Можно ли использовать пенопласт для нервюр крыла сверхлегкого самолета?

Ответ зависит от загрузки крыла самолета. Самолеты с двигателями человека должны иметь низкую нагрузку на крыло, поэтому для поддержания полета требуется очень мало энергии. Следовательно, нагрузки на отдельные элементы конструкции также низкие, поэтому вы можете обойтись только ребрами из пенопласта.

Далее ответ зависит от функции ребра. Если он находится в какой-то точке посередине размаха и его единственная функция состоит в том, чтобы удерживать обшивку крыла в правильной форме, нагрузки на нервюру действительно малы. Однако нервюры в корне съемного крыла иногда должны нести половину подъемной силы, например, в планерах. Там пенопластовое ребро было бы совершенно неадекватным.

Вам необходимо определить локальные нагрузки, а затем решить, будет ли достаточно одной пены. Если нет, подумайте об укреплении пенопластового ребра усилителями. По сути, вы используете пену в качестве каркаса и размещаете более жесткий материал там, где идут палки на деревянном ребре.

1. Функцию диагональных элементов (несущих сдвигающие нагрузки) может выполнять стеклоткань ±45° на поверхности ребра.
2. Продольное армирование стеклоровингами на верхней и нижней стороне ребра повышает его прочность на изгиб.

Пена используется для восприятия небольших сдвигающих нагрузок и поддержки основного структурного элемента при поглощении растягивающих и сжимающих нагрузок. Деревянное ребро имеет основные сжимающие и растягивающие элементы в перекладине, а диагонали поглощают сдвигающие нагрузки, преобразуемые в сжимающие и растягивающие нагрузки вдоль стоек фермы. На пенопластовом ребре, если это отдельное ребро, не соединенное с нагруженной обшивкой, вам необходимо использовать конструкционный материал, например, дерево или стекловолокно, потому что пенопласт обладает прочностью только тогда, когда нагрузки распределяются по большой площади. Сама пена выполняет работу диагональных элементов, удерживая заглушки на месте и поглощая силы сдвига в ребре. У некоторых сверхлегких самолетов есть сердцевина из пенопласта с алюминиевой полосой, прикрепленной к краям для этого.

Если ребро из пеноматериала находится внутри крыла с напряженной обшивкой, то напряженная обшивка фактически представляет собой защитную полосу, и пена может быть прикреплена непосредственно к ней. Поскольку пена не очень прочная, требуется большое количество ребер пены, расположенных близко друг к другу, чтобы должным образом поддерживать напряженную кожу.