Partea I. CALCULUL SI PROIECTAREA UNUI AVION ULTRAUȘOR DE [302093]

Partea I. CALCULUL SI PROIECTAREA UNUI AVION ULTRAUȘOR DE

ACROBAȚIE

Analiza principalelor tipuri de avioane ultraușoare din materiale compozite.

[anonimizat].Caracteristici.

Un avion este o aeronavă cu aripă fixă ​​care este propulsată înainte de forța unui motor cu jet sau cu elice. Avioanele vin într-o [anonimizat]. [anonimizat], militare și cercetare. Aviația comercială este o industrie masivă care implică zborul zilnic de zece mii de pasageri pe avioane. [anonimizat].

Un avion de acrobație este o [anonimizat] ​​timpul demonstrațiilor cât și în concursuri acrobatice.

[anonimizat] a obține cea mai bună performanță și manevrabilitate pentru acrobație ceea ce duce la un motor mai puternic.

Structurile lor sunt atât de ușoare pentru a menține o putere scăzută a raportului de greutate. [anonimizat]-dimensionate pentru o mai bună manevrabilitate .

Clasificarea avioanelor:

Exista multe criterii de clasificare a aeronavelor (unele însa destul de subiective). [anonimizat], fără a [anonimizat], avioanele ultraușoare sau cele fără structura de rezistență.

Pentru a evidenția diferitele caracteristici ale celor mai importante avioane ultraușoare se vor prezenta cinci modele și proprietățile lor principale.

1.IAR 46

Fig.1 1 Iar 46

Avionul IAR 46 este o aeronavă produsă începând cu anul 1993 [anonimizat]. Aceasta are 2 [anonimizat]. Scaunele sunt dispuse unul lângă altul.

Caracteristici generale:

Echipaj: 2 piloți

Lungime: 7,85m

Anvergura aripilor: 11,42m

Aripă cu profil GAW-1

Înălțimea: 2,15m

Suprafața aripii: 13,87 m2

Greutate:530 kg

Greutatea maximă la decolare: 750 kg

Capacitate combustibil: 78 l

Capacitate ulei: 3l

Motor: 1x Rotax 912 F3/A3 ,58kW(78CP)

Elice bipală tip constant speed model Hoffman HO-353F/170 FQ

Sistem electric la 12V/250W CC, cu acumulator de 25 Ah.

Sistem hidraulic pentru frânarea roților.

Echipamente luminoase: [anonimizat].

Tren de aterizare principal escamotabil.

Structură complet metalică

Comenzi de zbor cu acționare manuală

Nu prezintă loc pentru bagaje.

Performanțe:

Viteza maximă: 215km/h

Viteza de croazieră: 170 km/h

Distanța maximă de zbor: 800km

Altitudinea maximă: 5000m

2.Tecnam P2002 Sierra

Fig 1. 2 Tecnam P2002 Sierra

Tecnam P2002 Sierra este o [anonimizat] 2003.

Caracteristici generale:

Echipaj: 1 pilot

Capacitate: 1 pilot și un pasager.

Lungime: 6,6m

Anvergura aripilor: 9m

Înălțimea: 2,3m

Suprafața aripii: 11,5 m2

Greutate:331 kg

Greutatea maximă la decolare:600 kg

Capacitate combustibil: 100 l. Are 2 rezervoare.

Capacitate ulei: 2,5l

Motor: 1x Rotax 912 S2 ,75kW(100CP)

Elice bipală tip constant Tonini GT-2/173/VVR-SRTC FW 01

Sistem electric la 12V/250W CC, cu acumulator de 20 Ah.

Sistem hidraulic pentru frânarea roților.

Echipamente luminoase: [anonimizat].

Tren de aterizare principal escamotabil

Structură complet metalică

Comenzi de zbor cu acționare manuală

Prezintă loc pentru bagaje – 20 kg.

Temperatura ambientală :-25°C…+50°C

Performanțe:

Viteza maximă: 290km/h

Viteza de croazieră: 225 km/h

Distanța maximă de zbor: 820km

Altitudinea maximă: 4265m

Distanța necesară pentru decolare: 125m

3 TL 2000.

Fig.1.3 TL 2000

Această aeronavă este produsă de către compania cehă TL Ultralight. Primul zbor a avut loc pe 21 mai 2008.

Caracteristici generale:

Echipaj: 1pilot

Capacitate: 2 piloți/ 1 pilot și 1 pasager

Lungime: 6,09m

Anvergura aripilor: 8.44 m

Înălțimea: 1.82 m

Suprafața aripii: 11 m2

Greutate:297 kg

Greutatea maximă la decolare:473 kg

Capacitate combustibil: 130 l. Are 2 rezervoare.

Capacitate ulei: 12l

Motor: 1x Rotax 912UL,60kW(80CP)

Elice cu 3 pale.

Sistem electric la 12V/250W CC, cu acumulator de 20 Ah.

Sistem hidraulic pentru frânarea roților.

Echipamente luminoase: lămpi pentru navigație, lămpi pentru poziție.

Tren de aterizare fix.

Structură din materiale compozite cu elemente metalice de aluminiu.

Comenzi de zbor cu acționare manuală

Prezintă loc pentru bagaje 25 kg

Performanțe:

Viteza maximă: 255 km/h

Viteza de croazieră: 220km/h

Distanța maximă de zbor: 1400km

Altitudinea maximă: 5000m

Distanța necesară pentru decolare: 190m

Distanța necesară pentru aterizare:230m

4. DAR 21 Vector II

Fig.1.4 DAR 21 Vector II

Avionul DAR 21 VECTOR II este un avion ultraușor produs în Bulgaria de către firma Aeroplani DAR. Avionul este vândut ca și kit pentru amatorii constructori.

Caracteristici generale:

Echipaj: 1 pilot

Capacitate: 1 pilot și un pasager.

Lungime: 6,35m

Anvergura aripilor: 9,42m

Înălțimea: 1,80m

Suprafața aripii: 12.42m2

Greutate:250 kg

Greutatea maximă la decolare:450 kg

Capacitate combustibil: 90 l.

Capacitate ulei: 3l

Motor: 1 × Rotax 582, 48 kW (64 hp)

Elice cu 3 pale Elprop 3-1-1P

Sistem electric la 12V/170W CC,.

Sistem hidraulic pentru frânarea roților.

Echipamente luminoase: lămpi pentru navigație, lămpi pentru poziție.

Tren de aterizare principal escamotabil

Performanțe:

Viteza maximă: 200km/h

Viteza de croazieră: 175 km/h

Distanța maximă de zbor: 978km

Altitudinea maximă: 4000m

Distanța necesară pentru decolare: 145m

Distanța necesară pentru aterizare:200m.

5. Zlin Z50

Fig. 1.5 Zlin Z50

Aeronava Zlin Z50 a companiei cehoslovace Zlin Aircraft a făcut tradiție în competițiile de acrobații aeriene, începând cu anul 1975, anul primului zbor.

Caracteristici generale:

Echipaj: 1 pilot

Capacitate: 1 pilot

Lungime: 6,62m

Anvergura aripilor: 8,58m

Înălțimea: 1,86m

Suprafața aripii: 12,5 m2

Greutate:570 kg

Greutatea maximă la decolare:720 kg

Capacitate combustibil: 160 l. Are 3 rezervoare.

