Can Jag använder PVC-rör för revbenet på vingarna i mitt hemlagade flygplan? [stängd]

Jag håller med @TomMcW att det är troligt att bli med EAA. Du kan också ansluta dig till Hembyggda flygplanforum .

Jag antar att du redan vet grunderna att välja material. De är en balans av styrka, vikt och kostnad. Jag antar att ditt val av PVC är låg kostnad. Så den stora frågan skulle vara om den har resten av de önskade egenskaperna.

Jag antar att du tänkte på vingebelastning som, säg, 5 kg per kvadratfot eller 0,2 kg per kvadratmeter. Varje revben måste hantera lasten upp till halvvägs mellan de andra revbenen. En Aeronca C-2 har ribbor ca 12 tum (30,5 centimeter) från varandra, som är nära avstånd och det är ett ganska ljust flygplan med 318 kg bruttovikt. Så vi kunde grovt dela upp bruttovikten med vingspetsen. Den faktiska belastningen på vingen är dock inte ens. Det är större inombord i närheten av flygkroppen och faller sedan när vi går utåt till vingen. Så multiplicera detta med 1,4 för den största belastningen vid roten. Sedan multiplicerar vi detta med design gee-värdet. Låt oss använda federala luftfartsstyrelsen (FAA) nytta av 4.4 gees. Då måste vi multiplicera med säkerhetsfaktorn som normalt är 1,5. Så, låt oss göra matte för C-2. Vi laddar den till mindre än brutto med en genomsnittlig pilot på 72 lb plus 9 liter (34 liter) bränsle.

620 kg (282 kg) bruttovikt
36 fot (11 meter) vingspanna
12 tum (30,5 cm) ribavstånd

620 kg (282 kg) / 36 = 17,2 kg (7,83 kg) per revben
17,2 x 1,4 = 24,1 kg (11 kg) på inombordsribben
24,1 x 4,4 gees = 106,1 kg (48,3 kg) under högsta manöverbelastning
106,1 x 1,5 säkerhetsfaktor = 72 kg / ribbbrytningsstyrka

Nu undrar jag hur du har en maximal belastning så låg som 10 kg om du inte pratar om ett stort fjärrkontrollflygplan.

Om du pratar om något som är avsett att bära en människa, fortsätter jag. Det kan vara frestande att använda det lägre, 3.8 gee normala värdet istället för 4.4 nytta betyg. Men flygplan med lägre vingebelastning är mer mottagliga för vindgustar, så jag tror inte att det här skulle vara en bra idé.

För att testa ribblyftbelastningen placerar du vikten med mitten vid kvartordets position istället för jämnt fördelat över ackordet. Vi måste också redogöra för tonhöjden, men det här är lite knepigare. Vi vet att:
dynamiskt tryck x vingeområde x lyftkoefficient = lyft
och sälja dynamiskt tryck x vingeområde x koefficient för tonhöjd x ackord = stigmoment
därför
lift / lift_coef x pitch_coef x ackord = stigande ögonblick

lift = 159 kg (72 kg)
För en Clark Y-flygplatta i 5 grader:
lift_coef = 1
pitch_coef = 0.08
låt oss säga att ackordet är 4,3 meter (1,3 meter)
Omvandlingen är enkel i pund men metrisk kräver multiplicering med gravitationens acceleration, 9.834 meter / sek ^ 2 eftersom Newtons inte är jordrelaterade medan pund är.

159 lbs (72,12 kg x 9,834) / 1 x 0,08 x 4,3 ft = 55 lb ft (74,57 newton meter)

55 lb ft / 159 lbs = 0.35 ft
(74,57 newton meter / 9,834 meter / sek ^ 2) / 72,12 kg = 0,105 meter

Så vi ser att matcha vridmomentet för tonhöjds-momentet, vi måste flytta mitten av provvikt bakom 0,35 fot (10,5 cm) eller 0,105 meter.

Jag har sett PVC som används i stället för bambu för att göra en billig hängglida. Men dessa förväntades inte flyga mycket högt och eftersom de använde flyttbara segel var inspektionen inte ett problem.

Ja, det kan du självklart.

Men det är nog inte en bra idé.

Att vara stark och lätt räcker dock inte. Byggmaterial måste ha lämpliga egenskaper (som att vara starka och lätta) under de rätta förhållandena .

Vid flygplansvingning, som inkluderar de förhållanden som flygplanets vingar utsätts för: snabbt förändrade spänningar, vibrationer, hållbar belastning, vridning och så vidare. Du behöver veta: kommer PVC att vara stark under sådana förhållanden?

Förmodligen måste du hitta olika sätt att ansluta dina PVC-sektioner till varandra och till andra material. Hur kommer dessa sammanhang att göras? Hur ska de uppträda under de förhållanden som en flygvingsflod utsätts för? Hur påverkar sammansättningsförfarandena PVC-rörens egenskaper?

Flygplandesigners tenderar mot den konservativa; även de mest radikala av flygplan designers skulle inte betraktas som vågat jämfört med de radikala språng som tagits av designers inom andra områden. Det beror på att den främsta belöningen för modiga språng i luftfarten är döden.

Av samma skäl har flygningen försökt alla slags saker (vanligtvis ganska noggrant) under sin historia. Om luftfarten framgångsrikt använt PVC-rör i flygplansbyggandet kommer det att finnas en rekord över den och en tradition av den. De framgångsrika pionjärerna av PVC-rörbaserad luftfart har dock inte påbörjat sina äventyr på grundval av ett uppmuntrande Stack Exchange-svar.

Om du inte redan vet svaren på de frågor som jag nämnde ovan och inte redan har tillförlitlig information om tekniker, verktyg, metoder och teori för att arbeta säkert med PVC-bärande strukturer, föredrar jag att bara använda PVC-rör för VVS.