Performanse leta i planiranje - pilotschool.rs · Ultralight pilot school „MAG-plastic“ Performanse leta i planiranje 3 T25 STABILNOST AVIONA Stabilnost aviona je njegova osobina

Pripremljeno za pilote ultralakih vazduhoplovaULA aviona

Autor : Hudomal Franc ULAPL, CPL (A) , FI

2012

PERFORMANSE LETA I PLANIRANJE

Ultralight pilot school „MAG-plastic“

Performanse leta i planiranje 1

PERFORMANSE LETA

I PLANIRANJE

(Mehanika leta)

Sadržaj

T-24. Aerodinamičke sile i odnosi ........................................................................02 T-25. Stabilnost ....................................................................................................03 T-26. Vrste kretanja..............................................................................................05 T-27. Režim horizontalnog leta ............................................................................06 T-28. Režim penjanja ...........................................................................................08 T-29. Režim spuštanja ..........................................................................................09 T-30. Zaokret........................................................................................................10 T-31. Poletanje .....................................................................................................12 T-32. Sletanje .......................................................................................................14 T-33. Klizanje ......................................................................................................18 T-34. Prevučeni let i svaljivanje ...........................................................................19 T-35. Kovit...........................................................................................................21



T24 AERODINAMIČKE SILE I NJIHOVI ODNOSI

Osnovne aerodinamičke sile krila i aviona predstavljaju sila uzgona Rz i sila otpora Rx. Pored ovih sila na avion u letu deluju i težina aviona Ga, kao i vućna (ili potisna) sila elise T. Ove četri sile predstavljaju osnov za razumevanje i analizu svih kretanja ili ponašanja aviona u letu. Pri tome, radi lakšeg razumevanja smatramo da se položaj težišta CT i centar potiska CP poklapaju.

Promena u vrednosti neke od ove četri sila ima za posledicu promenu stanja aviona. Kažemo da dolazi do promene vrste kretanja aviona, do promene režima leta ili pak izvoñenja odreñenog manevra aviona.

Promene sila vrše se pomoću komandi aviona i motora ili promenom konfiguracije aviona (izvlaćenje-uvlaćenje zakrilaca, pretkrilaca ili vazdušnih kočnica). Pilot u toku leta može da menja vrednost sile uzgona krila Rz, silu otpora aviona Rx i vućnu silu motora T. Upotrebom krmila visine menja se aerodinamička sila repa Rzr koja preko kraka L stvara odreñeni momenat zakretanja aviona oko poprečne ose (Y-ose) i time utiće na promenu položaja aviona u uzdužnom smislu. Promena položaja aviona u poprečnom smislu vrše se upotrebom krilaca, ćime dolazi do pomeranja CP duž poprečne ose (Y-ose). Nova - pomerena rezultanta sile uzgona Rz

preko tako nastalog kraka L stvara momenat valjanja (naginjanja) oko težišta aviona, odnosno oko uzdužne ose (X-osa). Intenzitet valjanja zavisi od veličine kraka L i razlike sile uzgona (∆Rz) na levom i desnom krilu. Zakretanje aviona oko vertikalne (Z-ose) vrši se upotrebom krmila pravca. Sila uzgona vertikalnog repa Rzv stvara momenat (Mz=Rzk L) oko centra težišta aviona, čime dolazi do zakretanja nosa aviona u jednu od strana. Upotreba ove komande aviona je specifična i pre svega služi otklanjanju tendencija (momenata) u smislu klizanja ili nepotrebnog skretanja aviona (sekundarni odgovor aviona), a u cilju održavanja potrebne koordinacije leta. Ravnoteža aviona Pri održavanju nepromenjenih elemenata leta (ili režima) ove se četri sile nalaze u ravnoteži. Pod ravnotežom podrazumevamo takvo stanje aviona kada je razlika momenata oko odgovarajuće ose ravna nuli. Razlikujemo uzdužnu, poprečnu i ravnotežu po pravcu.



T25 STABILNOST AVIONA

Stabilnost aviona je njegova osobina da sam, bez pomoći pilota, uspostavi kratkotrajno narušenu ravnotežu. Dok statička stabilnost govori o posedovanju ili neposedovanju potrebnog nivoa stabilnosti, dinamička stabilnost detaljnije odreñuje način vraćanja (ili nevraćanja) aviona u uslove pre uznemirenja. Ponašanje aviona nakon namernog ili nenamernog uznemirenja nazivamo “odgovor aviona” ili kretanje aviona u odgovoru. Oko svake od tri osa avion može biti :

• Stabilan ukoliko ima tendenciju povratka u početni položaj (ili početno stanje) bez pomoći pilota

• Nestabilan ukoliko ima tendenciju udaljavanja od početnog položaja,tj ukoliko nakon uznemirenja nastavlja započeti trend kretanja

• Neutralan ukoliko ostaje u položaju izazvanom uznemirenjem, tj. pokazuje tendenciju “indiferentnosti”

Razlikujemo tri vrste ili oblika stabilnosti aviona:

• uzdužna stabilnost

• poprečna stabilnost

• stabilnost po pravcu (putna stabilnost) Potreban nivo uzdužne stabilnosti omogućava horizontalni stabilizator. Tajna njegove uloge (uobićajeno je upotrebljen simetričan aeroprofil) jeste odreñena udaljenost od centra težišta što mu obezbeñuje potreban umirujući efekat. Konstrukciono gledano - horizontalni stabilizator se uvek podešava na manji napadni ugao u odnosu na glavno krilo, tako da pri svakom uznemirenju (promeni položaja) dolazi do istovetne promene napadnog ugla na obe uzgonske površine, ali je pri tome smanjenje odnosno povećanje uzgona na repu veće. Zbog toga avion poseduje tendenciju povratka u prethodno stanje ili uslov leta. Zadovoljavajući nivo poprečne stabilnosti aviona uglavnom se kod malih aviona obezbeñuje na dva načina. Prvi je primena dijedra krila (zakošenost krila na gore), a drugi podizanje krila iznad centra težista (“visokokrilac”). Ukoliko uznemirenje prouzrokuje naginjanje aviona, uzgon R i težina G više nisu jednaki i u osi. To prouzrokuje klizanje aviona u pravcu spuštenog krila. Pri tome struja vazduha opstrujava spušteno krilo pod većim napadnim uglom u odnosu na podignuto krilo. Istovremeno deo podignutog krila zasenjen je trupom aviona, što ima za posledicu postojanje više uzgona na donjem krilu i pojavu tendencije vraćanja krila u ravnotežni položaj (položaj pre uznemirenja).



U slučaju visokokrilca ili spuštenog težišta pri pojavi klizanja nakon uznemirenja (valjanja ili naginjanja) takoñe dolazi do umirujućeg efekta koje teži vraćanju aviona u prvobitni položaj ″bez nagiba″. Zadovoljavajući nivo stabilnosti aviona po pravcu (tendencija vraćanja u pravac leta - vektor brzine) uglavnom se obezbeñuje postavljanjem vertikalne površine iza centra težišta aviona. Što je veći momenat uznemirenja koji teži skretanju aviona od početnog pravca - to je jača tendencija vraćanja aviona u početno stanje (stanje bez klizanja). Avion sa kratkim trupom, prema tome, zahteva veću vertikalnu površinu od onog sa dužim trupom gde manji rep proizvodi isti momenat zakretanja oko težišta. Radi udobnosti upravljanja - avion mora posedovati odgovarajući nivo stabilnosti. On mora biti dovoljno stabilan oko sve tri ose. Medutim to nije moguće postići u poželjnom obliku za sve uslove u kojima se avion može naći u letu. Ukoliko je avion dovoljno stabilan za odreñeni uslov - možda će biti previše stabilan u nekom drugom položaju. Posledica toga je otežano upravljanje i potreba za ulaganjem prekomernih sila Fp za promenu položaja aviona prema želji pilota! Previše putne stabilnosti, recimo, degradiraće poprečnu stabilnost i prouzrokovati takozvanu spiralnu nestabilnost aviona... Prosto smanjivanje vertikalne površine pa opet neće imati za posledicu održanje njene efikasnosti pri vršenju osnovnog zadatka aviona. Pitanje stabilnosti i upravljivosti aviona je uvek kompromisno rešenje i zahteva mnogo umešnosti od konstruktora aviona. Tek ispitivanjima aviona u letu moguće je dati konačnu ocenu ili izvršiti potrebna doterivanja ili izmene kako bi nivo svih stabilnosti bio prihvatljiv sa aspekta kategorije (namene) aviona i zadovoljavajuće lakoće upravljanja. Ovaj posao je donekle olakšan postojanjem svetskih Vazduhoplovnih standarda (FAR, JAR, MIL i drugi) koji tačno definišu sve vrednosti parametara stabilnosti (koji se u te svrhe mere), a klasificirani su prema vrsti (kategoriji) ili nameni aviona... Radi svega navedenog jasno je da je u praksi tako teško pronaći “idealan avion” za letenje..



T26 VRSTE KRETANJA

+------------------------------------+

| K R E T A N J E |

| A V I O N A |

+-----------------+------------------+

|

|

+-------------------+--------------------+

| |

+---------------+-------------+ +--------------+----------------+

| T R A N S L A T O R N O | | R O T A C I O N O |

+---------------+-------------+ +--------------+----------------+

| |

| |

+---------+-------+ +--------+---------+

| | | |

+------+--------+ +------+-------+ +--------+-------+ +--------+-------

+

+-+ PRAVOLINIJSKO | | KRIVOLINIJSKO+-+ | USTALJENO | | PROMENLJIVO

|

| +---------------+ +--------------+ | +--------+-------+ +--------+-------

+

| +---------------+ +--------------+ | | |

+-+ USTALJENO | | USTALJENO +-+ +--------+---------+

| +--------+------+ +-------+------+ | |

| +-------+-------+ +-------+------+ | |

| |Režim Hor.leta | | Hor. zaokret | | +-----------+ | +-----------+

| +-------+-------+ +-------+------+ | | oko X-ose +-+-+ oko X-ose |

| +-------+-------+ +-------+------+ | +-----------+ | +-----------+

| |Režim Penjanja | | Pen. zaokret | | +-----------+ | +-----------+

| +-------+-------+ +-------+------+ | | oko Y-ose +-+-+ oko Y-ose |

| +-------+-------+ +-------+------+ | +-----------+ | +-----------+

| |Režim spustanja| | Sniž zaokret | | +-----------+ | +-----------+

| +---------------+ +--------------+ | | oko Z-ose +-+-+ oko Z-ose |

| | +-----------+ +-----------+

| |

| +--------------+ +--------------+ |

+-+ PROMENLJIVO | | PROMENLJIVO +-+

+--------------+ +--------------+

+--------------+ +--------------+

| Poletanje | |Figur. letenje|

+--------------+ +--------------+

+--------------+ +--------------+

| Sletanje | |Neust.zaokret |

+--------------+ +--------------+

+--------------+

| Obrušavanje |

+--------------+

+--------------+

| Din.iskakanje&

+--------------+

+--------------+

| Ubrzanje |

+--------------+

+--------------+

| Usporenje |

+--------------+



T 27 HORIZONTALNI LET

Režim horizontalnog leta predstavlja ustaljeno pravolinijsko kretanje aviona u horizontalnoj ravni i bez nagiba (bez promene visine I bez skretanja aviona). Uslov za horizontalan let jeste da razlika svih sila i svih momenta bude jednaka nuli. Uzgon mora da bude ravan težini (Rz=G), a vućna sila jednaka čeonom otporu aviona (Rx= T).