Capacitate ulei: 12l

Motor: 1x Lycoming AEIO-540-D4B5 cu 6 cilindri ,194kW(260CP)

Elice cu 3 pale MÜHLBAUER MTV-9-B-C/C 200-15

Sistem electric la 12V/250W CC, cu acumulator de 20 Ah.

Sistem hidraulic pentru frânarea roților.

Echipamente luminoase: lămpi pentru navigație, lămpi pentru poziție.

Tren de aterizare principal fix cu roțile principale de dimensiunile 350×135 mm și bechia cu diametrul 200×80.

Structură din materiale compozite cu elemente metalice de aluminiu.

Comenzi de zbor cu acționare manuală

Prezintă loc pentru bagaje 10 kg

Temperatura ambientală :-25°C…+50°C.

Temperatura maximă a uleiului: 140°C

Presiunea maximă a uleiului:7 bar

Presiunea maximă a combustibilului:0,4 bar.

Performanțe:

Viteza maximă: 337km/h

Distanța maximă de zbor: 640km

Altitudinea maximă: 6000m

Distanța necesară pentru decolare: 190m

Distanța necesară pentru aterizare:230m

Comparație aeronave:

S-a facut o comparație între greute ,viteza de croazieră și altitudinea fiecărui avion analizat.

Fig.1.6 Comparație aeronave

Descrierea materialelor folosite în construcția avioanelor ultraușoare analizate

a) Fibra de carbon

Este considerată fibra cu un conținut de 90% carbon, iar pentru descrierea fibrei cu un conținut mai mare de 99% carbon se folosește termenul de fibră grafitică,fiind cea mai raspândită fibră din industria aerospațială . Atomii de carbon sunt legați între ei formând cristale microscopice,așezate mai mult sau mai puțin paralel cu axa longitudinală a fibrei.Fibra de carbon are multe modele de țesatură diferite și poate fi folosită împreună cu o rașina plastică și așezată ori matrițat pentru a forma material compozit cum ar fi fibra de carbon.

Densitatea fibrei de carbon este mai mică decât cea a oțelului făcând-o ideală pentru aplicații în care este necesară o greutate redusă.

Proprietățile fibrei de carbon cum ar fi elasticitatea mare, greutate redusă, o face foarte des utilizată în industia aerospațială. Fibra de carbon este costisitoare în comparație cu fibra de sticlă sau cu plasticul.Este foarte rezistentă la alungire, dar fragilă când este expusă comprimării sau șocurilor puternice.

Pentru producerea fibrei de carbon se folosesc anumite materiale numite precursoare.Acestea sunt filate în filamente subțiri care apoi sunt convertite în fibra de carbon prin 4 etape:

• Stabilizare

• Carbonizare

• Grafitizare

• Tratamentul suprafețelor

Materialul precursor pentru fabricarea fibrei de carbon este poliacrilonitrilul(PAN),astfel fibra de carbon obținută are un diametru intre 5-10 µm.

b) Rășina

Principalele tipuri de rașini sunt:

• Rașini poliesterice nesaturate (PEN, UP) – prezintă o fixare bună pe fibre, au preț redus, însă au o contracție volumică la întărire mare (8…10%) și o comportare dificilă la caldura umedă. Obținerea rășinilor se realizează în combinația: PEN (98.5…97.5%) accelerator (0.5%) și catalizator (1…2%). Deoarece catalizatorul este o substanță explozivă el se păstrează la rece, împreună cu substanțe inerte, nu se amestecă niciodată catalizatorul cu acceleratorul, se evită sursele de foc, și se păstreaza în spații închise și bine ventilate.

• Rașini epoxidice (EP) – sunt cele mai utilizate în industria aeronautică. Ele prezintă o fixare bună pe fibre, o contracție redusă la turnare (0.5%) și asigură proprietăți mecanice ridicate. Prezintă proprietăți asemănătoare adezivilor, formând legături chimice foarte puternice, fiind un factor foarte important în rezistența materialului compozit. Rezistă la tracțiune și compresiune mare.

Caracteristici:

– Polimerizare la temperatura camerei

–Excelente proprietăți mecanice

– Foarte bună rezistență la umiditate și UV

– Excelentă aderență la poliuretan, lemn, aluminiu, sticlă, polistyren

– Grad scazut de toxicitate

– Aspect transparent de nuanță galben deschis, făăa impurități, nelipicios

c) Fibra de sticlă

Fibra de sticlă este o fibră care se prezintă sub forma unor fibre fine care sunt realizate din sticlă topită.

Această fibră constituie una din cele mai importante materiale compozite,fiind rezistentă la acțiunile variaților de temperatură sau la acțiunile unor substanțe chimice puternice.

Fibra de sticla fiind amestecată cu alte substanțe plastice își marește elesticitatea,rezistența mecanică

Tipuri de fribre de sticlă

Cele mai frecvente tipuri de fibre de sticlă folosite sunt sticla E, care este sticlă alumino-borosilicată cu oxizi alcalini mai puțin de 1% g / g, folosiți în principal pentru materiale plastice armate cu sticlă.

Alte tipuri de sticlă folosite sunt sticla de tip A (sticlă de calcar alcalin cu oxid de bor puțin sau fără oxid de bor), sticlă E-CR (silicat de alumină-var cu mai puțin de 1% greutate / (Sticlă borosilicată, denumită constanta dielectrică scăzută) MgO și CaO cu cerințe mecanice ridicate ca armare) și S-sticlă (sticlă alumino silicat fără CaO dar cu MgO cu rezistență ridicată la tracțiune).

Regulamente impuse la proiectare

CS-VLA= Certification Specifications for Very Light Aeroplanes

Principalele caracteristici care trebuie să le aibă o aeronavă pentru a se încadra în această categorie sunt: să aibă un singur motor , având nu mai mult de două locuri, cu o masă maximă de decolare certificată de nu mai mult de 750 kg și o viteză de angajare în configurația de aterizare nu mai mare de 45 noduri(83 km/h).Aceste aeronave sunt certificate doar pentru zbor de zi (VFR) și datorită dotărilor standard cu instrumente de bord.

Incărcări – cerințele de rezistență sunt specificate în termeni de încărcări limită. Toate încărcările trebuie plasate în echilibru cu forțele de inerție, luând în considerare fiecare greutate din avion. Aceste încărcări trebuie distribuite aproximativ conservațional sau aparent aproape de condițiile actuale.

Viteze de calcul:

Aeronava trebuie să își mențină poziția în aer, atât

o Viteza de croazieră(VC): nu are voie să fie mai mică decât 4,7 Mg / S [km/h], unde: M/Sîncărcarea pe aripă; g-accelerația gravitațională

o Viteza de calcul de picaj(VD):VD nu are voie să fie mai mică de 1,25VC

o Viteza de calcul de manevră(VA):valoarea lui VA nu trebuie să depășească valoarea lui VC utilizată în proiectare

Stabilitate: longitudinal, cât și direcțional și lateral, în condițiile normale de zbor, cu o variație a vitezei aerului de ±10%.Aeronava trebuie să se mențină în zbor la o variație de 45° în jurul axei de tangaj. Aeronava trebuie să se mențină în zbor în perioade scurte de oscilații.

