Avionica Si Instalatii Radiotehnice

CUPRINS

INTRODUCERE

1. MIG 21 – performanțe tehnico-tactice

1.1 Caracteristici specifice

1.1.1 Parametrii tehnici

1.1.2 Cockpit

1.1.3 Exteriorul modelului

1.2 Avionicǎ și instalații radiotehnice

1.2.1 Sistemul de dirijare, descoperire și ochire de tipul RP-21

1.2.2 Particularitǎți de zbor ale avionului de vânǎtoare

1.2.3 Armament

2. Aparate de navigație și pilotaj

2.1 Condiții de funcționare a aparatelor de bord

2.1.1 Forțele exterioare

2.1.2 Câmpuri electrice, magnetice și radiațiile

2.1.3 Solicitǎrile mecanice

2.1.4 Solicitǎri termice

2.1.5 Solicitǎri de natura chimicǎ

2.1.6 Solicitǎri la radiații

2.1.7 Efectele impactului la viteze supersonice

2.2 Clasificarea aparatelor de bord

2.2.1 Altimetrul

2.2.2 Variometrul

2.2.3 Vitezometrul

2.2.4 Giroorizontul

2.2.5 Girobusola

3. Materiale întrebuințate pentru fabricarea componentelor MiG 21

3.1 Proprietǎți ale materialelor folosite în tehnica de aviație

3.1.1 Proprietǎți fizice ale materialelor

3.1.2 Proprietǎți mecanice ale materialelor

3.1.3.Proprietǎți chimice ale materialelor

3.1.4 Proprietǎți tehnologice ale materialelor

3.2 Materiale utilizate în construcția aeronavei de vânǎtoare MiG 21

3.2.1 Materiale metalice

3.2.2 Materiale ceramice

3.2.3 Materiale speciale

3.2.4 Materiale compozite

3.2.5 Materiale sub formǎ de fibre

4. Studiu de caz. Vitezometrul

5. Cocluzii și contribuții personale

5.1 Concluzii

5.2 Contribuții personale

6. Bibliografie

INTRODUCERE

Progresul rapid al științei și mai ales intervalul tot mai scurt până la trecere într-o aplicație cu caracter industrial a unei revelații științifice determină schimbări importante în domeniul tehnologiilor și produselor.

Aviația militară înfǎțișeazǎ un domeniu în cadrul căruia se urmărește o dezvoltare cât mai rapidă a tehnologiilor utilizate, chiar și atunci cand ne referim la sisteme de avionică și armament, elemente aerodinamice, sau sisteme de propulsie, având ca obiectiv crearea unor aeronave de luptă cât mai performante, capabile să tină pasul cu destinațiile structurilor de securitate actuale.

Numărul tehnologiilor de vârf s-a dezvoltat foarte mult în ultima perioadǎ, cuprinzând toate domeniile producției materiale, în special electronică, aeronautică, chimie, echipamente de calcul și transmiterea informațiilor, echipamente de comandă în sisteme flexibile de fabricație etc. Domeniul aeronautic întotdeauna va depinde de domeniul materialelor, deoarece, unul fǎrǎ celǎlalt nu ar exista, astfel cǎ între aeronautică și materiale există o interdependeță, astfel dezvoltarea aeronavelor, depinde în mare parte de îmbunătățirile în domeniul materialelor.

Obiectivele principale ale acestei lucrări sunt studiul materialelor și studiul tehnologiilor de obținere a materialelor folosite în realizarea aparatelor de bord din cadrul aeronavei de vânǎtoare MIG 21.

Primul capitol înglobeazǎ date de referință referitoare la importanța categoriei de forțǎ aerianǎ, iar în partea a doua a rubricii voi aborda performanțe tehnico-tactice ale aeronavei de vânǎtoare, insistând asupra funcțiilor, compunerii și funcționării acesteia.

Ȋn al doilea capitol, ,,Aparate de aviatțe si pilotaj”, am reliefat în ce condiții funcționeazǎ aparatele de bord și care sunt solicitǎrile pe care le confruntǎ acestea, urmând ca în cea de-a doua secțiune sǎ elaborez efectiv cele mai importante aparate care se întâlnesc la bordul unei aeronave de vanatoare.