Karakteristike horizontalnog leta 2 • G Cx Pp • V V = ------------------ Tp = --------- (kg) Np = ------------- (KS) Cz • S • ρ Cz 75

Krivulja peno za vućnu silu

� Napadni ugao najbolje finese (αnf) za brzinu najvećeg doleta (Vnd) sa najmanjom potrebnom vućnom silom

� Ekonomični napadni ugao (αe) za brzinu najdužeg trajanja leta (Vnt)

� Kritični napadni ugao (αkr) za minimal-nu brzinu horizontalnog leta (Vmin)

� Višak vućne sile (∆T) - najveći je na

ekonomičnom napadnom uglu (αe) � Brzina krstarenja (Vkr) � Potrebna snaga za horizontalni let (Pp) � Raspoloživa snaga (Pr)



S obzirom na karakteristike kretanja i neka ponašanja aviona (koja značajno utiću na način upravljanja) razlikujemo dva režima horizontalnog leta. Nazivamo ih Prvi i Drugi režim horizontalnog leta. Prvi režim horizontalnog leta Obuhvata napadne uglove od ααααmin do ααααe, odnosno područje brzina od Vmax do Vnt. Režim se odlikuje sledećim:

� manjim napadnim uglovima α � većim brzinama � većom (boljom) stabilnosću i pokretljivošću aviona � avion normalno menja režim pri otklonu krmila visine (na i od sebe)

Drugi režim horizontalnog leta

Obuhvata let na napadnim uglovima krila od ααααe do ααααkr, odnosno područje brzina od Vnt do minimalne brzine horizontalnog leta (Vmin). Osnovne karakteristike režima su:

� veći napadni uglovi krila α � manja brzina leta aviona � manja (slabija) stabilnost i pokretljivost aviona � avion obrnuto menja režim pri otklonu krmila visine (na i od sebe) � neracionalna potrošnja goriva (povećani režimi rada motora)

Promena težine aviona značajno utiće na promenu brzine leta, napadni ugao krila i potrebnu vućnu silu za horizontalan let. U praksi se uzima da povećanje težine za 1% povećava potrebnu brzinu za 2% (minimalnu, ekonomičnu i napovoljniju), dok maximalnu brzinu aviona neznatno smanjuje. Za postizanje željene brzine potrebno je povećanje obrtaja za 2%.



T 28 P E N J A N J E

Penjanje označava pravolinijksi let aviona po putanji penjanja ustaljenom brzinom. Pri tome geometrijski zbir svih sila i momenata mora biti ravan nuli, s tim što se komponenta težine G1 uravnotežuje uzgonom, a vućnom silom čeoni otpor Rx i komponenta težine G2. Brzina uzdizanja (Vuzd) zavisi od brzine penjanja (Vp), viška snage (∆N) i težine aviona (G). Snaga penjanja ravna je zbiru snage horizontalnog leta i viška snage (∆N) kojim se stvara višak vučne sile (∆T).

Razlikujemo dva režima penjanja - Prvi i Drugi režim penjanja. Prvi režim penjanja Odlikuje se malim napadnim uglovima i većim brzinama penjanja. Avion je stabilan i dobro pokretljiv. Na otklone krmila visine normalno reaguje. Drugi režim penjanja Odlikuje se većim napadnim uglovima i manjim brzinama. Stabilnost aviona je slabija. Manja je pokretljivost aviona, a krmilo visine je slabo efikasno.



T 29 SNIŽAVANJE Snižavanje je pravolinijski let aviona po putanji spuštanja ustaljenom (nepromenjenom)

brzinom. Geometrijski zbir svih sila i momenata mora biti ravan nuli

(∑Μ=0).

Pri snižavaanju avion se kreće pod različitim uglovima u odnosu na horizont. Veličina ugla θ odreñuje karakter spuštanja. Razlikujemo planiranje, spuštanje i obrušavanje aviona.

� Planiranje ...................... . θ = 0 - 10º � Poniranje ....................... θ = 10 - 45º � Obrušavanje ................... θ = 45 - 90º

Ugao planiranja ne zavisi od težine aviona već od njegovih aerodinamičkih karakteristika. Najmanji ugao planiranja dobija se pri najvećoj finesi. Postoje dva režima spuštanja koja se meñusobno jako razlikuju. Prvi režim snižavanja

Odlikuje se malim napadnim uglovima i velikim brzinama planiranja. Stabilnost i upravljivost aviona su dobri.

Drugi režim snižavanja

Odlikuje se velikim napadnim uglovima krila (aviona) i manjim brzinama planiranja. Stabilnost i upravljivost (pokretljivost) aviona su slabiji. Ovaj se režim još naziva i parašutiranje aviona. Daljina planiranja (Lpl) predstavlja horizontalno rastojanje od tačke nad kojom je avion započeo planiranje do tačke na kojoj avion treba da dodirne zemlju. Ona zavisi od visine leta (H), finese aviona (F) i brzine vetra (P/B).