Proiectare și construcție:

Generalități – compatibilitatea fiecărei piese sau detaliu de proiectare problematice, care are un rol important în siguranța în exploatare, trebuie stabilită prin încercări.

Materiale și execuție – compatibilitatea și durabilitatea materialelor utilizate pentru piese, a căror cedare ar putea afecta în mod negativ siguranța, trebuie: să fie stabilită prin experiență sau încercări, să îndeplinească specificațiile aprobate care asigură faptul că acesta posedă rezistența și celelalte proprietăți presupuse în datele de proiectare și să țină cont de efectele condițiilor de mediu, ca temperatura și umiditatea, prevăzute să apară în exploatare.Pe lângă aceasta, fabricația trebuie să fie de un nivel înalt.

Metode de fabricație – trebuie să producă în mod consecvent structuri corecte. Dacă un procedeu de fabricație (ca lipirea, sudura prin puncte, tratamentele termice, prelucrarea materialelor compozite) necesită un control minuțios pentru atingerea acestui obiectiv, procedeul trebuie realizat sub incidența unei specificații aprobate.Fiecare metodă de fabricație de aviație trebuie demonstrată printr-un program de încercări.

Protecția structurii – fiecare parte a structurii trebuie să fie protejată în mod adecvat împotriva deteriorării sau a pierderii rezistenței în serviciu datorită oricărei cauze, incluzând condițiile atmosferice, coroziunea și abraziunea și să aibă dotări adecvate pentru ventilare și drenare.

Proprietăți de rezistență ale materialelor și valori de calcul – acestea trebuie să se bazeze pe suficient de multe încercări de material conforme specificațiilor, pentru stabilirea unor valori de calcul pe baze statistice. Aceste valori trebuie alese astfel încât probabilitatea ca vreo parte structurală să fie sub valoarea limită de rezistență din cauza variațiilor de material să fie redusă la maximum. În cazul în care temperatura atinsă într-o componentă sau parte structurală în condiții normale de utilizare are un efect semnificativ asupra rezistenței, acest efect trebuie luat în considerare.

Proprietăți de proiectare : Trebuie întrunite proprietățile mecanice de proiectare minime garantate, atunci când sarcinile aplicate sunt în final distribuite printr-un singur element dintr-un ansamblu, a cărui cedare ar conduce la pierderea integrității structurale a componentului implicat. o Structurile redundante în care cedarea elementelor individuale ar conduce la o distribuție sigură a sarcinilor aplicate pe alte componente portante, pot fi proiectate pe baza probabilității de 90%.

Alegerea soluției constructive

Principalele componente ale unui avion ultraușor de actrobație sunt: aripile,fuselajul,structura de rezistență,rezervoarele de combustibil,ampenajul vertical,ampenajul orizontal,cabina presurizată pentru diferite instrumente și motorul.

Fig. 3.1 Principalele componente ale avionului

3.1 Soluția constructivă a aripii

Aripa este fabricată din fibră de carbon și din fibră de sticlă lipite împreună cu rășină epoxidică. Aripile sunt atașate de fuselaj prin două brațe de tip "box-type" care se încrucișează sub cabină și se interconectează cu aripile . Un rezervor auxiliar de combustibil opțional de 6 galoane poate fi conținut în fiecare aripă.

Fig. 3.2 Aripa

Anvergura:9.12 m

Coarda la incastrare :1,40 m

Coarda la extremitate: 1,01

Pentru aripa a fost ales profilul NACA 2412

Fig.3.3 Profil NACA 2412

Grosimea maxima relativă 12%

3.2 Soluția constructivă a fuselajului

Pentru fuselaj s-au ales dimensiunile:

Lungime: 6.20 m

Înalțime:1,00 m

Fig.3.4 Fuselajul

3.3 Calculul polarelor

j:=0..12

b:=8.44 m anvergura aripilot

Sw:=11

Profilul aripii este NACA 2412 iar din polara profilului se scot valorile pentru unghiurile de incidență și coeficientul de portanță:

Polara profilului

w= lw=

Polara aripii

Ƞ=0,8 factor de eficiență

St=8,2

Polara ampenajului orizontal

Polara avionului,polara aripii,polara profilului

Coeficientul de rezistență la înaintare

coeficienții de rezistență parazită

e1=0,94 factorul lui Oswald

Coeficientul de rezistență

3.4 Deviz de masă și centaj

3.4.1 Evaluarea maselor

masa aripii ;

masa fuselajului ;

masa ampenajelor ;

masa trenului de aterizare ;

masa tren de bot ;

masa tren principal ;

masa combustibilului

în care ;

masa pasagerilor și a echipajului: 80 kg/persoană;

masa scaunelor: 15 kg/scaun;

masa motorului se va adapta din literatură, corespunzător modelului de referință;

masa sistemului de combustibil (sistemul de combustibil se consideră a fi format din rezervoare – la rândul lor alcătuite din celule alveolare, suporți, sisteme de evacuare și pompe);

masa celulelor alveolare ,

masa suporturilor celulelor alveolare

,

unde este cantitatea maximă de combustibil din aripă, iar este cantitatea maximă de combustibil din fuselaj, ambele exprimate în litri;

masa sistemului electric de pornire

(1-2 motoare) ,

unde și reprezintă numărul de motoare, respectiv masa unui motor;

masa comenzilor, cuprinzând comenzile propriu-zise, sistemul hidraulic și/sau pneumatic

masa aparatelor de bord, a aparatelor electrice și electronice,

masa instrumentelor necesare controlului zborului

unde reprezintă numărul de piloți,

masa instrumentelor necesare controlului motorului

devizul de mase pentru echipamentele electronice conține:

masa sistemului de radiolocație

.058 ,

masa sistemului de navigație Doppler

,

masa sistemului de navigație inerțială

,

masa sistemului de contraacțiune radio

,

astfel încât masa sistemului electronic va fi în total ,

unde reprezintă volumele respectivelor aparate în ;

masa instalațiilor electrice

masa sistemului de oxigen

3.4.2 Centrajul avionului

Aripa echivalenta:

Aripa echivalentă este aripa dreptunghiulară cu aceeași suprafață și cu aceeași coeficienți aerodinamici ca ai aripii reale, având deci aceleași efecte asupra aparatului ca aripa reală.

Coarda aripii echivalente este chiar coarda medie aerodinamică CMA, iar focarul acesteia trebuie să corespundă cu focarul aripii reale.

CMA=* sau

CMA=*c0*

CMA=*1,5* =1363 mm

r=

r==1,41

Unde

C0 – coarda la încastrare:1500 mm

Ce – coarda la extremitate:1060 mm

r- raportul de trapezoidalitate: 1,41

b – anvergura: 18.44 m

S – suprafața aripii: 11 m2;

C(y) – coarda aripii reale variabilă pe y.

Pentru a asigura o stabilitate statică bună a avionului trebuie ca:

h=*100%(20…35)%

unde:

XCG – centrul de greutate al avionului;

XA – distanța de la bordul avionului până la bordul de atac al aripii echivalente.