Urmǎtorul capitol este structurat pe douǎ subcapitole ce ne prezintă modul de obținere a materialelor prin diverse procese, ceea ce reprezintă o sinteză a metodelor și materialelor utilizate în compunerea tehnicii de aviație.

Capitolele din urmǎ formeazǎ ultima parte a lucrǎrii și accentueazǎ observațiile proprii, iar în studiul de caz am sintetizat elementele de bază a compunerii vitezometrului și am pus accentul pe realizarea materialelor din componentele tehnicii de dirijare a zborului aeronavelor.

Cercetǎtorii și specialiștii sunt preocupați de aflarea celor mai bune cǎi și mijloace pentru valorificarea superioarǎ a materiilor prime și materialelor, astfel cǎ tehnologiile moderne (producerea și prelucrarea pulberilor, aliaje amorfe, materiale compozite) au produs materiale noi utilizate în tehnica aerospațialǎ, construcția de mașini, automatica, electronica și electrotehnica.

Evident ca multe din tehnologiile prezentate în cadrul lucrǎrii se regasesc și în alte sfere ale producției materiale, așa cum sunt: deformarea plasticǎ, sudarea, lipirea și tǎierea termicǎ, prelucrearea prin așchiere, recondiționarea pieselor și altele. Lucrarea însǎ, își propune sǎ sintetizeze acele probleme de care sunt nevoie în procesul cunoașterii tehnicii militare care urmeazǎ a fi exploatatǎ.

MIG 21 – performanțe tehnico-tactice

Caracteristici specifice

Mikoyan-Gurevich este un avion de vânǎtoare supersonic ( figura 1.1 ), construit de cǎtre Biroul Mikoyan și Gurevich din Uniunea Sovieticǎ. Avionul este un avion usor monoloc, cu un singur motor turboreactiv, utilat cu aparate de bord si instalatii radiotehnice moderne, care asigura executarea zborurilor in conditii normale si grele, ziua si noaptea. Asemǎnǎtor pistolului mitralierǎ AK-47 a devenit “arma” fiecǎrui om, fiind folosit în mai mult de 40 de țǎri din întreaga lume, bucurându-se astfel de cel mai lung termen de producție dintre toate aeronavele jet moderne, pânǎ în prezent. Toate variantele de MiG 21 au luptat în rǎzboaie care se întind încǎ din perioada rǎzboiului din Vietnam și pânǎ în prezent, fiind utilizat și în rǎzboiul din Siria. Conceput ca o aeronavǎ de interceptare, MiG- 21 a evoluat într-un avion multirol, iar datoritǎ vastei experiențe dobândite rǎmâne activ și în zilele noastre. Ȋn plus, fațǎ de un arsenal Aer-Aer, acesta poate folosi extrem de eficient și rachete nedirijate, bombe și rachete – radar ghidate pentru a distruge ținte terestre și navale. Ȋn zilele noastre, multe firme oferǎ programe de actualizare, fiind concepute pentru a aduce aeronava la standarde moderne cu upgrade-uri la avionicǎ și armament.

Fig. 1.1 Celula avionului

Forțele Aeriene Române au inițiat în anul 1992 un program de modernizare a aparatelor MiG-21, pentru a asigura interoperabilitatea cu NATO și pentru a mări capacitatea acestora de a executa misiuni la cerințele luptei aeriene moderne. În prezent sunt în serviciu doar avioane modernizate MiG-21 Lancer A (pentru misiuni aer-sol), Lancer B (versiune de instruire) și Lancer C (optimizate pentru misiuni aer-aer). Este echipat cu instrumente si echipamente electronice care asigură capacitatea de a acoperi de zi și pe timp de noapte , în condiții meteorologice echitabile și nefavorabile. Avionul este echipat cu un scaun de catapultare KM-1M, ce asigură salvarea echipajului la înălțime 0 și o viteză minimă de 130 km/h.

MiG-21 are o rază scurtă de acțiune, referindu-se la un defect de proiectare la nivelul rezervorului de combustibil (dacă consumul depășește două treimi centrul de greutate se deplaseazǎ în spate și avionul devine necontrolabil), de aici rezultând doar 45 de minute de zbor în condiții ideale.

