Post on 09-Aug-2015
WIEDZA OGÓLNA O
SAMOLOCIE
Płatowiec
Struktura płatowca
According JAR–FCL1.125 © 2011 Damian Danecki
Struktura płatowca elementy składowe
Jednostka
napędowa Podwozie
Kadłub
Usterzenie
ogonowe
Skrzydło
Struktura płatowca jednostka napędowa
SILNIK
PRZEGRODA
OGNIOWA
ŚMIGŁO
OSŁONY ŚILNIKA
Struktura płatowca kadłub
SKORUPOWY
KRATOWNICY
PÓŁ-SKORUPOWY
Struktura płatowca kadłub
Kratownicowy składa się z kratownicy w
większości spawanej z rur stalowych
przenoszących całe obciążenie, pokryty jest
tkaniną nadającą właściwy kształt- niepracująca
wytrzymałościowo.
Zalety:
•Łatwość wykonania
•Lekkość konstrukcji
•Możliwość dokonywania wycięć
w niepracującym poszyciu.
Wady:
•Trudne wykorzystanie miejsca zajęte przez wzmocnienia
kratownicy
•Utrata przydatność przy uszkodzeniu jednego elementu
kratownicy
•Znaczy wzrost ciężaru wraz ze zwiększaniem wymiarów
Struktura płatowca kadłub
Skorupowy cienkościenny charakteryzuje się
brakiem podłużnic. Pokrycie może być metalowe,
drewniane, tworzywa sztuczne, często spotyka się
wypełnienie ulowe lub piana poliuretanowa.
Zalety:
•Łatwość wykonania
•Lekkość konstrukcji
•Niski koszt
Wady:
•Trudne wykorzystanie miejsca zajęte przez wypełnienie
•Utrata przydatność przy uszkodzeniu
Struktura płatowca kadłub
Pół-skorupowy cienkościenny zbudowany z
pokrycia i usztywniającego ją szkieletu
utworzonego przez wręgi i podłużnice. Obciążenie
zew. przenoszone jest przez pokrycie i elementy
szkieletu wew.
Zalety:
•Wykorzystanie przestrzeni
•Elementy konstrukcyjne rozmieszczone są po
obwodzie co umożliwia wykorzystanie
wnętrza.
•Lepsze własności aerodynamiczne samolotu
Wady:
•Cięższe a niżeli konstrukcje kratownicowe
•Dodatkowe wzmocnienia konieczne przy
wycięciach na kabinę, drzwi itp. Co wpływa na
ciężar konstrukcji.
Struktura płatowca skrzydło
PROSTE
ZMIENNA
GEOMETRIA
DELTA
ZWICHRZONE
AERODYNAMICZNE
SKOŚNE
Struktura płatowca skrzydło
KLAPA
LOTKA DŹWIGARY
POMOCNICZY
DŹWIGAR GŁÓWNY
ZAKOŃCZENIE
SKRZYDŁA
ŻEBERKA
DŹWIGAR
ZBIORNIK
PALIWA
POKRYCIE
Struktura płatowca usterzenie ogonowe
STATECZNIK
PIONOWY
TRYMER
STER WYSOKOŚCI
STATECZNIK
POZIOMY
STER KIERUNKU
Struktura płatowca usterzenie ogonowe - typy
Usterzenie w kształcie litery T Usterzenie poziome
na stateczniku pionowym
Usterzenie standartowe Usterzenie pionowe potrójne
Struktura płatowca osie obrotu samolotu
PRZECHYLANIE
(LEWO, PRAWO)
OŚ POPRZECZNA Y OŚ PODŁUŻNA X OŚ PIONOWA Z
ODCHYLANIE
(LEWO, PRAWO)
POCHYLANIE
(DO DOŁU, DO GÓRY)
Struktura płatowca sterowanie, osie obrotu samolotu, typy stateczności
PRZECHYLANIA OD LOTEK
POWIERZCHNIE
STEROWE
RUCH
SAMOLOTU
OŚ OBROTU STATECZNOŚĆ
LOTKA PRZECHYLANIE PODŁUŻNA POPRZECZNA
STER
WYSOKOŚCI
POCHYLANIE POPRZECZNA PODŁUŻNA
STER
KIERUNKU
ODCHYLANIE PIONOWA KIERUNKOWA
OŚ PODŁUŻNA, STATECZNOŚĆ POPRZECZNA
POCHYLENIA
OD STERU
WYSOKOŚCI
OŚ
POPRZECZNA
STATECZNOŚĆ
POŁUŻNA
ODCHYLENIA OD STERU
KIERUNKU OŚ PIONOWA
STATECZNOŚĆ KIERUNKOWA
Struktura płatowca lotki
Lotki umożliwiają przechylanie samolotu.
