Principiile Zborului- Partea Editata

Aerodrom Tuzla, Com Tuzla , Jud Constanta cod 907295 Tel: +40 241.694.402 Fax:+40 241.733.450 mobil:+40 745.058.654 .www.regional-air.ro ; [email protected]

PRINCIPIILE ZBORULUI Un avion este un dispozitiv creat de om, realizat în aşa fel încât să folosească forţe naturale care să permită deplasarea prin aer, mai precis, zborul . Aerul este un amestec de gaze care înconjoară pământul. Dacă este aplicată o  presiune oricât de mică asupra sa, acesta se va deplasa şi îşi va schimba forma, prin urmare poate clasificat ca fiind un fluid. Aerodinamica studiază mişcarea unui corp prin aer sau, dacă vreţi, trecerea aerului pe un anumit corp. Se preocupă de mişcarea relativă a aerului dar şi a corpului

Direcţie

1

respectiv. Principiile fundamentale ale aerodinamicii referitoare la mişcarea unui avion  prin aer se numesc principiile zborului. Pentru a putea controla în siguranţă un avion şi pentru a lua decizii corecte în timpul unui zbor, trebuie să întelegeţi principiile zborului. Atunci când vă aflaţi în zbor nu aveţi timp să analizaţi în detaliu efectul fiecărei acţiuni pe care o executaţi, sau care urmează să fie executată, dar trebuie să cunoasteţi aspectele fundamentale. Scopul acestui manual este înţelegerea şi acumularea de cunoştinţe de către viitorul pilot, pentru a dobândi un nivel ridicat de competenţă şi a putea efectua un zbor  în siguranţă. Acest document vă va rămâne util şi va fi de referinţă pentru viitor în cariera dumneavoastră. Pentru a fi un bun pilot trebuie să aveţi cunostinţe solide ale principiilor zborului, operarea aeronavei, şi performanţele aeronavei respective.

2

Capitolul 1

Forţele care acţioneză asupra unui avion Ca toate celelalte lucruri, un avion are greutate, datorita fortei de gravitatie care acţionează prin centrul avionului în direcţie verticală spre centrul pământului. Cât timp avionul se află la sol greutatea este echilibrată de forţa de reacţie a solului asupra avionului, care acţionează ascendent prin roţi.

Cât timp se află în zbor orizontal orizontal ( lini liniar), ar), greutatea avionului avionului este echilibrată echilibrată de forţa de ridicare (forta portanta), care este generată aerodinamic de curentul de aer care inconjoara aripile. In plus, pe măsură ce avionul se mişcă prin aer va intilni o forţă de frinare cunoscută ca forta de rezistenta la inaintare, care, dacă nu este contracarată (sau echilibrată), va face ca avionul să decelereze, adică să piardă în viteză.

3

In zborul rectiliniu si orizontal, rezistenta la inaintare este echilibrată de tractiune, care este produsă de combinaţia motor – elice la majoritatea avioanelor mai mici. (La avioanele cu reacţie,tractiunea ( împingerea) este produsă de motoarele cu turbină fără să fie nevoie de elice) .

Pe măsură ce forţele din figurile 1-3 se află în echilibru, forţa rezultantă care acţionează asupra avionului este zero, şi nici nu va accelera nici nu va decelera. In această situaţie se spune că avionul se află într-o stare de echilibru. In acest caz (zbor  rectiliniu si orizontal):

Greutatea (W-weight) este echilibrată de forţa portantă (L-Lift); şi Rezistenţa la înaintare (D-drag) este echilibrată de tracţiune(T-thrust).  Avionul va continua să zboare la aceeaşi viteză şi în aceeaşi direcţie, dacă nu, de exemplu, pilotul sau o rafală ra fală de vânt modifică situaţia. 

Pentru tipul de avion pe care probabil îl veţi pilota în timpul antrenamentului (şi deasemenea ca pilot PPL licenţiat) valoarea (mărimea) fortei portante (şi prin urmare greutatea) în timpul zborului va fi de aproximativ 10 ori mai mare decât rezistenta la 4

inaintare (şi tractiunea). Ăceastă relaţie dintre forta portanta si rezistenta la inaintare este foarte importantă şi este menţionată ca raportul portanta/ rezistenta la inaintare. Acest raport este în acest caz de 10 la 1, adică portanta (pentru a echilibra greutatea) este de 10 ori mai mare decat rezistenta la inaintare (care este echilibrată de tractiune). In această secţiune (principiile zborului) ne vom ocupa de fiecare din cele patru forţe  pe rând: 1. Greu reutatea -W -W 2. Fort Fortaa port portan anta ta-L -L 3. Rezi Rezist sten enta ta la la inain inainta tare re-D -D 4. Trac Tracttiunea unea-T -T Planul nostru de lucru este de a discuta greutatea mai întâi, pentru că avionul este supus acestei forţe în continuu, atât în timpul zborului cât şi pe sol. Acest aspect va ocupa o pagină sau două. Apoi vom examina profilul aerodinamic, producerea fortei portante si a rezistentei la inaintare. Forta portanta este produsă de aripi, iar rezistenta la inaintare este produsă de aripi şi majoritatea celorlalte părţi ale avionului, în timp ce întregul aparat de zbor se mişcă prin aer. Apoi vom discuta modul în care elicea produce forta de tractiune care misca avionul.

Zborul rectiliniu la orizontala la o viteză a aerului constantă reprezintă o situaţie destul destul de simplă, simplă, de care ne vom ocupa în capitol capitolul ul 10. Alte Alte faze de zbor precum accelerarea, decelerarea, urcarea, coborârea, planarea(zbor fara motor), virarea, zborul la viteze mici, decolarea şi aterizarea sunt ceva mai complicate şi vor fi discutate în detaliu mai târziu în această secţiune.

 Acum completaţi Exerciţiul 1 – Forţele care acţionează asupra unui avion

5

Capitolul 2

Greutatea Gravi Gravita taţi ţiaa este este forţ forţaa desce descende ndent ntăă care care atra atrage ge toat toatee corpu corpuri rile le vert vertic ical al spre spre cent centrul rul  pământului. Denumirea dată forţei gravitaţionale este greutatea şi pentru scopul nostru în acest studiu despre principiile de zbor reprezintă greutatea totală a avionului încărcat. Această greutate poate fi considerată că acţionează ca o forţă singulară prin centrul de gravitaţie(greutate)-. (CG). CG este punctul de echilibru şi poziţia sa depinde de greutate şi de poziţia tuturor   părţilor individuale ale avionului şi de încărcătura pe care o duce. Dacă avionul ar fi suspendat de o frânghie ataşată de centrul său de gravitaţie, avionul s-ar echilibra.

Valo Valoar area ea greut greutăţ ăţii ii este este impor importa tant ntăă şi exist existăă anum anumit itee limi limită tări ri asup asupra ra sa, sa, de exemplu, exemplu, o greutate maximă la decolare decolare (MTOW) va fi specificat specificatăă pentru fiecare avion. Limitările de greutate depind de tăria structurală a componentelor care formează avionul şi cerinţele operaţionale pe care avionul este proiectat să le îndeplinească.

6

Punctul de echilibru (centrul de gravitaţie – CG) este foarte important în timpul zborului zborului datorită datorită efectului efectului său asupra stabilităţii stabilităţii şi performantel performantelor or avionului. avionului. Trebuie să rămână în limitele definite cu grijă în toate etapele zborului. Locaţia CG depinde de greutatea şi locaţia încărcăturii plasată în avion. CG se va mişca dacă distribuţia încărcăturii se schimbă, de exemplu, de către pasagerii care se mută sau prin transferarea combustibilului dintr-un rezervor în altul. CG se poate muta pe măsură ce greutatea se schimbă deoarece combustibilul este consumat sau paraşutiştii sar. Este normal ca greutatea completă să scadă scadă pe măsură ce zborul progresează. Ambele aspecte, greutatea şi echilibrul, trebuie luate în considerare de pilot înaintea zborului. Dacă orice limită estre depăşită la orice punct în timpul zborului, siguranţa siguranţa va fi compromisă. compromisă. Greutatea Greutatea şi echilibrul echilibrul (centrajul (centrajul avionului) avionului) vor fi discutate discutate în Secţiunea patru, Navigabilitate,performante si planificarea zborului. O modalitate folositoare de a descrie încărcătura pe care aripile o duc în zborul rectiliniu la orizontala (când portanta aripi susţine greutatea aviounlui) este încărcătura aripii, care reprezintă pur şi simplu greutatea susţinută pe suprafaţa aripii. Incărcătura aripii = Greutatea avionului Suprafaţa aripii Exempl Exemplul ul 1 :

Un avio avionn are o greut greutate ate maximă maximă certifi certificat catăă de 1220 1220 kg şi şi o

suprafaţă a aripii de 20 metri pătraţi. Care este încărcătutra aripii sale? Incărcătura aripii= Greutatea avionului Suprafaţa aripii = 1220 20 = 61 kg pătrate/ metru

7

 Acum completaţi exerciţiul 2 – Greutatea

Capitolul 3

FORTA PORTANTÃ PE UN PROFIL AERODINAMIC Distribuţia presiunii şi curentul de aer din jurul unui profil aerodinamic Un profi profill aerod aerodin inam amic ic este este o supra suprafa faţă ţă proi proiec ecta tată tă pent pentru ru a ajut ajutaa ridi ridica carea rea,, controlul si propulsia unui avion folosind curentul de aer. Câteva profile aerodimamice cunoscute sunt aripa, stabilizatorul stabilizatorul orizontal, stabilizatorul vertical şi palele elicei. elicei. Suprafeţele de control precum eleroanele, profundoarele şi directiile fac parte din diferi diferite te profile profile aerodin aerodinami amice. ce. Le puteţi puteţi mişca mişca pentru pentru a modifi modifica ca forma forma profilu profilului lui aerodi aerodina nami micc şi forţ forţel elee gene generat ratee de curen curentu tull de aer aer asup asupra ra ei. ei. Aces Acestt aspe aspect ct vă dă  posibilitatea de a manevra avionul şi de a-l controla în timpul zborului. Forma aripii poate fi de asemenea schimbată prin ridicarea / coborârea flapsurilor   pentru a oferi caracteristici de viteză redusă mai bune în cazul decolării şi aterizării. Produ Produce cerea rea forţ forţei ei porta portant ntee de către către un prof profil il aerod aerodin inam amic ic este este expl explic icat atăă de  principiul lui Bernoulli (‘viteza de zbor ridicată dă o presiune statică redusă’) – cunoscut şi ca ‘’efectul Venturi’’. Daniel Bernoulli (1700 – 1782) a fost un om de ştiinţă elveţian care a descoperit acest efect.

8

La nivelul Licenţei de pilot privat (PPL) ne preocupăm îndeosebi de avioanele care zboară la viteze pina la 200 kt (noduri) . La viteze mai mari, chiar înainte de a atinge viteza viteza sunetului, sunetului, are loc o complicaţi complicaţiee a compresibil compresibilităţi ităţiii aerului-acest aerului-acest lucru este luat în considerare la nivelul de pilot comercial.

Curentul de aer din jurul unui avion Modelul curentului de aer din jurul unui avion care zboară depinde în special de forma avionului avionului şi atitudinea atitudinea sa relativa relativa fata de curentul curentul de aer liber. liber. Ceea ce conteaza sunt viteza viteza relativa a avionului avionului si a curentului curentului de aer si nu faptul ca avionul avionul este cel care se mişcă prin aer sau aerul in jurul avionului. avionului. Oricare abordare ne dă aceleaşi răspunsuri. Cea mai importantă parte a unui avion este suprafata portanta. Curentul de aer    peste peste supraf suprafeţe eţele le portant portantee princi principal palee (aripil (aripile) e) generea generează ză forţa forţa portant portantaa care permit permitee avionului să zboare. Curentul de aer din jurul unei suprafeţe portante poate fi asemănat curentului de aer printr-un tub Venturi.

