Bugün deneme amaçlı olması için ve eğer 3D baskı ile yola devam edersem kanadın ağırlığının ne mertebede olacağını görmek için Fusion360 da basit bir kanat oluşturdum.
Öncelikle işe üst görünümde kanadın planını çizerek başladım. Bu çizim için elimdeki fabrika çizimlerinde kanatla ilgili tüm ölçülerin yer aldığı bilgiyi kullandım. Bu çizimden ufak bir örneği aşağıda paylaşıyorum:
Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol
Bu çizimlerde belli bir referans noktasına göre kanadın ve tüm bileşenlerinin mesafeleri, açıları, ölçüleri, kısacası geometrik olarak gerekli olan tüm bilgileri yer almakta. Bu rakamsal bilgiler sayesinde planı yüksek bir doğrulukla oluşturma şansım oluyor, zira eğer rakamlar yerine çizimleri referans alarak çalışılırsa çizimlerde veya taranmaları sırasında oluşan her türlü aksaklık, çarpılma, eğilme vs modelin planına da yansıyacaktır. Ama rakamlar, koordinatlar kullanıldığında bu tür sorunlarla karşılaşılmaz. Mesela aşağıdaki resimde bu orjinal çizim ile çizimde verilen ölçülere göre benim yaptığım çizim üst üste görülmekte, benim çizgilerimle orjinal çizimdeki çizgilerin belli yerlerde ayrıldığını görebilirsiniz.
Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol
Bu aşamada ilgilendiğim tek şey tüm kanadın 3D baskıdaki kabuk kalınlığı ile modellenmesi olduğu için flaplar, aileronlar, motor podları gibi detaylara girmedim, ama vakti geldiğinde bu bileşenlerin yerlerinin belirlenmesi ve kanadın da bileşenlerine ayrılması için yine bu çizim üzerindeki ölçüler kullanılacak.
Kanadın plan görünümü, yani ilk iki boyutu tamam, ama hala 3. boyut elimizde yok. İşte bu noktada kanadın profillerine ihtiyacımız var. Kanat profilleri için ya bir koordinat tablosuna ihtiyaç var ya da profilin adı/numarası ve buna bağlı olarak elde edilebilen bir çizim dosyasına. Son çare olarak, eğer bunların her ikisi de elimizde yok ise o zaman doğrudan bir çizim kullanılarak profil de oluşturulabilir, ama bu işlem yukarıdaki gibi kullanılan çizimdeki olası hataları, çarpılmaları vb modele de taşıyacaktır, dikkatli olmak gerekir.
ME-262 nin orjinal kanadında kullanılan profiller belli ve biliniyor:
Kanatların tam gövde orta hattındaki kesitlerinde: 00010,4-0,8-32,6
Kanat köklerinde (tam gövde ile birleştikleri yerde): 00011-0,825-35
İç panelin bitiminde (firar kenarının geriye doğru kırıldığı noktada): 00011,41-1,1-40
Kanat ucunda: 00009-1,1-40
Bu isimlendirme Amerikan NACA profil isimlendirme sistematiğinin Alman mühendisleri tarafından modifiye edilmiş hali. İlk rakam grubu, aynı NACA sisteminde olduğu gibi sırasıyla kanat profilinin kamburluğunu, maksimum kamburluğun korda göre konumunu ve profilin kalınlığını belirtiyor. NACA 4 rakam sistemi bunların ilk ikisi için birer rakam kullanıp son iki rakamı da profilin kalınlığı için kullanırken Almanlar başa (veya başlarda bir yere) bir rakam daha koymuşlar. İlk iki rakam (burada ki örnekte 3) rakamı 0 olan profillerin kamburluğu 0 demektir, yani kısacası bu profiller simetrik profillerdir (ama bu kanatlara sahip uçaklar hala uçarlar, Ateistler ve Bernoulli bunu da açıklasın bakalım
)
Alman Mühendislerin bu isimlendirmeye eklediği diğer iki rakam grubu ise hücum kenarının yuvarlaklığının yarıçapını, ve profilin en kalın yerinin korda göre olan konumunu tanımlıyor. (NACA sisteminde de bu parametrelerin tanımlandığı başka modifikasyonlar bulunmakta) İkinci grup rakam (mesela kanat kökündeki 0,825 sayısı) hücum kenarının yuvarlaklığını tanımlıyor ve matematiksel olarak hücum kenarının yarıçapının profil kalınlığının karesine oranı olarak tanımlanıyor. Profil kalınlığı bilindiği için bu parametre ile birlikte hücum kenarı yarıçapı da hesaplanabiliyor. Üçüncü ve son grup ise profilin kalınlığının korda göre konumunu belirliyor. Yine örnek olarak kanat kökünü ele alırsak en sondaki 35 sayısı bize bu profildeki en kalın yerin kordun %35inde yer aldığını anlatıyor. Yani diyelim ki kanat kordu bu profilde 100 mm genişliğinde, profilin en kalın noktası hücum kenarından itibaren 35mm geride demektir.
