Avion -ed tehnologica

download Avion -ed tehnologica

of 13

  • date post

    22-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    47
  • download

    1

Embed Size (px)

description

Descrierea si istoria avioanelor

Transcript of Avion -ed tehnologica

Avion

Avion

Avion lung-curier de mare capacitate Boeing 777-200LR

Avionul este o aerodin , prevzut cu o suprafa portant fix ce asigur sustentaia datorit vitezei de deplasare. Viteza de deplasare poate fi asigurat fie de aciunea unor grupuri motopropulsoare, fie de aciunea unei componente a greutii (n cazul zborului de coborre sau al zborului fr motor).[1]Aerodinamica avionului

Forele care acioneaz asupra unui avion n zbor

Aprute la nceputul secolului XX, primele avioane cereau mult curaj i ndemnare pentru a le pilota. n acea vreme, ele nu erau nici rapide, nici ncptoare. Primul zbor cu aeroplanul a fost realizat n 1903, de ctre fraii Orville i Wilbur Wright. Louis Bleriot a fost primul pilot care a traversat Canalul Mnecii, n 1909. Charles Lindbergh a realizat prima traversare a Atlanticului, singur i fr escal, n 1927. n 1933, Wiley Post a fost primul pilot de avion care a fcut singur turul lumii. A parcurs 25000 km n 7 zile, 18 ore i 49 de minute.

Asupra unei aeronave aflate n zbor acioneaz patru fore care trebuie s se afle n echilibru. O for n general poate fi interpretat ca o tragere sau o mpingere asupra unui obiect ntr-o anumit direcie.

GreutateaGreutatea este o for orientat ntotdeauna spre centrul pmntului. Ea este direct proporional cu masa avionului i depinde de ncrcarea sa. Dei este distribuit asupra ntregului aparat, ne putem imagina c ea este colectat i acioneaz asupra unui singur punct, numit centrul de greutate. n zbor, dei aeronava se rotete n jurul centrului de greutate, orientarea greutii rmne tot spre centrul pmntului. n timpul zborului greutatea scade constant datorit consumrii combustibilului din rezervoare. Distribuia greutii i centrul de greutate se pot i ele schimba, de aceea pilotul trebuie s ajusteze constant comenzile pentru a ine avionul n echilibru.

TraciuneaTraciunea este asigurat de sistemul de propulsie. Valoarea traciunii depinde de mai muli factori asociai sistemului de propulsie: tipul motorului, numrul de motoare, comanda motorului, viteza i nlimea de zbor. n figura alturat, cele dou motoare ale avionului sunt dispuse sub aripi i orientate paralel cu fuzelajul, deci traciunea va aciona pe linia central longitudinal a fuzelajului. La unele avioane (de exemplu Harrier) direcia traciunii poate varia n funcie de evoluia pe care o execut. De exemplu la decolare ea este orientat la un anumit unghi fa de axa longitudinal a avionului, pentru a "ajuta" avionul s decoleze (vezi VTOL). ns, la avioanele turboreactoare, dei gazele de ardere sunt evacuate n direcie opus direciei de zbor, acest lucru face ca avionul s fie "mpins" nainte, pe principiul aciune reaciune descris de Newton: oricrei fore de aciune i se opune o for egal i de sens contrar, numit reaciune.

Rezistena la naintareRezistena la naintare (la micare) este fora aerodinamic care se opune oricrui corp ce se deplaseaz ntr-un fluid. Mrimea acestei fore este influenat de mai muli factori: forma aeronavei, densitatea i compoziia aerului, viteza. Direcia acestei fore este ntotdeauna opus direciei de zbor i putem considera c ea "se concentreaz" ntr-un singur punct numit centru de presiune.

PortanaPortana este fora care ine avionul n aer i trebuie neleas n raport cu celelalte trei. Ea poate fi generat de orice parte a aeronavei, dar la un avion obinuit portana este datorat n special aripii i n particular formei specifice n seciune a aripii. Portana este o for aerodinamic datorat "trecerii" unui obiect printr-un fluid. Ea acioneaz asupra centrului de presiune i este definit ca fiind perpendicular pe direcia de curgere a fluidului. Teoriile despre generarea forei portante au devenit surs de mare controvers sau subiect de discuii aprinse. Dei explicaia exact i complet este destul de dificil de neles fr aparatul matematic adecvat, acest articol ncearc s expun principiile ei.

Curgerea n jurul unui profil aerodinamic

Schimbarea direciei sau vitezei unei curgeri de fluid genereaz o for. Mai specific, portana apare atunci cnd curgerea unui fluid este "ntoars" de ctre un obiect solid. Cnd curgerea este deviat ntr-o anumit direcie, portana apare n direcia opus, n concordan cu principiul aciunii-reaciunii lui Newton. Dat fiind c aerul este un fluid, moleculele sunt libere n micare i orice suprafa solid poate devia curgerea. Pentru o seciune de arip numit profil aerodinamic ambele sale suprafee, de sus extrados i respectiv de jos intrados contribuie la ntoarcerea curgerii. Lund n considerare doar una dintre suprafee, ajungem la o teorie incorect a portanei, de aceea ele se abordeaz mpreun.