Deasemenea mai sunt implicaţi si alti factori in afara de viteza aerului care trece in jurul avionului. Mărimea avionului, forma aripilor, densitatea şi vâscozitatea aeruluifiecare din acestea joacă un rol în determinarea caracteristicilor curentului de aer din jurul avionului. Comportamentul curentului de aer din imediata apropiere a profilului aerodinamic este foarte important, şi acest strat de aer se numeşte strat limita. Frecarea între un profil şi aerul de deasupra sa încetineşte straturile de aer în apropierea lui. Aerul care se află efectiv în contact cu profilul poate avea de fapt o viteză relativă nula. Grosimea acestui strat limita, în care viteza relativă este redusă, este în general de câţiva milimetri. De la un punct, pe suprafaţa aripii, curentul de aer din interiorul stratului limita laminar devine turbulent şi stratul se îngroaşă semnificativ. Acesta este cunoscut ca

punctul de tranziţie.

9

Curgerea curentului Dacă Dacă molecul moleculele ele aflate aflate în succes succesiun iunee urmează urmează acelaş acelaşii model model constan constantt într-o într-o curgere, atunci acest model poate fi reprezentat printr-o linie de curent. Nu va avea loc nici o curgere de-a curmezişul liniilor de curent ci de-a lungul lor.

La oricare punct fix pe linia de curent, fiecare moleculă de aer va avea aceeaşi viteză şi presiune statică precum moleculele precedente când au trecut pe la acel punct. Aceste valori ale vitezei şi presiunii se pot schimba de la un punct la altul de-a lungul liniei liniei de curent. O reducere în viteza viteza curgerii curentului curentului este indicată indicată de o spaţiere spaţiere mai largă a lini liniilor ilor de curent, curent, în vreme ce viteza viteza crescută crescută este indicată indicată de spaţierea spaţierea scăzută a liniilor de curent. Orice molecule care urmează o linie de curent vor avea aceleaşi viteze şi presiuni ca moleculele precedente.

Curgerea turbulentă In curgerea turbulentă, moleculele aflate în succesiune nu urmează un model de curgere în linie. Moleculele Moleculele aflate aflate în succesiune succesiune se pot deplasa deplasa pe o traiectorie traiectorie destul de 10

diferită de moleculele precedente. Această curgere turbulentă este o trăsătură nedorită în majoritatea fazelor de zbor, şi de aceea aripile trebuie sa fie in permanenta curate. Curgerea liniară constantă este de dorit în majoritatea fazelor de zbor, şi curgerea turbulentă este mai bine să fie evitată. Punctul în care stratul limita se separă de zona  profilului aerodinamic, determinînd curentul de aer să se separe şi să devină turbulent, este cunoscut ca punct de separaţie studiat mai detaliat detaliat mai târziu târziu în separaţie. Acest aspect este studiat Capitolul 14, Viteza limita.

Principiul lui Bernoulli Un fluid în mişcare constantă are energie: 

Energie de presiune statică; şi



Energie de presiune dinamică (energie cinetică datorată mişcării).

Aerul este un fluid, şi dacă îl presupunem ca fiind incompresibil, se comportă ca un aşa-zis aşa-zis fluid fluid “ideal”. “ideal”. Daniel Bernoulli a arătat că pentru un fluid ideal, energia totală într-o curgere liniară constantă rămâne constantă. De aceea: Energi Energiaa de presiun presiune(s e(stat tatica ica))

+ energia energia cinetica cinetica(di (dinam namica) ica) = energia energia totală totală

constantă Energia se poate schimba de la o formă la alta, dar conţinutul energiei totale va rămâne acelaşi. acelaşi. Dacă energia de presiune presiune scade (presiune (presiune statică statică scăzută) atunci energia cinetică trebuie să crească (o mai mare viteză de zbor), adică un efect Venturi.

Presiunea Presiunea statică la orice punct într-un fluid acţionează egal în toate direcţiile. Pres Presiu iune neaa stat static icăă a atmo atmosf sfer erei ei este este exer exerci cita tată tă în toat toatee punc puncte tele le asup asupra ra mâin mâinii ii dumneavostră.

11

Energia de mişcare se numeşte energie cinetică şi este exprimată ca: Energia cinetică = ½ x masa x viteza la pătrat (V2) Energia cinetică a unei porţiuni de aer în mişcare relativa fata de un obiect îi  permite să exercite o forţă asupra obiectului. Acestă forţă, când este calculată pe unitatea suprafeţei, se numeşte presiune dinamică şi este exprimată ca: Presiunea dinamică = ½ x ρ x viteza la pătrat, sau 1/2ρV2 Presiunea dinamică implică densitatea aerului (ρ) care este masa pe unitatea de volum volum (mai (mai degra degrabă bă decâ decâtt doar doar masa masa care care este este folo folosi sită tă în form formul ulaa pent pentru ru energ energia ia cinetică). Presiunea dinamică este o cantitate mai folositoare decât energia cinetică când discutaţi aerodinamica. Dacă ridicaţi mâna în vânt puternic sau pe fereastra unei maşini aflate în mişcare, atunci presiunea vântului sau presiunea mişcării este simţită din cauza aerului care vă loveşte mâna şi zboară în jurul ei. Această presiune se numeşte presiune dinamică, adică,  presiune datorată mişcării relative între mâna dumneavostră şi aer. Cât de puternică este această presiune dinamică depinde de două lucruri: 1. Vite Viteza za corpul corpului ui fata fata de curent curentul ul relat relativ iv de aer aer – cu cât maşin maşinaa merge merge mai mai repede sau cu cât vântul suflă mai tare, atunci cu atât este mai mare presiunea dinamică pe care o simţiţi pe mâna dumneavoastră. Acest lucru se întâmplă  pentru că mai multe molecule vă lovesc mâna pe unitatea de timp(secunda)

12

2. Densita Densitatea tea aerului aerului – la aceeaşi aceeaşi viteză viteză,, cu cât aerul este este mai dens, dens, cu atât sunt mai multe molecule pe secundă care vă vor lovi şi astfel cu atât este mai mare  presiunea dinamică.

Din moment ce presiunea dinamică este egală cu ½ ρ V², acum ne putem scrie ecuaţia:  Presiune statică + presiune dinamică = presiune totală constantă 

P

+

(1/2 x ρ x V² ) = PT

Termenul ½ x ρ x V² este una din cele mai importante din aerodinamică. Trebuie să existe presiune dinamică pentru ca un profil aerodinamic să producă forta portanta. Presiunea dinamică este de asemenea importantă când luăm în considerare alte elemente  precum rezistenta la inaintare şi viteza de aer indicată. Stim că presiunea statică plus presiunea dinamică înseamnă presiunea constantă totală. Dacă viteza V a curentului de aer creşte, creşte presiunea dinamică – aceasta înseamnă că presiunea statică trebuie să scadă (principiul lui Bernoulli). Viteză crescută înseamnă presiune statică scăzută.

Invers, dacă viteza (şi prin urmare presiunea dinamică) scade, presiunea statică trebuie să crească.

Profilul aerodinamic şi principiul lui Bernoulli Toate părţile unui avion contribuie atât la crearea portantei cât şi la crearea rezistentei la inaintare , dar aripa (suprafata portanta) este cea care este proiectată special să ofere forţa portanta pentru a sprijini întregul avion.

13

Un studiu al variaţiei presiunii statice şi al vitezei în jurul unui profil aerodinamic, folosind principiul lui Bernoulli, este cel mai uşor mod non-matematic de a înţelege  producerea portantei şi a rezistentei la inaintare. O farfurie plată subţire într-un curent de aer la unghi de atac zero (aliniat curentului de aer) nu generează nici o schimbare a curentului de aer şi în consecinţă nu genereaza nici o reacţie (forţă). Unghiul de atac este unghiul la care farfuria este  prezentată curentului de aer. Dacă unghiul de atac este modificat, farfuria plată genereaza o reacţie care tinde atât să ridice cât şi să o tragă înapoi – acelaşi efect pe care îl simţiţi cu mâna afară pe fereastra unei maşini. Cantitatea reacţiei depinde de viteza şi de unghiul de atac între farfuria plată şi curentul de aer relativ.

Din cauza unghiului de atac, curentul de aer în linie dreaptă este deranjat. O uşoară ascendenta ascendenta este creată în faţa farfuriei farfuriei făcînd ca aerul să plutească printr-o printr-o zonă mai constrictivă, aproape ca şi cum ar exista un venturi invizibil deasupra farfuriei. Aerul,  pe măsură ce trece prin zona constricitvă, ia în viteză. (principiu piull lui Creş Creşte tere reaa vite viteze zeii gene genere reaz azăă o scăd scăder eree a pres presiu iuni niii stat static icee (princi Bernoulli). Presiunea statică deasupra farfuriei este mai scăzută decât presiunea statică de sub farfurie, ganerînd o reacţie ascendentă netă. După ce trece de farfurie, se formează un curent descendent al jetului de aer. Reacţia totală asupra farfuriei datorată faptului că acesta derajează curentul de aer  are două componente- una la unghiuri drepte faţă de curentul de aer relativ relativ cunoscută ca  portanta,  portanta, şi una paralelă paralelă cu acest curent de aer relativ, relativ, şi care se opune mişcării mişcării relative, cunoscută ca rezistenta la inaintare.

14

Formele suprafeţelor portante Majoritatea avioanelor nu au forme de farfurii plate pentru aripi. O farfurie plată nu este o suprafaţă portantă ideală dintr-un număr de motive – rupe curentul de aer liniar, generîn generîndd vârteju vârtejuri ri (turbul (turbulenţ enţe), e), cu o mare mare creşter creşteree a reziste rezistente nteii la inaintar inaintare. e. Este Este de asemenea dificil de construit o aripă subţire, plată. Un profil aerodinamic curbat nu numai că generează mai multă portanta şi mai   puţină rezistenta la inaintare în comparaţie cu o farfurie plată, este şi mai uşor de construit în termeni de forţă structurală. Un prof profil il aero aerodi dina nami micc poat poatee avea avea mult multee form formee cu secţ secţiu iuni ni tran transv sver ersa sale le.. Proiectanţii de avioane aleg forma care are cele mai bune caracteristici aerodinamice   pentru scopurile lor. Deşi majoritatea profilelor aerodinamice de viteză redusă sunt asemănătoare ca formă, fiecare secţinue (secţiune transversală) este proiectată să ofere anumite caracteristici aerodinamice specifice. Discuţia noastră se va desfăşura numai în termeni generali care pot fi aplicaţi de obicei majorităţii profilelor aerodinamice.

15

Curbura aripii Curbura aripii reprezintă linia curbă a profilului aerodinamic.

Creşterea curburii pe zona superioară face ca curentul de aer de deasupra ei să accelereze mai mult şi să genereze mai multă portanta la acelaşi unghi de atac (din moment ce o viteză mai mare înseamnă presiune statică mai scăzută).

Aripile cu curbură mai mare oferă o bună portanta, făcîndu-le adecvate pentru zborul la viteze reduse şi transportarea de încărcături mari. Poziţia celei mai mari curburi este de obicei la aproximativ 30% din coarda spre înapoi de la bordul de atac al aripii.

 Linia de curbură medie(coarda medie) este linia trasată la jumătatea distantei între zona superioară(extrados) şi cea inferioară(intrados) a unui profil de aripa.

Coarda medie oferă o poză a curburii medii a profilului aerodinamic. Linia de coardă este linia dreaptă care uneşte bordul de atac şi bordul de fuga al aripii. Un alt mod de a spune acest lucru este: 16

 Linia de coardă este linia dreaptă care uneşte capetele liniei de curbură medii.  Lungimea acesteia se numeşte coardă.

Curbura este distanţa dintre coarda medie şi coardă .

Forma corzii medii este extrem de importantă în determinarea caracteristicilor  secţiunii secţiunii profilului profilului aerodinamic. aerodinamic. Valoarea şi poziţia poziţia curburii curburii maxime maxime relative relative la lini liniaa de coardă a profilului aerodinamic ajută la definirea formei corzii medii şi sunt de obicei exprimate ca un procentaj din coardă.  NOTAŢI că o aripă foarte curbată poate fi groasă sau subţire şi că un profil

aerodinamic simetric are o curbură zero. Grosimea unui profil aerodinamic este cea mai mare distanţă dintre zonele   superioare(extradosul) superioare(ext radosul) şi cele inferioare(intradosul) inferioare(intrad osul) aripii.

