作者: 虎牙两颗 中国旋翼机网站综合整理发布
我的造机计划已经开始实施,为了由浅入深,渐入佳境,还是先从技术含量低的部位入手,今天在摩托车配件店选了一只50车的后减振器(相机没在家,以后做好上图),准备制造前起落架。考虑到实用软减振效果和能够体现飞机局部“机械美”的视觉感受,借鉴了一些飞机的设计,最后定下方案,绘成了平面图,请各位兄弟指正。 小编微信号:qinghangwang
相关讨论
讨论一:hhe
呵呵,真是不错,实际的工作开始了。这样的设计概念多了,好的旋翼机也就慢慢成形了。个人认为这个结构形式很合理。通常连接部位和接头通常是应力较为集中的区域,实际出设计成品时要注意这些部位的处理。(我本来也想想发些东西的,居然发现不会贴图,等学会了也发上来)。
作者回复:
我理解你说的意思,但你忽略了一点,你的想法用在平地的车轮上是应当合理一些,而更关键的是这是用在飞机上,除了在地面行驶和控制方向外,更主要的是它还要承受一个下落的冲击.地面行驶时用这个设计似乎麻烦一些,但这个设计对抗向下冲击和向前的杂物冲击来说是比较合理的.正是因为轮和轴不在同一重心上,所以减少了由地面带给机体的直接反作用力,所以轮胎要后于主轴重心点.从而达到驾驶感受柔和,缓冲充分的目的.很多种飞机的前起落架也是这样设计的.但值得注意的是必须将主轴的固定做得更牢靠.足以控制重心的偏差。
hhe回复:
一个弱弱的问题,前轮是必须可以转向的吗,这是为了在地面运动时的转向吗?前轮做缓冲也许在非正常落地还有路面行进的时候用得到吧。
作者回复:
1、方向:前轮转向功能是必须要有的,除非你的飞行起飞场地直径200米内全是平面。如果在公路上你能保证是一条直线吗?控制机体方向是一方面,更主要的是还要在起飞滑行时和降落滑跑中用方向控制侧风带来的偏差和机体平衡(如同骑自行车人掉不下来的原因一样,是用车把和前轮控制平衡的)。
2、缓冲:(1)对于有机舱的飞机来说缓冲给登机和下机的重量增加和减少给机体带来的晃动制造了一个很好的缓冲保护。由于超轻飞机机舱材料多为轻体,且厚度一般,如果与机体主梁连接固定不合理,在重力的作用下不亚于在水泥地上踩铁盆,如能加减振,就如同在沙滩上踩铁盆,结果和感觉你会想到。(2)驾驶飞机着陆就是为了正常落地,兄弟所说“非正常落地”的范围太大了,那可不是什么起落架能保证安全的事了,但好的减振会减少粗暴着陆的操控性和给机体和驾驶者带来的危险。同时在起飞时这个减振会给机头一个上的推动,(即仰头)让驾驶者事先预知飞离地面的时候快到了,这也是驾驶过程的享受。(3)目前国内飞友造的旋翼机安前减振的不多,国外的部分也没有,但为了体现飞机特有的美和安全舒适度,在我是设计方案中是要加进去的。因为我要造流线形带密封舱的旋翼飞机。
讨论二:云山乱
我觉得有两点值得注意。通常如果用前三点式的起落架,前轮在降落的时候是后着地的,所以震动不会很大,结构不用太复杂,两个主轮减震是关键。另外你那个车把轴承可能承受轴向震动的能力不够,需要有更好的轴承。我想最少要加一个向上的推力轴承。
作者回复:
哈哈,是复杂了点,但为了一个视觉的感受(自己和别人看的时候多,飞的必定时候少)也为了体现局部的机械美吧。我推算了一下,假设起飞总重量在200公斤(400斤),按后置发动机的旋翼机结构算70%的重力在后轮上(即140公斤),有的飞机不座人时前轮还是离地的。座上人后,分配到前轮的重量约为60公斤(一个女人的体重)加上下落的瞬间冲击不会超过100公斤(除非粗暴着陆另当别论)一般正常着陆应当没什么问题。不过有了你的提醒还是应当注意的,看来只能造出来再判定结果了。这也是个慢长的学习、思考、实践、改正、完善的历程啊!
