Una din numeroasele provocări ale proiectului de reconstrucție a IAR-ului 80, o constituie realizarea cât mai exactă a geometriei avionului.
Cele mai mari dificultăți au fost legate de geometria aripii, din mai multe motive :
– este un ansamblu cu suprafețe complexe, intercondiționate și definite prin mulți parametri, avänd cele doua semiplanuri torsionate diferit și deci asimetrice
– nu există desenele teoretice, folosite în faza de concepție a proiectului, care definesc geometria avionului, cel puțin într-un desen cu avionul definit în trei vederi
– informațiile din desenele originale sunt limitate: sunt desene de execuție, insuficiente pentru a defini geometria completă
Catalog ilustrat
– o parte din desenele originale sunt incomplete sau ilizibile; nu există desene complete decât la jumatate din cele 21 nervuri ale fiecărui plan al aripii
– proiectanții IAR 80 nu au făcut definirea geometriei aripii folosind cote, unghiuri diedru, calaj, torsiune
Desene originale
Pentru un avion monomotor, apar 4 tipuri de momente care acționează asupra structurii, fiind simțite de pilot mai ales la decolare, cănd avionul are o puternică tendință de a vira necomandat, ce trebuie contracarată prin acționarea palonierului invers tendinței de deviere de la curs.
Cele 4 tipuri de momente ce apar datorită rotației elicei, sunt: momentul datorat efectului de rotație al elicei, momentul creat de efectul giroscopic, cel datorat curentului de aer în spirală și cel rezultat datorită înclinării planului elicei la decolare, care generează unghiuri de atac diferite între pale pe porțiunea de urcare față de cea de coborâre
Cele 4 tipuri momente Curent aer elice Moment de acțiune/reacțiune
Din desenele originale se deduce soluția adoptată de proiectanții IAR Brașov pentru compensarea momentelor cauzate de elice.
Soluția aleasă a fost de a crește incidența unghiului de atac al planului drept spre vârf. pentru a crea un moment de compensare produs din cauza asimetriei geometrice.
Practic, vârful planului drept are un unghi de incidență mai mare decât cel stâng, portanța este mai mare și implicit se crează un moment care contracarează parțial, mai ales la decolare, momentele create de elice.
Corecția se materializează într-o diferență de 5 mm între cota maximă pe verticală a lonjeroanelor posterioare stânga / dreapta.
Pentru IAR 80 FA, asimetria aripii a fost realizată invers, deoarece sensul de rotire al motorului este opus față de cel al IAR K 14: deci planul stâng va avea lonjeronul spate mai coborât față de cel drept.
În plus, aripa are și torsiune suplimentară pentru a realiza unghiuri de atac diferite ale profilelor de-a lungul anvergurii aripii pentru optimizarea caracteristicilor aerodinamice.
Pentru a rezolva acest puzzle al geometriei aripii, din care lipsesc multe piese, colegul nostru, Ion Adam, a matematizat și pus într-un program creat folosind Visual Basic Script.
Profil nervură
De aici, trecerea în platforma 3DEXPERIENCE, a fost următorul pas. Modelul rezultat va fi folosit ca skeleton în dezvoltarea aripii.
Plan drept
În proiectarea asistată pe calculator (CAD), în mod specific în CATIA (în cazul nostru platforma 3DEXPERIENCE, sponsorizată de firma brașoveana (MAGIC ENGINEERING), pot fi folosite mai multe metode de proiectare.
În CATIA există două moduri de lucru principale, modul hybrid – în care dezvoltarea modelului 3D se face ”liniar”, modalitate în care se poate urmări dezvoltarea pas cu pas a modelului 3D și modul non-hybrid – în care modificarea modelului 3D poate fi făcută mult mai ușor (este opinia multor utilizatori).
Mod hybrid Mod Non-hybrid
Modul nostru de lucru este cel non-hibrid, mod adoptat de o mare majoritate a firmelor active în aviație (inclusiv marii producători).
Cu toate acestea, există diferențe între cele două moduri de lucru.
De ce vom folosi metoda skeleton?
Este o facilitate software care permite multă flexibilitate în dezvoltarea viitoare a proiectului: pentru a putea modifica mai ușor modelele de nervuri în cazul în care va apărea această necesitate în urma cerințelor venite din partea calculului de rezistență sau a designului (proiectarea propriu zisă), ambele trebuind să țină cont de cerințele impuse de regulamentele moderne pentru a putea proiecta un avion în condiție de zbor.
Programul a fost dezvoltat pentru a genera profilele de aripă în mod hibrid cu ajutorul unui CATScript, varianta pentru CATIA a Microsoft Visual Basic, trecerea profilelor în mod non-hibrid fiind facută cu o subrutină dezvoltată într-un program în vb.net.
Complexitatea skeletonului de aripă și cum a fost creat el este arătat în filmul de mai jos.
Mai jos aveți un film care arată avantajele utilizării metodei skeletonului folosit în grinda cu zăbrele.
Parteneri