O aripă groasă cu un extrados bine curbat este ideal pentru producerea unei forte  portante mari la viteze reduse. Avioanele cu decolări şi aterizări scurte (STOL), care sunt   proi proiec ecta tate te pentr pentruu deco decolă lări ri şi ateri ateriză zări ri pe supra suprafe feţe ţe scurt scurtee şi pe teren terenuri uri de zbor  zbor  nepregătite, sunt cele mai probail de a avea aripi bine curbate şi groase, de exemplu de Havilland Canada Dash 7, Beaver şi Twin Otter, Pilatus Porter , seria Maule Rocket si Antonov-2. De asemenea, aşa cum am menţionat mai devreme, o aripă groasă este mai uşor  de construit decât o aripă subţire pentru că există mai mult loc pentru părţile structurale 17

  precum traversele(nervurile). O aripă groasă este de asemenea avantajoasă când vine vorba de instalarea rezervoarelor de combustibil.

O aripă tipică de viteză redusă, bine curbată La unghiuri de atac pozitive mici obişnuite în zborul normal, presiunea statică   peste marea marea parte a vârfului profilului profilului aerodinamic( aerodinamic(bordul bordul de atac al aripii) aripii) este uşor  redusă prin comparaţie comparaţie cu presiunea statică statică normală a curentului curentului de aer liber care se află destul de departe de suprafaţa portantă. Presiunea statică de pe intradosul profilului aerodinamic este uşor mai mare decât aceea de pe extradosul ei.

Această diferenţă de presiune este originea forţei de reacţie totală exercitată asupra profilului aerodinamic, cea mai mare contribuţie venind din zona extradosului. In acelaşi mod în care greutatea totală poate fi considerată că acţionează printr-un punct numit centru de greutate (CG), reacţia totală a forţelor aerodinamice asupra profilului aerodinamic pot fi considerate că acţionează prin centrul de presiune (CP). 18

Este convenabil pentru noi să considerăm acestă reacţie totală (TR) din prisma celor două componente ale sale: portanta (L) si rezistenta la inaintare (D).

 Portanta este rezultan rezultanta ta reacţiei reacţiei tota totale le perpend perpendicul iculara ara pe curent curentul ul de aer  aer  relativ.  Rezistenta la inaintare este rezultanta reacţiei totale paralela cu curentul de aer  Curentul de aer relativ se referă la mişcarea relativă  relativ şi care se opune tractiunii. Curentul între un corp, şi curentul de aer îndepărtat, adică acel curent de aer suficient de îndepărtat de corp ca să nu fie deranjat de acesta.

Unghiul de atac (AoA) este unghiul dintre linia de coardă a unei suprafeţe  portante şi curentul de aer relativ îndepărtat.

  Nu confundaţi unghiul de panta sau atitudinea avionului (relativ la orizontală) cu unghiul de atac al suprafeţei portante (relativ la curentul de aer îndepărtat).

19

 Nu confundaţi unghiul de atac (relativ la curentul de aer îndepărtat) cu unghiul 

de incidenţă , unghiul la care aripa este fixată de avion si axa longitudinală a acestuia. Unghiul de incidenţă este fix, dar unghiul de atac se schimbă în zbor  .

Principiul lui Bernoulli asociază o scădere a presiunii statice cu o creştere a vitezei, adică o presiune statică în scădere genereaza o crestere a vitezei curentului de aer. . Forma profilului profilului aerodinamic şi unghiul unghiul său de atac determină distribuţia distribuţia vitezei cit si distribuţia presiunii statica deasupra lui.

Ca o modalitate de a ilustra diferite presiuni statice, vom folosi o săgeată dinspre suprafaţa portantă pentru a indica o presiune mai mică decât presiunea statică a curentului de aer liber (o “absorbţie”) şi o săgeată spre suprafaţă pentru a indica o presiune statică mai mare decât cea a curentului de aer liber. In alte părţi este posibil să vedeţi “ – “  pentru a indica o presiune statică mai scăzută şi “ + “ pentru a indica o presiune statică mai ridicată. La bordul de atac al aripii, curentul de aer stagneaza relativ la aripă – acest punct se numeşte punctul de stagnare al bordului de atac. Există şi un punct de stagnare al  bordului de fuga.

20

La punctul de stagnare al bordului de atac curentul de aer se împarte pentru a trece peste şi pe sub secţiunea portantă. Unghiul de atac pozitiv cauzează o viteză crescută asupra extradosului aripii şi de aceea o presiune statică scăzută (Bernoulli). Dacă  profilul produce o accelerare continuă va avea loc o reducere continuă a presiunii statice. La alte puncte pe suparafaţa portantă curentul de aer trebuie să încetinească şi acest aspect va fi însoţit de o crestere corespunzătoare a presiunii statice (Bernoulli). O suprafaţă conturată în mod lin va produce o schimbare lină a distribuţiei presiunii.

Influenta unghiului de atac în distribuirea presiunii Este interesant de urmărit distribuţia presiunii în jurul unei anume suprafeţe  portante dat fiind că unghiul de atac este modificat. In zborul normal, curentul de aer creste in viteza peste bordul de atac a suprafeţei  portante – rata de crestere fiind mai mare la unghiuri de atac mai mari. Pe măsură ce viteza creşte, presiunea statică descreşte (Bernoulli) şi la punctul cu cea mai mare viteză,  presiunea statică este cea mai redusă. Curentul de aer de sub suprafaţa portantă creste mai încet decat cel de deasupra şi de aceea presiunea statică descreşte mult mai încet. Se  poate uneori să scadă la o valoare mai mică decât presiunea statică a curentului de aer  liber, în funcţie de unghiul de atac. La unghiur unghiurii de atac atac mai mici mici există există reducer reducerii ale presiu presiunii nii static staticee deasupra deasupra ambelo ambelorr supraf suprafeţe eţe,at ,atit it pe extrad extradosu osull cit si pe intrado intradosul sul aripii, aripii, forţa forţa portanta portanta fiind fiind generată de diferenţa de presiune. Presiunea statică este redusă la o valoare mai scăzută  pe extrados comparativ cu presiunea statică statică pe intrados la unghiuri de atac mici. La un unghi unghi de atac atac negativ negativ mic, mic, aproxim aproximati ativv – 4° pentru pentru aceast aceastăă supraf suprafaţă aţă  portantă, reducerile de presiune sunt aproximativ egale şi de aceea nu rezultă nici o forţă  portanta.

21

La unghiuri de atac mari portanta se datorează presiunii scăzute pe zona de extrados şi presiunii uşor crescute pe zona de intrados a aripii. Depa Depasi sind nd unghi unghiul ul de atac atac cores corespu punz nzat ator or vite viteze zeii limi limita, ta, curge curgerea rea lini liniară ară pe extrado extradosul sul aripii aripii este redusă, redusă, cu o slăbir slăbiree în conseci consecinţă nţă a zonei zonei de presiun presiunee scăzut scăzutăă datorită formării de turbioane. (Principiul lui Bernoulli se aplică numai curentului liniar). Porta Portant ntaa scaz scazut utaa care care mai mai rămâne rămâne este este datora datorată tă înde îndeos osebi ebi creşt creşteri eriii în presi presiun unee pe intradosul aripii.

Centrul de presiune Este mai uşor de arătat efectul general al acestor schimbări de presiune statică folosind folosind o singura singura forţa aerodinamică aerodinamică , rezultanta rezultanta acţionînd acţionînd într-un singur punct pe lini liniaa de coardă – centrul de presiune (CP). Pe măsură ce unghiul de atac este crescut în zbor normal au loc două lucruri importante: 1. Capacitatea Capacitatea de portanta portanta a aripii aripii (coefic (coeficient ient de portanta portanta-CL -CL ) creşte, creşte, permiţînd permiţînd aripii să producă aceeaşi portanta (necesară pentru a echilibra greutatea) la o viteză de aer scăzută. 2. Centrul Centrul de de presiu presiune ne se mută mută în faţă faţă.. La viteze de zbor normale (aproximativ 4° unghi de atac), centrul de presiune se află înapoi de centrul aripii. Pe măsură măsură ce unghiul de atac creste şi viteza aerului scade, centrul de presiune se mută în faţă. Cel mai în faţă se mută la la aproximativ 1/5 din coardă (20%) fata de bordul de atac. Peste unghiul de atac critic (aproximativ 16° unghi de atac), curentul liniar  deasupra extradosului aripii se rupe, şi presiunile presiunile statice statice scăzute pe zona de extrados nu

22

se mai formeaza. Rezultanta (îndeosebi componenta de portanta) este redusă şi centrul de  presiune se mută înapoi de-a lungul corzii.

Portanţa pe o aripă standard Forţ Forţaa port portan antă tă este este perpe perpend ndic icul ulară ară pe curen curentu tull de aer aer relat relativ iv.. Rezu Rezult ltant antaa (cunoscută şi ca forţa aerodinamică totală) este împărţită în două componente: forţa de rezistenta la inaintare, care se opune tractiunii şi acţionează paralel curentului de aer  relativ; relativ; şi forţa portanta, care este perpendiculară perpendiculară pe curentul curentul de aer relativ relativ şi traiectoria traiectoria de zbor a avionului. Experimental, se poate spune că rezultanta, şi prin urmare portanta, depind de:   

 Forma aripii; Unghiul de atac;  Densitatea aerului (ρ);



Viteza curentului de aer liber (V ²);



Suprafaţa aripii (S)

Portanta (şi rezistenta la inaintare) produsa de o aripă urmează legi naturale. Putem simplific simplificaa înţelegerea acestui acestui efect natural descriindu-l descriindu-l într-o formulă formulă relativ simplă (una din puţinele pe care trebuie să le reţineţi). Viteza curentului de aer şi densitatea aerului (ρ) se combină în expresia pentru  presiunea dinamica ½ x ρ x V². Punînd toate acestea laolaltă cu suprafaţa aripii (S), obţinem:  Portanta = (un factor) x ½ ρ V² x S 

Folosim “un factor” pentru a ne referi la celelalte variabile, îndeosebi forma aripii şi unghiul de atac (de exemplu, profilul pe care aripa îl prezintă curentului de aer).

23

Acestui factor îi este dat numele mai tehnic de coeficient de portanta(CL) care este de fapt “capacitatea de ridicare” a aripii la un anumit unghi de atac. Prin urmare: Portanta(L) = C portanta x 1/2 x ρ x V ²x S

Portanta(L) = CL ½ ρV2S Din moment ce forma aripii este fixată de proiectant, orice schimbări a C L trebuie să se datoreze schimbărilor unghiului de atac. Dacă CL (coeficientul portantei) este mare la un anume unghi de atac, atunci atunci aceeaşi forţă forţă portanta pentru a contracara contracara greutatea greutatea   poate fi generată la o viteză mai mică. Inter-relaţia dintre unghiul de atac,implicit coeficientul de portanta şi viteza este importantă importantă pentru pilot. Folosind formula: L= C  L x ½ x ρ x V² x S  şi măsurînd măsurînd L, V, ρ şi S, putem calcula CL şi dezvolta dezvolta graficul graficul curbei lui CL functie de unghiul de atac, cunoscut ca şi curba  portantei. Pentru o aripă dată, unghiul de atac este factorul de control cel mai important în distribuirea presiunii statice în jurul aripii. Acesta detemină valoarea forţei portante care este generată. Valoarea efectivă a lui CL va diferi aşadar în funcţie de unghiul de atac. Fiecare formă a suprafeţei portante îşi are propria curba a portantei care îşi relaţionează relaţionează CL cu unghiul de atac. Vom considera o aripă cu o coarda medie ca aceea care aparţine unui avion tipic de antrenament cum ar fi un Piper PA28.

