PROJEKTOWANIE SAMOLOTÓW

ZAGADNIENIA NA EGZAMIN

UWAGA! Udzielenie poprawnej odpowiedzi na każde pytanie z zakresu wiedzy określonej
w pkt. 1 ÷ 3, jest warunkiem koniecznym do zaliczenia egzaminu

1. Parametry profilu - definicje i zależności

• kąt natarcia;

• grubość względna;

• rodzaje profilów lotniczych.

2. Parametry skrzydła - definicje i zależności

• rozpiętość;

• powierzchnia;

• kąt skosu;

• kąt wzniosu;

• kąt zaklinowania;

• wydłużenie;

• zbieżność.

3. Podstawowe wielkości aerodynamiczne - definicje i zależności

• siła nośna i siła oporu czołowego;

• doskonałość aerodynamiczna;

• liczba Macha;

• współczynnik nadmiaru mocy (ciągu);

• współczynnik obciążenia powierzchni nośnej.

4. Charakterystyki aerodynamiczne

• definicje prędkości samolotu (minimalna, maksymalna, przeciągnięcia, pionowa, rzeczywista, przyrządowa, podróżna)

• zasięg samolotu;

• pułap samolotu;

• wpływ parametrów profilu i skrzydła na charakterystyki aerodynamiczne.

5. Mechanizacja skrzydła samolotu

• przeznaczenie mechanizacji;

• rodzaje mechanizacji i ich zasada działania

6. Wyważenie samolotu

• średnia cięciwa aerodynamiczna;

• wyważenie ciężarowe;

• wyważenie aerodynamiczne;

• opór wyważenia;

• wyznaczanie środka masy.

7. Tworzenie wymagań technicznych dla samolotu.

• dobór zespołu napędowego;

• osiągi samolotu;

• właściwości pilotażowe

• wymagania lotno-techniczne;

• właściwości technologiczne;

• profil misji

8. Wyznaczanie podstawowych wielkości aerodynamicznych samolotu

• obliczanie siły oporu czołowego i siły nośnej;

• wyznaczanie prędkości minimalnej i maksymalnej;

• przeciążenia działające na samolot;

• zastosowanie współczynnik nadmiaru mocy i współczynnik obciążenia powierzchni nośnej w obliczeniach projektowych.

9. Stateczność i sterowność samolotu

• stateczność statyczna i dynamiczna;

• stateczność podłużna, poprzeczna i kierunkowa;

• sterowność samolotu - definicja;

• działanie starów samolotu.

10. Charakterystyki zespołu napędowego

• krzywe ciągu niezbędnego i rozporządzalnego;

• rodzaje napędów lotniczych i obszary ich zastosowania;

• śmigła lotnicze

11. Określanie mas składowych samolotu

12. Bryła samolotu

• układ aerodynamiczny samolotu;

• geometria skrzydła, kadłuba i usterzenia;

• podwozie samolotu;

• układ sterowania samolotu.

Kąt natarcia - jest to (umowny) kąt pomiędzy kierunkiem strugi napływającego powietrza, a cięciwą powierzchni nośnej (skrzydła) lub płata wirnika. Kąt natarcia ma kluczowy wpływ na powstawanie siły nośnej działającej na skrzydło i odpowiedzialnej za unoszenie się samolotu w powietrzu.

Grubość względna - stosunek grubości profilu do cięciwy

Rodzaje profili [edytuj]

Wyróżnia się profile:

• symetryczne (NACA 0012)

• niesymetryczne (NACA 4418, ILHX4A1-9)

• wklęsłowypukłe - w których zarówno spodnia, jak i górna część profilu są wygięte ku górze (Epler 58)

• płaskowypukłe - w których spodnia część profilu jest płaska, zaś górna wygięta ku górze (OCC-ЦКБ No5, S.T.Aé. 237)

• dwuwypukłe - w których dolna część profilu jest wygięta ku dołowi, zaś górna - do góry (NACA 23024).

rozpiętość skrzydła (odległość pomiędzy końcówkami)

powierzchnia skrzydła - powierzchnia pokrycia skrzydła wyrażona w m^2

Kąt skosu, kąt zawarty między prostopadłą do płaszczyzny symetrii samolotu a linią leżącą w odległości 25% cięciwy skrzydła od krawędzi natarcia. Może być ujemny (skrzydła skośne do przodu) lub dodatni (skośne do tyłu).

Wzniosu kąt, kąt odchylenia płaszczyzny cięciwy skrzydła lub statecznika poziomego od płaszczyzny poziomej. Dodatni (gdy koniec skrzydła jest powyżej nasady) powoduje wzrost stateczności poprzecznej, ujemny stosowany jest przy skrzydłach skośnych, charakteryzujących się zbyt dużą statecznością.

Kąt zaklinowania, kąt nastawienia, kąt zawarty między cięciwą profilu aerodynamicznego skrzydła a osią płatowca.

