LETADLOVÁ TECHNIKA, KLUZÁKY - MATERIÁLY

LETADLOVÁ TECHNIKA, KLUZÁKY -

MATERIÁLY

ČVUT – Praha Fakulta dopravní Ústav letecké dopravy

Ing. Martin Novák, Ph.D. [email protected]

Obsah



    

    

Obecné rozdělení Konstrukce křídla Konstrukce trupu Kabina Stabilizační plochy Primární řízení Sekundární řízení (ovládání) Přistávací zařízení Elektroinstalace Vybavení Materiály a technologie

Rozdělení letadel

Hlavní části letounu DRAK Nosné plochy

Trup Ocasní plochy Řízení

Přistávací zařízení

VÝSTROJ

POHONNÁ JEDNOTKA

Umožňuje bezpečnost a pohodlí posádky Radio Přístroje

Motor Vrtule (Motorové lože)

Elektrická výstroj Klimatizace a přetlakování kabiny

Odmrazovací prostředky A další

DRAK LETOUNU Nosná soustava

Trup

Přistávací zařízení

Řízení

Ocasní plochy

Všeobecná část Rozdělení bezmotorových letadel

Podle účelu:    

školní, cvičné výkonnové a vysokovýkonové akrobatické ke zvláštním účelům


Z konstrukčního hlediska podle:   

 

uspořádání nosných ploch uspořádání vodorovné ocasní plochy uspořádání svislých ocasních ploch konstrukčního materiálu silového schématu


Z konstrukčního hlediska podle: 

uspořádání nosných ploch     

dolnoplošník středoplošník polohornoplošník hornoplošník uspořádání parasol


Z konstrukčního hlediska podle:  

uspořádání nosných ploch uspořádání vodorovné ocasní plochy     

 



klasické kachna bezocasé do V do T

uspořádání svislých ocasních ploch konstrukčního materiálu silového schématu



uspořádání nosných ploch uspořádání vodorovné ocasní plochy uspořádání svislých ocasních ploch  





s jednoduchou svislou ocasní plochou s dvojitými svislými ocasními plochami

konstrukčního materiálu silového schématu





uspořádání nosných ploch uspořádání vodorovné ocasní plochy uspořádání svislých ocasních ploch konstrukčního materiálu dřevěné  kovové  kompozitní  smíšené 



silového schématu



 

uspořádání nosných ploch uspořádání vodorovné ocasní plochy uspořádání svislých ocasních ploch konstrukčního materiálu silového schématu vyztužené  polosamonosné  samonosné 

Všeobecná část síly působící na letadlo    

hmotové aerodynamické hmotové setrvačné provozní od startovacího zařízení  při přistání  při manipulaci větroně na zemi  nahodilé 

ZATÍŽENÍ KŘÍDLA Druhy zatížení křídla

ZATÍŽENÍ KŘÍDLA Dynamické aeroelastické jevy -Divergence křídla -Reverzování křidélek -Flutter (třepání) - křídlo -Bufeting (třepetání) – ocasní plochy

ZATÍŽENÍ KŘÍDLA Násobek zatížení n -udává kolikrát je vztlak letounu v daném časovém okamžiku větší než jeho váha

n = Y/G

1    v 2  S  cY 2  0  FY   v  S  ( c  c Y Y  ) nY   2  m g m g 2m g

-při pohybu letounu po zakřivené dráze -od dynamické síly poryvu

Y = Fy … vztlak. síla m … hmotnost letounu G … tíhová síla u …vertikální poryv

Křídlo druhy konstrukcí    

 

jednonosníkové s torzní skříní dvounosníkové s diagonálními výztuhami dvounosníkové s torzní skříní poloskořepina a nosníková poloskořepina sendvičová konstrukce výplňová konstrukce

Křídlo druhy konstrukcí 

jednonosníkové s torzní skříní



dvounosníkové s diagonálními výztuhami dvounosníkové s torzní skříní poloskořepina a nosníková poloskořepina sendvičová konstrukce výplňová konstrukce

 

 

pomocným nosník vpředu

1- hlavní nosník, 2- pomocný nosník, 3- žebra, 4- potah, náběžná lišta, 6- odtoková lišta