Cz Lpl = H • ------- Cx



T 30 ZAOKRET Horizontalni zaokret je ustaljeno kretanje aviona u horizontalnoj ravni po krugu stalnog prečnika, sa odreñenim nagibom. U pravilnom zaokretu pravac kretanja treba uvek da bude tangencionalan na krug zaokreta u svakoj njegovoj tačci. Kažemo da avion leti bez klizanja, odnosno da vektor brzine leži celo vreme u ravni simetrije aviona. Pravilnost zaokreta pilot prati po pokazivaću klizanja (kuglica u centru!) i pokazivaću skretanja gde kazaljka pokazuje stalnu vrednost (nepromenjenu uglovnu brzinu). Ugao nagiba predstavlja ugao koji zaklapa linija horizonta i poprečna osa aviona. Blagi zaokreti su zaokreti nagiba do φ = 45°, a oštri preko te vrednosti. Tekuću vrednost nagiba pilot direktno očitava na skali nagiba veštačkog horizonta. Naginjanjem aviona u stranu zaokreta otklanjamo i uzgon Rz, koji sada mora biti jednak vrednosti tekuće težine aviona i centrifugalne sile Fc. Da bi zaokret bio bez spuštanja ili penjanja t.j. bez promene visine potrebno je da vertikalna komponenta sile uzgona Rz1 bude jednaka težini aviona G (Rz1=G). Stalna veličina poluprečnika postiže se jedino onda kada se horizontalna kom-ponenta sile uzgona Rz2 ne menja, odnosno kada je centripetalna sila jednaka centri-fugalnoj sili (Fc=Rz2).

Dodatna vrednost sile uzgona, za razliku od njene vrednosti u horizontalnom letu sa istom brzinom

postiže se tako što se avion, istovremeno sa naginjanjem prevodi na veće napadne uglove krila. Meñutim to istovremeno ima za posledicu povećanje otpora krila (aviona), što pilot nadoknañuje povećanjem snage motora (vućne sile elise), kako ne bi došlo do smanjenja brzine aviona. Što je veći nagib, odnosno uglovno skretanje u zaokretu - veća je i vrednost sile uzgona Rz koju krilo mora postići. Ovo povećanje napadnih uglova može ići samo do one vrednosti na kojoj nastupa slom sile uzgona (ααααkr), što ograničava vrednost maximalnog uglovnog skretanja za konkretni avion.

Radi toga pilot stalno mora imati na umu važnost preporučene brzine za izvoñenje zaokreta odreñenog intenziteta odnosno manevrisanje avionom. U toku zaokreta često se pojavljuje klizanje aviona. To je slučaj kada se sile Fc i Rz2 , zbog greški u tehnici pilotiranja, razlikuju za odreñenu vrednost. Kažemo da avion klizi u unutrašnju (“Slip”) ili spoljašnju stranu zaokreta (“Skip”).



Poluprečnik zaokreta Poluprečnik zaokreta (R) zavisi od: instrumentalne Vi (m/s),brzine leta (Vi), opterećenja (nz) i nagiba (tgφ), a R = -------------------- izračunava se pomoću jednačine : g • (n - tgφ)

Odnos sile uzgona i nagiba u zaokretu



T 31 POLETANJE

Poletanje je manevar avionom za postizanje dovoljne brzine potrebne za odvajanje aviona od zemlje i stvaranje uslova za penjanje. Poletanje u mnogome zavisi od tehnike pilotiranja koju primenjuje pilot, odnosno preciznosti održavanja propisanih radnji, normi i postupaka. Takoñe zavisi i od jačine motora, aktuelne težine aviona, ali i od stanja piste i trenutnih vremenskih uslova. Razlikujemo tri faze poletanja:

� Zalet (od momenta početka dodavanja gasa-kretanja....) � Uzlet (odvajanje aviona od zemlje) � Polet (od uzleta do početka penjanja)

Faze poletanja

Zalet predstavlja početnu fazu kretanja aviona, koja je potrebna da se na avionu stvori sila uzgona neophodna za savladavanje sile mase aviona, a zbog čega je neophodno postići odreñenu brzina kretanja. Ova se faza odvija na što je moguće manjim napadnim uglovima krila (aviona), kako bi ukupni otpor aviona bio što manji.

Uzlet nastaje u momentu kada pilot neznatno povlači palicu “na sebe” pošto je avion postigao odreñenu brzinu, povećavajući tako napadni ugao α do vrednosti na kojoj je sila uzgona veća od mase aviona i time izvrši bezbedno odvajanje aviona od zemlje.

Polet je faza nakon sigurnog odvajanja aviona od zemlje i traje sve dok avion ne postigne visinu od 15 m (50 ft), nakon čega prelazi u bilo koji drugi let. U ovoj fazi pilot podešava konfiguraciju aviona za nastavak leta - najćešće penjanje.

Dok se avion kreće po zemlji na njega deluju sledeće sile: sila mase (mg), sila reakcije zemlje (N), sila uzgona (Rz), sila otpora (Rx), vućna sila (T) i sila trenja (T). U svakom trenutku mora postojati ravnoteža sila. Višak vućne sile (ili potiska) obezbeñuje neophodan prirast brzine.

Potrebna brzina za poletanje je za 10% veća od minimalne brzine za poletnu konfiguraciju avona (1.1Vmin), dok koeficijent uzgona u momentu uzleta postiže vrednost 0.9 Czmax.

Sila trenja, odnosno koeficijent trenja zavisi od karakteristika podloge i kreće se od 0.12 (mokra trava) do 0.03 (suvi beton ili asfalt).



Svi elementi poletanja za različite uslove definišu se matematičkim putem, a potvrñuju se tokom ispitivanja aviona pre njegovog uvoñenja u serijsku upotrebu. Detaljna objašnjenja mogu se naći u Pilotskom priručniku za konkretni avion.