Wyd³u¿enie skrzyd³a- ma wp³yw na opór modelu ze wzglêdu na wystêpowanie wirów brzegowych. Wiry brzegowe tworz¹ siê na skutek przep³ywu powietrza z obszaru nadcioenienia (pod skrzyd³em ) do obszaru podcioenienia (nad skrzyd³em) i mog¹ poch³aniaæ znaczn¹ czêoeæ energii modelu

-

Zbieżność skrzydła - to stosunek cięciwy końcówki skrzydła do cięciwy przy kadłubie.

Siła oporu czołowego D jest skierowana przeciwnie do kierunku ruchu i ma istotny wpływ na prędkość poruszania

Siła nośna - siła działająca na ciało poruszające się w ośrodku ciągłym, prostopadła do kierunku ruchu. Najbardziej reprezentatywnym przykładem wykorzystania siły nośnej jest siła nośna skrzydła samolotu.

Doskonałość statku powietrznego (doskonałość aerodynamiczna) - jest to stosunek współczynnika oporu Cx do współczynnika siły nośnej Cz lub odwrotnie

Liczba Macha, mach (M, Ma) - liczba podobieństwa wyrażająca:

• stosunek prędkości przepływu płynu w danym miejscu do prędkości dźwięku

• stosunek prędkości obiektu poruszającego się w płynie do prędkości dźwięku w tym płynie niezakłóconym ruchem obiektu, czyli formalnie - w nieskończoności.

gdzie:

• v - prędkość przepływu lub obiektu

• a - prędkość dźwięku w płynie w danym miejscu lub - odpowiednio - w nieskończoności.

Współczynnik nadmiaru ciągu (mocy)- jest to wartość mocy silnika przewyższające opór czołowy. Moc (ciąg) dysponowana w lotach samolotów, szczególnie widoczna w samolotach odrzutowych.

współczynnik obciążenia powierzchni nośnej - jest to maksymalne obciążenie jakie powierzchnia nośna może wytrzymać, mierzone w kg/m^2

Jest to minimalna prędkość z jaką samolot może bezpiecznie poruszać się w powietrzu bez ryzyka spadnięcia na ziemię

maksymalna prędkość, przy której maksymalne wychylenie powierzchni sterowych nie powoduje jeszcze nadmiernych obciążeń struktury samolotu.

Prędkość Przeciągnięcia - W miarę zbliżania się do prędkości przeciągnięcia, stery tracą swą efektywność, w wyniku czego może wystąpić - w zależności od przebiegu przeciągnięcia - częściowa lub całkowita utrata sterowności statku powietrznego. Symptomem zbliżania się do prędkości przeciągnięcia może być również tzw. trzepotanie skrzydeł - odczuwalne drgania, oznaczające, że na części powierzchni skrzydeł już nastąpiło oderwanie strug.

Prędkość pionowa - Jest to prędkość wznoszenia się lub opadania

Prędkość rzeczywista - True Air Speed) - prędkość rzeczywista lotu względem opływających samolot strug powietrza; jest to prędkość CAS uwzględniająca poprawkę związaną z wysokością lotu, temperaturą i wilgotnością powietrza

Prędkość przyrządowa (ze względu na sposób pomiaru) jest prędkością względem powietrza, a więc zależnie od siły wiatru może być większa lub mniejsza od prędkości podróżnej (stosunku przebytego dystansu naziemnego do czasu lotu).

Prędkość podróżna - jest to ekonomiczna prędkość wyznaczna dla samolotu czasu/odległości i spalanego paliwa na trasie. Średnio określa się ją na 75% prędkości maksymalnej

Zasięg maksymalny - jest to maksymalna odległość jaką może pokonać samolot od startu do lądowania

Pułap samolotu - jest to zdolność osiągnięcia przez samolot określonej wysokości, która to wysokości jest dla niego maksymalna ze względu na charakterystyki samolotu.

Mechanizacja skrzydła, zespół zamontowanych w skrzydle urządzeń, przeznaczonych do zwiększania siły nośnej skrzydła aerodyny przy małej prędkości lotu, głównie podczas startu i lądowania. Zalicza się tu klapy, klapolotki, przerywacze oraz sloty.

Średnia cięciwa aerodynamiczna - Mean aerodynamic chord

Cięciwa aerodynamiczna - długość odcinka łączącego dwa skrajne punkty profilu lotniczego. (między Noskiem a Ostrzem), jeżeli skrzydło jest złożone jest to średnia cięciwy całości.

,

wyważenie samolotu” określa położenie środka masy samolotu

Wyważenie aerodynamiczne jest to charakterystyka samolotu dzięki której zachowuje on swoje parametry lotu w czasie lotu na minimalnej prędkości.

W zależności od płaszczyzny w której dokonywane są zmiany położenia rozróżnia sie: 

 stateczność poprzeczną - zmiany w płaszczyźnie owręża

 stateczność podłużną - zmiany w płaszczyźnie symetrii

 stateczność kierunkowa - zmiany w płaszczyźnie wodnicy.

---