La zero grade unghi de atac , suprafaţa portantă creează aceeaşi forta portanta  şi are un C  L pozitiv. 24

La aproximati aproximativv – 4 grade unghi unghi de atac atac portanta este zero şi C  L L = 0. Avionul  este rar pilotat la unghiul de atac cu portanta zero, care are loc într-o urcare verticală   sau picaj vertical. Pe măsură ce unghiul de atac creşte, C  L creşte proporţional până pe la 12 sau 13° unghi de atac. La unghiuri de atac mai ridicate curba portantei începe să coboare, până la unghiul de atac corespunzator vitezei limita (aproximativ 16° în acest caz) are loc o scădere semnificat semnificativă ivă a CL şi a capacitatii aripii de a produce portanta. Aceasta are loc atunci când curentul de aer este incapabil să rămână liniar peste zona de extrados a aripii, se separă şi se împarte în turbioane(ruperea fileurilor de aer). Aceasta reprezinta viteza

limită a suprafeţei portante. Notaţi că CL maxim (coeficientul maxim de portanta al aripii) are loc exact înaintea vitezei limita. Forţa portanta acţionează prin centrul de presiune. La 4° unghi de atac locaţia centrului centrului de presiune este de aproximativ aproximativ 40% din coardă coardă fata de bordul de atac, şi se mută mai departe în faţă la aproximativ 20% pe măsură ce unghiul de atac este marit prin zona zona de zbor zbor norma normall (de (de la aprox aproxim imat ativ iv 4°pân 4°pânăă la 16°apr 16°aproa oape pe de unghi unghiul ul criti criticc corespunzator vitezei limita).

 La unghiul de atac critic centrul de presiune se află la cel mai îndepartat punct  către in faţă.  Dincolo de unghiul de atac critic CP se deplaseaza catre inapoi. Pe măsură ce valoarea forţei portante şi locaţia centrului de presiune se schimbă, va avea loc un moment moment diferit diferit de rotire rotire în planul planul de coborire coborire al avionu avionului lui.. Efectu Efectull (momentul) (momentul) de rotaţie rotaţie generat de forţa portanta depinde atât de magnitudin magnitudinea ea (mărimea) (mărimea) sa cât şi de distanţa dintre centrul de presiune şi centrul de gravitaţie. Puteţi echilibra acest moment de rotire, şi să preveniţi ca avionul sa ridice sau sa coboare botul, modificind cantitatea de forţă aerodinamică generată de coada avionului. Puteţi face acest lucru prin mişcarea înainte şi înapoi a mansei, care controlează profundorul.

25

Portanta pe un profil simetric Suprafeţe portante simetrice tipice sunt directia şi unele stabilizatoare orizontale. Coarda medie a unei suprafeţe portante simetrice este o linie dreaptă datorită curburii identice pe extradosul si intradosul aripii. De aceea linia de coardă şi linia de curbură medie sunt identice. Graficul portantei pentru o suprafaţă portantă simetrică va avea ca rezultat un CPortanta = 0 (şi portanta zero) la un unghi de atac de 0 grade.

Aripa intr-un curent de aer laminar O aripă cu o curbură joasă permite aerului să reţină curentul laminar laminar deasupra unei mai mari zone a suprafeţei. Locaţia grosimii maxime este de obicei de 50% spre înapoi.

26

O aripă intr-un curent laminar produce aceeaşi portanta in gama vitezei de croaziera croaziera cu o rezistenta rezistenta la inaintare inaintare mai mica, prin comparaţie comparaţie cu o aripă mai groasă. Aripile de curent laminar se găsesc la unele avioane de mare viteză cum ar fi Mustang WW II de luptă , la unele avioane de antrenament precum seriile Piper Cherokee/ Warrior  si la avioane de inalta acrobatie de tip Extra 300.

Există unele dezavantaje ale unei aripi de curent laminar. Comportamentul în apropierea zonei de viteza limita nu este la fel de bun ca al unei suprafeţe portante normale. Valoarea mai scăzută a lui CLmax înseamnă că viteza limita are valori mai mari. Pentru a produce portanta necesară (pentru a echilibra greutatea) unghiul de atac critic (aproximativ 15 – 16°) este atins la o viteză a aerului indicată mai mare decât la o aripă bine curbată. CLmax pentru suprafaţa portantă are loc lângă unghiul critic, dar  reprezintă o valoare mai scăzută decât CLmax pentru o suprafaţa portantă bine curbată.

 Acum completaţi Exerciţiul 3 –Generarea fortei portante de catre un profil .

27

Capitolul 4

Forta de rezistenta la inaintare (D) In timpul zborului, fiecare parte a avionului expusă unui curent de aer va produce o forţă aerodinamică – unele care ajută zborul, precum portanta, altele opunîndu-se zborului, precum rezistenta la inaintare. Fort Fortaa de rezis reziste tent ntaa la inai inaint ntare are(D (D)) este este term termen enul ul aeron aeronau auti ticc care care defi define nest stee rezistenţa aerului ce se manifesta asupra unui avion în timp ce se mişcă relativ prin aer, adică se opune mişcării şi acţionează paralel şi în aceeaşi direcţie cu, curentul de aer  relativ. Rezist Rezistent entaa la inaint inaintare are este este inamic inamicul ul zborul zborului ui la viteze viteze ridica ridicate. te. Alinie Alinierea rea formelo formelor,gr r,gradu adull de finisa finisare re constr construct uctiva iva,, lustru lustruire ireaa supraf suprafeţe eţelor lor şi multe multe trăsăt trăsături uri de  proiectare, toate tind să reducă forţa de frinare. Princ Princip ipal alul ul scop scop al grupu grupulu luii moto motopr propu opuls lsor or este este de a invi invinge nge rezi rezist stent entaa la inaintare. Cu cât rezistenta la inaintare este mai scazuta, cu atât este nevoie de mai puţină tractiune pentru a o echilibra. Avantajele unei cerinţe de tractiune mai redusă sunt evidente: motoare mai mici (şi probabil mai puţine ca numar),consumuri de combustibil mai scăzute, mai puţina solicitare a motorului şi pe structurile asociate, şi costuri de operare mai scăzute.

Forta de rezistenta la inaintare totală Rezist Rezistent entaa la inaint inaintare are totală totală este este suma suma tuturor tuturor forţel forţelor or aerodin aerodinami amice ce care acţionează paralel cu, şi opus, direcţiei de zbor. Forta de rezistenta la inaintare totală este 28

rezistenţa totală la mişcarea avionului prin aer. Notaţi că “opus direcţiei de zbor” este echivalent cu “în aceeaşi direcţie cu a curentului de aer relativ”

. Forta de rezistenta la inaintare totală este suma totală a diferitelor forţe de frânare care acţionează asupra avionului. Un mod convenabil de a studia aceste frânări diferite este de a le separa în două grupuri de bază: 1. Acele Acele forţe de frânare frânare asociate asociate cu producer producerea ea de forta forta portanta portanta,, cunoscute cunoscute ca rezistenta la inaintare indusă  (efect tip Vortex-turbioane care se formeaza la

 bordul de fuga al aripii şi îndeosebi la vârfurile aripii). 2. Acele Acele forţ forţee de frân frânare are care nu sunt sunt direc directt asoc asocia iate te cu crest crester erea ea port portan ante tei–  i–  cunoscute ca rezistenta la inaintare parazita , care include rezistenta de formă, rezistenta de frecare şi rezistenta de interferenta(influenta unei componente aerodinamice asupra altei componente). Rezistenta de formă şi rezistenta de frecare sunt uneori clasificate împreună sub denumirea de rezistenta de profil.

Rezistenta la inaintare parazita Rezistenta la inaintare parazita cuprinde rezistenta de frecare, rezistenta de formă şi rezistenta de interferenta.

 Rezistenta de frecare. Forţele de frecare între un obiect şi aerul prin care acesta se mişcă produc rezistenta de frecare a suprafeţei.Valoarea rezistentei de frecare a suprafeţei depinde de:

Marimea suprafaţei avionului. Intreaga suprafaţă a avionului genereaza o rezistenta de frecare pe măsură ce se deplaseaza prin aer. Dacă stratul de curent de aer de separaţie de lângă suprafaţă  este laminar sau turbulent. Un strat de separaţie turbulent se amestecă mai mult cu aerul din jurul lui, generînd o rezistenta la inaintare mai mare. 

Rugozitatea Rugozitatea suprafetei suprafetei (inclusiv jivrajul) va creşte rezistenta de frecare a suprafeţei. Tranziţia de la un strat de separaţie laminar la unul turbulent poate avea loc chiar imediat la punctul de rugozitate.Gradul de 

29

finisare finisare constructiv constructivaa şi lustruirea ajută la netezitrea netezitrea suprafeţei şi la reducerea rezistentei de frecare a suprafeţei.

Viteza avionului avionului. O creştere a vitezei avionului creşte rezistenta de frecare a suprafeţei acestuia. 

Grosim Grosimea ea suprafe suprafeţei ţei portante portante. O creştere de grosimea a suprafeţei portante mareste rezistenta rezistenta de frecare a suprafeţei aripii. Unghiul de atac. O crestere a unghiului de atac mareste rezistenta  

de frecare a suprafeţei.

Rezistenta de formă. Când curentul de aer se separă efectiv de suprafaţă,se formeaza turbioane (virtejuri) şi curentul laminar este deranjat. Siajul turbulent astfel format creşte rezistenta la inaintare. Aceasta este rezistenta de formă. Probabil cel mai uşor mod de a distinge rezistenta de formă de rezistenta de frecare a suprafeţei este de a considera o farfurie plată în două atitudini diferite relativ la curentul de aer. La unghi de atac zero rezistenta la inaintare este numai rezistenta de frecare pe suprafata ei. Când farfuria plată este perpendiculară pe curentul de aer, rezistenta la inaintare este în întregime rezistenta de formă.

In siajul din spatele corpului se formeaza turbioane (care poate fi o suprafaţă portantă sau chiar un întreg avion), mărimea siajului fiind un indicator al valorii rezistentei de formă. Această rezistenta de formă poate fi o mare parte din rezistenta la inaintare totală şi o  proiectare bună ar trebui să o reducă pe cit posibil.

30

Un caz spectaculos spectaculos de separare separare a curentului de aer se produce când un profil profil se află la un unghi de atac foarte mare.In aceast caz se creează un gradient de presiune pe extradosul extradosul profilului profilului prea mare pentru a permite stratului stratului limita limita să adere la suprafaţa suprafaţa  profilului şi separarea se poate produce destul de înaintat spre bordul de atac. Presiunea statică scazuta (“absorbţia”) necesară pe extradosul suprafaţei pentru  producerea portantei este pierduta şi apare viteza limita. Pentru a micsora rezistenta de formă trebuie să întârziem separarea stratului de separaţie de suprafaţă. Laminaritatea formelor reduce rezistenta de formă scăzînd curbura suprafeţelor, întârziind aparitia stratului de separaţie şi astfel reducînd vârtejurile. Proiectantul poate alege un profil aerodinamic cu un “coeficient de fineţe” diferit (grosime/ coardă) pentru a dobândi o laminaritate mai bună. Laminaritatea altor părţi ale celulei poate fi obţinută  prin adăugarea carenajelor.

Laminaritatea formelor poarte fi ineficientă dacă se permite formarea de gheaţă pe ele.

31

Rezistenta datorata interferentelor. Dacă considerăm avionul ca un întreg, rezistenta totală este mai mare decat doar suma rezistentei la inaintare de pe părţile individuale ale avionului. Aceasta se datorează “interferent “interferentelor”cur elor”curentulu entuluii de aer la imbinarea imbinarea diferitel diferitelor or suprafeţe, suprafeţe, cum ar fi imbinarea aripă/ fuselaj, imbinarea ampenajului vertical si orizontal/ fuselaj şi imbinarea aripă/ capotele motorului. Aceast curent de aer cu interferente creează o rezistenta în plus, pe care o numim reziste rezistenta nta datorat datorataa interf interferen erentel telor. or. Deoarec Deoarecee nu este este direct direct asocia asociată tă cu produce producerea rea  portantei, este o rezistenta parazita. Curentul de aer de la diferitele suprafeţe ale avionului se întâlnesc şi formează un siaj în spatele avionului. Turbulenţa adiţională care are loc în siaj cauzează o diferenţă de presiune mai mare între suprafeţele din faţă şi cele din spate ale avionului marind rezistenta la inaintare. Folosirea garniturilor, carenajelor şi finisarea adecvată a formelor pot ajuta la reducerea acestei rezistente de interferenta. Un carenaj este parte a suprafeţei externe a unui avion adăugat pentru a îmbunatati curgerea laminară, reducînd astfel vârtejurile şi scăzînd rezistenta la inaintare.