Parametrii tehnici

MiG-21 a fost primul avion sovietic de succes care a combinat caracteristicile de vânătoare și interceptare într-un singur avion, cu toate acestea, aspectul distinctiv cu conul de șoc și priza de aer din față s-a dovedit a avea un potențial de dezvoltare limitat, în principal din cauza spațiului foarte mic disponibil pentru radar. Acest lucru nu a fost ajutat de un defect de design prin care s-a mutat centrul de greutate spre spate rezultând folosirea a două treimi din combustibil. Controlul simplu al aeronavei, motorul, armele și sistemele electronice de bord au fost tipice de design militar din epoca sovietică, iar utilizarea unei aripi de tip delta a dus la stabilitate ajutǎtoare și controlul la extremele configurației de zbor, îmbunătățirea siguranței pentru piloții inferior de calificare. Pentru reducerea lungimii rulajului la aterizare, in coada fuselajului este fixate o parasuta de franare. Cabina pilotului este etansa si prevazuta cu o instalatie de aer conditionat, care mentine automat regimul de temperature si presiunea din cabina.

Date tehnice:

Instalația de forță: un motor cu reacție Tumanskii R-13-300, cu o forță de tracțiune de 68 kN sau Tumanskii R-11F2S-300, cu o forță de tracțiune de 63 kN.

Dimensiuni:

– Lungimea: 14,5m;

– Înălțimea: 4,1m;

– Anvergura: 7,15m.

Greutatea:

– Greutatea gol: 5750 kg;

– Greutatea maximă la decolare: 10400kg.

Armament:

– un tun cu două țevi GȘ-23L, calibru 23mm;

– 1000 kg de acroșaje exterioare, ce pot include rachete aer-aer (R-3S, R-13M, R-60M, R-73, Python 3, Magic 2), rachete aer-sol S-24, blocuri de proiectile reactive, bombe clasice și inteligente, rezervoare suplimentare, containere de iluminare laser, de cercetare foto sau de bruiaj radioelectronic, transportate pe 5 puncte de acroșare.

Echipaj: 1 (2 pentru MiG-21 Lancer B).

Sarcina utilă: 200kg.

Performanțe:

– Viteza maximă la înălțimea de 10000m: 2175km/h (Mach 2,1);

– Viteza maximă la nivelul mării: 1300km/h (Mach 1,1);

– Plafonul static: 18000 m

– Distanța maximă de zbor: 1500 km

Cockpit

MiG-21 vine cu o cabinǎ de pilotaj interactive ( figura 1.1.2 ), care se desprinde la auzul unui click. Detaliile și texturile îi asigurǎ pilotului, o experiență captivantă în cockpitul de zbor, iar de asemenea, mai oferǎ un suport complet Oculus Rift, aducând MiG-21 sǎ se numere printre excepțiile care beneficiazǎ de un astfel de suport.

Fig. 1.1.2 Cockpit MiG 21

Cabina de pilotaj, toate texturile și însemnaturile , au fost traduse complet de etichetarea originală rusă în engleză. Pentru a simplifica stăpânirea cabinei de pilotaj și controalele sale, înscrisurile sunt furnizate utilizatorului în limbile engleză și rusă. Controlul asupra cabinei de pilotaj și limba pe care se dorește a fi utilizatǎ se realizeazǎ printr-o setare în meniul de opțiuni. Cabina mai este prevazuta cu un sistem de alimentare cu oxigen, compus din instalatia de bord si costumul cu casca etansa. Mijlocul de salvare al pilotului il constituie scaunul de catapultare sub protectia cupolei. In cabina sunt montate suporturi cu role pentru fixarea scaunului de catapultare “SK”, care da pilotului posibilitatea sa paraseasca avionul in caz de forta majora, la o viteza indicate de maximum 1100km/ora.

Cupola cabinei se compune din urmatoarele parti principale:

parte rabatabila

un ecran transparent

doua panouri laterale

Cupola cabinei este utilata cu urmatoarele sisteme:

un sistem de etansare comanda

un sistem de largare

un sistem de lacate de legatura cu scaunul

un sistem de antigivraj

Pe avion mai exista un sistem antigivraj al cupolei, care utilizeaza lichid. Avionul mai este prevazut cu un sistem de pornire autonoma a motorului de la bateriile de acumulatoare de bord. Pentru ca tehnica de pilotaj sa fie relativ aceeasi la diferite viteze si inaltimi de zbor si pentru reducerea influentei eficacitatii excesive a stabilizatorului la viteze mari si inaltimi mici, amplificatorului hidraulic al stabilizatorului variaza automat in functie de viteza si inaltimea de zbor.