Křídlo druhy konstrukcí 

jednonosníkové s torzní skříní



dvounosníkové s diagonálními výztuhami



dvounosníkové s torzní skříní poloskořepina a nosníková poloskořepina sendvičová konstrukce výplňová konstrukce



 

Diagonální vyztužení a – s diagonálami b – se skříženými lany

dvounosníková konstrukce s diagonálním vyztužením

Křídlo druhy konstrukcí



jednonosníkové s torzní skříní dvounosníkové s diagonálními výztuhami



dvounosníkové s torzní skříní



poloskořepina a nosníková poloskořepina sendvičová konstrukce výplňová konstrukce



 

1 a 2- nosníky, 3- nosová žebra, 4- střední části žeber, 5- zadní části žeber, 6- potah




jednonosníkové s torzní skříní dvounosníkové s diagonálními výztuhami dvounosníkové s torzní skříní



poloskořepina a nosníková poloskořepina



sendvičová konstrukce výplňová konstrukce

 



vyztužení tenkého potahu proti vlnění

1- nosník, 2- přední pomocný nosník, 3- přední položebra, 4- zadní položebra, 5- podélné výztuhy (stringery), 6- náběžná lišta, 7- odtoková lišta, 8- potah




jednonosníkové s torzní skříní dvounosníkové s diagonálními výztuhami dvounosníkové s torzní skříní poloskořepina a nosníková poloskořepina



sendvičová konstrukce



výplňová konstrukce

  

1- sendvičová deska, 2- žebra




jednonosníkové s torzní skříní dvounosníkové s diagonálními výztuhami dvounosníkové s torzní skříní poloskořepina a nosníková poloskořepina sendvičová konstrukce



výplňová konstrukce

   

1- nosník, 2- pomocný nosník, 3- přední položebra, 4- zadní položebra, 5- výplňová hmota, 6- potah

Křídlo NOSNÍKY

a) uspořádání I b) uspořádání C c) skříňové a – dřevěný nosník, b – kovový nosník; 1- pásnice, 2- stojina, 3- rozpěrka, 4- výkližek

Způsob lamelování pásnic nosníku

Směr vláken u výkližků

Pásnice kovových nosníků a – s nanýtovanými úhelníky, b – s úhelníky a příložkou (zvláštně namáhaná místa) c- z lemů na stojině (méně namáhaná místa)

a – vetknutý (samonosný) nosník, b – podepřená (vyztužená) konstrukce

Křídlo ŽEBRA

a) uspořádání C b) skříňové c) uspořádání I

Dělení žeber – konstrukční, technologické a – přední a zadní část, b – nosová, střední a zadní část

   



stojinová příhradová skříňová rámová smíšená konstrukce

Plechové stojinové žebro 1- stojina, 2- lem, 3- odlehčovací otvory, 4- výztužné signy

Křídlo POTAH 1. 2.

3.

přejímá zatížení od tlakových změn přenáší kroutící moment + 1. přenáší ohybový moment + 1 +2

Přišívání plátěného povrchu ke konstrukci 1žebro, 2- kaloun, 3- plátno, 4- niť, 5- zoubkovaný kaloun

křídlo s diagonální překližkou

Přišívání plátěného povrchu drátem 1- žebro, 2- plátno, 3- vložka, 4- drát 5- kaloun

Křídlo NÁBĚŽNÁ a ODTOKOVÁ LIŠTA, OBLOUK a PŘECHODY

Křídlo ZÁVĚSNÁ KOVÁNÍ   

musí přenášet všechna zatížení musí umožňovat snadnou montáž a demontáž vzájemná vyměnitelnost má být zaručena s minimálními požadavky na přesnost

Křídlo ZÁVĚSNÁ KOVÁNÍ

Patentní vsouvání čepů

Závěsy stabilizátoru s pevným čípkem

Uchycení křídel s opěrnými čepy

Závěs s kulovým kloboukem 1- závěs, 2- kulová vložka, 3- kulové pouzdro, 4pojištění zaseknutím

Závěsy dvousedadlového větroně „Jeřáb“ 1- kování křídel, 2- rozpínací čepy, 3- závěs pro posouvající sílu, 4- rozpěrka pomocného nosníku, 5- závěsy pomocného nosníku

