冬TFと主桁設計

こんにちは,偏差値3の構造設計です.
なんだかんだで構造設計になってからブログを書くのはこれがお初な気がします.

先日冬TFを実施しまして,けが人もなく無事に終えることが出来ました.
僕は機体の組み上げ,解体指揮,TF中は前方指揮を担当しました.
執行代になって初めてのTFということで前半で少々ぐだついた場面もありましたが,
初めてにしては全体的にわりかし順調に進めることが出来たのではないかと思います.
冬TFは去年から始めたみたいですが,本番機運用の前に事前に考えなければいけないことが
洗い出せたのは良かったです.
今回分かった問題点を整理して,本番機の運用へ繋げていきます.
TFに来ていただきアドバイスをくれたOBさん,ありがとうございました.

さて,冬TFを以て鳥科の17執行代は本番機製作に移行していきます.
なのですでに確定している主桁設計について少し書こうと思います.

今年度機体の主桁は中央のT字桁を除いて1~6番桁の片側6分割で,
5番桁から6番桁にかけて上反角を6°付ける予定です.
主桁は
・女性Pであることから,初速を稼ぐために出来るだけ軽量化する
・上反角はつけるが剛性マシマシにはせずたわみ量をある程度確保する
・決められた桁位置でダイバージェンスに陥らない捩り剛性を持たせる
ことを念頭に設計し,これらのトレードオフをする過程でテーパー積層を採用しました.

また,計算方法を見直し,構造設計としてできる解析を充実させることを一つの目標にしていたので,
今まできちんとやっていなかった色々な計算をしてみました.

荷重倍数は琵琶湖の風を水平成分のみと仮定して機体姿勢,進行方向をパラメータにすることで
テイクオフ~引き起こし~着水直前のあらゆる状況を想定して計算できるようにしました.
琵琶湖の風を正対2 m/sとした場合,引き起こし時の想定荷重倍数はV=11.5のとき1.38,
V=12のとき1.5となったのでこれを目安にしました.機体姿勢も考慮すると1.4~1.6くらいに
なると考えています.というか計算上はそうなりました.ちょっと大きいかもしれないですけど.
荷重倍数の見積もりは暇があればフライトシミュレータと連動させることも視野に入れています.(暇があるとは言っていない)

たわみ量は1Gで1500 mmくらいです.剛性マシマシにすると機体重量が増えるのと
テイクオフのリスクが高まるので,去年度機体と同じくらいたわませるかぁ~~~~
という感じでやりました.お願いだからうまくたわんで()

捩りは1G設計機速水平滑空で-0.5 deg弱になったんですが,こんなにねじれないもんなんですかね().
ちなみに桁位置は40%にすればほとんど捩れないようには出来ますが,応答性が悪くなるので35%にしています.

荷重倍数の計算を利用して,琵琶湖の風を含めたテイクオフ~着水直前までの迎角を算出することが出来るので,
重心位置や機速を変えて色々な状態を想定して捩りを計算してみましたが,
絶対的な指標がなく実際どのくらい捩れるのか,どのくらい捩れたらダイバージェンスに陥るのか
ということが正直よく分からないので,基本的にはダイバージェンスを起こさなかった
前年度機体の計算結果と見比べて,相対的に評価しています.

捩りに関してはいまだにわからないことも多いので,
捩りの評価(計算)やってるよっていう他チーム様がいらっしゃいましたら
ぜひ意見をお聞き(交換)したいですお願いします何でもしますから

う~ん,書くことはこんなもんですかね.
今年の桁は今までの鳥科の桁とはかなり違うものになっているので
前例がないことに挑戦するのには正直勇気が要りましたが,
今は鳥科が強豪チームになるための過渡期であると考えて一歩踏み出してみました.
もちろんパイロットの命が最優先なので,安全率は十分にとったつもりではいますが,
実際にどうなるかは分からないので,本番でパイロットが無事に帰ってくるまで気が抜けないですね.

というわけで,長々と失礼しました.
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