Rezistenta parazita şi viteza aerului La o viteza viteza de aer zero nu există există nici un fel de mişcare relativă relativă între avion şi aer,  prin urmare nu există nici o rezistenta parazita. Atunci cind viteza aerului creşte frecarea

32

cu suprafeţele externe, rezistenta de formă şi rezistenta de interferenta (care împreună formează rezistenta parazita) cresc toate. Viteza aerului are un efect puternic asupra rezistentei parazite. Dublarea vitezei aerului mareste de patru ori rezistenta parazita (2 – la pătrat, adică 2x2=4). Triplarea vitezei aerului mareste de 9 ori rezistenta parazita. Matematic numim aceasta o ridicare la  pătrat, rezistenta parazita variind ca V- la pătrat.

Rezi Rezist sten enta ta para parazi zita ta este este cea cea mai mai mare mare la vite viteze ze ridi ridica cate te şi este este prac practi ticc nesemnificativă la viteze scăzute. Un avion care zboară la o viteză imediat deasupra vitezei limita poate avea doar 25% din rezistenta totală datorită rezistentei parazite. La o viteză mare rezistenta totală se poate datora aproape în întregime rezistentei  parazite (practic fără rezistenta indusă). Existenta rezistentei parazite la viteze ridicate de zbor arată necesitatea unei “curăţenii aerodinamice” pentru a obţine performanţe de viteză mare. Interesant, cam jumătate din rezistenta parazita asupra unor avioane se datorează aripil aripilor. or. Orice Orice reducer reduceree a frecari frecarilor lor cu supraf suprafeţe eţele le externe externe,, reziste rezistenta nta de formă formă şi rezistenta de interferenta de la aripi poate avea un efect semnificativ în reducerea rezistentei parazite totale.

Rezistenta indusă Rezistenta Rezistenta indusă este un produs colateral colateral al producerii producerii portantei şi este strâns legată de unghiul de atac. Pentru a produce portanta pozitivă, presiunea statică de pe extradosului aripii va fi mai mică decât aceea de pe intradosul aripii.Pe masura ce curentul de aer se deplaseaza 33

catre in spate,o parte din acesta se va roti în jurul vârfului aripii de la zona de presiune ridicată de sub aripă la zona de presiune statică scăzută de deasupra aripii. Aceasta generează o componentă a curgerii aerului în exterior dinspre fuselaj pe parte superioară a aripii. La bordul de fuga al aripii unde aceste curgeri ale curentului de aer pe extrados şi intrados se întâlnesc – ambele mişcîndu-se spre înapoi dar cu componente opuse (sau laterale) –se formeaza o zona de vârtejuri. La vârfurile aripilor, unde curgerea este cea mai mare, de departe se formeaza cele mai puternice vârtejuri. Acestea sunt cunoscute ca vârtejurile de la vârfurile aripilor (fenomenul de vortex).

Când aripile produc o valoare ridicată a coeficientului de portanta(necesar în diverse evolutii unui avion, sau la viteza redusă şi unghiuri de atac ridicate, aşa cum se întâmplă în faza de apropiere de sol), diferenţa de presiune dintre intradosul şi extradosul aripii este mult crescută. In aceste situaţii rezultă vârtejuri foarte puternice la vârfurile aripii. Uneori, în aerul umed, scaderea presiunii în mijlocul acestor vârtejuri va cauza condensul umezelii aşa că vârtejurile mai mici, care se răsucessc vor fi vizibile ca vapori

34

 – îndeosebi în cazul avioanelor mari de pasageri la apropierea de sol şi aterizare în condiţii de umezeală. Un efect similar poate fi văzut ocazional lângă vârfurile ascuţite de la bordul de fuga ale flapsurilor. (Aceste vârtejuri de la vârfurile aripii reprezintă un fenomen diferit fata de urmele de vapori de mare altitudine cauzate de condensarea gazelor evacuate de motoarelor cu reacţie, aşa că nu le confundaţi.)

Cauzele care genereaza rezistenta indusă Această explicatie este puţin peste cerintele cursului PPL dar vă va ajuta la înţelegerea acestui fenomen important. Curentul de aer de sub aripi se roteşte în jurul vârfurilor aripilor şi formează un vârtej mare care se răsuceşte la fiecare vârf de aripă. Curentul ascendent în vârtej se află în afara anvergurii aripii, dar curentul descendent se află în spatele bordului de fuga al aripii, în interiorul anvergurii aripii. Efectul net este un curent descendent în spatele aripii.Există o curgere descendentă generală a aerului în spatele bordului de fuga în interioriul anvergurii aripii.

A treia lege de mişcare a lui Newton (pentru fiecare acţiune există o reacţie egală şi opusă) spune că, pentru ca acţiunea curentului de aer asupra unei aripi să genereze o forţă portanta ascendentă, va exista o reacţie egală şi opusă a aripii asupra curentului de aer – (descendentă în acest caz). Această deviere a curentului de aer în sens descendent face ca aripa să suporte un curent de aer local (un curent de aer relativ mediu), a cărui direcţie este media dintre linia curentului de aer îndepărtat din fată aripii şi direcţia curentului descendent din imediata apropiere a bordului de fuga al aripii. Din moment ce acest curent de aer local sau relativ mediu suportat de aripă este descendent, descendent, forţa portanta portanta produsă de aripă (perpendicula (perpendiculara ra  pe curentul de aer local relativ) este deplasata înapoi cu aceeaşi cantitate. 35

Când luăm în considerare considerare efectul general al portantei portantei şi rezistentei rezistentei la inaintare inaintare asupra unui avion, trebuie să raportam aceste efecte fata de direcţia de zbor, mai exact la curentul de aer liber îndepărtat aflat la distanta fata de influenţa curentilor de aer locali din jurul diverselor părţi ale avionului. In concluzie: 1.  Portanta unei aripi este perpendiculara pe curentul de aer relativ îndepărtat;

2.  Rezistenta la inai inaint ntar aree a unei unei arip aripii (sau (sau a oric oricăr ărei ei părţ părţii a avionului) este paralela cu curentul de aer relativ îndepărtat.

De aceea, forţa portanta produsă de o aripă perpendiculara curentului de aer local va avea o componentă paralelă curentului de aer relativ îndepărtat. Această componentă a forţei portante care se află în direcţia rezistentei la inaintare este consecinta nedorita, dar  inevitabilă, a producerii portantei. Este cunoscută ca rezistenta indusă.  NOTĂ . Rezistenta indusă este diferita de rezistenta parazita (care rezultă din

frecarea frecarea cu suprafeţele suprafeţele exterioare, exterioare, rezistent rezistentaa de formă şi rezistenta rezistenta de interferenta). interferenta). Rezistenta Rezistenta indusă este datorată datorată cresterii cresterii portantei. portantei. O aripă va avea atât rezistenta rezistenta indusă cât şi rezistenta parazita.

Reducerea rezistentei induse  Aripi cu alungire ridicată Ludwig Prandtl (1875- 1953), un pionier în studiul aerodinamicii, a descoperit că rezistenta indusă ar putea fi redusă printr-o aripă lungă si îngustă (o aripă cu o alungire ridicată). 36

Prin comparaţie cu o aripă scurtă si groasa(alungire scăzută) a aceleiaşi suprafeţe, o aripă lungă, îngustă cu o alungire ridicată (şi de aceea cu vârfuri ale aripii mai mici) are vârtejuri mai slabe la vârfurile aripii, un curent descendent indus mai mic şi de aceea o rezistenta indusă mai scazuta. Din păcate, o aripă cu o alungire ridicată (lungă şi îngustă) este mai dificil de construit din punct de vedere structural, şi generează şi puţin mai multă rezistenta parazita.

Un alt mod de a exprima proporţia dimensiunilor este:  Alungirea aripii= Anvergura aripii / Coarda aripii =Anvergura aripii X Coarda aripii / Coarda aripii²  =Suprafata aripii / Coarda aripii² 

 Aripile trapezoidale O aripă trapezoidala are vartejuri mai slabe la vârfurile aripii (pentru că vârful aripii este mai mic) şi de aceea rezistenta indusă este mai scazuta.

37

Torsiunea aripii  Cu cât unghiul de atac este mai mare, cu atât sunt mai mari diferenţele de presiune dintre zona superioară şi zona inferioară a aripii. Dacă aripa este construită cu o răsucire interioară (torsiune), unghiul de atac la vârfurile aripii este mai mic decât unghiul de atac la incastrarea aripii lângă fuselaj. De aceea cea mai mare parte din forţa portanta este generată pe partea interioară a aripii, în vreme ce nu la fel de multă portanta va fi generată lângă vârfurile aripii. Diferenţele de presiune mai mici dintre zona superioară şi cea inferioară de lângă vârful aripii nu numai că duc la o portanta redusă acolo, dar şi la mai puţină scurgere a curentului de aer în jurul vârfului aripii, o formare redusă de vârtejuri la vârfurile aripii şi o rezistenta indusă mai scăzută.

 Modificarea vârfului aripii  Rezervoarele de la vârful aripii şi vârfurile modificate ale aripii pot reduce scurg scurgere ereaa curen curentu tulu luii de aer aer în juru jurull vârf vârful ului ui aripi aripiii şi prin prin urma urmare re reduc reduc form formar area ea rezistentei induse. De asemenea, instalarea unor deflectoare pe aripii reduce curentul şi astfel rezistenta indusă.

38

Condiţiile de zbor care favorizeaza rezistenta indusă Viteze scăzute şi unghiuri de atac mari  In zborul rectiliniu rectiliniu la orizontala,l orizontala,laa o greutate greutate dată, portanta portanta trebuie să rămână constantă (pentru a echilibra greutatea) pe măsură ce viteza se schimbă. Pe măsură ce viteza viteza se reduce, pilotul pilotul mareste mareste unghiul de atac (şi coeficientul coeficientul de portanta) portanta) pentru a obţine aceeaşi portanta – de aceea unghiurile de atac ridicate sunt asociate cu viteze scăzute. Trecerea cu viteza mica a aerului spre înapoi pe extradosul aripii permite curgerii curentului de aer să se risipească peste vârful aripii si sa creeze turbioane mai mari la vârfurile aripii şi un curent descendent mai mare în spatele bordului de fuga al aripii.

Curentul descendent mai mare face ca acest curent de aer local resimţit de aripă să fie înclinat descendent chiar mai mult, mult, forţa portanta produsă de aripă fiind înclinată înclinată mai în spate, rezultînd într-o componentă mai puternică a acestei forţe portante în direcţia rezistentei la inaintare- paralel cu curentul de aer liber îndepărtat.

39

 Apropierea de unghiul de atac al vitezei limita (critic) Pina la viteza limita in zbor orizontal, rezistanta indusă ar putea fi 75% din rezistenta totală (rezistenta parazita reprezentînd restul ), in schimb la o viteză ridicată în zborul la orizontala, rezistenta indusă poate fi doar 1% din rezistenta totală.

Cresterea fortei portante Un avion greu necesită o forta portanta mai mare pentru a zbura rectiliniu la orizontala decât un avion uşor. Un avion care efectueaza diverse evolutii necesită o forta  portanta mai mare decât atunci când zboară rectiliniu la orizontala. De exemplu, într-un viraj cu inclinare inclinare de 60°, aripile trebuie trebuie să genereze de două ori mai mult forţa forţa portanta portanta decat în zborul rectiliniu la orizontala.In condiţii de zbor cu portanta ridicata, diferenţa de  presiune dintre extrados si intrados creşte, şi are ca rezultat vârtejuri mai puternice la vârful aripii. In zborul la orizontala la greutăţi mari,este nevoie de mai multă portanta necesară  pentru a echilibra greutatea mai mare, şi în timpul manevrelor, să spunem într-un viraj cu inclinare mare,este nevoie de un excedent de portanta peste valoarea fortei greutăţii  pentru a asigura forţa necesara in viraj sau centripeta. Cresterea fortei portante genereaza o crestere a rezistentei induse

40

Rezistenta la inaintare totala Rezist Rezistent entaa la inaint inaintare are totală totală este este suma suma tuturor tuturor forţel forţelor or de frânare frânare.. In anumite anumite situatii putem vorbi de rezistenta totală asupra unui avion, în vreme ce în alte situatii este nevoie să ne referim doar la rezistenta totală asupra unei suprafeţe portante cand luăm în considerare numai aerodinamica acelei suprafeţe portante izolate. Trebuie să ştiţi cu certitudine dacă intregul avion este discutat sau numai aripile.