Determinarea poziției centrului de greutate al fuselajului

O jumătate din fuselaj se împarte în n figuri geometrice (datorită simetriei fuselajului față de axa Ox). Se calculează ariile Sifus unde i=1,n (n- numărul suprafețelor considerate) cu ajutorul formulelor matematice cunoscute.

n=3

Sf1=25*15=375 mm2

Sf2=(5*25)/2=62.5 mm2

Sf3=20*10=200 mm2

Sf4=(10*50)/2=250 mm2

Coeficientul de proporționalitate f:

f=

f==0.029

Se calculează masele figurilor geometrice cu relația:

mifus=f*Sifus

m1fus=0.029*375=10.875 kg

m2fus=0.029*62.5=1.85 kg

m3fus=0.029*250=7.25 kg

m4fus =0.029*200=5.8 kg

Se calculează poziția centrului de greutate a fiecărei figuri geometrice cu relația:

XCGifus=kl*XCGifus(măsurat)

XCG1fus=66*10=666 mm

XCG2fus=66*17=1122 mm

XCG3fus=66*35=2310 mm

XCG4fus =66*60=3960 mm

Se calculează poziția centrului de greutate al fuselajului:

XCGfus=

XCGfus=mm=1902 mm

Determinarea poziției centrului de greutate al aripii

Se împarte aripa în p figuri geometrice. Se calculează ariile Siaripă unde i=1,p(p-nr suprafețelor considerate). Se definește coeficientul de proporționalitatea:

a=

a==0,033

Sa1=16*55=880 mm2

Sa2=3*16=48 mm2

Sa3 =(5*57)/2=142.5 mm2

miaripă=a*Siaripă

m1aripă=0.033*880=29.04 kg

m2aripă=0.033*48=1.584 kg

m3aripă = 0.033*142.5= 4.703 kg

Se calculează poziția centrului de greutate a fiecărei figuri geometrice cu relația:

XCGiaripă=kl*XCGiaripă(măsurat)

Kl=63

XCG1aripă=63*34=2142 mm

XCG2aripă=63*35= 2205 mm

XCG3aripă =63*44=2772mm

Se calculează poziția centrului de greutate a aripii:

XCGaripă=

XCGaripă=2292 mm

Determinarea centrului de greutate al ampenajelor

Modul de calcul este asemanator cu cel al aripii. Pozitia centrului de greutate al ampenajului vertical se determina considerand vederea laterala a avionului, iar pentru ampenajul orizontal, vederea de sus.

Ampenaj Orizontal:

a0=

a0==0.038

Sa01=(5*20)/2=50 mm2

Sa02 =20*10=200 mm2

mia0=a0*Sia0

m1a0=0.038*50=1.9 kg

m2a0 = 0.038*200=7.6 kg

Se calculează poziția centrului de greutate a fiecărei figuri geometrice cu relația:

XCGiaao=kl*XCgia0(măsurat)

Kl=73

XCG1ao=73*80=5840 mm

XCG2ao=73*86=6278 mm

Se calculează poziția centrului de greutate a ampenajului orizontal:

XCGao=

XCGao=6190 mm

Ampenaj Vertical:

av=

av==0.032

Sav1=(10*18)/2=90 mm2

Sav2 =10*20=200 mm2

miav=av*Siav

m1a0=0.032*90=2.88 kg

m2av =0.032*200=6.4 kg

Se calculează poziția centrului de greutate a fiecărei figuri geometrice cu relația:

XCGiaao=kl*XCgia0(măsurat)

Kl=73

XCG1av=73*71=5183 mm

XCG2av=73*79=5548 mm

Se calculează poziția centrului de greutate a ampenajului:

XCGav=

XCGav=5435 mm

Centrul de greutate al ampenajelor:

Pozițiile centrelor de masă pentru restul componentelor avionului (tren de aterizare, motoare etc.) se estimează pe desenul avionului, se marchează și se măsoară cu rigla abscisa corespunzătoare.

Centrul de greutate al aeronavei pe fiecare direcție se calculează în funcție de coordonata fiecărei componente pe fiecare direcție, dar și în funcție de greutate, după relația:

în care: – este masa elemntului i,

– este abscisa centrului de masă al elementului respectiv.

]

Pentru ca stabilitatea statică a avionului să se afle în limite acceptabile este nevoie ca centrul de masă al avionului să se găsească în spatele bordului de atac al aripii echivalente, la o distanță relativă h , dată de relația

XCG față XGc spate

Design preliminar aeronava. Model 3D avion

Modelul avionului a fost realizat în SolidWorks 2014 și prezintă:

• Aripă trapezoidală

• Tren de aterizare triciclu

Etapele construirii modelului virtual:

Fig.4.1 Forma generală a fuselajului

Fig.4.2 Crearea aripilor și a ampenajelor

Fig.4.3 Crearea trenului de aterizare și a elicei

Proiectare suport motor

5.1 Proiectarea suportului motor

Suportul motor s-a realiazat cu ajutorul soft-ul SolidWorks.

Fig.5.1 Suportul motor

Stabilirea anvelopei de zbor

Diagrama de manevră

Factorii de sarcină :

n1=6 n2=-3

Determinarea vitezelor de calcul:

m=473 kg

g=9.81

ρ=1.225

S=11

Czmax=1.5

G=m * g = 4640.13 N

VS1 = = 21.427

Determinarea vitezei minime :

czmax=1.35

VS2 = =22.586

Viteza de manevră:

VAmin=6.79*=109.064

czmax=1.5

VA==52.486

Viteza minimă de croazieră:

VCmin=7.69*=123.52

VC=220 viteza de croazieră

VH=67.77

Viteza minimă de picaj :

VDmin=10.86*knots =89 m/s

VDmin≤1.4 *

174.437≤217.295

Pentru punctul G avem:

n2=-3

cz=-1.35

VG== 39.121

Diagrama de rafală

ce=1.06 m

co=1.5 m

r=

a=0.49

U=15.24

ρ=1.225

g=9.81

m=473 kg

M=297 kg

S= 11

Pentru avionul gol m=297 g

Pentru avionul cu masa maximă la decolare, m=473 kg

Pentru U=7.62

M=297 kg

V=48.45

Pentru m=473 kg

5.4 Cazurile de calcul pentru suportul motor

CAZUL I

TRACȚIUNEA

factorul de sarcină pozitiv

M=473 kg greutatea maximă a avionului

g =9.81

G = m* g= 4630.32 N greutatea maximă a avionului

ρ =1.225 kg /m3

S =11 suprafața aripii

coeficient maxim de portanță al avionului

Η=0.7 randamentul elicei

P =80 CP puterea motorului

n = 75/100 *na= 4.5 factorul utilizat

CUPLUL REACTIV AL ELICEI

K= 2 factor care depinde de nr. de cilindrii

c = 1.5 coeficient de siguranță

Nr= 5800 rp turația

FORȚA VERTICALĂ N1

Gm=60 kg greutate motor

Ge= g*4,5 = 44,145 greutate elice

G1 = Gm+ Ge= 104.145 greutatea totală

CAZUL II

TRACȚIUNEA T2

Va= 52.486

CUPLUL C2

c2 = c1 =29.636

FORȚA VERTICALĂ N2

CAZUL III

FORȚA VERTICALĂ N3

FORȚA LATERALĂ

= 312,435 kg*f

CAZUL IV (în resursa motorului oprit)

5.4 Analiza suportului motor utilizând FEM (Analiza statică.Modurile proprii de vibrații.)

În zona de prindere pe avion suportul este încastrat, iar în zona de prindere a motorului pe suport s-au introdus forțele N,T,L,C.