Cupola cabinei are o forma aerodinamica si asigura pilotului posibilitatea unei bune observari a spatiului. Peretele etans care este o placa plata cu profiluri stantate si profiluri nituite, este fixat cu nituri si buloane de panoul de sub cupola si de carenajul din spatele cupolei. Pentru protectia pilotului pe avion exista un sistem de blindaj format dintr-un ecran blindat si placi blindate montate in partea superioara a rezervorului.

Carcasa compartimentului este formata din cadrele respective, setul de lise, lojeronul superior si cel inferior si panoul de sub cupola cu jgheab de etansare. Elementele de rezistenta si invelisurile sunt facute din duraluminiu. In partea superioara a compartimentului este dispusa cabina pilotului. Partea inferioara a compartimentului este ocupata cu acumulatorul de bord si antenna cadru a radiocompasului ARK-10. Cabina este separate prin podea de compartimentul acumulatorului de bord. Tijele de comanda, ce trec pe langa podeaua cabinei, sunt acoperite cu o podea demontabila suplimentara.

Cabina pilotului este etansa. Etansarea cabinei se face in dreptul cadrelor de rezistenta prin acoperirea tuturor imbinarilor prin buloane si nituri cu un strat de ermetic cu substrat de clei. Cusaturile niturilor ale tablei invelisului cabinei sunt de asemenea etanse, fapt realizat prin acoperirea acestor cusaturi cu un strat ermetic cu substrat de clei. Inafara de aceasta, etansarea cabinei in locul de imbinare a cupolei se realizeaza cu un furtun de cauciuc montat pe panoul de sub cupola. Izolatia termoacustica a cabinei se realizeaza prin aplicarea de garnituri de izolatie termoacustica pe invelisul cabinei.

Exteriorul modelului

Modelul exterior ( figura 1.1.3 ) este extrem de detaliat și oferă texturi de înaltă rezoluție, postcombustie detaliatǎ, evacuare și animații suspensie ( printre altele ). Un pachet de fișiere pre – compilate vor fi disponibile după lansare pentru crearea de modelare ușoara și revopsire. MiG -21 vine cu o suită completă de misiuni de instruire interactive care vor ajuta în mod semnificativ în procesul de învățare a acestei aeronave complexe. Aceste misiuni de instruire sunt împărțite în trei secțiuni: Instruirea de bază , de navigație, precum și versiuni optimizate pentru misiuni aer-aer și aer-sol.

Carcasa partii exterioare a fuselajului este confectionat din elemente de rezistenta transversale ( cadre ) si longitudinale ( lise ). Elementele de rezistenta transversal sunt formate din cadre, dintre care cele mai solicitate sun cadrele pentru invelis. Cadrul de imbinare este confectionat din profil special preset din duraluminiu. Cadrele pentru invelis sunt facute din otel: peretii, centurile si ansamblurile stantate. Ansamblurile stantate sunt dispuse calirii izotermice si au o duritate de 170kgf/mm². Toate celelalte cadre cu sectiune in Z sunt stantate din aliaje si tratate termic. Structura longitudinala este formata din lise confectionate din profile presate din otel si tratate termic.

Fig. 1.1.3 Exteriorul modelului

Avionul este in intregime metalic, are o aripa mediana in tip delta, un ampenaj in forma de sageata si un stabilizator comandat. Pentru fuselajul de aceasta constructive este caracteristica intrebuintarea aliajelor de aluminiu, iar pentru ansamblurile mai solicitate a otelurilor. Priza de aer central are un con mobil, ce se regleaza automat, asigurand pierderi minime de tractiune la o rezistenta minima a prizei de aer. Sub fuselaj sunt dispuse trei frane aerodinamice. Trenul de aterizare al avionului asigura posibilitatea exploatarii avionului chiar si pe aerodroame cu piste naturale.