Aşa cum am văzut, rezistenta totală are două componente: 

 Rezistenta parazita; şi



 Rezistenta indusă .

Dacă combinăm graficele fiecăreia dintre aceste rezistente aşa cum variază ele cu viteza aerului,rezultă un grafic care ilustrează variaţia rezistentei totale cu viteza aerului  pentru un avion dat în zbor la orizontala, la o anume greutate, configuraţie şi altitudine. Această Această curbă(fig.4-20 curbă(fig.4-20) rezi reziste stenta nta la inai inainta ntare re funct functie ie de vite viteza za aerului (unghiul de atac) este o relaţie extrem de importantă. Este un sumar a ceea ce trebuie să ştim despre rezistenta la inaintare. Dacă înţelegeţi mesajul conţinut în acestă curbă, atunci vă aflaţi pe drumul cel bun spre înţelegerea rezistentei la inaintare şi a importanţei ei în zbor.

41

Rezistenta parazita creşte cu viteza. Rezistenta indusă scade pe măsură ce viteza creşte. Graficul arată cum rezistenta indusă este predominantă la viteza scăzută, în timp ce la viteza crescută rezistenta parazita predomină. Rezistenta totală este cea mai mică în  punctul în care rezistenta parazita şi rezistenta indusă sunt egale. Multe aspecte ale   perfor performat matelor elor avionul avionului ui au legătu legătură ră cu această această vite viteză ză la o rezi reziste stenta nta mini minimă mă la

inaintare. In zborul rectiliniu la orizontala,portanta este egală cu greutatea, de aceea la  punctul de rezistenta la inaintare minim aripa va produce acea portanta necesară pentru a echilibra greutatea, dar cu o valoare a rezistentei la inaintare minimă posibilă.

Tractiunea este folosită pentru a echilibra rezistenta la inaintare pentru a obţine un zbor rectiliniu la orizontala constant.Fig.4-21 demonstreaza ca o tracţiune ridicată va fi necesară atât la viteze foarte ridicate cât şi foarte scăzute, şi o tractiune mai mica la viteze intermediare.

42

Viteza limita în zborul orizontal în condiţiile particulare menţionate în grafic este indicată de o creştere bruscă a rezistentei la inaintare in acel moment, acest lucru fiind dat de creşterea rapidă a rezistentei indusă când viteza aerului scade. Curba rezistentei totale pentru un avion este un factor important în multe aspecte ale ale perf perfor orma mate telo lorr

zbor zborul ului ui,, prec precum um ater ateriz izar area ea,, deco decola lare rea, a, urca urcare rea, a, plan planar area ea,,

manevrabilitate, capacitatea unei zbor de distanta max. şi capacitatea unui zbor de timp max.. Prin combinarea rezistentei induse (de la vârtejurile de la vârfurile aripii, un produs colate colateral ral al produce producerii rii de portan portanta) ta) şi rezist rezistent entaa parazit parazitaa (difer (diferent entaa de reziste rezistenta nta la inaintare), obţinem curba rezistentei totale.

Rezistenta la inaintare pe un profil aerodinamic La viteze mici rezistenta totală pe un profil aerodinamic este mare (datorită reziste rezistentei ntei induse induse)) şi la viteze viteze mari mari rezist rezistent entaa totală totală este este mare mare (dator (datorită ită reziste rezistente nteii  parazite). O formulă (asemănătoare cu cea pentru portanta) poate fi dezvoltată pentru rezistenta la inaintare produsă pe un profil aerodinamic. Rezistenta la inaintare (D)= CD.x ½ x ρ x V² x S In formula pentru rezistenta la inaintare(D): 

Coefici Coeficient entul ul rezist rezistent entei ei la inaint inaintare are (CD.) repr reprez ezin intă tă form formaa şi

unghiul de atac 

ρ- este densitatea aerului



V este viteza (viteza adevărata a avionului) (viteza indicată a

avionului = ½ ρ V²) 

S este suprafaţa

O curbă a rezistentei rezistentei la inaintare pentru un profil aerodinamic aerodinamic arata relatia dintre CD. si unghiul de atac. Aceasta poate fi folosita pentru comparaţia cu curba de portanta(CL in functie de unghiul de atac). Notaţi că la unghiuri de atac mari în apropierea unghiului unghiului critic, coeficientul de rezistenta la inaintare pentru un profil aerodinamic este mare şi  joacă un rol important în formula: Rezistenta la inaintare(D) = CD. x½ x ρ xV² x S

43

La unghiuri de atac mici în zbor de croazieră, coeficientul de rezistenta la inaintare al unui profil aerodinamic este mic, dar viteza V este mare, şi acest lucru are un efect important în formulă. De aceea forţa de rezistenta la inaintare D este mare la ambele extremitati ale unghiului de atac (şi ale vitezei aerului). Intre aceste extremitati există un unghi de atac (şi o viteză de aer) unde forţa de rezistenta la inaintare este minimă. CD. minim pentru un profil aerodinamic tipic are loc la un unghi de atac pozitiv mic.

 Acum completaţi Exerciţiul 4 – Rezistenta la inaintare(D)

44

Capitolul 5

Raportul Portanţa(L) / Rezistenta la inaintare(D) Pentru a determina performantele şi eficienţa unui profil aerodinamic la un anumit unghi de atac (şi viteză a aerului), aerului), trebuie luate în considerare atât portanta portanta cat şi rezi rezisstent tentaa

la

inai inaint ntar are. e. Rel Relaţia aţia unei uneiaa

cu ceal cealal alttă, num numită ită raportul

portanta/rezistenta la inaintare, este foarte importantă. Am discutat deja curba de portanta(CL in functie de unghiul de atac) şi curba rezistentei la inaintare (CD. in functie de unghiul de atac).

Curba portantei arată o creştere constantă a coeficientului de portanta pe măsură ce unghiul de atac creşte, până la unghiul critic, dincolo de care CL scade. Curba rezistentei la inaintare arată că rezistenta creşte constant cu schimbarea schimbarea unghiului unghiului de atac, fiind fiind cea mai mică la unghiuri de atac pozitive pozitive mici şi crescînd de fiecare data când unghiul de atac creşte sau scade. Pe măsură ce se apropie de unghiul critic rezistenta la inaintare creşte cu o rata mai mare . La viteza viteza limi limita, ta, ruperea curentului curentului laminar şi formarea formarea de turbulenţe, turbulenţe, sau vârtejuri, vârtejuri, generează o mare creştere a rezistentei la inaintare .

45

Variaţia raportului L/D cu unghiul de atac Intr-un fel, portanta este beneficiul pe care îl obţineţi de la un profil aerodinamic şi rezistenta la inaintare este preţul pe care îl plătiţi pentru aceasta. Pentru o portanta dată este de dorit să aveţi cantitatea minimă de rezistenta la inaintare, adică cel mai bun raport L/D. Dacă doriti sa obtineti 120 unităţi de portanta şi costul este de 10 unităţi de rezistenta la inaintare de la un profil aerodinamic, atunci, L/D=120/10 = 12, adică  portanta este de 10 ori mai mare decat rezistenta la inaintare . Dacă 120 unităţi de  portanta vin cu 20 unităţi de rezistenta la inaintare de la suprafaţa portantă, atunci raportul portanta/ rezistenta = 120/20= 6, şi aripa nu este nici pe departe la fel de eficientă. Un profil aerodinamic are cea mai mare capacitate de portanta (CL) la un ungh unghii de atac atac mare mare,, exac exactt înai înaint ntea ea ungh unghiu iulu luii de atac atac crit critic ic,, în aces acestt caz caz aproximativ 16 grade. Din nefericire, lângă unghiul de atac critic, suprafaţa  portantă generează multă rezistenta indusă. Rezistenta minimă are loc la unghi de atac destul de mic, în acest caz aprox aproxim imat ativ iv 0° unghi unghi de atac atac.. Din Din nefe neferi rici cire re,, la ungh unghiu iuri ri de atac atac scăz scăzut ute, e, capacitatea de portanta a aripii este scăzută.  Nici una din aceste situaţii (unghi de atac ridicat sau unghi de atac scăzut) nu este într-adevăr satisfăcătoare, deoarece raportul portantei cu rezistenta la aceste unghiuri de atac extreme este scăzut. Ceea ce este necesar este cea mai mare capacitate de portanta în comparaţie cu rezistenta la inaintare la acelaşi unghi de atac, adică unghiul de atac care dă cel mai bun raport portanta / rezistenta, pentru o aripă cu o curbură normală are loc la aproximativ 4° unghi de atac. Pentru a afla raportul portanta /rezistenta la inaintare putem împărţi cele două ecuaţii: Portanta = CL x ½ ρx V²x S Rezistenta

CD x½ ρx V² x S

= CL CD

Pentru fiecare unghi de atac putem calcula raportul L/D împărţind C L cu CD (şi acestea sunt obţinute din graficele curbelor potantei şi rezistentei).

46

Putem realiza realiza o curba pentru L/D functie functie de unghiul unghiul de atac. L/D care rezultă functie de curba unghiului de atac arată că L/D creşte rapid până la aproximativ 4° unghi de atac, unde portanta portanta este cuprinsa intre intre 10 până la 15 ori mai mare decât rezistenta rezistenta la inaintare, în funcţie de profilul aerodinamic folosit. La unghiuri de atac mai mari de aproximativ 4°, raportul L/D scade constant. Deşi CL continuă să crească, CD creşte mai repede. La unghiul de atac criticde raportul L/D pentru această suprafaţă portantă este aproximativ 5. Curba din figura 5-2 arată clar unghiul de atac specific la care raportul L/D este maxim, şi acest unghi de atac se află acolo unde suprafaţa suprafaţa portantă este cea mai eficientă – oferă portanta necesară pentru cea mai mică rezistenta la inaintare. Unghiul de atac care oferă  cel mai bun raport portanta / rezistenta este cel mai eficient unghi de atac.

La majoritatea aeronavelor nu aveţi un instrument pentru a indica unghiul de atac, dar puteţi citi viteza, valoarea ei este in functie de unghiul de atac. Unghiurile de atac mari în zborul constant sunt asociate cu viteze indicate mai mici(şi invers). Unghiul de atac (şi viteza indicata) pentru cel mai bun raport portanta / rezistenta la inaintare oferă portanta necesară (pentru a echilibra greutatea) pentru o rezistenta la inaintare minima. La oricare alt unghi de atac rezistenta la inaintare este mai mare pentru a obţine aceeaşi portanta.

47

In zbor constant rezistenta la inaintare este echilibrată de tractiune. Dacă   port portan anta ta neces necesară ară pent pentru ru a echi echili libra bra greut greutat atea ea este este obţin obţinut utăă la o valo valoare are a rezistentei minime, atunci tractiunea poate fi ţinută la minim cu beneficiile care rezultă – motorul/elicea pot fi mai mici;consum de combustibil redus , costuri de întreţinere mai scăzute, etc. Câteva caracteristici importante ale performantelor în timpul zborului sunt obţinute la cel mai bun raport L/D, cum ar fi raza de zbor maximă la regim de croaziera şi raza maximă de planare fără motor.

Zborul la orizontala cu o greutate constantă In zborul rectiliniu la orizontala: Portanta = Greutatea = CL x ½ ρ x V² x S C portanta este o funcţie a unghiului de atac, şi ½ ρ V² este in raport cu viteza indicată (IAS) pe care o vedeţi pe indicatorul vitezei. (V este viteza fata de fileurile de aer reală sau TAS(viteza adevărată), pe care nu o puteţi citi direct în cabină). Portanţa = Greutatea=o funcţie a (unghiului de atac x IAS x S)   Dacă unghiul de atac este mărit , portanta necesară poate fi generată la o viteză redusă   Dacă unghiul de atac este redus, aceeaşi portanta necesară va fi generată la o viteză mai mare. De aceea, în zborul rectiliniu la orizontala, unghiurile da atac ridicate  permit viteze mai reduse, şi unghiuri de atac scăzute permit viteze mai mari. 48

Micşorarea greutatii Pe măsură ce zborul continuă şi combustibilul este consumat, greutatea general generalăă a avionul avionului ui scade. scade. O greuta greutatea tea scăzut scăzutăă necesi necesită tă mai puţină puţină portant portantaa  pentru a o echilibra. Putem reduce portanta produsă zburînd la un unghi de atac mai mic, ceea ce va duce la o crestere crestere a vitezei vitezei ( numai dacă nu reducem puterea motorului).  Notaţi că relaţia exactă între unghiul de atac şi viteza indicată se schimbă dacă se schimbă schimbă greutatea. greutatea. La greutăţi mai mici, mici, aceeaşi aceeaşi IAS are loc la un unghi de atac ceva mai mic.

