навечно узел разворота по задней кромке. Сразу видно, что узлы управления закрылками, не позволят крылу располагаться вдоль фермы.  Или хотя бы параллельно ей. Нужно ещё учесть, что пока мы используем плоский лист пенопласта. А что будет с крылом, которое имеет порядка 15см строительной высоты. Будет ещё труднее расположить крыло параллельно фюзеляжу.     " />  " /> " /> " />

Пора потягать реальное крыло. Оно всё же даст более реальное представление о состоянии этого важного дела, дела оперативного покидания места дислокации в условиях приближённых к боевым. В составе взвода, состоящего из одного человека. Человека - командира и подчинённого в одном лице! Получается, почти - ТЭРМИНАТОРА Кстати, не пойму как наш Володенька всё время попадает в объектив. Без фотоаппарата, его весьма трудно разглядеть в реальной, рабочей обстановке   " />  " />  " />

И что же мы видим, товарищи? По этой левой консоли. А то, товарищи, что и топливный бак и узел управления закрылком, и.... что то ещё внизу, нам мешает. Значит будем резать И ещё мы видим товарищи, на крайней фотографии, что сама точка навески и поворота крыла, ушла, уехала, отделилась, довольно далеко от килевой балки. Т.е. чем ближе эта точка к килевой, тем дальше законцовка крыла от самолёта.  Значит будем проверять левую консоль и определять местоположение этой точки в пространстве. Помня ещё и о том, что чем дальше эта точка от балки, тем более тяжёлая по весу выходит система поворота крыла.  Поверьте, это именно так и есть. Пока нет достаточного количества фотоматериалов, я объясню как должен работать этот узел. Демонтаж подкосов, опустим для простоты понимания. Итак, снимается болт крепящий крыло по задней кромке. Опускаем заднюю кромку вниз, удерживая переднюю кромку параллельно земле и перпендикулярно килевой балке. Это поворот осуществляется на первом стакане устройства. На стакане, который установлен на килевую балку. Первый фрикцион. Затем мы начинаем поворачивать крыло к хвостовой части самолёта (а куда же ещё ?!? ) Этот поворот осуществляется на втором соединении, это соединение типа - ухо/вилка. И наконец мы отворачиваем заднюю кромку от самолёта поскольку шасси не позволяет расположить обе консоли параллельно. Они расположены треугольником с вершиной наверх. И эта операция осуществляется на втором стакане устройства, стакане расположенном в передней кромке крыла. Это второй фрикцион.
Да, сложно. Но я уже писАл, что всю жизнь создаю себе сложности и пытаюсь их преодолеть. И никак не удаётся это дело поменять в другую, нормальную сторону. Немного фотографий по левой консоли. То, как она штатно навешена на балку.  для общего представления. " />  " />  " />  " />

Мягко говоря, базовое соединение крыла с килевой балкой, отодвинется на 60...80 мм от штатного соединения. И будет находиться приблизительно в зоне красного круга. Что бы крыло могло лечь на красную линию [img][/img]

Прочертив основные моменты устройства в Солиде, пришло понимание, что не совсем простая деталь получается. Вернее не деталь, а устройство. А постоянно вспоминая как выполнен подобный узел на Колбе, возникает желание пройти медкомиссию. Полную. Устройство поворота на Колбе выглядит где то так: [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img]

Устройство поворота крыла на Арни, выглядит где то так: " />  " />  " />

Здесь буквами указано:  F1 - фрикцион №1.  F2 - соответственно, фрикцион №2.  О принципе работы всего узла я уже написал выше. Коротко повторим суть работы: опускаем заднюю кромку крыла вниз вокруг передней кромки. Вращение происходит в фрикционе №1. Поворачиваем крыло к фюзеляжу. Уносим его к хвостовому оперению Хотя лучше унести его в гараж и там повесить на стенку    Вращение происходит по соединению ухо - вилка (болт соединяющий крыло с килевой балкой). На пути следования крыла к хвосту, внезапно  возникает препятствие! Основная стойка шасси. Отворачиваем нижнюю часть крыла от колеса наружу, продолжая двигаться к хвосту. Двигаемся ногами. Отворот (поворот, вращение) происходит в фрикционе №2. Verständlich? Gut!