CAZUL I

N=6896.13 N

T=4899.89

C=29.63

Forța

Momentul

Rezultate obținute în urma analizei

Total deformation

Maximum Principal Stess

Tensiunea maximă de compresiune este de 51.413 Mpa. Zonele marcate cu roșu, roșu-galben sunt zonele cele mai dispuse la întindere.

CAZUL II

N=9194,96 N

T=7418,34 N

C=29.63

Total Deformation

Deformațiile maxime sunt de 2.7138 mm în zonele colorate cu roșu.

Maximum Principal Stress

Tensiunea maximă de compresiune este de 82.937 Mpa. Zonele marcate cu roșu, roșu-galben sunt zonele cele mai dispuse la întindere.

CAZUL III

N=1532 N

L=3064 N

Total Deformation

Deformația maxima este de 3.5466 mm.

Maximul Principal Stress

Tensiunea maximă de compresiune este de 103.4 Mpa. Zonele marcate cu roșu, roșu-galben sunt zonele cele mai dispuse la întindere.

CAZUL IV

N=9165.53

Total Deformation

Deformația maxima 18.288 mm.

Maximum Principal Stress

Tensiunea maxima de 572.73 MPa

Partea II. ASPECTE TEHNOLOGICE

Mentenanța sistemelor aeronautice.

Exploatarea unei aeronavei impune operațiuni de întreținere cu scopul de a menține caracteristicile aeronavei (performanțe, integritate, fiabilitate), de a menține aptitudinea de zbor și disponibilitatea tehnică. Ca orice material sau sistem, aeronava suferă în timpul exploatării sale un proces de degradare. Operațiunile de întreținere au scopul de a menține caracteristicile și parametrii inițiali ai aeronavei, de a menține așa-numita aptitudine de zbor sau stare de navigabilitate. Operațiunile de întreținere pot fi: inspecții, verificări, înlocuiri, modificări, reparații etc.

Operațiunile de întreținere sunt impuse de:

-Autoritățile aeronautice prin regulamente – acestea impun ca siguranța zborului să fie menținută pe toată durata vieții operaționale. Această cerință este realizată printr-un program de întreținere care are scopul de a confirma aptitudinea de zbor (starea de navigabilitate) a aeronavei.

– Criteriile economice: rentabilizarea investiției în cumpărarea și utilizarea aeronavelor necesită o utilizare intensă pe durata de exploatare a acestora. Aceasta presupune o disponibilitate tehnică maximă a aeronavei.

În altă ordine de idei, rolul operațiunilor de întreținere pentru o aeronavă este legat de trei concepte:

a) SIGURANTA (SECURITATEA) zborului – exigență legislativă: Aeronava trebuie să își păstreze pe durata vieții operaționale caracteristicile definite și aprobate în timpul certificării/omologarii sale (performanțe, domeniu de zbor, integritatea structurii și a sistemelor

de propulsie, disponibilitatea sistemelor de bord și a echipamentelor). Acest obiectiv de sigurață este exprimat sub forma unei probabilități de producere a accidentelor: se impune ca probabilitatea unui accident catastrofic sa fie mai mică de 10-7 – 10-6/ora de zbor (un accident grav la >1.000.000 ore de zbor).Siguranța exploatării aeronavei constituie și o exigență comercială deoarece un accident sau eveniment grav poate dăuna imaginii unui produs aeronautic.

Costurile de operare (exploatare) sunt formate din:

1. Costurile directe de operare (DOC – Direct Operating Costs), care depind de numărul de ore de zbor și se raportează la ora de zbor:

– manopera de întreținere (manopera totală de întreținere pe durata de exploatareraportata la nr. ore de zbor = valoare manoperă/ora de zbor)

– piesele de schimb (valoarea totală pe durata de exploatare raportată la nr. totalde ore de zbor = valoare piese/ora de zbor)

– consum combustibil/ora de zbor

2. Costuri indirecte de operare – nu depind de nr. ore de zbor:

– deprecierea anuală = amortizarea anuală a investiției

– asigurarea (față de terți + tip “CASCO”): 3 – 4 % din valoarea aeronavei

– salariile personalului navigant

– taxe de aterizare și navigație

Nivele de întreținere

– Nivelul 1 sau O (Operational): inspecții zilnice (înainte de zbor, după ultimul zbor al zilei), înlocuiri de echipamente și teste funcționale simple, întreținere de mică amploare. Acest nivel presupune imobilizări ale aeronavei pentru scurt timp, de la câteva minute la câteva zile.

– Nivelul 2 sau I (Intermediate): întreținere efectuată în hangare cu inspecția tuturor sistemelor aeronavei, verificări funcționale, remedieri simple, înlocuiri de componente modulare etc. Presupune imobilizarea aeronavei un interval de timp mai mare, de la câteva zile la săptămâni.

– Nivelul 3 sau D (Depot): revizii majore ale componentelor aeronavei (structură, motoare, ansamble mecanice, echipamente hidraulice sau electrice, tren de aterizare etc.) ce se realizează în ateliere specializate.

Mentenanța reprezintă totalitatea activităților depuse de compartimente specializate din cadrul unei organizații pentru asigurarea funcționării sistemului la un grad cât mai ridicat. Prin activități se pot înțelege atât operațiile de întreținere a utilajelor sau SDV – urilor existente, cât și crearea de obiective, SDV – uri noi menite să asigure funcționarea normală sau dezvoltarea sistemului. Cea mai importantă sarcină a mentenanței este de asigura disponibilitatea echipamentelor pe termen lung.

Mentenanța se împarte în două mari categorii (fig. 4.1). Acestea sunt:

Mentenanță preventivă;

Mentenanță corectivă.

Fig. 6.1 Tipuri de mentenanță

Mentenanța preventivă are ca obiect reducerea probabilităților de defectare sau degradare a unui element component din cadrul unui aparat de zbor. La rândul său, aceasta se împarte în:

Mentenanța sistematică, realizată prin activități de întreținere, reparații curente și reparații capitale, constituite într-un plan tehnic normat de intervenții, specific fiecărui tip de element în parte;

Mentenanța condițională, care este mentenanța realizată prin intermediul paramterilor de uzură ai elementelor sau subansamblelor cheie, prin intermediul unor instrumente specifice (analizoare de uzură, de vibrații, de ulei), urmând ca intervențiile de mentenanță să fie realizate înainte de apariția defectului;

Mentenanța previzionară, care reprezintă mentenanța preventivă subordonată analizei de evoluție urmărită de parametrii semnificativi ai degradării elementului, ce permite întârzierea și planificarea intervențiilor.

Mentenanța corectivă reprezintă ansamblul de activități realizate după defectarea unui element sau după degradarea sa. Aceste activități constă în localizarea defectelor și diagnosticul acestora, repunerea în funcțiune cu sau fără modificări și controlul bunei funcționări. La rândul ei, mentenața corectivă se împarte în:

Mentenanță curativă, care înglobează activități de reparație, modificări sau amenajări, care au ca obiect suprimarea defecțiunilor;

Mentenanță paliativă (paleativă): se apelează în mod curent la depanare; este constituită din acțiuni cu caracter provizoriu, care trebuie urmate de acțiuni curative.