Celula avionului are o serie de imbinari pentru exploatare, care il imparte in urmatoarele parti: botul avionului, coada avionului, aripa, stabilizatorul, directia etc. Aceasta impartire este foarte comoda pentru exploatare in cazul inlocuirii motorului, in timpul lucrarilor regulamentare si al altor lucrari, legate de asistenta tehnica si repararea diferitelor sisteme si aggregate ale avionului.

Cele doua parti ale fuselajului se imbina la cadrul partii anterioare si la cadrul partii posterioare. Imbinarea fuselajului este de tip flansa si are trei prezoane de ghidaj si 18 buloane de imbinare, stantate din otel dintr-o bucata cu flansele. Buloanele sunt nituite prin flanse de cadru si au o coroana sub forma de stea pentru sigurantarea cu saibe.

Ansamblurile de imbinare a fuselajului cu aripa incepe de la ansamblul de imbinare de pe cadrul invelisului si are doua furci, superioara si inferioara, dispuse in plan orizontal si o ureche la mijloc in plan vertical. Fiecare furca se imbina cu ajutorul unui bulon vertical in trepte, iar imbinarea la urechea de mijloc se face prin intermediul unui bulon orizontal, fixat in consola de urechea lonjeronului aripii.

Aripa avionului este in forma de delta, avand unghiul de sageata la bordul de atac de 57°. Aripa este formata din profiluri de mare viteza cu grosime relative la baza de 4.2% si la capat de 5%. Pe aripa sunt montate eleroanele cu compensare aerodinamica axiala si de flapsuri de tip flotant. In fiecare plan al aripii exista cate doua compartimente ermetice pentru combustibil, formate din elemente de constructive ale aripii.

Avionicǎ și instalații radiotehnice

MiG – 21 este proiectat de la bazǎ până la a recrea cu fidelitate și simula toată avionica interioară la maximum ei. Nici un efort nu a fost menajat în a face din acest model unul dintre cele mai complexe și precise aeronave disponibile de zbor, care este conceputǎ pentru a satisface Modelarea Sistemelor Avansate ( ASM ).

Fig. 1.2 Panou principal

Aeronava de vânǎtoare simulează toate componentele principale și de avionică ( figura 1.2 ) dar și de diferite sisteme radiotehnice:

1. Un sistem de legatura:

– o statie radio de legatura pe unde ultrascurte de tipul RSIU-5V

2. Un sistem de navigatie aeriana si de aterizare, fara vizibilitate din zbor instrumental:

– un radiocompas automat de tipul ARK-10

– un aparat de raspuns de bord de tipul SOD-57M

– un receptor de semnale ale radiobalizei de tipul MRP-56P

3. Un sistem de interceptare, dirijare si ochire:

– aparate de bord de receptive a comenzilor de dirijare – o linie radio “LAZUR”

– o statie de radiolocatie de interceptare, dirijare si ochire de tipul RP-21

4. Un sistem de recunoastere:

– o statie de radiolocatie de bord pentru apel si raspuns de tipul SRZO-2

Instalatia radiotehnica de la bordul aeronavei MiG-21 asigura:

Legatura radiotelefonica bilaterala cu statiile de radio de bord sau terestre

Navigatie aeriana dupa statiile de aducere si de radiodifuziune si dupa radiofaruri

Semnalizarea trecerii avionului la verticala radiobalizei

Aterizarea si dirijarea avioanelor prin metoda de radiolocatie active

Dirijarea avionului spre tinta de la posturile terestre de descoperire

Interceptarea, dirijarea si posibilitatea tragerii ochite cu rachete ghidate si autoghidate intr-o tinta aeriana a inamicului

Posibilitatea de a se determina daca tinta descoperita apartine fortelor armate proprii sau fortelor armate inamice, prin emiterea unor semnale de apel si posibilitatea de a identifica apartenenta de stat a avionului de vanatoare pe indicatoarele instalatiilor de bord, terestre si navale, prin emiterea unor semnale de raspuns codificate

Pentru asigurarea functionarii normale a instalatiei radiotehnice de bord, pe avion, se afla un sistem de aerisire a containerului cu blocurile statiei de radiolocatie instalate in acest container, un sistem de aerisire a compartimentului superior al instalatiei si un sistem de presiune (suplimentar) in blocul statiei de radiolocatie.