Tříbodové uchycení s vodorovnými čepy

Tříbodové uchycení se svislým a vodorovným čepem hlavního nosníku

Trup dělení   

ploché příhradové gondolové klasické (kapkovité)

Trup zatížení

Trup druhy konstrukcí    



laťková příhradová přepážková poloskořepinová, nosníková poloskořepina skořepinová a sendvičová





















Trup PŘEPÁŽKY a VÝZTUHY  

tvarové silové

Trup CENTROPLÁN   

prutovina stojinový nosník trubkový nebo profilový nosník

Kabina - pilotní prostor požadavky:  

    

co největší zorné pole pohodlí pro členy posádky různého vzrůstu zajištění ventilace kabiny s možností regulace možnost rychlého opuštění v nouzovém případě ochrana posádky při nárazu a převrhnutí zamezení nadměrného vzrůstu odporu a ovlivnění svislých ocasních ploch za kabinou opatření kabiny nouzovým výhledovým okénkem dělení:



 

podle počtu posádky podle umístění sedadel podle ochrany posádky   

 

bez pilotní kabiny s otevřenou pilotní kabinou s uzavřenou pilotní kabinou

podle umístění v trupu podle polohy pilota



podle umístění v trupu   



vystupující z obrysu trupu kapkové nevystupující z obrysu trupu

podle polohy pilota v sedící poloze  v pololežící poloze  ve zvláštní poloze 

Kabina - pilotní prostor SEDAČKY a UPÍNACÍ POPRUHY

Kabina - pilotní prostor KRYTY KABIN a OCHRANA ŘÍZENÍ  



snímací odklápěcí odsunovací

Řízení letounu A) Inerciální B) Aerodynamické C) Vektorování tahu

Řízení Požadavky       

 

pevnost tuhost malá hmotnost malé tření malé vůle a mrtvé chody síly přiměřené velikosti zajištění správných výchylek vzájemná nezávislost možnost přizpůsobení různým postavám

Dělení  primární  sekundární

Řízení Druhy řízení 

táhlové



lanové drátové bowdenové smíšené

 




táhlové



lanové



drátové bowdenové smíšené






táhlové lanové



drátové



bowdenové smíšené





Řízení Druhy řízení



táhlové lanové drátové



bowdenové



smíšené

 

Řízení Druhy řízení



táhlové lanové drátové bowdenové



smíšené

  

Řízení

provedení řízení na VOP a SOP

Řízení

provedení řízení na křídle

Řízení

Vztlakové klapky

Odklápěcí klapka

Štěrbinové klapky

Fowlerova klapka

Zapova klapka

Křidélka a ocasní plochy KŘIDÉLKA Výchylky křidélek se dělají diferencované – nahoru více než dolů: např. 28° nahoru 14° dolů

AERODYNAMICKÉ ODLEHČENÍ   



rohové osové (posunutí závěsové osy) Frizeho křidélkem odlehčovací ploškou

Křidélka a ocasní plochy ODLEHČENÍ – VYVÁŽENÍ

Křidélka a ocasní plochy HMOTOVÉ VYVÁŽENÍ 

statické vyvážení 



hmotových sil

dynamické vyvážení 

setrvačných sil

Přistávací zařízení Obecné požadavky musí obsahovat:   

pružný člen – pohlcuje deformační energii a zmenšuje nárazovou sílu tlumič – pohlcenou energii přeměňuje na teplo konstrukci přenášející síly při nárazu (přistání) do konstrukce letadla

Lyže

Přistávací zařízení PODVOZKY S KOLEM  





pevné zatahovací s pevnou osou s odpruženou osou

Přistávací zařízení Pohlcovače energie

Elektrická výstroj větroně Zdroje energie   

olověné baterie NiCd baterie popř. solární panely Co se napájí el. energii

   



některé letové přístroje vyhřívací spirály (snímače tlaku) polohová světla radiostanice osvětlení kabiny (palubní desky)

Ostatní možná výstroj větroně





kyslíková instalace vodní instalace

Materiály pro stavbu letadel

KOVOVÉ

NEKOVOVÉ

Hliník a jeho slitiny

Dřevo a zušlechtěné dřevo

Hořčík a jeho slitiny

Kompozity

Oceli

Plasty

Titan a jeho slitiny

Textilní materiály

Ostatní materiály

Hliníkové slitiny – DURAL a SUPERDURAL Slitina AL – Cu – Mg, ČSN 42 4201 -malá hmotnost -dobré mechanické vlastnosti -dobrá obrobitelnost -umožňuje lisování

Velké rozšíření v letectví. Na stavbu draku ve formě plechů, úhelníků, trubek, profilů a pásů. Výroba žeber, stojin nosníků, přepážek a výztuh.