Veoma važan podatak koji definiše performanse poletanja aviona je ukupna dužina poletanja koja je neophodna da bi avion postigao neku sigurnostnu visinu. Za tu visinu u svetu je usvojena vrednost visine od 15 metara. Ukupna dužina poletanja uslovljena je vrstom, tipom (namenom) i dimenzijama aviona. Tako neki avioni zahtevaju odgovarajući kvalitet poletno-sletne staze, odnosno vrstu podloge i dužinu staze koja obezbeñuje sigurno poletanje, ali i zaustavljanje aviona u slučaju prekida poletanja u svim njegovim fazama.

Uticaj različitih faktora na dužinu zaleta Brzina uzleta : ukoliko je potrebna veća brzina za stvaranje sile uzgona i dužina zaleta će biti veća. Povećanjem specifičnog opterećenja krila (težine) povećava se i potrebna brzina, a time i dužina zaleta. Upotreba zakrilaca smanjuje dužinu zaleta za 20 do 30%.

Trenje točkova : Sa povećanjem trenja raste potrebna dužina staze zaleta

Jačina i pravac vetra : Leñni vetar povećava potrebnu brzinu uzleta (V=Va-B), pa se staza protrčavanja povećava. U slučaju čeonog vetra potrebna brzina uzleta je manja (V=Va+B) pa se staza zaleta skraćuje.

Nagib staze : Povećanje nagiba staze za 1° na gore uslovljava povećanje dužine poletanja za 10%, dok smanjenje nagiba za 1° na dole smanjuje dužinu za 5%.

Pritisak, visina aerodroma i temperatura vazduha takoñe ispoljavaju logičan uticaj na dužinu poletanja. Veća nadmorska visina aerodroma ili viša temperatura produžava dužinu poletanja i obrnuto.

Težina aviona : Smanjenje težine aviona za 10% znaći ujedno i smanjenje dužine poletanja za 10%, dok povećanje težine za 10% povećava dužinu poletanja za 20%.

Razmere letelišta i prepreke u blizini aerodroma : Ispoljavaju specifičan uticaj na primenu odreñene tehnike izvršenja poletanja. U slućaju postojanja prirodnih ili veštačkih prepreka u pravcu poletanja pilot će primeniti tehniku izvoñenja poletanja koja se preporućuje za takav slučaj. To podrazumeva veći stepen izvućenosti flapsa, brže dodavanje gasa (na mestu do “pune snage”), odvajanje sa minimalnom brzinom, strmiji ugao početnog penjanja, održavanje brzine za najbolji ugao penjanja i uvlaćenje flapsa tek nakon preletanja prepreka ...

Tehnika pilotiranja (način upravljanja): Može ispoljiti različit uticaj na dužinu poletanja. Nepridržavanje normi ili odreñenih postupaka (način voñenja aviona) može značajno produžiti dužine staze ili poletanja, ali i smanjti potrebnu dužinu. U drugom slučaju se ipak narušava i zahtevani nivo bezbednosti posade i aviona.



T 32 SLETANJE Predstavlja manevar aviona radi okoncanja leta. To je najslozenija faza leta i od pilota trazi striktno pridrzavanje propisanih normi i blagovremeno izvrsavanje odredenih radnji. Avion se ponovo dovodi u dodir sa zemljom pri cemu su brzina i polozaj aviona strogo odredeni. Faze sletanja Ravnanje Usporavanje (ili pridrzavanje) Pristajanje Protrcavanje (ili vozenje) Faze sletanja otpocinju na odredenoj visini (obicno na 3 do 5 metara), a nakon zavrsenog planiranja prema mestu sletanja. Tokom planiranja pilot podesava konfiguraciju za sletanje i smanjuje brzinu na potrebnu za pocetak ravnanja. Radi skracenja duzine i vremena sletanja koriste se zakrilca, pretkrilca i vazdusne kocnice, a nakon dodira i kocnice tockova ili revers elise. Izvesne razlike u postupcima i nacinu izvrsenja zavrsnih faza sletanja namece koncepcija aviona sa repnim ili nosnim tockom. Varijanta aviona sa repnim tockom od pilota zahteva vecu preciznost izvrsavanja sletanja, tacnije podesavanja elemenata leta i bolju procenu zavrsne visine aviona u fazi pridrzavanja. Uobicajena brzina planiranja iznosi Vi=1.4-1.3Vmin horizontalnog leta za datu konfiguraciju. Pri oduzetom gasu ta se brzina obezbeduje odredenim uglom prilaza

aviona. Uobicajena vrednost ugla prilaza za lake avione iznosi θ=-(6-3)° .



Ravnanje traje od visine 3-5 metara (uobičajeno jedna visina aviona) do visine 0.5 metara na kojoj avion treba da bude u horizontalnom položaju u odnosu na zemlju. Pridrzavanje (usporavanje) traje od visine 0.5 metara do visine 10 do 25 cm. Na donjoj visini avion treba da se nalazi u položaju za pristajanje. Položaj aviona i brzina propadanja nalaze se u optimalnim granicama za dati avion. Brzina je u blagom opadanju prema potrebnoj za dodir. Pristajanje predstavlja momenat dodira aviona sa pistom. Ono mora da se izvrši sa tačno odreñenim položajem aviona i sa predviñenom brzinom koja zavisi od konkretnih uslova (težina, nadmorska visina aerodroma, uslovi vetra). Protrčavanje počinje od momenta dodirivanja točkova pa do zaustavljanja aviona. Brzina sletanja aviona Vsl važan je podatak koji govori o mogućnostima aviona. Cilj svakog konstruktora aviona jeste obezbediti što nižu vrednost brzine sletanja pri što prostijoj mehanizaciji krila. Zbog uticaja zemlje stvarna brzina sletanja manja je za oko 5-6% od brzine koja se sa datom konfiguracijom može postići u letu (uslovi simuliranog sletanja na većoj visini). Faktori koji uticu na dužinu sletanja Brzina sletanja: što je veća brzina - veća je dužina protrčavanja odnosno ukupna dužina sletanja Tezina aviona: Povečana težina aviona zahteva veću brzinu sletanja, što produžava i ukupnu dužinu sletanja Nagib staze: Pozitivni nagib staze (nagib na gore) skraćuje dužinu staze protrćavanja, dok je negativni povećava. Konkretna vrednost uticaja zavisi od veličine nagiba.