Dikkatinizi çektiyse profil isimlerinde hiçbir şekilde birim yok ve her ölçü aslında profilin uzunluğunun (kordu) yüzdesi olarak verilmekte. Bu sayede evrensel bir tanımlama yapılabilmekte ve bu profilin uygulanacağı kanadın genişliğine göre geri kalan tüm ölçüler belirlenebilmekte.
"Kırlangıç"ımıza dönersek eğer, malesef bu kanat profillerinin net bir şekilde tanımlandığı armut piş ağzıma düş tarzı bir koordinat tablosu yok elimde. Öte yandan NACA profillerinin koordinatlarını bulmaya yarayan matematiksel denklemler mevcut ve bunlarla birlikte hücum kenarı yuvarlaklığı parametresini kullanıp profili kendim çizme imkanım var, ve nihai modelde bu yola gitmek bir alternatif. Bir diğer alternatif ise NACA 4 rakam serilerinin hücum kenarı ve kalınlığın konumunu değiştirmeye elveren modifikasyonları ile orjinal profillere en çok yaklaşan profili tanımlamak olabilir. Bu şekilde seçilen ölçekte fark kalmayacak kadar yakın bir profil üretmek mümkün olabilir. Zaten daha önce bahsettiğim aerodinamik hesaplamalarda da bunları kullanmıştım.
Şimdilik bu ilk kaba model için elimdeki çizimlerden birisi üzerinde bulunan koordinat tablolarını kullandım. Bu çizim 1975 yılında Amerikadaki bir Me-262 üzerinde yapılan ölçümler sonucunda elde edilmiş ve modelci camiasında kabul gören bir çizim seti. Ancak çizimle birlikte verilen koordinat tablolarında kanat kökü, kanat ortası ve kanat ucunun hepsi için verilen profillerin en kalın noktası kordun %40'ında olacak şekilde tanımlanmış. Yukarıda verdiğim profil listesine bakarsak kanat ucunda ve iç panel bitimindeki profillerde en kalın noktanın %40 olarak tanımlandığı görülmekte, ancak kanat kökündeki profilde en kalın nokta %35'te olmalı. Dahası profil kalınlıkları ile ilgili olarak da fabrika verileriyle bu çizimler arasında bir miktar tutarsızlık var. Yani uzun lafın kısası, ilk gördüğümde büyük bir hevesle "yaşasın elimde koordinat tablosu var" dediğim bu bilgi aslında pek de kullanılabilecek bir bilgi değil. NEyse, Emre'yi iyice zora sokmadan sadede gelelim
Şimdilik elimde bu tablolardan elde ettiğim profil çizimleri hazır olduğu için bu çizimleri kanat planında olması gereken konumlara yerleştirip kanadı katı model olarak oluşturdum. Sonrasında bu katı modeli 0,8mm kalınlıklı bir kabuk haline getirdim. Bu kalınlık baskı sırasında iki çeperli olarak basılmış bir kabuğu temsil ediyor. Sonrasında da profilin %30una ve %50sine birer seren yerleştirdim, bunları da 3 çeper olarak yani 1,2 mm kalınlığında oluşturdum. Nihai modelde serenler daha farklı yerlerde olacak ama önemli değil, şu aşamada amacım muhtemel kanat ağırlığını görmek.
Bu yapıda oluşturduğum kanat ve enkesiti aşağıda görüldüğü gibi oldu:
Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol
Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol
Ve sonuç, Fusion 360 bu kanat için (ABS varsayımıyla) toplam 730gr ağırlık veriyor. Bu rakamı görünce epey rahatladım, zira ben kendi tahminlerimde kanat için (motor podları hariç) 1000 gramlık bir tahminde bulunmuştum. Bu 730 gram içinde olmayan pek çok detay var, iniş takımı bölgesindeki ilave seren/güçlendirmeler, flap ve aileronlar için eklenecek ilave duvarlar/güçlendirmeler, motor podlarının montajı için eklenecek detaylar, sparlara eklenecek karbon borular ve yuvaları, ve tabii ki bu kanar parçalar halinde basılacağı için her bir parça grubunun birbirine monte edilebilmesi için gerekecek geçme sistemleri de bu toplam ağırlığa gelecek. Ama tüm bunların eklenmesi ile birlikte toplam ağırlığın tahmin ettiğim değere yakın çıkacağının bir sinyali bu 730 gram değeri
Hazır lafı açılmışken de şuraya halihazırdaki ağırlık tahminlerimi koyuvereyim, proje ve tasarım ilerledikçe ne kadar gerçekçi olmuş bu tahminler hep birlikte görürüz
Kanatlar toplam 1000 gr
Motor podları toplam 800 gram
Yatay kuyruk ve elevatörler: 200 gram
Dikey kuyruk ve rudder: 150 gram
Gövde : 1000 gram
toplam baskı parçalar: 3150 gram
Bu tahminlerde kanadın bir miktar aşılması söz konusu olabilir ama özellikle motor podları ve gövdede burdaki rakamlardan daha altta kalacak şekilde bir tasarım yapabileceğime inanıyorum
eğer bu tahminlerden 300 gram daha hafif bir şekilde bitirmeyi başarırsam iki pille uçurma şansım olur demektir, bu da uçuş süresini 2,5 dk dan 5 dkya çıkartır ki çabalamaya değer bir sonuç gibi geliyor kulağa