Hliníkové slitiny – DURAL a SUPERDURAL

Hliníkové slitiny – DURAL a SUPERDURAL

Další hliníkové slitiny PANTAL (Al – Mg –Si) :

- dobrá svařitelnost - ve formě plechů na výrobu nádrží

SILUMIN (Al – Mg – Si – Mn) : - slitina vhodná na odlévání - špatná odolnost proti korozi – nutno použ povrchovou úpravu (např. eloxování)

Slitiny hořčíku - ELEKTRON

-dobrá odolnost proti korozi -dobře obrobitelný -vznětlivý a dobře hořlavý -použití pro menší součásti s menším namáháním

Oceli -vysoká pevnost, dobrá svařitelnost -vhodné pro vysoce namáhané součásti letounu -např. závěsná kování, pružiny, zesílená žebra a trupové přepážky, motorová lože

Titan a jeho slitiny -velmi dobré mechanické vlastnosti -odolnost proti vysokým teplotám -dobrá odolnost vůči korozi -drahá surovina -pro namáhané součásti, nebo v konstrukcích dnešních moderních stíhacích letadel a turbínových motorů

Dřevo a zušlechtěné dřevo -používá se už od počátku letectví, dnes už jen u ultralehkých letadel -vysoká odolnost proti únavě materiálu -malá odolnost proti přírodním vlivům -klížení jednotlivých vrstev dřeva – zlepšení mechanických vlastností – PŘEKLIŽKA -smrk, borovice : lišty (na výrobu žeber, přepážek či podélníků) -bříza, buk : do vícevrstvých překližek na vysoce namáhané díly -jasan, jilm : pro výrobu vrtulí

Kompozity Kompozit Výztuž

Pojivo (matrice)

Výztuž : tkaniny tvořené uhlíkovými, skelnými, aramidovými, atd. vlákny Pojivo : nejčastěji epoxidová pryskyřice

Výroba dílů postupným kladením tkanin do formy a jejich následným prosycením pryskyřicí + Lehké konstrukce +Vysoké pevnostní charakteristiky +Hladký, aerodynamicky čistý povrch +Možnost tvorby sendvičových konstrukcí + Dlouhá únavová životnost -Špatně se zavádějí osamělé síly -Obtížná (drahá) kontrola kvality

Boeing 777 (1995) – celková koncepce letounu Kompozitové díly:

- celkem 7450 kg uhlíkových, skelných a hybridních kompozitů

- CF … uhlíkový kompozit - FG … skelný kompozit - HY … hybridní kompozit

Kompozity Pevnostní složky (výztuže) – vlákna Skleněná vlákna – vyrábí se z křemičitého písku nebo kaolinu Aramidová vlákna – vyrábí se ze syntetických polymerů, Kevlar – vysoká pevnost, malá hmotnost, ohebnost, v letectví nahradil skleněná vlákna Uhlíková vlákna – vyrábí se řízenou oxidací, karbonizací a grafitizací, drahá, velmi pevná až 7000MPa, mec. vlastnosti jsou závislé na vnitřní struktuře grafitu a orientaci vláken Typy používaných tkanin

Planina

Tkáč

Satén

Koš

Perlinka

Kompozity

Kompozity

Plasty -nutno zajistit podmínky nehořlavosti, nedýmavosti a netoxicity -použití : na průhledné díly kabin menší nenosné (krytky) nebo interiérové díly

Textilní materiály - flexibilní materiály na potah – Rogala – materiály UXO, DAKRON

Ostatní materiály - letecké plátno - pryžové materiály - nátěrové hmoty - lepidla

Spojování dílů v letectví

A) B) C) D)

Nýtování Šroubové spoje Svařování Lepení

Děkuji za pozornost

[email protected] tel. 725 822 339

LETADLOVÁ TECHNIKA, KLUZÁKY - MATERIÁLY

Recommend Documents