Pritisak i okolna temperatura: Ukoliko se aerodrom nalazi na većoj nadmorskoj visini (manja gustina vazduha) staza sletanja se produžava. Isti je slučaj i pri višoj vrednosti temperature spoljneg vazduha. Razlog su povećana brzina prilaza, odnosno veća brzina sletanja.

Pravac i brzina vetra: Leñni vetar produžava stazu protrčavanja. čeoni vetar skraćuje dužinu sletanja zbog manje relativne brzine pri dodiru i efekta usporavanja aviona u protrčavanju. Načelno se uvek sleće prema vetru. Zabranjeno je sletanje ″niz vetar″ ukoliko je njegova jačina veća od 3 m/s (uobičajena vrednost ograničenja za lake avione!).

Tehnika pilotiranja: Preciznost kojom pilot održava norme tokom prilaza i sletanja ispoljava veliki uticaj na dužinu sletanja. Samo je obučen i uvežban pilot u stanju dovoljno precizno izvesti sve faze sletanja u skladu sa konkretnim uslovima.

Načini sletanja Sletanje na “tri tačke” - koriste avioni sa repnim točkom. Dodir sa pistom ostvaruje se na sva tri točka odjednom i to neposredno pre postizanja kritičnih napadnih uglova krila. Sletanje na točkove ili “dve tačke” primenjuju avioni sa nosnim točkom. Ovaj način sletanja lakši je zbog većeg dozvoljenog raspona brzina dodira. Od aktuelne brzine dodira zavisi samo stepen podignitosti nosa aviona. Sletanje sa parašutiranjem predstavlja sletanje sa povećanom brzinom silaženja u fazi pridržavanja. Primenjuje se kada je bitno ostvariti tačno mesto dodira aviona sa stazom. To je čest slućaj pri korišćenju ograničenih terena za sletanje (kratke staze).

Blizina prethodnog aviona u prilazu

Pilot (i kontrolor) moraju voditi računa o potrebnom odstojanju (razdvajanju) aviona u prilazu i na sletanju. Postoje norme koje treba poštovati kako pilot sa svojim avionom ne bi došao u opasnu letnu situaciju. Pilot lakog aviona koji sleće iza težeg (većeg) aviona mora uvek praviti prilaz tako da do dodira leti iznad putanje prethodnog aviona.



Pomeranje rotora poremećenog strujanja u uslovima bočnog vetra

Potrebno odstojanje Prethodni avion

Nm min

Težak ≥ 136.000 kg 8 4

Srednje težak Od 40.000 - 136.000 kg 6 3

Mali Od 17.000 - 40.000 kg 4 2



T 33 KLIZANJE

Klizanje je česta pojava tokom leta aviona, a javlja se i u pravolinijskom i u krivolinijskom, ustaljenom ili neustaljenom letu. Nastaje kada se pravac leta aviona ne poklapa sa njegovom uzdužnom osom. Razlikujemo namerno i nenamerno klizanje. Nenamerno klizanje

Nastaje kao posledica nepreciznih ili nekordiniranih pokreta komandi pri izvoñenju odreñenih manevara, kao i postojanja odreñenih nepogodnih vremenskih uslova (turbulencija, smicanja, vetar, bacanja i dr.) Posledica su uglavnom nedovoljne obučenosti pilota ili pak nedovoljne pažnje pri upravljanju avionom. Zbog prirodnijeg položaja u kabini pilot ipak nastoji da, kad god je to moguće, sve letne uslove i situacije izvršava bez klizanja i da spreći bilokakvo bočno kretanje aviona. Za to je potrebno veće letačko iskustvo i stalna pažnja pri upravljanju avionom. Namerno klizanje

Vrši se najčešće radi ispravke (pre)visokog proračuna na sletanju, odnosno kada postoječom mehanizacijom krila nije moguče otkloniti višak visine radi preciznog sletanja. Gotovo neizbežna je njegova primena pri izvoñenju prinudnog sletanja u slučaju otkaza motora u letu, kada pilot zadržava odreñeni višak visine sve dok nije potpuno siguran u proračun. Nakon toga klizanjem potrebnog intenziteta, odnosno uglom klizanja - otklanja višak visine.

Povećanjem koeficijenta čeonog otpora aviona smanjuje se finesa aviona (F), a povečava ugao (θθθθ) i brzina silaženja (Vsil) ćime je omogućena ispravka dužeg proračuna na sletnju. Ovu metodu ispravke proračuna ipak primenjuju samo laki avioni, jer strujanje oko krila, naročito donjeg dela je veoma nepravilno, a stabilnost i upravljivost su pogoršani (narušeni).

Pilot mora voditi računa da tokom klizanja u blizini zemljine površine ne smanji brzinu ispod minimalne dozvoljene (Vi>1.3 do 1.5 Vmin), jer u protivnom može doći do svaljivanja, autorotacije krila ili čak ulaska aviona u kovit. Poprečna osa

Mogućnost izvršenja klizanja sa konkretnim tipom aviona zavisi od karakteristika njegove stabilnosti i upravljivosti. Pri tome poprečno-smerna stabilnost aviona igra odlućujuću ulogu. Sva ograničenja u ovom pogledu data su u Priručniku za avion.