В отличии от Колба, в описываемом узле, добавлена ещё одна степень свободы. И шариковые подшипники, заменены на фрикцион - устройство передачи вращательного движения посредством силы трения скольжения
Естественно, можно было бы использовать и подшипники, НО! Есть один очень важный нюанс в работе этого устройства. Практически  - основной и неотъемлемый. Если самолёт разбирает один человек, то у этих фрикционов должен быть определённый алгоритм работы. Нарушение этого алгоритма, приведёт к необходимости использовать помощь второго человека при разборке самолёта. Или сборке. А этот второй человек, ещё в пути. И ехать ему ещё один час с четвертью. А дождь уже начинается, и через полтора часа по телику "Терминатор - 5, Аватар против Арнольда, кевлар + органика, против титана + урана" А такое не пропускают А самолёт стоит, ждёт второй пары рук. Так что, эти фрикционы ещё необходимо заставить правильно работать. Есть идеи, народ? Смотрим, думаем.  А я пока пойду детали собирать и подгонять..... " />  " />

Супер, все четко и понятно даже для школьника, вот только сделать не так все просто, нужно особое прилежание.

Admin пишет:Супер, все четко и понятно даже для школьника, вот только сделать не так все просто, нужно особое прилежание.

Прилежание, даже не особое, нужно всегда, что бы гламур не получился. А так, всё давно сделано и скручено  Только что настраивал первый фрикцион. Работает
Но,  информацию буду сгружать равномерно, выдерживая паузы  Куча работы и по АИ-шкам, и по Арни - двигатель, трансмиссия, приборное оборудование. И уже новые грабли на горизонте  
А по поворотному узлу, мне, честно говоря, хотелось бы услышать насчёт рабочего процесса. Я же не претендую на гениальность решения. Вполне вероятно, что позже, всё будет заменено на полуось от Fiat 126. И всё!   Рекомендую рассмотреть сообществу возможность применения подшипника ШС в узле вилка - ухо. Может получиться интереснее....
[img][/img] [img][/img] [img][/img]

Демонтируем старые узлы навески крыла по передней кромке.  Радиусные шайбы установлены на килевую балку при помощи расклёпанной трубки ф12х1,0. Из нержавеющей стали. Внутри должен разместиться болт М10, удерживающий обе передних кромки крыла. Такая установка шайб, то же входила в программу быстрой сборки разборки ЛА. Так и оставили. Замеряю базовый размер по шайбам. Этот размер нам понадобится для того, что бы знать на сколько укоротить переднюю кромку (лонжерон) крыла с новым узлом навески. Естественно всё мы это знаем по эскизам сделанным заранее. Но перепроверяем ещё раз. Демонтируем радиусные шайбы путём высверливания с одной стороны развальцованной трубки. Сверло ф9,8 в самый раз.  Новый болт в этом узле будет ф10 и он как раз станет вместо высверленной нержавеющей трубки.  " />  " />  
Вот такой узел у нас применялся ранее  И его придётся переделывать на фрикционный узел. Основной размер по узлам соединения.
" />