Să presupunem că vreţi să zburaţi la acelaşi unghi de atac (să spunem cel mai eficient eficient pentru cel mai bun raport L/D la aproximati aproximativv 4°). Pe măsură ce greutatea scade, ar trebui să reduceţi treptat viteza indicata, astfel încât să fie generată mai puţină portanţă. 49

Schimbarea altitudinilor de zbor Să presupunem că zburaţi rectiliniu la orizontală la o altitudine mai mare, dar la aceeaşi greutate şi de aceea cu aceleaşi cerinţe de portanta. Relaţia dintre unghiul de atac şi IAS va fi aceeaşi ca mai înainte. La un anumit unghi de atac, viteza indicată (o măsură a valorii presiunii dinamice dinamice 1/2 ρ x V² şi indicată indicată în nodurinoduri- kt) va fi aceeaşi. Deoarece la altitudini altitudini mai mari densitatea aerului  ρ este mai mică, pentru a pastra aceeaşi valoare a lui ½ ρ V², valoarea lui V (viteza adevarata-TAS) trebuie să fie mai mare.

Atunci cind zburaţi la altitudini altitudini mai mari, aceeaşi viteză indicată(IAS) indicată(IAS) vă va da o mai mare viteză prin aer, sau o viteză adevarata(TAS) a aerului mai mare. Amintiţi-vă că IAS (funcţie de presiunea dinamică ½ ρ V²) determină calităţile de

50

zbor ale avionului avionului dumneavoastră. dumneavoastră. Este necesar necesar doar să calculaţi calculaţi TAS (V) pentru un calcul de navigatie corect. Relaţia dintre IAS şi TAS va fi discutată mai detaliat în  Indicatorul vitezei de aer  în Capitolul 25. Indicatorul vitezei de aer arată o IAS care diferă de TAS

 printr-un factor care depinde de densitatea aerului.

Modificarea suprafeţei aripii Mai există un factor care poate fi modificat şi acesta este suprafaţa aripii S . Dacă am putea mări S , atunci am obţine aceeaşi portanta la o viteză mai mică. Schimbarea lui S  schimbă forma suprafeţei portante şi vom studia acest aspect în Capitolul 9, Flapsurile  Flapsurile .

 Acum completaţi Ecerciţiul 5 – Raportul Portanta / Rezistenta la inaintare

51

Capitolul 6

Tracţiunea produsă de elice Un moto motorr cu pist piston on nece necesi sită tă o elic elicee pentr pentruu a tran transf sfor orma ma putere putereaa în

tractiune. Puterea este realizată de motorul cu piston, şi este transmisă elicei,  printr-un ax, denumit cuplu motor sau efect de rotaţie. Acesta este folosit pentru a roti elicea, care transformă cea mai mare partea a acestui efect de rotire într-o forţă de tragere numită tracţiune. Elicea face acest lucru prin generarea unei forţe care rezultă din mişcarea sa prin aer. Elicea trage avionul prin aer prin generarea unei forţe de “portanta”  practic orizontale, numită tractiune. O secţiune transversală printr-o pală a elicei este pur şi simplu o secţiune a unui profil aerodinamic, şi putem studia aerodinamica în aceeaşi termeni ca oricare altă suprafaţă portantă, cum ar fi o aripă.

Pala elicei face ca aerul să se deplaseze astfel încât presiunea statică din faţa palei să fie mai mică decât cea din spate. Rezultatul Rezultatul este o forţa de tractiune  pe pala elicei care trage avionul mai departe. Consideraţi doar o secţiune a palei, sau o singura pala aşa cum se numeşte cateodată, la o distanţă radială de ax sau de linia de centru a rotării elicei. Secţiune

52

 palei este o suprafaţă portantă şi are un bord de atac,un bord de fugă, o linie de coardă şi o curbură exact ca oricare altă suprafaţă portantă. Unghiul pe care linia de coardă a secţiunii elicei îl face cu planul de rotire se numeşte unghiul palei .

Unghiul palei, aşa cum vom vedea, variază de la un unghi de pală mare la rădăcina palei lângă ax, devenind treptat mai mic spre vârful elicei. Partea curbată a palei se numeşte spatele palei şi latura mai plată se numeşte faţa palei.

Mişcarea elicei Viteza de rotatie Dacă avionul staţionează, mişcarea secţiunii elicei este pur rotativă. Cu cât secţiunea se află mai departe pe pală, cu atât este mai rapidă viteza de rotatie. De asemenea, cu cât turajul(rpm = rotaţii rotaţii pe minut) elicei este mai mare, mare, cu atât este mai rapidă viteza de rotatie a secţiunii.

Viteza de înaintare Pe măsură ce avionul se deplaseaza deplaseaza spre înainte înainte în zbor, secţiunea secţiunea elicei elicei va avea o viteză de înaintare dar şi o viteză de rotatie. Această mişcare spre înainte înainte este suprapusa suprapusa mişcării mişcării de rotatie rotatie a secţiunii palei palei pentru a-i da o viteză totală aşa cum se arată în Figura 6-3. Unghiul dintre viteza rezultantă a palei elicei şi planul de rotaţie se numeşte unghiul de înclinare al palei sau unghi de pantă sau unghi de înaintare.

 Mişcarea elicoidală Fiecare secţiune a palei elicei urmează un traseu în spirală prin aer, numit elicoid(asemanator unui arc spiral) , ca rezultat al combinării vitezei de rotatie cu 53

cea de înaintare. Cel mai uşor mod de a reda acest lucru este de a considera elicoidul ca traseul pe care îl urmează bordul de fuga al secţiunii elicei.

Secţiunea palei resimte un curent de aer relativ direct opus propriului traseu prin aer. Unghiul dintre linia de coardă a secţiunii palei elicei şi curentul de aer relativ este unghiul de atac. Notaţi că unghiul de atac plus unghiul de înclinare formează unghiul palei.

Când avionul se află în zbor fiecare secţiune a palei elicei va avea aceeaşi componentă a vitezei de înaintare. Totuşi, ceea ce va diferi, este componenta rotativă a vitezei- cu cât fiecare secţiune a palei se află mai departe de axul elicei, cu atât se mişcă mai repede. Dacă unghiul palei a fost acelaşi de-a lungul întregii lungimi a elicei (ceea ce evident nu se întâmplă niciodată), unghiul de atac ar fi diferit în toate punctele. Pentru o elice cu acelaşi unghi al palei pe toata lungimea sa, unghiul de atac s-ar modifica functie de distanţa de la axul elicei, şi tractiunea nu s-ar   produce într-o manieră eficientă. Pala elicei ar putea fi ineficienta lângă vârf.

54

La fel ca şi la celelalate suprafeţe portante, există acel unghi de atac care este cel mai eficient al elicei. Dacă elicea este proiectată să fie cea mai eficientă la o anumită viteză a avionului şi turaj al elicei, atunci proiectantul va dori să aibă acest unghi care este cel mai eficient de-a lungul întregii lungimi a palei elicei când operează cu viteza proiectată şi in condiţiile de turatie recomandate. Pentru a obţine acest lucru, unghiul palei la ax trebuie să fie mult mai mare decât unghiul palei la vârf. Acesta este cunoscut ca torsiunea palei sau

torsiunea elicoidală.

Secţiunile elicei Vor exista pierderi aerodinamice atât lângă axul elicei cât şi la vârf. Lângă ax secţiunile elicei trebuie să fie groase şi puternice structural, ceea ce poate infl influe uent ntaa proi proiec ecta tarea rea aerod aerodin inam amic ică. ă. De asem asemene enea, a, va exis exista ta o cant cantit itat atee de interferenţă în curentul de aer de la motorul din apropiere şi structurile asociate. La vârfu vârfull elic elicei, ei, vor vor exis exista ta vârt vârtej ejuri uri form format atee pe măsu măsură ră ce aeru aerull se deplaseaza în jur de la zona de mare presiune de pe faţa plată a palei până la zona de presiune scăzută din faţa sa, în faţa porţiunii curbate a palei. Formarea vârtejurilor la vârfurile elicei duce la creşterea rezistentei induse şi o scadere în consecinţă a eficienţei tractiunii la vârf. Vârful elicei este partea elicei care se misca cel mai repede - şi într-adevăr  a întregului avion, deoarece viteza sa de rotatie este suprapusa pe viteza de înaintare a avionului ca întreg.  Numai o mică porţiune a întregii pale a elicei este eficientă în producerea tractiunii –partea cuprinsa între aproximativ 60% şi 90% a razei vârfului. Cea mai importanta tractiune este produsă la aproximativ 75% din raza vârfului. Astfel, când unghiul de pală al elicei este marcat, de obicei se referă la poziţia de 75%.

Forţele pe o secţiune a palei Curentul de aer din jurul unei suprafeţe portante, schimbările de presiune frecvente,determina o forţă de reacţie totală pe suprafaţa portantă. portantă. In cazul unei aripi, descompunem această reacţie totală într-o componentă perpendiculară pe

55

curentul de aer relativ, numită portanta, şi o altă componentă paralelă direcţiei de zbor, numită rezistenta la inaintare. Curentul de aer relativ este paralel cu direcţia de zbor, dar în direcţia opusă. Pentru elice, lucrurile sunt puţin diferite. Din cauza vitezei sale de rotaţie, direcţia curentului de aer relativ care loveste elicea şi direcţia de zbor a avionului nu sunt paralele. In vreme ce curentul de aer relativ care loveşte toate secţiunile unei aripi principale vine dintr-o direcţie constantă, curentul de aer relativ care loveşte o pală a elicei îşi schimbă direcţia în funcţie de cât de departe de ax se află acea secţiune. In loc de a descompune descompune reacţia totală pe o pală a elicei elicei într-o componentă de portanta perpendiculară pe curentul de aer relativ şi o componentă de rezistenta la inaintare paralelă curentului de aer relativ (ceea ce ar fi foarte complicat când vine vorba să adăugăm efectele de-a lungul palei), este mult mai convenabil să descompunem reacţia totală în două componente: 1.  Forţa de cuplu a elicei , în planul rotaţiei. 2.  Forţa de tractiune, în direcţia perpendiculară planului de rotaţie. Pentru scopurile noastre, putem presupune în general direcţia perpendiculară pe  planul rotaţiei elicei ca fiind aceeaşi cu direcţia de zbor, şi prin urmare putem considera că forţa de tractiune acţionează în direcţia zborului.

Cuplul elicei este rezistenţa la mişcare în planul de rotaţie.

Pentru o aripă, rezistenta la inaintare trebuie sa fie depăşită pentru a se produce  portanta. Pentru o elice,forta cuplului elicei trebuie depăşită sau echilibrată de cuplul motorului pentru ca elicea să ofere tractiune. Creşterea puterii motorului şi implicit a cuplului motorului, face ca elicea elicea să se rotească mai repede. 56

 NOTĂ  - Dacă avionul este pus în picaj, curentul de aer relativ este schimbat din cauza

vitezei de înaintare mai mari, şi ca rezultat, forţa de cuplu al elicei este redusă. Rezultatul este o creştere a turajului motorului (adică rpm) deşi pozitia manetei de gaz nu a fost modificată.

