Turinys / T-1. Aerodinamika ir skrydžio dinamika

1.1. Bendroji aerodinaminė jėga.

Aerodinaminės jėgos ir momentai kūno paviršiuje susidaro dėl dviejų pagrindinių priežasčių: 1) slėgio p pasiskirstymo kūno paviršiuje ir 2) trinties τ pasiskirstymo kūno paviršiuje.

Sparno keliamoji jėga ir dedamosios

1. pav. sparno profilio sukeliamos jėgos.
c - profilio styga
R - profilį veikianti jėga
D - pasipriešinimo jėga, dedamoji
L - keliamoji jėga, dedamoji

1.2. Sparno profilis

2. pav. sparno profilis.
c - profilio styga
T - profilio aukštis
t=T/c - santykinis profilio storis
Xt - dižiausio storio vieta , atstumas nuo profilio priekinės briaunos
Linija, vienodai nutolusi nuo apatinio ir viršutinio kontūro, va- dinama vidurine profilio linija
F - profilio gautumas
Pasipriešinimo jėgos ir keliamosios jėgos priklausomybės kreivė vadinama poliare.

1.3. Atakos kampas

3. pav. sparno prfilio atakos kampas, profilį vekiančių jėgų kitimas.

1.4. Sparno geometrija

Paplitę stačiakampės, trapecinės, elipsinės geometrijos sparnai. Pagal sparno tvirtinimą orlaiviai skirstoma į: aukštasparius, vidurino sparno, žemasparnius. Sparnai tvirtinami su spyriai - vadinami spyriniais ar nešantis sparnas prie liemens tvirtinami be spyrių.
Tradicinės komponuotės lėktuvo, sparnas sudaro pagrindinė orlaivio keliamą jėgą ir tvirtinamas orlaivio svorio centro vietoje, stabilizuojanti plokštuma gale. Anties tipo orlaivų aukštumos plokštuma tvirtinama priekyje pagrindinio sparno.
Svarbus faktorius sparno profilio slėgio centras ir aerodinaminis centras.

4. pav. Atstojamoji jėga ir momentas aerodinaminio centro atžvilgiu

Slėgio centro vieta priklauso nuo profilio gaubtumo ir atakos kampo. Kai atakos kampas didėja, teigiamai gaubto profilio slėgio centras juda pirmyn (4 pav.). Kai atakos kampas mažėja, slėgio centras juda atgal. Kai keliamoji jėga artėja prie nulio, slėgio centras tolsta į begalybę. Taškas, kurio atžvilgiu momentas nepriklauso nuo atakos kampo, vadinamas aerodinaminiu centru . Aerodinaminis centras yra arti stygos ketvirčio.

5. pav. Keliamoji jėga yra srauto nulenkimo žemyn rezultatas

Aerodinaminės jėgos ir momentai susidaro dėl dviejų pagrindinių priežasčių: 1) dėl slėgio p pasiskirstymo kūno paviršiuje ir 2) dėl trinties τ pasiskirstymo kūno paviršiuje.

1.5. Smuka

Srauto atitrūkimas didėjant atakos kampui.

6. pav. Srauto atitrūkimas

7. pav Kritinis atakos kampas.

Viršijus kritinį atakos kampą, gali prasidėti smuka ir lėktuvo elgesys gali būti trejopas: 1) lėktuvas gali parašiutuoti, t. y. skristi tiesiai virškritiniu atakos kampu; 2) virsti ant sparno arba 3) virsti ant nosies. Skrendant atakos kampu, artimu kritiniam, staigūs vairų atlenkimai yra pavojingi, nes gali prasidėti smuka. Ypač atsargiai reikia valdyti eleronais. Tuose sparno pjūviuose, kur eleronas atlenktas žemyn, kritinis atakos kampas sumažėja ir vietoj posvyrio į vieną pusę, lėktuvas gali nuvirsti į kitą pusę.

Laikoma, kad prasidėjo lėktuvo smuka, kai:

Ledas, šerkšnas ir sniegas sparno paviršiuje pakeičia (pablogina) sparno paviršiaus kokybę. Dėl to pasienio sluoksnis nuo pat sparno priekinės briaunos jau būna turbulentinis. Maksimali keliamoji sparno jėga tampa mažesnė, smukos greitis padidėja. Kai lėktuvas atlieka manevrą ir jo perkrovos koeficientas nelygus vienetui, smukos greitis didėja. Didėjant posvyrio kampui Φ viraže didėja ir perkrovos koeficientas.

8. pav . Posvyrio įtaka smukos greičio padidėjimui viraže

Didėjant sparno atakos kampui srauto atitrūkimas prasideda tuose pjūviuose, kuriuose keliamosios jėgos koeficientas yra didžiausias.

Kiekvieno orlaivio smukos greitis turi būti žinomas ir artėjimas prie smukos rėžimų privalo turėti piloto perspėjimo ar kitas priemones.

1.6. Centruotė

Kad lėktuvas būtų statiškai stabilus, svorio centras turi būti prieš neutralųjį tašką. Gamintojas nustato kiekvieno lėktuvo leistinas svorio centro ribas. Galinė leistina centruotė nustatoma iš stabilumo sąlygų. Priekinė leistina centruotė nustatoma pagal aukščio vairo efektyvumą ir maksimalias valdymo jėgas. Viršijus galinę centruotės ribą, lėktuvas būtų nestabilus ir labai pavojingas. Viršijus priekinę leistiną centruotės ribą, lėktuvas turėtų kilti ir leistis didesniu greičiu negu paprastai, ir toks skrydis būtų nesaugus.

1.7. Perkrovos

Keliamosios jėgos ir lėktuvo svorio santykis vadinamas perkrovos koeficientu ir žymimas n. Jis parodo, kiek kartų keliamoji jėga didesnė už lėktuvo svorį.

1.8. Flateris

Flateris - (angl. flutter) - av. greitai didėjanti lėktuvo sparnų ar uodegos plokštumų vibracija, dėl kurios gali suirti vibruojančioji dalis ir baigtis lėktuvo avarija.
Orlaivio konstrukciniai įpatumai lemia polinkį flateriui. Dėl nepakankamo atskirų mazgų standumo, atsiranda virpesiai. Veikiant vienodo ar panašaus dažio virpesiams konstrukcija gali pradėti rezonuoti, ko pasekoje jos suirimas trunktų keletą sekundžių.

1.9. Skrydžio etapai (Plačiau)

1.9.1. Pasiruošimas

1.9.2. Kilimas

1.9.3. Skriejimas

1.9.4. Užėjimas tūpti

1.9.5. Tūpimas

Literatūra:

  1. Eduardo Lasausko knyga Skrydžio principai