Follow along with the video below to see how to install our site as a web app on your home screen.
Nota: This feature may not be available in some browsers.
De knik in de vleugel is zo gering dat de ligger dat makkelijk kan volgen.
Op de foto zit de bovenste gording er al in, met witte houtlijm.
De ondergording zou er ook zo in kunnen, maar het is een kleinigheidje om de dubbele rib op de vleugelknik een klein beetje aan te passen.
Ik heb met zwarte stift een klein streepje gezet op de liggeruitsparing. Deze is hierna ca 0.5 mm uitgevijld tot streepje weg was.
De onderste gording gaat er dan nog soepeler in.
Er moet dan wel een extra stukje 1mm balsa op de liggergording terplekke van de knik, om het later mooi vlak te kunnen schuren
Bij de tippen moest ik de rib uitsparing een beetje corrigeren.Het is prototype werk.
De constructie aan de tippen is nog niet helemaal goed zo.
Omdat ik de tip blokken er zo vroeg heb aangezet zijn deze nu te dun en moet de indekking er overheen.
Dat is op zich geen probleem, maar het puntige uitsteeksel aan de achterzijde heeft nu de nerf in de verkeerde richting.
Het is beter om er naderhand tipblokken op te zetten. Maar dan heb je iets nodig om de tip ribben te fixeren tijdens opbouwen van het geraamte.
Wat ik me altijd afvraag is of je dit op kan tellen. De carbon is veel stijver en de balsa zou eerder buigen dan krachten opnemen. Of is dat wanneer je de elementen naast elkaar legt zonder te verlijmen?De volgende vraag is of de gording deze compressie wel kan verdragen, of betergezegd hoeveel marge zit er nog in.
De bovenste gording is 1 mm dik en 5 mm breed, doorsnede is 5 mm^2.
De compressie sterkte van carbon is ongeveer 800 N/mm^2 ( 80 Kg per mm^2).
Dus die gording gaat pas stuk bij 4000 N compressie (5 x 800)
Als er bij 1G (rechtuit vliegen) 62.5 N compressie op de gording staat hebt je dus heel veel marge op de breeksterkte.
Pas bij 4000 / 62.5 = 64G breekt de ligger. Volgens dit simpele sommetje althans.
lBekijk bijlage 253349
Behalve de carbon liggers zal ook de balsa vleugelhuid meedoen met de buigsterkte.
Daar kun je precies het zelfde sommetje op loslaten.
De huid zit wat verder van elkaar, ca 22 mm.
Compressie is dan wat kleiner, 45.5N
De doorsnede van het balsa is enorm, zeg 2 x 100 mm (het deel dat op maximum vleugel dikte zit) 200 mm^2
De compressie spanning in het balsa is daarmee heel laag, 0.227 N/mm^2.
De sterkte van balsa is erg afhankelijk van het soortelijk gewicht, heb je zacht of hard balsa, maar gemiddeld zo,n 10 N/mm^2
Daarmee komt de breuk pas bij 10/0.227 = ca 44 G. Dus bij gebruik van wat harder balsa zou het zelfs zonder carbon liggers heel blijven.
Bals is wel erg kwetsbaar, een deukje tijdens transport en de huid knikt makkelijk weg... Toch wel fijn die stripjes carbon.
Bekijk bijlage 253351
De berekende waarden zijn echt breuk, en dat moet je uiteraard vermijden. Een factor 2 veiligheidsmarge zou ik wel adviseren. Dan kom je op 30 G, en dat is prima voor een pylonracer
Duidelijk verhaal. Zou interessant zijn om de vleugel eens te testen. Is wel zonde.....Goede vraag bankzitter, hoe de verschillende materialen in een ligger samenwerken. In dit geval met name de carbon strips en de balsa vleugel indekking.
Als een vleugel doorbuigt, dan zal er trek en drukrek ontstaan in de ligger. In het centrum is de rek nul, in de bovenzijde compressie, met het maximum aan de huid. En aan de onderkant verlenging, ook weer met het maximum aan de uiterste vezel. Normaal gesproken is de afschuiving verwaarloosbaar en neemt de rek netjes lineair toe vanuit het midden naar de uiterste vezels. In het plaatje hieronder is dat aangegeven met de zwarte pijlen.
Bekijk bijlage 253435
De rek is dus enkel afhankelijk van de afstand tot het midden, en de doorbuiging/ belasting van het vliegtuig. Hoe groter de belasting, hoe groter de rek, alle pijlen worden langer, driehoek ligt vlakker.
Maar de trek en drukSPANNING zijn sterk afhankelijk van de stijfheid van het materiaal. Een stukje elastiek op de vleugel zal zelfs als de de balsa kern op knappen staat nog nauwelijks kracht opvangen. Elastiek is zeer elastisch (Lage E modulus). Een heel stijf materiaal (grote E modulus) zal echter bij een geringe rek al een grote kracht opbouwen.
Meest inzichtelijk is de breukrek, bepaald door breukspanning/E-modulus.
Stel de uiterste vezel in bovengeschetste ligger staat op 1% rek, en het toegepaste materiaal heeft een breukrek van eveneens 1%, dan staat het daar precies op knappen.
Het zelfde materiaal ter hoogte van de carbon strips heeft maar 1%x16/24 = 0.67% rek. Het staat nog niet op knappen en draagt daarom ook 33% minder effectief bij aan de sterkte.
Het is niet voor niets dat een "standaard" ligger de gordingen helemaal aan het uiteinde heeft.
Nu even naar de SeaFury, met Balsa ligger en hierin 2 carbon strips op 67% van de hoogte.
Googlen naar de breukrek van carbon geeft ca 0.6% bij de 800 N/mm^2 die ik gebruikt heb bij de sterkte berekening. (en zelfs wel 0.9% en 1200 N/mm^2 breekrek en breeksterkte volgens de data)
Balsa daarentegen heeft een veel geringere breekrek van 0.3%, maar de data is erg variabel en ik denk niet heel betrouwbaar.
Desalniettenmin ziet het er naar uit dat in de SeaFury het brossere balsa aan de uiterste vezels zit en het het minder brosse carbon verder naar binnen.
Dat betekend dat eerst de bovenste balsa huid zal gaan stuiken, lang voordat de carbon ligger op zijn breeksterkte zit. Met het balsa op 0.3% rek zit de carbon gording op 67% hiervan = 0.2% rek.
De drukspaning in het carbon is dan slechts 267N/mm^2 ofwel 1/3e van de breukrek (800 N/mm^2).
Nu is het de vraag of het balsa ineens zal falen, of dat het een beetje mishandeling tot 0.6% compressie wel overleeft. Dat lijkt wel waarschijnlijk want veel vliegtuigen hebben balsa indekking en carbon liggers.
Bekijk bijlage 253436
Zou interessant zijn om de vleugel eens te testen. Is wel zonde.....
Test maar eens......