Skrzydło z wychyloną lotka w dół czyli podniesione do góry
(wzrosła siła nośna Pz1), posiada też większy opór Px1
indukowany i opór kształtu (wysklepienie profilu). W wyniku tego wzrasta opór który powoduje powstanie niekorzystnego
momentu kierunkowego obracającego samolot w kierunku
skrzydła uniesionego- przeciwnie do wprowadzenia w zakręt.
Px1
Px2
Pz2
Pz1
Moment
Struktura płatowca lotki
NEUTRUM
WIĘKSZ OPÓR
MNIEJSZY OPÓR
Różnicowe wychylenie lotek niweluje ten niekorzystny moment.
Lotka wychylona do góry wychyla się proporcjonalnie o większy kąt niż lotka
wychylona w dół – tym samym nie powstaje moment.
Mniejsze wychylenie
w dół
Większe wychylenie w
górę
Struktura płatowca ster kierunku
Ster kierunku
odchyla samolot w lewo lub w prawo, ale najwięcej ster kierunku jest używany do lotu prostoliniowego.
Ze sterem kierunku związane są wskazania kulki chyłomierza która wskazuje w swoim środkowym położeniu prawidłowy zakręt. W innym przypadku zakręt będzie wykonywany ze ślizgiem- zwiększonym oporze czołowym i zmniejszonych osiągach samolotu.
Wychylenie steru w lewo spowoduje wychylenie kulki w prawo.
Wciśnięty
lewy pedał
Ster wychylony
w lewo
Siła
aerodynamiczna
Środek ciężkości
Struktura płatowca ster wysokości
Ster wysokości
powoduje zmianę kąta położenia samolotu względem osi Y, i zmniejszenie prędkości przy wychyleniu wolantu na siebie- nie rozpatrując siły ciągu układu napędowego.
Wychylenie wolantu na siebie:
•Wzrost kąta natarcia
•Przyrost siły nośnej
•Wzrost oporu czołowego
•Spadek prędkości lotu
Środek ciężkości Ogon
na dół
Nos do
góry
Ster wysokości
do góry
Siła
aerodynamiczna skierowana w dół
Wolant na siebie
Wychylenie wolantu od siebie:
•Opuszczenie nosa samolotu
•Zmniejszenie kąta natarcia
•mniejszy przyrost oporu ze wzrostem prędkości
•Wzrost prędkości lotu
Struktura płatowca klapaka odciążająca (Flettner)
• klapka odciążająca –
umieszczana na krawędzi spływu
powierzchni sterowych. Dzięki
prostemu połączeniu flettnera z
elementem stałym (np. statecznik)
uzyskuje się odwrotne wychylenia
klapki w stosunku do wychyleń
sterów. Powoduje to wytworzenie
siły aerodynamicznej, która na
ramieniu od środka parcia klapki do
osi zawiasu steru redukuje moment
zawiasowy zmniejszając tym samym
siły niezbędne do wychylenia sterów.
• Nazwa pochodzi od nazwiska
konstruktora morskiego i lotniczego
Antona Flettnera
1
2
Struktura płatowca klapka wyważająca TRYMER
Klapka tworzy ze statecznikiem profil symetryczny w położeniu neutrum, połączona jest za pomocą układu linek lub eklektycznie z kabiną pilota tak że pilot ma możliwość wychylania jej w każdej chwili.
Sterując klapką wyważająca w górę odchylamy ster wysokości w dół co za tym idzie nos samolotu pochyli się w dół i samolot zacznie przyspieszać.
Struktura płatowca klapka wyważająca
Uproszczona wersja klapki
wyważającej może być
zwykła blaszka
przymocowana do krawędzi
spływu steru głębokości,
kierunku, lotek.
Struktura płatowca klapy
Klapy wąskie elementy skrzydła położone w pobliżu krawędzi spływu,
służą do zwiększenia siły nośnej.
Klapy przyczyniają się też do zmniejszenia prędkości przyziemienia oraz zmniejszają prędkość oderwania samolotu podczas startu co w efekcie skraca długość startu i lądowania.
Wychylenie klap powoduje więc zmianę kształtu profilu i daje w efekcie wzrost siły nośnej i poru.
Klapy wypuszczone do lądowania
mogą być schowane dopiero po lądowaniu.
Najskuteczniejsze są klapy wysuwające się do tyłu przy jednoczesnym wychyleniu w dół. Wychylenie klap może odbyć się ręcznie (dźwignia w kabinie) lub przy pomocy instalacji elektrycznej lub hydraulicznej.
Lądowania na pełnych klapach pozwala podejść do lądowania z większym kątem zniżania z nosem samolotu opuszczonym (dobra widoczność do przodu).
Start z wypuszczonymi klapami na niektórych samolotach może być niemożliwy ze względu na małą moc jednostki napędowej w stosunku do oporu powstałego po wypuszczeniu klap.