Изготавливаем все детали, необходимые для этого варианта узла сборки разборки крыла. Почему ЭТОГО, потому что не бывает всё с первого раза чётко и стабильно. Не-бы-ва-ет.  У меня, естественно.  Режим, точим, протачиваем, фрезеруем ... анодируем. ....фух, готово. Никогда так быстро не получалось изготовить детали. Спасибо, Сероженька, за оперативное одухотворение рабочего процесса. В одно предложение уложился весь процесс. Да, всё бы так, я бы уже спокойно сидел в своей герметичной капсуле, где-нибудь на Марсе и пинцетом отделял чистый анаптаниум от пустой породы. Этот камушек идёт по 20 лимонов за кило....      
Вырезаем бронзовые шайбы для первого фрикциона. Шайбы 4 штуки, на два крыла. На одну сторону одна под стакан, одна под сам болт соединяющий детали этого фрикциона. Они поменьше в диаметре. Под головку болта  и гайку, ставлю стальные шайбы ф20, а уже под них бронзовые. На разрезе видно где стоят эти шайбы.
Ставим стакан, маркер, пробойник. Выбор толщины  материала - что было под рукой, то и поставил. Но больше полумиллиметра не рекомендую. Даже если каждый день один цикл сборки разборки, уверен, хватит на сезон и 0,1 мм. На сжатие основные нагрузки.
" />  " />  " />  " />  " />  " />

Теперь надо подготовить всё к сборке этого первого фрикциона. И настроить его работу. Первое что надо сделать, предусмотреть возможность зашплинтовать (разшплинтовать) болт М10. Гайка находится глубоко в стакане и попасть шплинтом в отверстие будет трудно, если только не предусмотреть технологическое отверстие в самом стакане. Его изготовлением и займёмся. Кстати, если кому становится нудно, заходите сюда через пару недель, я подберусь к второму фрикциону. Предварительно собрав весь набор вместе, определил необходимую длину болта и размеры шайб под болт. Это необходимо сделать, что бы отверстие болта совпало с прорезями корончатой гайки и при этом была возможность регулировать натяг соединения для правильной работы фрикциона. Пропиливаю вспомогательную метку по торцу болта для того, что бы видеть как расположено отверстие под шплинт. [img][/img] [img][/img]

Шплинт. Его надо устанавливать когда весь набор собран на килевой балке, затянут и отрегулирован. Отрегулирован фрикцион, я имею ввиду. Стакан крутиться должен, туго, но не болтаться в соединении. Крыло всё же, не   груша на дереве, в ветреную погоду. В стенке стакана необходимо просверлить технологическое отверстие достаточного диаметра. Какого достаточного?  Такого, что бы шплинт можно было поставить в болт с помощью подходящего инструмента. И что бы технологическое отверстие совпадало с осью шплинтовочного отверстия болта. Не выше и не ниже. И возможно минимального диаметра.  " />  " />  " />

Сверлим. Снимаем фаску. Проверяем. Вставляем. Разводим. [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img]

....чуть пальцы не стёр, набивая фотографии Зато язык меньше болит...

Пойду, сниму второй узел навески крыла с передней кромки. И ещё раз прикину на сколько укорачивать сам лонжерон (трубу), в связи с удлинением всего набора поворотного узла. До сих пор не знаю на сколько. Импровизирую по ходу
Узел демонтирован, обфотографирован оцифрован и.... отправлен на гильотину После казни, доработан и отправлен дальше служить Родине. При осмотре тела, обнаружены места локальной коррозии. Хвала святому Аноду не всё сгнило и не сильно. На одной из фотографий обведено чёрным маркером. Вот для чего делается анодирование, что бы и через 20 лет, самолёт оставался безопасным для эксплуатации. [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img]

Устанавливаю стаканы на своё законное место. Настраиваю фрикцион №1. Вращение от руки, но трудно. Очень трудно. И шплинтую. Теперь черёд за крышками с вилкой на эти стаканы. Закрутить промаркировать по крайним положениям. Разметить, просверлить отверстие для стопорного болта (винта).  " />  " />  " />

Общий вид на деталировку этого поворотного узла. [img][/img]

