Od dość dawna śledzę dokonania prof. Biniendy w dziedzinie rekonstrukcji budowy skrzydła Tupolewa. Konkretnie od czasu, gdy opowiedział jak za pomocą niezwymiarowanego szkicu z instrukcji obsługi, doszedł do wymiaru grubości dźwigara, która wg niego wynosiła 13-15 mm. Polemizowałem z tezą Biniendy, że szkic na którym zastosowano przerwanie, ma niezmienione proporcje i argumentowałem, że żadnego wymiaru z porównania takiego przerwanego szkicu ustalić sie nie da, a założenie o zachowaniu proporcji doprowadzi do znacznego pogrubienia dźwigara.
Na e-maile podejmujące ten temat wysyłane do Akron odpowiedzi nie dostałem, mimo podpisania ich nie anonomowym nickiem, ale nazwiskiem, tytułami i nazwą instytucji, w której pracuję. Musiałem, jak wszyscy zadowolić się ogólnikowymi zapewnieniami profesora, że w swoich symulacjach osłabił skrzydło, a wzmocnił brzozę.
Mój ówczesny wątek kijek.salon24.pl/419692,pancerne-dzwigary-prof-biniendy
Można w nim znaleźć informacje o źródłach mówiących, że grubość podłuznicy w miejscu oderwania końcówki skrzydła, to 5-6 mm.
Dziś na debacie smoleńskiej mogłem przekonać się, że prof. Binienda znalazł nowe źródło od ustalenia grubości podłużnicy. W 27-mej minucie prezentacji dostepnej tu http://www.youtube.com/watch?v=sddq3BClo3I&feature=player_embedded widzimy napis "Grubość rzeczywistego dźwigara w Tu154 -12 mm" .
Czyli już nie 13-15 mm, a 12mm. Krok w dobrą stronę, powiedziałbym, ale czy wystarczający ?
Zajrzyjmy do linku, który widoczny jest na tym samym slajdzie: storage.mstuca.ru/bitstream/123456789/1349/1/КПЛА_нов.doc
Na stronie 28 tego dokumentu znajdziemy kluczowe zdanie: "Стенка лонжерона выполнена из листового дюралюминия толщиной от 3 (Ан-24) до 12 мм (Ту-154).
Niby wszystko się zgadza, jest Tu-154 i grubość ścianki podłużnicy 12 mm.
W rzeczywistości to potwierdzenie wpadki Biniendy, dowód jego nieznajomości budowy samolotu, lub chęci zmanipulowania wyników pod określoną tezę.
Na czym ta wpadka polega ? W tym samym cytowanym powyżej dokumencie, troszkę wcześniej, ale w tym samym akapicie opisującym budowę podłużnic, znajdziemy zdanie, którego Binienda w swoich symulacjach nie uwzględnia:
"Пояса выполняются из прессованных и катаных профилей с последующим фрезерованием, обеспечивающим равнопрочность по размаху и наименьшую массу."
Czyli podłużnice , a konkretnie ich środnik, (po rosyjśku- pojas) są stopniowo frezowane, w celu zapewnienia równomierności obciążeń.
Binienda natomiast przyjął maksymalną grubość podłuznicy, czyli taką, jaka występuje w miejscu najwiekszych obciążeń skrzydła, czyli w centropłacie.
No, ale uważni krytycy zaraz mi zarzucą- ale przecież Binienda w swoich symulacjach uwzględnił też podłużnice o grubości 10 mm, a więc o kilkanaście procent cieńsze niż maksymalne...
Więc wyjaśnijmy, jak mocno maleje grubość podłużnic w miarę zbliżania się do końcówki skrzydła ?
Otóż optymalizacja konstrukcji nakazuje dostosowanie przekroju dźwigara do obciążeń wystepujących w danym miejscu konstrukcji. Oszacujmy więc, jak duża różnica dzieli siły dziłające w miejscu oderwania końcówki skrzydła, od sił dziłających w centropłacie. Dla uproszczenia przyjmijmy, że skrzydło ma kształ prostokąta o długości L, a odpadła 1/3 tego prostokąta. Ograniczmy się też do jednej siły F, działającej na powierzchnię skrzydła od dołu, pomijając mniej istotne siły oporu czołowego i siły skręcające.
Otóż podłużnica w śródpłaciu obciążona będzie momentem gnącym równym F x 1/2 L, a w miejscu oderwania końcówki moment gnący wynosił F/3 x 1/6 L.
Z porównania tych wzorów widzimy, że róźnica w obciążeniu jest dziewięciokrotna. Gdyby więc zgodnie z tym obciążeniem, dziewięciokrotnie zmniejszyć maksymalną grubość podłużnicy, otrzymalibyśmy mniej niż półtora milimetra.
Oczywiście z wielu względów, tak cienkich dźwigarów się nie stosuje, jak wiemy z jednego z powyższych cytatów, nie schodzi się poniżej 3 mm.
Ale mam nadzieję, że wielu czytelników tej notki dojdzie do przekonania, że 12 mm podłużnice w końcówce skrzydła, tak jak to widzi Binienda, nic wspólnego z rzeczywistością nie mają.