În funcție de modul în care se efectuează, mentenanța se poate împărți în:

Mentenanță la timp limită;

Mentenanță după stare;

Mentenanță în funcție de comportarea în utilizare.

Mentenanța la timp limită (T.L.; în engleză H.T. = „Hard Time”) – un element constituie obiectul unei întrețineri la timp limită dacă acel element trebuie supus unei operațiuni de întreținere înainte de a atinge o limitare de timp. Această limitare în timp poate fi exprimată în ore de zbor, timp calendaristic sau număr de ciclii (număr de decolări – aterizări). Întreținerea T.L. este o întreținere programată.

Există două categorii de timp limită:

Timp limită între revizii: T.L.R. (în engleză T.B.O. = „Time Between Overhaul”) – elementul trebuie supus unor operațiuni de întreținere în ateliere specializate, în urma cărora elementului i se va conferi o nouă perioadă de exploatare, egală cu T.L.R. (perioada operațiunii de întreținere).

Timp limită de viață: T.L.V. (în engleză S.L.L = „Service Life Limit” sau O.T.L. = „Operational Time Limit”) – la atingerea T.L.V. elementul vizat este retras din exploatare (demontat) și înlocuit.

Documentele de întreținere (Manualele de întreținere) furnizate de constructor definesc toate elementele de pe aeronavă care se întrețin după conceptul T.L.

Mentenanță după stare (sau cu verificarea stării – V.S.; în engleză poartă denumirea O.C. = „On Condition”) – un element este întreținut după stare dacă este supus periodic (este întreținere programată) unor operațiuni de verificare (Check = CHK) a stării sale cu scopul de a controla evoluția anumitor procese de degradare, bine definite în prealabil (definirea caracteristicilor intrinseci susceptibile de a evolua: exemplu – regimul vibratoriu al unei transmisii mecanice/motor; dimensiunea unei fisuri în anumite zone de structură). După această operațiune de verificare a stării (Check), elementului i se acordă o nouă perioadă de utilizare, dacă eventualul fenomen de degradare nu a depășit, în evoluția sa, limita admisibilă.

Altfel spus, întreținerea V.S. constă în inspecția periodică (CHECK – întreținere programată) pentru a constata dacă elementul respectiv poate să rămână în exploatare. Scopul V.S. este de a înlocui elementul în cauză înainte de degradarea/pana funcțională.

Cele mai multe inspecții de tip Check pentru elementele supuse conceptului V.S. se fac prin demontări și măsurători. Pe aeronavele moderne există o serie de verificări care se fac prin:

Inspecții și control nedistructiv, fără ca elementul ăn cauză să fie demontat și fără desfacerea legăturilor/conexiunilor cu celelalte sisteme vecine (exemple: analiza spectometrică a uleiului, controlul bușoanelor magnetice, controlul endoscopic, ultrasunete, inspecții vizuale detaliate).

Utilizarea dispozitivelor de supraveghere („monitoring”) montate pe aeronavă. Aceste dispozitive reprezintă sisteme care achiziționează și prelucrează diferite informații capabile să caracterizeze fenomene de degradare evolutivă, definite în prealabil (exemplu: supravegherea temperaturilor și presiunilor de ulei, vibrații motor și transmisii mecanice).

Mentenanța în funcție de comportarea în utilizare (supravegherea comportării în exploatare; C.M. = „Condition Monitoring”) – un element constituie obiectul acestui tip de întreținere dacă este supus operațiunilor de întreținere după defectarea sa. Este vorba de elemente care nu afectează securitatea aeronavei prin defectarea lor. C.M. este o întreținere neprogramată și are rolul de a elimina întreținerea preventivă (programată) inutilă.

Concepte și organizarea întreținerii:

Sunt definite două concepte de întreținere:

– întreținerea DISCONTINUĂ și pe nivele.

– întreținerea CONTINUĂ.

Întreținerea discontinuă – regrupează toate operațiunile de întreținere programată sub forma unei inspecții a aeronavei caracterizată prin frecvență și prin amploarea lucrărilor prevăzute. Aceste inspecții ale aeronavei determină imobilizarea aeronavei pentru a putea executa operațiunile de întreținere. Regruparea operațiunilor de întreținere sub forma inspecțiilor conduce la definirea:

– inspecției zilnice;

– inspecției de bază (ciclului de bază);

– ciclului de întreținere principal.

Ansamblul acestor inspecții constituie ciclul de întreținere al aeronavei.

Întreținerea continuă – este o procedură modernă de întreținere care nu regrupează în prealabil operațiunile de întreținere programată. Imobilizările aeronavei sunt sistematic utilizate pentru a efectua operațiunile de întreținere. Întreținerea continuă este determinată de criteriile potențial maxim și disponibilitate, criterii care impun o întreținere cu imobilizări cât mai reduse. Putem enumera cele 4 forme succesive ale unei degradări:

– degradare potențială – elementul este susceptibil de a-și pierde caracteristicile funcționale.

– degradare admisibilă – degradare care se poate transforma în degradare funcțională într-un timp superior intervalului dintre 2 inspecții ale elementului afectat.

– degradarea limită – nu mai sunt satisfăcute condițiile de utilizare (limitări de utilizare) sau există riscul de a se transforma într-o degradare critică în timp mai mic decât intervalul de inspectare.

– degradare critică – nivelul de securitate este afectat.

Un element structural este susceptibil la degradare când condițiile de exploatare implică riscul de deteriorare a caracteristicilor sale. Prin condiții de exploatare înțelegem cauzele care pot fi originea degradării:

– modalitățile de protecție ale elementului structural

– mediul în care este exploatat

– materialul din care este constituit

– solicitările (mecanice, termice, etc.) la care elementul este supus.

Descrierea operațiilor de mentenanță ale unui avion ultraușor

7.1 Inspecția și reparația

Fiecare dintre inspecțiile sau reparațiile prezentate în manualul de întreținere specifică:

Instrumente speciale recomandate pentru îndeplinirea sarcinii, dacă este cazul

Părțile necesare pentru îndeplinirea sarcinii, dacă este cazul

Tipul întreținerii, linia greutatea

Nivelul de certificare necesar pentru îndeplinirea sarcinii, inspectorul proprietarul

Instrucțiuni detaliate și diagrame dacă este necesar pentru îndeplinirea sarcinii

Confirmarea prin semnătura pentru verificarea sarcinii a fost efectuată în mod corespunzător

7.2 Întreținerea și reparațiile liniei

Autorizarea efectuării

Titularul unui certificat de reparație cu o calificare de inspecție sau de întreținere este, în general, considerat nivelul minim de certificare pentru efectuarea întreținerii liniei de aeronavă. Exemplele enumerate mai jos nu sunt considerate restricții împotriva îndeplinirii unor astfel de sarcini de către un proprietar care este autorizat să îndeplinească această sarci

Sarcinile considerate ca întreținere de linie includ:

1. inspecția de 100 de ore,

2. inspecția anuală a condițiilor,

3. service-ul lichidelor,

4. îndepărtarea și înlocuirea componentelor pentru care instrucțiunile sunt furnizate în manualul de întreținere.