Ушковые болты, болты с откидной головкой. Я их сделал из стали 40Х. Ну вот так решил, 40Х. Не захотел я брать 30ХГСА. Вот не знаю почему. Просто взял и сделал. Хотя сегодня можно купить практически весь сортамент сталей. Устал я наверное от хромансиля.    
После нарезки резьбы М12х1,25 и изготовления отверстия под шплинт ф 2,6, термообработал. И окунул в "жидкий цинк". Два раза. В очень жидкий. И тёплый. Теперь надо болт собрать, изготовив две дюралевых шайбы, вернее всего 4, на две стороны. И соединив всё это вместе нержавеющей втулкой. Замеряем и протачиваем на токарном станке пруток. Центрирующее сверло, сверло в размер, зенковка с одной стороны, отрезной резец - одна шайба готова. Сверло лучше взять ф 9,8 или 9,9. Я брал в дюймовом стандарте, как раз есть около 9,8. Трубка у нас ф10х1,0., а соединительный болт М8. Т.е. после развальцовки втулки, внутренний будет ф8. А не будет, так есть ещё развёртка.  " />  " />  " />  " />  " />  " />

Нарезали втулочек 2 штуки. В токарном станке торцанули в необходимый размер. Для подобного соединения, всегда беру втулку на 2 мм длиннее самого соединения. Развальцуется и будет в самый раз. Готовые втулки запресовываем в головку болта. Отверстие в ухе я сделал ф10 мм, но цинковое покрытие немного уменьшило это отверстие. Поэтому трубку пришлось слегка уговорить туда войти. Центруем втулку в ухе. [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img]

Запресовываем шайбы. Ничего страшного, если они будут надеваться свободно. Втулка всё равно будет удерживать весь пакет вместе. Но приятнее, когда есть натяг. И сооружаем импровизированное приспособление для развальцовки втулки. Сотни вариантов. Мой, вот такой. [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img] [img][/img]
Контрольный выстрел - дожимаю в тисках
[img][/img]

Ранее снятые стаканы передней кромки крыла. Рассверлив, устанавливаем ушковый болт, настраиваем фрикцион №2. Я самым банальным образом, затягиваю гайку до тех пор, пока пропадает возможность в ручную вращать этот фрикцион. Стакан на килевой балке, вращается от руки, но тяжело. А этот фрикцион провернуть не удаётся даже зажав в тиски головку ушкового болта. Т.е. по корончатой гайке, я совмещаю прорези с отверстием под шплинт в положении когда стакан уже вращается с трудом, и затем, доворачиваю гайку ещё на 60 град. На следующую грань, короче. Задача всех этих плясок с бубнами вокруг фрикционов, добиться того. что бы при первой манипуляции с крылом, сработал фрикцион №1. Т.е. когда я опускаю заднюю кромку вниз, этот проворот должен происходить в первом фрикционе. В менее перетянутом. А второй фрикцион сработает автоматически при отвороте крыла от шасси. Позже испытаем это странное и запутанное варево  " />  " />  " />  " />  " />  " />
Правый стакан уже покрыт грунтом, анод слетел на токарном станке. Так что, не помешает. Левый, естественно, то же покрою.

Настало время укоротить переднюю кромку.  Разница между применяемым ранее узлом навески - вилкой и новым узлом - стаканом, составляет 70 мм.  В связи с тем, что я работаю с большим и дружным коллективом  состоящим из меня только    остальные исключительно за зарплату, и предпочитают летать исключительно с тягой на этаноле, т.е. с помощью белой магии, приходится прибегать к помощи различного вспомогательного инвентаря. Благо, в изобилии собранного в нашем цеху. Ставлю крыло на лафет для перевозки АЙфона десятого  Спасибо, что оно не тяжёлое и спасибо что - не высоко. И спокойно размечаю необходимые 70 мм. В процессе разметки, замечаю, что внутри передней кромки, приличное количество оксида алюминия. Белого порошочка  Хотя, может это и не оксид  может это закись  Качественный анализ проведу чуть позже, и приму меры то же, чуть позже. Залью чем-нибудь подходящим.  " />  " /> " /> " /> " />