Zwykła klapa wysklepiająca
Typy klap:
klapa „krokodyl”
klapa szczelinowa
klapa szczelinowa Fowler
Struktura płatowca sloty
Sloty
Otwieranie i zamykanie slotów może być regulowane prze pilota lub też mogą się one otwierać na ustalonej prędkości lotu (kątach natarcia) w sposób samoczynny. Opływające powietrze profil przepływa przez powstałą szczelinę na górna stronę skrzydła, przesuwając punkt oderwania się strug powietrza w kierunku krawędzi spływu. Co wydłuża opływ laminarny a zmniejsza turbulentny.
Typy slotów:
Stały slot
Ruchomy slot
Struktura płatowca podwozie - typy
Z PRZEDNIM KÓŁKIEM Z TYLNIM KÓŁKIEM
KOŁOWO PŁYWAKOWE
Struktura płatowca podwozie
Podwozie samolotu służy do postoju, kołowania, startu i lądowania. Możemy podzielić podwozia na stałe i chowane (w locie).
Podwozie chowane daje mniejsze opory podczas lotu ale jego wada jest zwykle
mniejsza wytrzymałość na boczne przemieszczanie.
Podwozie chowa się w kadłubie, skrzydle lub gondolach silników. Sposób
chowania może odbywać się do przodu do tyłu lub na boki. Schowane podwozie
jest przykrywane owiewkami w celu zminimalizowania oporów. Mechanizm oparty jest na instalacjach elektrycznych lub hydraulicznych (w każdym z przypadków
istnieje awaryjny mechanizm wypuszczania podwozia).
Struktura płatowca podwozie
Podwozie samolotu służy do postoju, kołowania, startu i lądowania. Możemy podzielić podwozia na stałe i chowane (w locie).
Podwozie stałe daje większe opory podczas lotu ale jego zaleta to duża niezawodność w porównaniu z podwoziem chowanym.
Struktura płatowca podwozie
Amortyzatory pochłaniają energię pochodzącą od kół podwozia w czasie startu i lądowania.
Dzielimy je na:
• Niskociśnieniowe opony stosowane w lekkich konstrukcjach.
• Olejowo-gazowe działają na zasadzie przetłaczania oleju z jednej strony tłoka na drugą przez kalibrowany otwór (kryzę)
• Amortyzator gumowy działają na zasadzie rozciągania liny gumowej przy uginaniu się podwozia, łączy się je z olejowo-gazowymi.
• Amortyzatory sprężyste zbudowane ze stali sprężystej, zabudowanej w obudowie amortyzatora.
Struktura płatowca tłumik shimmy
Przednie koło mają tendencje do wpadania w drganie typu shimmy- dla zapobiegania tym nieprzyjemnym wibracją podczas poruszania się samolotu po ziemi stosuje się tłumiki shimmy. Mogą to być konstrukcje hydrauliczne lub cierne.
tłumik shimmy
Struktura płatowca układ hamulcowy
Koła główne podwozia wyposażone są w hamulce najczęściej hydrauliczne. W celu skrócenia dobiegu używa się obu pedałów, użycie ich w sposób wybiórczy umożliwia pilotowi manewrowanie- skręt w lewo-prawo. Obecnie stosowane są hamulce tarczowe , czynnikiem pracującym jest płyn hamulcowy przenoszący nacisk z pedału hamulcowego na tłoczek w zaciskach hamulcowych. Nie należy mieszać ze sobą różnych płynów hamulcowych. Przy nadmiernym hamowaniu w gorący dzień lub kołowaniu z bocznym wiatrem może dojść do przegrzania hamulców opon i dętek – dlatego też należy pamiętać o umiejętnym wykorzystaniu układu.
ZACISK HAMULCOWY
TARCZA HAMULCOWA
PRZEWÓD
HAMULCOWY
Struktura płatowca opony
Wahania temperatury są równie ekstremalne. Na końcu lądowania jej temperatura może przekraczać 100
C, podczas gdy krótko
przedtem, w ładowni, była w temperaturze
–45
C w naszym przypadku temperatury nie są tak niskie nie mniej jednak różnica ciśnień jest znaczna.
Opony muszą radzić sobie z tymi niezwykłymi warunkami eksploatacyjnymi.
Pod bieżnikiem znajduje się warstwa w kontrastowym kolorze która po ukazaniu się świadczy o zużyciu opony.
Opona samolotowa jest projektowana tak, by mogła unosić takie samo obciążenie jak maszyna do robót ziemnych, pędząc z prędkością bolidu Formuły 1!! Podczas startu, przez krótki okres, musi wytrzymywać prędkość około 200 km/h, niosąc ciężar, który czasami przekracza kilka ton na oponę.
BIEŻNIK
Struktura płatowca opony
Podczas nieudanego lądowania dochodzi często do uszkodzeń opon. Pilot przed lotem dokonując przeglądu samolotu powinien zwrócić uwagę na stan opon. Poniżej przykładowe uszkodzenia.
WIEDZA OGÓLNA O
SAMOLOCIE
KONIEC
Struktura płatowca