Sistemul de dirijare, descoperire și ochire de tipul RP-21

In opinia mea o piesǎ de bazǎ a MiG- 21 este radiolocatorul de bord de interceptare, dirijare si ochire de tipul RP-21 care recreează fidel fiecare funcție, capriciu și caracteristică a acestui sistem radar destul de rudimentar ( figura 1.2.1 ). Ȋntr adevar acest radiolocator este o variant perfectionata si este destinat pentru lucru in complex cu mijloace de interceptare de la bordul aeronavei de vanatoare, iar acesta se face atât de pricinuitor și interesant pentru a găsi ținte folosind o varietate de arme.

Fig. 1.2.1 Radiolocatorul de bord RP-21

Acest radiolocator asigura urmatoarele:

Explorarea automata a spatiului aerian in emisfere din fata intr-un sector cuprins intre ± 30° in azimut, ± 12° in unghi de inaltare si pana la 20 km in distanta

Incadrarea semiautomata a tintei dupa descoperirea acesteia in urmarire automata a tintei in coordonate unghiulare si in distanta

Indicarea tintei in regimurile de exploatare si de ochire (urmarire automata) pe unul si acelasi indicator electronic si controlul automat, direct din cabina, asupra functionarii radiolocatorului

Ochirea si tragerea cu rachete ghidate pe fascicol radio si cu rachete autoghidate

Calcularea si reprezentarea automata pe indicatorul statiei a zonei de tragere posibile in functie de inaltimea de zbor, de viteza de apropiere de tinta a avionului de vanatoare de interceptare si a tipului de proiectil folosit

Indicarea apartenentei tintei de fortele armate proprii dupa semnalul emis de statia de bord de apel si raspuns (cand radiolocatorul de interceptare, dirijare si ochire se afla in regim de exploatare)

Lucrul in conditiile bruiajului asincron de impul, atat in regim de exploatare, cat si in cel de urmarire automata, precum si lucrul in conditiile bruiajului pasiv, lansat in partea avionului, in regimul de incadrare si urmarire automata

Semnalizarea prezentei bruiajului uniform de zgomot si dupa comutarea statiei in regim de urmarire a bruiajului, indicarea si urmarirea automata a sursei de bruiaj uniform de zgomot in coordonatele unghiulare fara determinarea distantei pana la sursa de bruiaj uniform de zgomot

Comutarea automata a statiei in regim de explorare in cazul incetarii functionarii sursei de bruiaj uniform de zgomot

Lichidul de răcire și forțe termice operaționale, care sunt necesare pentru funcționarea radarului se calculează și este pusǎ în aplicare. Este imperativ în a gestiona cu atenție nivelurile de fluide, astfel încât să se evite nefuncționarea radarului într- o misiune.

Caracteristici notabile a radiolocatorului de bord RP-21 includ:

Simulare pentru nori. Nori creazǎ o adevăratǎ dezordine pe ecranul radarului. Un control meteorologic este disponibil pentru pilot în a filtra aceste randamente.

Simulare terestrǎ. La altitudine joasă, revine radarul la obstrucția topografică aratand o dezordine pe ecranul radarului. Un modul de filtrare “altitudine joasă” este disponibilǎ pentru a ajusta direcția antenelor.

Toate modurile de funcționare a radiolocatorului RP-21 sunt fidel recreate exact așa cum apar în corespondentul din lumea reală: Căutare, Scanare, Cale, moduri Fascicul, moduri Standby. Funcția auto-test-radar este pusă în aplicare pe deplin .

Radiolocatorul de bord RP-21 se alimenteaza cu current continuu de 27V, cu current alternative monofazic cu tensiunea de 115V si frecventa 400-900Hz de la generator si cu current alternative monofazic cu tensiunea de 115V si frecventa 400Hz de la convertizor.

Puterea consumata de la reteaua de curent continuu este de maximum 324W. Puterea consumata de la reteaua de curent alternativ este de 1380VA din circuitul cu tensiunea de 115V si frecventa de 400-900Hz, iar puterea consumata de la reteaua de current alternativ din circuitul cu tensiunea de 115V si frecventa de 400Hz este de 1150VA.