T 34 PREVUČENI LET

Prevučenim letom nazivamo uslove leta aviona pri kojima se krilo aviona nalazi na kritičnim napadnim uglovima ili u njihovoj neposrednoj blizini. Do prevučenog leta odnosno svaljivanja aviona može doči u svim režimima leta, a naročito prilikom izvoñenja manevarskog leta ili akrobacija. Uobičajena vrednost kritičnog napadnog ugla za krila koja se primenjuju na lakim avionima iznosi αααα=14-18°. Svako nenamerno svaljivanje aviona, naročito u blizini zemlje, a pogotovu tokom poletanja i prilikom manevra za sletanje, predstavlja veliku opasnost za avion i posadu. Uobičajeno ponašanje aviona u prevučenom letu karakterišu iznenadne promene aerodinamičkih sila i momenata, gubitak stabilnosti i više ili manje degradirana upravljivost aviona. Konkretna ponašanja zavise od samog aviona, od njegove aerodinamičke koncepcije, težine, specifičnog opterećenja krila, upotrebljene mehanizacije krila, ali i od primenjene tehnike pilotiranja od strane pilota. U zavisnosti od načina ulaska u prevučeni let razlikujemo stacionarno i dinamičko svaljivanje.

Približavanje svaljivanju Simptomi približavanja svaljivanju su mala brzina, smanjena efikasnost komandi ili povečan hod za željenu reakciju aviona i pojava više ili manje izraženih aerodinamičkih predznaka leta u blizini kritičnih napadnih uglova. Ti predznaci u vidu blagih trešnji i podrhtavanja aviona (i komandi!) moraju da se pojave na brzini 5 do 10% pre postizanja brzine svaljivanja! Ranija pojava nije poželjna, a izostanak predznaka predstavlja veliki nedostatak aviona. Svaljivanje aviona Ponašanje aviona u svaljivanju podleže vazduhoplovnim standardima. Zahtevano ponašanje zavisi od vrste (kategorije) i namene aviona. Za lake avione i avione za obuku to podrazumeva pojavu momenta obaranja nosa (za 10 do 20°), pri čemu se dozvoljava i razvoj valjanja u jednu od strana, ali ne preko vrednosti φ=30°. Ovo važi za sve konfiguracije aviona i sve stacionarne letne uslove.

Stvarno ponašanje aviona u svim meritornim uslovima utvrñuje se tokom ispitivanja aviona od strane probnih pilota, a svi potrebni podaci o tome mogu se naći u Pilotskom priručniku

za avion.



Nekordinirani let aviona kao posledica klizanja, nesimetričnog opterećenja duž Y-ose ili zbog iznenadnog ulaska u područje jače turbulencije značajno pogoršavaju ponašanje u prevučenom letu i pri samom svaljivanju aviona.

Izlazak iz prevučenog leta Od aviona VLA i LA kategorije se očekuje posedovanje mogučnosti lakog prekida ovih uslova u svim fazama i otklanjanje nastalih tendencija kretanja nakon svaljivanja prostom upotrebom komandi. Promene položaja tokom i nakon svaljivanja ne treba da budu velike i nagle (zbunjujuće), a avion ne sme posedovati tendenciju samovoljnog ulaska u kovit kao nastavak započetog kretanja (svaljivanja).

U svakom slučaju pilotu mora biti u omogućnosti da ponovo uspostavi upravljivost nad avionom prostim vraćanjem (potiskivanjem) palice, čime prevodi krila na napadne uglove znatno ispod kritičnih i u nastavku vañenja umerenim otklonom krilaca otkloni nastali nagib aviona.

Poželjno je da nastala situacija ne zahteva energične, preterano brze i strogim redosledom odreñene radnje i postupke. Gubitak visine do prevoñenja aviona u režim horizontalnog leta ne sme biti neprihvatljivo velik. Obično iznosi 100 do 300 ft, a zavisi od početnih uslova, načina ulaska u prevučeni let i intenziteta prevoñenja aviona.



T35 KOVIT Kovit predstavlja energično spuštanje aviona po jako izduženoj spiralnoj putanji, pri čemu se avion nalazi na napadnom uglu preko kritičnog, sa istovremenim okretanjem oko svoje tri ose i oko zamišljene vertikalne ose u odnosu na zemlju. Do pojave kovita dolazi nakon svaljivanja aviona zbog poprečne nestabilnosti aviona na napadnom uglu preko kritičnog, ukoliko pilot ne prekida svaljivanje već dozvoljava i razvoj autorotacije krila. Razlika u otporima levog i desnog krila izaziva okretanje aviona oko vertikalne ose, a razlika uzgona na jednom i drugom krilu - valjanje. Na taj način avion se srazmerno okreće oko X i Z-ose i tako ostaje uvek u istom položaju. Pojava izraženijeg klizanja aviona (ψψψψ) usložnjava kretanje aviona u kovitu i može značajno promeniti karakter kovita Vrste kovita