5. Repararea componentelor și a structurii pentru care instrucțiunile sunt furnizate în manualul de întreținere și care nu necesită o instruire specializată suplimentară.

6. Respectarea directivei atunci când reparatorul este listat ca persoană autorizată pentru a realiza lucrarea descrisă

7.3 Întreținere și reparații grele

Titularul unui mechanic certificat pentru aviație care a primit o instruire suplimentară specifică sarcinii pentru funcția care trebuie efectuată este, în general, considerată nivelul minim de certificare pentru întreținerea grea a aeronavelor .

Întreținerea grea include:

Scoaterea și înlocuirea componentelor pentru care instrucțiunile sunt furnizate în manualul de întreținere sau în instrucțiunile directivei de serviciu, cum ar fi: demontarea completă a motorului și reinstalarea în sprijinul reviziei motorului sau instalarea unui nou motor, înlocuirea cilindrilor de motor, a pistoanelor sau a ansamblurilor supapelor, cabluri / componente principale de control al zborului, ansambluri de aterizare.

Repararea componentelor pentru care instrucțiunile sunt furnizate în manualul de întreținere, reparațiile structurale ale componentelor sau ale structurii aeronavei , pentru care instrucțiunile sunt furnizate în manualul de întreținere

7.4 Revizia

Autorizarea exclusivă poate revizui sau poate autoriza reparația unei componente .

Revizia manuală

Pentru a efectua revizia unei aeronave sau a unei componente, este necesară un manual separat de revizie, în plus față de manualul de întreținere .

7.5 Alterări,modificări sau reparații majore

Orice alterări, modificări sau reparații majore efectuate la aeronavele, după încercarea inițială de proiectare și recepție a producției la standardele aplicabile, inspecția inițială a navigabilității și vânzarea către un consumator trebuie evaluate de producător în raport cu cerințele aplicabile și specificațiile de acceptare a producției, precum și condițiile de siguranță aerodinamică, structurală, electrică sau de zbor.

Nu se pot face modificări la nici o aeronavă, fără aprobarea scrisă prealabilă . Orice modificare efectuată fără aprobarea scrisă a producătorului, se va anula certificatul de navigabilitate al aeronavei.

Producatorul, poate autoriza o altă entitate aprobată de producător, să efectueze evaluarea unei modificări sau reparații majore, care va furniza o declarație scrisă că aeronava modificată va îndeplini încă cerințele specificației ASTM aplicabile și specificațiilor de performanță aplicabile după modificare.

7.6 Întreținerea și reparațiile liniei

Autorizarea efectuării

Titularul unui certificat de reparație cu o calificare de inspecție sau de întreținere este, în general, considerat nivelul minim de certificare pentru efectuarea întreținerii liniei de aeronavă. Exemplele enumerate mai jos nu sunt considerate restricții împotriva îndeplinirii unor astfel de sarcini de către un proprietar care este autorizat să îndeplinească această sarcină

Sarcinile considerate ca întreținere de linie includ:

1. inspecția de 100 de ore,

2. inspecția anuală a condițiilor,

3. service-ul lichidelor,

4. îndepărtarea și înlocuirea componentelor pentru care instrucțiunile sunt furnizate în manualul de întreținere.

5. Repararea componentelor și a structurii pentru care instrucțiunile sunt furnizate în manualul de întreținere și care nu necesită o instruire specializată suplimentară.

6. Respectarea directivei atunci când reparatorul este listat ca persoană autorizată pentru a realiza lucrarea descrisă

Inspecțiile

În conformitate cu regulamentele privind aviația, toate avioanele din categoria LSA trebuie să fie supuse unei inspecții complete la fiecare 12 luni calendaristice, în plus, la fiecare 100 de ore de funcționare atunci când sunt utilizate în scopuri comerciale.

Inspecțiile pot fi făcute la 25 ,100,200 sau 300 de ore de zbor.

Inspecția la 25 de ore de zbor

Inspectarea după fiecare 25 de ore de zbor se efectuează împreună cu schimbarea uleiului de motor și a filtrului de către proprietarul avionului dacă acesta este instruit pentru întreținerea avionului sau de către un inspector calificat , în urma unei liste de control periodice de inspecție de 25 de ore.

În cazul în care aeronava este utilizată pentru exploatare comercială, inspecția este efectuată de un personal aprobat de FAA. În caz contrar, este realizat în centrul de service al producătorului.

Lista de verificare la 25 de ore de zbor

Se spală ,se curață și se aspira avionul

Se examinează întreaga suprafață exterioară a aeronavei pentru a se vedea eventualele deteriorări sau deformări

Se examinează toate suprafețele de control

Se verifică,roțile,anvelopele și frânele

Se scoate și se verifică carcasa motorului pentru eventualele semne de deteriorare la calduă, scurgeri sau fisuri

Se verifică toată documentația de la bordul aeronavei

Inspecția anuală și întreținerea la 100 de ore de zbor

Dacă avionul este utilizat pentru operațiuni comerciale, inspecția anuală si întreținerea la 100 de ore sunt efectuate de un personal aprobat de FAA. În caz contrar, este realizat în centrul de service al producătorului.

Dacă avionul nu este utilizat pentru operațiuni comerciale, inspecția este efectuată de către proprietarul avionului dacă este instruit. În caz contrar, este realizat în centrul de service al producătorului

Procedura de întreținere presupune:

Inspecții de întreținere după 100 de ore de zbor.

Inspectarea atentă a corpului aeronavei și repararea daunelor mici.

Inspectarea geamului cabinei și a interiorului acesteia.

Inspectarea direcției, pentru eventualele deformări și reglaje ocazionale.

Inspectarea și service-ul pe motor conform producătorului motorului.

Inspectarea și service-ul pe elice conform producătorului elicei.

Se schimbă filtrul de ulei și uleiul.

Se face testul de zbor .

Lista de verificare a condițiilor inpecției anuale

1.Motorul

Se scoate și se verifică carcasa motorului pentru semne de deterioarare ,scurgeri sau fisuri

Se verifică nivelul lichidului de frână

Se verifică și se curăță filtrele de aer

Se verifică instalația de combustibil,furtunurile,pompele și racordurile

Se schimbă filtrul de ulei și uleiul și se trimite o probă de ulei pentru analiză

Se verifică șuruburile suportului motor

Se verifică elementele necesare așa cum se arată in documentele tehnice ale motorului Rotax.

2.Elice

Se verifică elicele pentru eventuale zgârieturi

Se verifică șuruburile pentru coroziune

Se verifică elementele de inspecție specificate în documentele tehnice ale producătorului elicei

Se verifică dispozitivul rotativ

Se verifică butucul pentru coroziune

3.Sistemul de combustibil

Se golesc rezervoarele de combustibil

Se scoate și se curață filtru de combustibil

Se verifică funcționarea și starea pompelor de combustibil și a furtunurilor din rezervor la motor

Se verifică starea furtunului si atașamentelor carburatorului

4.Tren de aterizare

Se verifică starea trenului de aterizare și a punctelor de prindere pentru fisuri si deteriorări

Se scoate roata din ax pentru a se verifica rulmenții și lubrifianții

Se verifică starea ,uzura si umflarea pneurilor

Se ferifică starea discului de frână pentru eventuale fisuri sau deteriorări la caldură

Se verifică funcționarea frânei

Se verifică scurgerea lichidului de frână și se completează după cum este necesar

Inspecția la 200 de ore de zbor

Această inspecție se va face la fiecare 200 de ore de zbor dacă se efectuează operațiuni comerciale.