Cnd dou obiecte solide interacioneaz ntr-un proces mecanic, forele sunt transmise sau aplicate ntr-un "punct de contact". Dar cnd un corp solid interacioneaz cu un fluid, lucrurile sunt mult mai greu de descris, datorit faptului c fluidul i schimb forma. Pentru un solid care este imersat ntr-un fluid, punctul de contact este orice punct de pe suprafaa solidului. Deci avem de a face cu o for distribuit, adic cu o presiune.

Valoarea unei forei care acioneaz asupra unei suprafee este egal cu presiunea nmulit cu aria suprafeei respective. Presiunea este o unitate scalar legat de distribuia de presiunii din fluid. O for este o unitate vectorial, care are valoare i direcie, trebuie deci determinat direcia forei. Presiunea acioneaz perpendicular sau normal pe suprafaa unui corp solid, deci direcia forei pe o suprafa foarte mic a obiectului este normal la suprafa. Direcia normal se schimb de-a lungul profilului deoarece acesta are o suprafa curbat. Pentru a obine fora mecanic net peste ntregul profil trebuie adunate contribuiile componentelor tuturor suprafeelor mici ale obiectului. Este important de tiut faptul c dac presiunea pe o suprafa nchis este constant, atunci nu exist nici o for net rezultant produs, deoarece suma tuturor forelor mici pe direciile normale d valoarea zero. (Pentru fiecare mic suprafa, exist o alt mic suprafa a crei normal este orientat n exact direcia opus normalei primei suprafee.)

Cmpul de presiuni n jurul unui profil aerodinamic

Pe un corp aflat ntr-un fluid n micare, viteza va avea valori diferite n locaii diferite de-a lungul suprafeei nchise a corpului. Presiunea local (dat de acele suprafee forte mici de care vorbeam) fiind n relaie direct cu viteza local, rezult de asemenea c ea va varia de-a lungul suprafeei nchise. nsumnd toate presiunile locale normale i nmulind apoi cu suprafaa exterioar total a corpului va rezulta o for net. Componenta acestei fore care este perpendicular pe direcia de curgere a fluidului este numit fora portant, iar componenta de-a lungul direciei de curgere se numete rezistena la naintare. n realitate exist o singur for net, cauzat de variaia presiunii n jurul suprafeei corpului sau - vorbind de profile aerodinamice - este cauzat de diferena dintre presiunile de pe intradosul i respectiv extradosul profilului. Fora aerodinamic acioneaz asupra unei locaii medii a variaiilor presiunii, care este numit centrul de presiune. Portana este o for mecanic, generat de interaciunea i contactul dintre un solid i un fluid. Nu este generat de un cmp de fore precum greutatea care este generat de cmpul gravitaional, unde un corp poate interaciona asupra altui corp fr a fi n contact fizic propriu-zis. Pentru a avea portan, corpul solid trebuie s fie n contact direct cu lichidul. Deci, dac nu exist fluid, nu exist nici micare.

Pe de alt parte, portana este generat de diferena de vitez dintre corpul solid i fluidul. Trebuie s existe o micare ntre obiect i fluid. Deci dac nu exist micare, nu se poate vorbi de portan. Nu are important dac fluidul este n micare i corpul e static, sau dac corpul se mic n fluid. Factorii care influeneaz portana sunt forma i dimensiunea obiectului, viteza i nclinaia fluidului, masa, compresibilitatea i vscozitatea sa.

Prile componente ale avionului i manevrarea saForma exterioar a avionului, dimensiunile, motorizarea, organizarea structural a componentelor sale i influeneaz direct performanele. Avionul este un aparat complex alctuit n mod normal din patru subsisteme:

1. structura de rezisten

2. sistemul de propulsie

3. echipamentele de bord i aparatele de comand a zborului

4. instalaiile i mecanizarea aeronavei

n general, un avion este alctuit din urmtoarele pri principale: aripa cu dispozitivele sale de sustentaie, fuzelajul, ampenajele orizontal i vertical cu prile lor mobile, trenul de aterizare i sistemul de propulsie. Prile mobile ale avionului sunt: eleroanele, profundorul, direcia, flapsurile, voleii, frna aerodinamic i compensatoarele.

Structura unui avion civil

Aparatura de bord este alctuit din: sisteme pentru controlul zborului, sisteme pentru controlul funcionrii motoarelor, sisteme de navigaie aerian, aparatur radio/radiolocaie.

La avioanele militare se adaug armamentul de bord, instalaiile de bombardament i dirijare a rachetelor, blindajul de protecie, acroajele i aparatura adecvat misiunilor de lupt.

Acionarea comenzilor avionului se realizeaz prin intermediul instalaiilor hidraulice i pneumatice. Eseniale pentru zborul avionului sunt i instalaiile de alimentare cu combustibil i ulei, instalaiile electrice, de antigivraj (dezgheare), sanitar, de izolaie termic i fonic, climatizare i comenzile agregatelor aeronavei, echipamentul de dirijare.

Comanda sistemului de propulsie i a comenzilor prilor sale mobile asigur manevrarea aeronavei.

Comanda traciunii se realizeaz prin maneta de gaze care acioneaz sistemul de propulsie. Comenzile prilor mobile sunt asigurate prin man, paloniere, flapsuri, frne, etc. De exemplu, acionarea manei nainte i napoi implic bracarea profundoarelor n sus i n jos, fapt care duce la o micare a avionului n sus sau n jos. Micarea manei spre stnga sau dreapta acioneaz eleroanele de pe aripi, ducnd la o micare de ruliu (rotai