Particularitǎți de zbor ale avionului de vânǎtoare

Acest avion este de vanatoare –interceptare cu motor turboreactiv, aripa in delta si stabilizator comandat si se intrebuinteaza in operatii de lupta intr-o gama larga de viteze si inaltimi de zbor. Energia insemnata de care dispune si rezistenta la suprasarcini mari ii asigura avionului calitatile necesare de manevra. Avionul permite executarea tuturor figurilor de inalta acrobatie, pastrand in acest timp o buna eficacitate a organelor de comanda (figura 1.2.2). Conform caracteristicilor sale de decolare-aterizare avionul poate fi exploatat de pe aerodromuri de pamant clasa a doua, fapt care largeste mult posibilitatile de intrebuintare in lupta a acestuia.

Fig. 1.2.2 Model avansat de zbor

Caracteristicile de zbor ale avionului cuprind: vitezele maxime si inaltimile de zbor, distantele si duratele de zbor, caracteristicile de stabilitate, comandata si manevrata, precum si caracteristicile de decolare-aterizare. Toate materialele, cu exceptia caracteristicilor de stabilitate si comanda, se dau pentru conditii atmosferice standard.

Viteza si inaltimea de zbor

Avionul dispune de o larga gama de viteze de zbor orizontal, de la viteza minima 260 km/ora pana la viteza proportional 2175 km/ora la inaltimi mai mari de 12500 m. Datorita capacitatii sale energetice avionul are posibilitatea sa-si continue lansarea pana la viteze mari, chiar si la inaltimi de 18500 m.

O caracteristica importanta a avionului este si suprasarcina longitudinala, dupa a carei valoare se poate analiza acceleratia avionului, tractiunea suplimentara si vitezele vertical ale avionului. Schimbarea suprasarcinii longitudinale este data pentru axele semiconjugate ale avionului.

Avionul are si viteze vertical mari de luare a inaltimii, ale caror valoare, la inaltimi mici si cu motorul in regim de fortaj , atinge 130-150m/s, iar in regimul maxim 60m/s. Luarea inaltimii trebuie apreciata nu numai dupa viteza verticala si dupa consumul de combustibil necesar pentru urcare.

Pentru lansare sau luarea unei inaltimi mai mari de 10000 m este intotdeauna necesar sa se treaca pe fortaj la inaltimea de 8000÷10000 m.

Distanta si durata de zbor

Avionul MiG 21, ca orice avion supersonic, poseda diferite caracteristici de distanta si durata in functie de viteza si inaltime de zbor. Un indiciu important in aprecierea caracteristicilor de zbor ale avionului il constituie durata de zbor a avionului la plafonul practice sau in aprecierea acestuia.

Deoarece o parte considerabila de combustibil pentru lansarea avionului pana la viteze supersonice si pentru urcarea pana la atingerea plafonului se consuma, este evident ca durata zborului la plafonul practice va depinde in cea mai mare masura de regimul si profilul pantei de luare a inaltimii.

Drept caracteristici ale distantei si duratei maxime de zbor la avioanele de vanatoare se considera distanta si durata de zbor cea mai optima viteza subsonica.

Caracteristicile de decolare-aterizare ale avionului

Caracteristicile de decolare

Lungimea rulajului la decolare depinde de viteza de desprindere a avionului, capacitatea de tractiune si starea invelisului aerodromului. Viteza de desprindere este determinate de sarcina gravmetrica pe aripa, unghiul de bracare a flapsurilor si unghiul de atac maxim de decolare a avionului care depinde de viteza de desprindere a jambei din fata a trenului de aterizare.

Influenta vitezei de decolare, capacitatii de tractiune, starii invelisului aerodromului, sarcinii gravmetrice pe aripa si unghiului de bracare a flapsurilor, se subordoneaza unor relatii matematice: viteza avionului la care incepe sa se desprinda roata din fata a trenului si in special timpul in care avionul intra in unghiul de atac pentru decolare, care depend in mare masura de tehnica de pilotaj, au devenit hotaratoare, pentru caracteristicile de decolare ale avioanelor supersonice cu mare capacitate de tractiune.