Cu excepția schimbării bujiilor, schimbarea lichidului de răcire, inspecția și întreținerea sunt aceleași ca la inspecția de 100 de ore.

Inspecția și mentenanța includ:

Inspectarea după 100 de ore

Demontarea elicei

Inspectarea construcției

Inspectarea interiorului corpului și a cabinei

Inspecția exterioară a întregului corp de aeronavă

Inspectarea componentelor direcției

Înlocuirea pieselor

Un test de zbor efectuat de către pilot

Mentenanța componentelor unui avion ultraușor

8.1 Instalarea aripilor

Pentru a instala aripile este nevoie de două sau trei persoane. Dacă se instalează o aripă înlocuită sau o aripă reparată se contactează producătorul sau un distribuitor autorizat pentru instrucțiunile de instalare a aripilor.

Îndepartarea aripilor:

Se scurge tot combustibilul din rezervoare și conductele de combustibil. Procesul de

drenarea a aeronavei ar trebui să fie efectuat într-o zonă ventilată cu măsuri de prevenire a incendiilor

Restul procesului de îndepărtare a aripilor merge în sens invers față de instalarea aripilor.

În timpul îndepărtării aripilor, se produc indicații ale părților interschimbabile, deci atunci când

asamblarea ulterioară a fost asamblată în poziția corectă .

8.2 Ampenjele

8.2.1 Instalarea ampenajului orizontal

Pentru instalarea ampenajului orizontal sunt necesare doua persone.

Fig.8.1 Ampenajul orizontal

Lista de verificare a instalării ampenajului orizontal:

1) Parcarea aeronavei. Înainte de instalare, se așez[ avionul pe frâna de mână și se scoate orice obstacol din partea din spate a fuselajului.

2) Lubrifierea. Se lubrifiază toate balamalele metalice principale și din spate cu grăsime din plastic înainte de a conecta: Șuruburile principale ale balamalelor, carterul principal al balamalei, carcasa balamalei spate și șurubul de pe mecanismul elevator.

3) Ansamblu ampenajului orizontal. Se pune coada orizontală cu carcasele principale pe știfturile balamalelor principale al elevatorului situate în partea din spate a fuselajului. Apoi se împinge coada orizontală spre fața de oprire de pe știfturile balamalelor principale.

Fig.8.2

4) Balamale posterioare orizontale spate. Se fixează coada orizontală a fuselajului cu șurubul M8 și șaiba de stabilizare pentru pană. Se Fixează șurubul prin firul de siguranță din oțel inoxidabil având diametrul de 0,032inch .

5)Se conectează maneta de tăiere a tălpii cu urechea de umplere a elevatorului,și se

Utilizează șuruburi M3 x si piulițe noi cu auto-blocareVM3.

Fig 8.3 Montarea elevatorului

8.2.2 Instalarea ampenajului vertical

8.3 Trenul de aterizare

8.3.1 Trenul de aterizare de bot

Montare ansamblu furcă

Pentru a instala atașamentul superior este nevoie de o persoană

Asamblare furcă

Lista de verificare a instalării:

Ungere: Se unge cu lubrefiantul din plastic Mogul G3 partea inferioară a piciorușului pentru transmisei sub atașamentul inferior.

În tubul pentru atașarea furcii se introduce distanțierul cilindrului și arcul din oțel.

Montare ansamblu furcă: Ansamblu de furcă cu roată dințată și cu tub

Fig.8.4 Montare furcă

Ansamblul roților principale

Pentru montarea ansamblului roții principale sunt necesare două persoane.

Fig. 8.5 Roată principal

8.4 Motorul

Fig 8.6 Motor Rotax

Pentru inspecția și întreținerea motorului trebuie utilizat manualul original Rotax care este livrat împreună cu aeronava:

1) Manualul de utilizare pentru motorul ROTAX 912

2) Documentația pentru motoarele de avion ROTAX (CD-ROM)

3) Instrucțiuni de service ROTAX

4) Scrisoare de serviciu ROTAX,condiții de garanție pentru tipurile de motoare ROTAX 912

Producătorul propune inspecții pentru motor după 25,100 de ore de zbor ,respectiv la inspecțiile anuale.Inspecțiile la fiecare 25 de ore de funționare sunt combinate cu schimbarea filtrului de ulei ,respectiv schimbarea uleiului.

După fiecare schimb de filtre,se efectuează tăierea vechiul filtru, se desface și se va examina foarte atent .

Se va lua o probă de ulei la fiecare schimbare și se va face o analiză pentru a păstra sănătatea excelentă a motorului.

Pentru a menține un motor sigur,reparațiile se vor efectua numai de către producător sau de către un tehnician autorizat.

Toate piesele din cauciuc ale motorului trebuie schimbate după 5 ani de la data fabricării deoarece durata de viață a pieselor din cauciuc nu se încadrează la inspecția vizuală.

9. Concluzii

În urma calculelor și a analizelor realizate cu ajutorul programului Ansys se pot trage cateva concluzii generale.

S-a proiectat un avion de acrobație cu doua locuri,din materiale compozite,care are un motor tip Rotax.Avionul are aripi trapezoidale joase,un tren de aterizare triciclu.

Ca materiale pentru construcție s-au foloit materiale compozite,precum fibra de carbon,fibra de sticlă și rășina epoxidică ,care sunt cele mai utilizate în industria aerospațială,deoarece utilizarea lor în structura avionului reduce considerabil greutatea acestuia comparativ cu varianta clasică din aluminiu.

Printre avantajele folosirii materialelor compozite în proiectarea avionului ultraușor se mai regăsesc:

rezistență mai mare la tracțiune

Durabilitate ridicată

Avionul ultraușor de acrobație s-a proiectat dupa modelul avionului TL 2000 Sting Sport.

În capitolul “ Analiza suportului motor utilizând FEM (Analiza statică.Modurile proprii de vibrații.) “ este prezentată analiza suportului motor al avionului, pentru care s-au calculat Tracțiunea,Cuplul reactiv al elicei și Forța verticală.

Bibliografie

http://www.scrigroup.com/tehnologie/aeronautica/Clasificarea-aeronavelor85262.php

http://sting.aero/wp-content/uploads/2017/03/konstrukce.jpg

Manualulul de mentenanta Tl 2000 S4 sting

Manualul de mentenanta Tl 2000 Sting Sport

https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_fibers

http://www.tl-ultralight.cz/file/edee/2014/06/konstrukce.jpg

https://facutinromania.files.wordpress.com/2013/01/fimg0088m034f015.jpg

https://www.easa.europa.eu/certification-specifications/cs-vla-very-light-aeroplanes

http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=naca2412-il

UDROIU, R., Materiale compozite. Tehnologii si aplicații in aviație, Editura Universității „Transilvania” din Brasov, 2006

PREOTU, O., Calculul și construcția avionului, Editura Tehnică, București, 2001

ZAHARIA, S.M. – Notite de curs, Calculul si proiectarea structurilor aeronautice