(u odnosu na karaketer kretanja aviona) strmi - ugao naklona θ=50-75°; α=25-40° pljoštimični - ugao naklona θ<40° ; α>60° leñni - ugao naklona θ=50-75°; α=do 30° S obzirom na karakter kretanja kovit može biti oscilatoran ili neoscilatoran. Oscilatornost uglovnih brzna može biti više ili manje izražena. Razlikujemo namerni i nenamerni kovit. Laki avioni obično izvode neoscilatorni strmi kovit, koji je bezbedan sa stanovišta mogućnosti komandovanja prekida ukoliko za to postoji dovoljna rezerva visine! Avion sa solidnom stabilnošću po pravcu izvodi prihvatljiviji kovit sa stanovišta pilota (manje oscilatoran i sa manje bočnog klizanja), što čini vañenje iz njega lakšim. Stvarno kretanje aviona u odnosu na zemljinu površinu zavisi od više faktora, koje proizvode odreñenu kombinaciju aerodinamičkih i inercijalnih momenata kretanja. Od aerodinamičke koncepcije i rasporeda masa duž trupa i krila, kao i same centraže aviona zavisi da li če izvoñenje kovita na tom tipu aviona biti prihvatljivo (dozvoljeno) ili ne. Od komandi aviona se zahteva da su, bez obzira na njihov smeštaj, u stanju proizvesti takve momente oko vertikalne i poprečne ose, koji će moći efikasno zaustaviti nastalo kretanje aviona i prevesti krilo na napadne uglove ispod kritičnih. Ukoliko krmilo visine i krmilo pravca nisu dovoljno efikasni zabranjuje se izvoñenje namernog kovita! Karakteristike kovita Položaj težišta ispoljava značajan uticaj na karakter kovita. Ukoliko se težište nalazi više napred kovit će načelno biti strmiji, a ukoliko je bliže zadnjem krajnjem položaju - više pljoštimičan. Ovakav kovit je stabilniji (ravnomerniji), manja je brzina silaženja, ali je mogućnost vañenja smanjena. Ukoliko je težište iza dozvoljene granice možda pilot neće biti u mogućnosti da prekine dalji tok kovita! Raspored masa (i njihov odnos) takoñe ispoljava značajnu ulogu na karakter kovita. Od rasporeda zavise tendencije razvoja kretanja i uticaj (efikasnost) raznih komandi na tok i prekid kovita. Ovo nameće ulogu krilaca tokom kovita, ali i njihov pozitivan ili negativan uticaj na mogućnost smirivanja i vañenja iz kovita. Takoñe odreñuje i redosled komandovanja za prekid kovita.



Uticaj svih mogućih faktora na tok kovita odreñuje se u fazi ispitivanja aviona. Sva zapažanja i preporuke data su u Priručniku za upravljanje avionom.

Avion dobija odobrenje za izvoñenje namernog kovita tek nakon izvršenih 400 do 600 kovita u fazi ispitivanja aviona od strane kvalifikovanih probnih pilota!

Uvoñenje u kovit Uobičajena tehnika uvoñenja u kovit slična je za sve avione. Na brzini 10% iznad brzine svajivanja (1.1Vmin) sa oduzetim gasom pilot vrši otklanjanje krmila pravca do punog otklona i nakon toga povlaćenjem palice “na sebe” prevodi avion na natkritične napadne uglove. U daljnem toku razvoja kovita pilot zadržava palicu i nogu u krajnjem otklonjenom položaju. Načelno krilca ostaju u neutralnom položaju tokom faze uvoñenja u kovit.

Vañenje iz kovita Pored prihvatljivog karaktera kretanja aviona u ustaljenom kovitu za pilota je najvažnije da može po želji prekinuti daljni tok kovita prostim komandovanjem za njegov prekid. Pri namernom izvoñenju kovita komandovanje za prekid vrši se nakon odreñenog broja okreta kovita (1/2, 1, 2 ili više okreta), ili - reñe - za vañenje u odnosu na neki karakterističan linijski orijentir na zemlji.

Uobičajen tehnika upravljanja avionom nalaže sledeći redosled davanja komadi : → krmilo pravca → u suprotnu stranu od strane kovita (pun otklon noge) → krmilo visine → vratiti do “oko-neutralnog” položaja

⇒ Nakon zaustavljanja rotacije ⇒

→ centralizacija komande pravca i krmila visine → komandovanje prevoñenja aviona iz obrušavanja u horizontalni let

Otklonom krmila pravca vrši se zaustavljanje rotacije aviona oko vertikalne ose, a potiskivanjem palice do “oko-neutralnog” položaja krilo se prevodi na potkritične napadne uglove. Interval davanja dve komande načelno nije veći od 0.5 sekundi. Nakon toga, a u momentu prestanka okretanja, komande moraju da se postave (bez čekanja!) u neutralni položaj. Akciju prevoñenja iz obrušavanja pilot preduzima u odnosu na konkretne uslove koje želi imati u donjoj tačci manevra (u horizontu). Tome prilagoñava intenzitet prevoñenja (opterećenje Nz) i način povećanja snage motora čime utiče na ukupni gubitak visine do prevoñenja. Načelno se komanda krilaca ne koristi tokom komandovanja prekida, sem ako nije drugačije odreñeno u Pilotskom priručniku. Angažovanjem krilaca ispravlja se zaostali nagib nakon zaustavljanja rotacije u uglu poniranja ili tokom prevoñenja do horizonta. Treba uvek imati na umu da naćin uvoñenja i vañenja nije isti za sve avione. Zato je neophodno potrebna uputstva i podatke potražiti u Pilotskom priručniku, gde su detaljno obrañene sve greške i uticaj svih komandi na tok i uspešnost vañenjanja aviona iz kovita. Tu su data i ograničenja koja pilot mora poštovati pri izvoñenju kovita!

Nenamerni kovit u većini slučajeva nastaje u karakterističnim letnim situacijama kao što su strmo penjanje, oštri (energični) zaokreti i izvoñenje raznih manevara ili akrobacija pri kojima dolazi do veće promene prostornog položaja aviona i značajnije promene osnovnih parametara leta uz povećano angažovanje komandi

Documents

Performanse leta i planiranje - pilotschool.rs · Ultralight pilot school „MAG-plastic“ Performanse leta i planiranje 3 T25 STABILNOST AVIONA Stabilnost aviona je njegova osobina