Desprinderea rotii din fata se produce la o viteza de 260÷280 km/ora, apropiata de viteza de desprindere datorita carui fapt avionul se desprinde de pamant imediat dupa ridicarea rotii din fata.

Caracteristicile de aterizare

Lungimea rulajului la aterizare dupa punerea rotilor pe sol, depinde de viteza de aterizare a avionului din momentul franelor la cele trei roti, de starea suprafetei pistei de aterizare, precum si de scoaterea oportuna a parasutei de franare.

Starea suprafetei – beton uscat, beton umed, pamant in diverse stari – joaca un rol essential in lungimea rulajului avionului dupa aterizare. In cazul aterizarii cu instalatia de indepartare a stratului limita cuplata, lungimea rulajului la aterizare a avionulu, fara parasuta de franare, insa cu franarea celor trei roti, este egala cu 870÷1020m, iar in cazul aterizarii cu instalatia de indepartare a stratului limita decuplata si fara parasuta de franare este de 1060÷1270m.

Trebuie sa se tina cont ca la scoaterea parasutei, chiar in momentul atingerii solului, pe timpul declansarii sistemului de scoatere a parasutei de franare si pe timpul umflarii parasutei, egal cu 2-2,5 secunde, avionul parcurge pe sol o distanta de 150-200m , fara actiunea de franare a parasutei.

Caracteristicile stabililitatii si maneabilitatii

Prin notiunea de stabilitate a unui regim de zbor a avionului, stabilizat dupa un parametru oarecare a miscarii lui se intelege capacitatea avionului de a reveni la valoarea initiala a parametrului stabilit in cazul actiunii unor perturbatii externe, imediat la incetarea acestei actiuni.

Prin notiunea de maneabilitate a avionului se intelege capacitatea acestuia de a reactiona la actiunea organelor de comanda ca: stabilizatorul, eleroanele si directia. Intrucat avionul este comandat de pilot, un criteriu al maneabilitatii il constituie senzatiile pilotului create de mansa si pedalele palonierului in timpul pilotarii avionului.

Pentru imbunatatirea caracteristicilor stabilitatii si maneabilitatii transversal, precum si pentru simplificarea pilotarii avionului in conditii meteorologice grele, in sistemul de comanda a fost introdus pilotul automat monocanal. Pilotul automat executa functii de amortizare a oscilatiilor avionului si de stabilitate a unghiului de inclinare al avionului.

Armament

MiG -21 vine cu o suită de armament, unele personalizate și unice. Aeronava a evoluat într-un avion multirol capabil, cantitatea și tipul de armament disponibil pentru piloți, deasemenea, a crescut. Inafara de rachete (figura 1.2.3), avionul mai dispune si de alt armament reactive si bombe, care ii asigura intrebuintare in diferite variante ca avion de interceptare, vanatoare de front, precum si in alte operatii. Avionul este capabil de a utiliza rachete aer- aer, bombe libere, bombe intarziate, bombe nucleare si rachete nedirijate.

Fig. 1.2.3 Aeronava de vanatoare executand foc cu rachete

Rachete aer- aer:

R – 3R APU – 13MI

R – 3S APU – 13MI

R – 55 APU – 7

R – 60A x 2

R – 60A APU -60

R – 60M x 2

R – 60M APU -60

RS – 2US APU – 7

Bombe:

FAB – 100

FAB – 250

FAB – 250 M54 TU

RBK – 250 PTAB – 2.5M

SAB – 100

BL755

BetAB -500

BetAB – 500ShP

FAB – 100 x 4

FAB – 500 M62

RBK – 500 PTAB – 10-5

Bombe nucleare simulate:

RN – 24

RN – 28

Rachete nedirijate:

UB – 32-32 S – 5M

UB – 16UM – 16 S – 5M

S – 24A

S – 24B

Rachete de faza:

KH – 66 " Grom "

Rezervoare de tip “picatura”:

490L containere de iluminare laser

800L containere de iluminare laser

Diverse:

SPS – 141-100 bruiaj radioelectronic / semnale luminoase de tip “ASO – 2 Pod”

SPRD – 99 RATO – Rapel de rachete

2. Aparate de navigație și pilotaj

2.1 Condiții de funcționare a aparatelor de bord