讨论三:飞越禁区
我用2天时间搞的。动力三角翼的,刹车部分坏了,我换了。
讨论四:左手右手
不对吧虎牙哥,斜轴向后过了质心处于以斜轴为中心圆上的最低点,也就是任何扭动的位置中心都低于直线行驶的点,你的这个设计不是为了转向回位,是为了省力吧。没有转向回位作用。
作者回复:
你是把斜轴对应轮轴的位置搞错了吧?说白了我的这个设计就是一个加长了腿的万向轮。发下图分析一下吧!
左手右手回复:
虎牙兄,研究bc间关系的时候,因为b点不是系统支点(就是说c要转动不是围绕着b的,是要围绕着a转,所以研究c就要取a和c为研究对象。这在力学分析中是很基础的)所以你的bc间的说法是不对的。研究c围绕着a运转的情况,a与c间有根看不见的受力线,这样c点只要过了你画的“垂直线”,理论上永远处于受力支点的最高位,整车前行过程中,这个点永远想往低位走,永远走不了直线。(所有分析是基于b点相对a和c是静止的,就是b是个拐了弯的圆管,不会动)。
自行车前轮的回位设计是个很经典的设计,有些前轮中心处于“支杆轴线”上,为了减小冲击,更多的是处于“支杆轴线”之前,但成本会增加。你的这个c点过线正好是自行车设计中后者的材料,但是你把这个轮拧到后边了。你的这个设计不会自动回位,在向后脱离的情况下会左右摇摆。不过这种设计的一个优点是对操纵系统省力了。
作者回复:
很高兴与左手右手兄弟共同探讨相关话题,我也是在论坛中通过相互交流慢慢学习成长过来的,初中7年半文化的我对物理更深的理解还很潜,更别说系统地学了。很多观点只是个人的理解。
现就如下问题我们共同交流探讨:
1、ABC作为一个部件的整体,如你所言“a与c间有根看不见的受力线,”这一点我们共识,但我忽略了(如下图)E的轴固定点,正确地说是C点和E点有根看不见的受力线,不知你是否同意我的观点?
2、C点是围绕着A和B的轴线延长线的垂直相交处F作圆周运动的,那么C点不在A和B的轴线上,C点受前进方向的阻力自然向后从动于轴线。
3、当B和E的水平高度、前后垂直距离发生变化时,只有E的轴固定中心应力大小发生了变化,而C点与A和B的轴线延长线的垂直相交点F并没有发生任何改变,从而可以实现C的从动。
4、我通过地面推动飞机前行的实验验证,前轮从动效果很好。
左手右手回复:
首先我很欣赏虎牙兄刨根问底的学术态度,下面是四个问题的意见交流:
1.同意
2.你忽略了e点有一个将近116kg的垂直向下的飞机重量(数字仅是为了表达这个轮上承受的机身分力相对向后的摩擦力来说,摩擦力微乎其微)
3.第3和第2其实是一个问题。可以假设c点是一个钢球,类似于机械鼠标那样的可以在平面上动,不能再上下空间中使用的那种;在你的图中,那么c点将以f为圆心做轨迹运动,这时注意,c轨迹的圆周平面与地面有一夹角,这个夹角的斜率由ec轴线决定(所以你这两个图确实是c到ab的f没变没错,你颠倒了我们是在说ec的事),这个圆周平面的最低部就是你图中所化c点的位置(这时e点的重心处于高位),而所有除图中位置的c以外的点都会使e点的重心降低(这是不倒翁不倒的原理);你用木棍撑在半空中为什么总是要歪倒,就是重心总是要往更低的地方走。
4.该现象的原因是:c点轴承的摩擦力相对机身重量在分量上过大;e点轴承的摩擦力相对机身重量在分量上过大。你就这么想,飞机总共116kg,e点的周向摩擦力也是116kg,c点也116kg,肯定会出现逆推模型的现象呀;那么世界上哪有这么大摩擦力的轴承呀,你也不会去买呀。
很欣赏虎牙的态度,希望能够尽快想通。