Eficacitatea elicei Variaţia eficacitatii elicei  Considerati o pală a elicei bine-proiectată cu pas fix. Deoarece majoritatea forţei de tractiune(şi tractiune(şi cuplu al elicei) elicei) este produsă pe secţiunile secţiunile palei la o locatie locatie de 75%, referitor  referitor  la unghiul palei, unghiul de atac, etc.putem spune ca la această parte a palei elicei este cea mai eficientă. (Termenul pas fix înseamnă că unghiul palei în secţiunea discutată este fix şi nu poate fi schimbat). Dacă turajul elicei este constant, atunci direcţia curentului de aer relativ şi unghiul de atac vor fi determinate de viteza de înaintare. Pe măsură ce viteza de înaintare creşte, unghiul de atac al unei pale de elice cu  pas fix la o turatie constantă va scadea. La o anumita viteză de înaintare ridicată, unghiul de atac al palei va produce puţină sau deloc forţă de tractiune. Pentru un turaj dat, va exista o singură viteză de aer la care elicea va opera la cel mai eficient uinghi de atac al său. Proiectantul alege o elice cu pas fix a cărei combinaţie viteza aerului/ turaj având cea mai bună eficienţă se potriveşte intenţiei de utilizare a avionului. O situaţie de preferat ar fi de a avea o elice al cărei unghi de pală ar putea fi modificat astfel încât la orice viteză a aerului va opera la un unghi de atac eficient, adică o elice cu pas variabil. Deşi acest subiect nu va apărea la examinarea pentru nivelul PPL, majoritatea veţi pilota un avion cu o elice cu pas variabil astfel încât am inclus informaţia de mai jos.

57

Elicele cu pas variabil şi regulatoarele de turatie constantă În faza initiala de dezvoltare a tehnologiei elicei a fost elicea cu pas dublu– un pas mic pentru decolare şi operaţiuni la viteze reduse, şi un pas marit pentru viteze mai mari. Prin urmare a fost dezvoltată elicea la viteză constantă, cu un unghi al palei care ar putea ocupa orice poziţie (variabil la infinit) în timpul zborului in interiorul interiorul gamei de variatie a pasului. Mecanismele de schimbare a pasului sunt de obicei acţionate electric sau hidraulic. La viteze mici, unghiul palei trebuie să fie mic pentru ca unghiul de atac să fie optim. Aceasta este  pasul mic. Pe măsură ce viteza viteza de înaintare înaintare creşte, creşte, unghiul unghiul palei trebuie să crească, pentru ca unghiul de atac să rămână optim.Acesta este pasul mare. Meca Mecani nism smul ul folo folosi sitt pent pentru ru a obţi obţine ne aces acestt lucr lucru, u, este este regul regulat ator orul ul de tura turati tiee constantă (CSU), numit uneori si regulatorul regulatorul de pas al elicei (PCU). Conţine un regulator  regulator  de turatie(governor) turatie(governor) a cărui funcţie funcţie este de a regla viteza viteza elicei (RPM) la aceea selectată selectată de pilot. Face acest lucru prin ajustarea automată a unghiului palei, electric sau hidraulic, astfel încât turatia este menţinută constantă indiferent de viteza şi de puterea furnizată de motor. Scopul este de a face ca elicea să funtioneze în apropierea celui mai bun unghi de atac şi la o eficienţă maximă pe toată raza sa de acţiune.

58

In cazul extrem de putere scăzută a motorului, unghiul palei va ajunge la limita inferioara, cunoscută ca limita pasului mic. De acolo mai departe, elicea acţionează ca o elice cu pas fix – alte reduceri ale puterii generează o scădere a turatiei datorită limitei maxime a pasului mic.

Avantaje ale elicelor cu pas variabil O elice cu pas variabil (viteză constantă) opereaza la cel mai eficient unghi de atac pe o gama largă de turaje şi viteze de zbor. O elice cu pas fix operează eficient doar  la un anumit turaj şi viteza de zbor.

 Modificarea puterii  Pilotul selectează turatia dorită folosind maneta de pas. Pasul elicei creşte automat  pentru a absorbi excedentul de putere al motorului şi menţine aceeaşi turatie, adică viteză constantă.Tr constantă.Tractiune actiuneaa crescută oferă performante performante mai bune avionului şi îşi poate mari viteza sau creşte rata de urcare. Dacă puterea motorului se reduce, elicea selecteaza automat pasul corespunzator   pentru a echilibra excedentul de putere care îi este oferită de motor şi turajul va rămane constant.Reducerea tractiunii determina o scădere a performantelor avionului.

59

 Modificarea vitezei de zbor  Dacă avionul este pus în panta de urcare, fără ca pilotul să modifice puterea, pala isi va modifica automat unghiul de atac astfel încât să oprească scaderea turajului motor/ elice şi putera motorului va rămâne neschimbată. In mod asemănător, dacă avionul este  pus în picaj fără ca pilotul să reduca din puterea motorului, viteza avionului va creşte şi  pala isi va mari unghiul de atac pentru a preveni supraturarea elicei şi a motorului. Alte două avantaje ale unor elice cu pas variabil sunt: 1. Capac Capacit itat atea ea de de a fifi pus pusee pe pas mic la sol sau pas reversibil pentru a oferi un efect de frinare sau mers inapoi la rulajul pe sol. 2. Capa Capaci cita tate teaa de a fi pus pusee în “pas drapel”: în timpul zborului pentru a reduce rezistenta la inaintare şi daunele motorului ca urmare a defectării acestuia.

Efectele produse de elice la decolare  Efectul curentului produs de elice O elice care se roteşte în sensul acelor de ceasornic (aşa cum este văzută din cabină) cabină) va genera o rotaţie rotaţie în sensul acelor acelor de ceasornic ceasornic a curentului curentului elicei pe măsură ce se deplaseaza spre înapoi in jurul avionului. Aceasta generează un curent asimetric in  jurul ampenajului ampenajului vertical şi directiei, directiei, îndeosebi îndeosebi în cazul unui avion cu un singur motor. Atunci cind cind motorul este este dus catre in plin curentul curentul elicei se va lovi de partea stânga stânga a ampenajului vertical (un unghi de atac ar exista între ampenajul vertical şi curentul de aer   produs de elice), generînd o forţă portanta aerodinamică care împinge coada la dreapta şi virea virează ză botu botull avio avionu nulu luii la stân stânga ga.. Unel Unelee aeron aeronav avee sunt sunt preva prevazu zute te cu siste sistem m de

compensare a ampenajului vertical pentru a invinge acest efect.

60

 Reacţia cuplului elicei  Dacă elicea se roteşte în sensul acelor de ceasornic (când este văzută din spate) reacţia cuplului va avea tendinţa de a roti avionul în sens invers acelor de ceasornic şi să îl rotească spre stânga. Acest efect este cel mai pronunţat în condiţii de putere crescută şi turaj ridicat al elicei, aşa cum se întâmplă în timpul decolării(vezi fig.6-9). La sol această rotaţie la stânga este oprită de roata stângă, care va trebui să suporte mai mult efort decât roata dreaptă. Aceasta va creşte fricţiunea forţei de rotaţie pe roata stângă, avînd tendinţa de a o încetini, şi în consecinţă avionul va avea tendinţa de a vira la stînga. Notaţi că acest efect virează avionul în aceeaşi direcţie ca efectul curentului elicei.(Dacă elicea se roteste in celalalt sens,ca la unele avioane mai vechi,atunci aceasta miscare laterala va avea efect invers).Urmatoarele doua efecte sunt aplicabile in mod deosebitla avioanele cu roata de coada(bechie).

 Efectul giroscopic Pe timpul decolarii cu un avion cu bechie, coada este ridicată de la sol pentru a scadea rezistenta la inaintare şi al aduce intr-o atitudine optima de zbor. Pe măsură ce coada este ridicată, forţa cuplului se manifesta in partea de jos a planului de rotatie al elicei. Deoarece un corp care se roteşte tinde să se opuna oricărei încercări de a-i schimba   planul de rotaţie, orice interventie de schimbare asupra sa,va genera o miscare de

precesie giroscopică. Miscarea de precesie giroscopică modifica directia fortei rezultate cu 90° în direcţia de rotaţie –acest fenomen fiind numit efect giroscopic. Când cuplul din partea de   jos a elicei are efect asupra avionului atunci cînd ridica coada la decolare, efectul giroscopic dă nastere unei forţe similare actionind la 90° în direcţia rotaţiei elicei. Aceasta va fi ca o forţă de înaintare care acţionează pe partea dreaptă a planului de rotatie al elicei , făcînd ca avionul să vireze. Direcţia de virare depinde de direcţia rotaţiei elicei. Cantitatea de efect giroscopic depinde de masa elicei, de modul în care masa este distribuită de-a lungul palelor şi de cât de repede se roteşte elicea (toate acestea fiind combinate într-o cantitate fizică numită moment de inerţ ie). Va depinde de asemenea şi de cât de repede încercaţi să schimbaţi planul de rotaţie.

61

 Efectul curentului in spirala al elicei -Curentul în spirală al elicei în sensul  acelor de ceasornic (de la elicea care se roteşte în sensul acelor de ceasornic) loveşte ampenajul vertical în partea stângă. Aceasta tinde să vireze botul avionului la stânga .  Balansarea datorată cuplului -Motorul Motorul roteşte roteşte elicea elicea în sensul sensul acelor acelor de ceasornic privind privind din cabina (la avioanele avioanele moderne) moderne) – cuplul elicei. elicei. Reacţia cuplului cuplului încearcă să rasucească motorul şi celula avionului în sens opus – în sens invers acelor  de caesornic. Forta descendentă(A)apasă roata stângă puternic pe pista (B).Frânarea cu  solul diferenţiată care rezultă pe roţile principale produce “furatura” spre stânga.

 Balansarea datorată precesiei giroscopice- Ridicarea  Ridicarea cozii la decolare generează  anumite forţe(1). forţe(1). Rotatia rapidă a elicei elicei urmează principiul principiul giro-precesiei. giro-precesiei. Efectul Efectul are loc la(2), 90 grade în direcţia de rotaţie. In consecinţă, botul avionului virează la stânga.

Evident, Evident, ridicarea cozii unui avion cu un motor mai puternic puternic la decolare decolare produce un efect giroscopic mult mai mare decât ridicarea cozii unui avion echipat cu un motor de  putere mică.

62

Efectul asimetric al palei elicei La începutul rulajului decolării când coada se află încă pe sol, axul elicei este înclinat ascendent şi planul de rotaţie al elicei nu este vertical. Avionul se deplaseaza orizontal şi pala elicei care coboara va avea prin urmare un unghi de atac mai mare decât pala ascendentă, făcînd ca pala descendentă să producă mai multă tractiune şi ca avionul să vireze. Pala descendentă se va deplasa catre in fata decât pala ascendentă făcînd ca viteza dintre pala descendentă şi curentul de aer relativ să fie mai mare şi prin urmare să  producă mai multă tractiune. De aceea jumătatea descendentă a discului elicei va produce mai multă tractiune decât jumătatea ascendentă, făcînd ca un avion a cărui elice se roteşte în sensul acelor de ceasornic (văzuta din cabina) să vireze la stânga chiar si atunci cind roata din spate se află încă la sol.

NOTĂ. Cele patru efecte de mai sus generează un curent lateral la stânga la un

avion a cărui elice se roteşte în sensul acelor de ceasornic (văzuta din cabină), pe care  pilotul o va contracara cu bracarea directiei(picior dreapta)in partea dreaptă atit cit este necesar pentru a se menţine pe directie. Pentru avioanele cu elice care se rotesc în sens invers acelor de ceasornic “furatura” la decolare va fi la dreapta.

 Acum completaţi Exerciţiul 6 – Forţa de tractiune a elicei

63

Capitolul 7

Stabilitatea Echilibrul în zbor rectiliniu la orizontală Patru forţe principale acţionează asupra unui avion în zbor:portanta, greutatea, tractiunea şi rezistenta la inaintare.

 Portanţa(L) acţionează prin centrul de presiune (CP), care se mişcă permanent cu fiecare schimbare a unghiului de atac. Greutatea(W) acţionează vertical descendent prin centul de gravitaţie(CG), care se mută pe măsură ce combustibilul este consumat sau când se mişca o încărcătură sau  pasagerii.  Rezistenta la inaintare(D) acţionează pentru a se opune mişcării avionului, de aceea este paralelă curentului de aer relativ şi în sens opus directiei de zbor. Punctul prin care se poate considera că acţionează rezistenta la inaintare totală variază cu unghiul de atac, viteza avionului, folosirea flapsurilor, trenul de aterizare,etc.

Tractiunea(T) acţionează prin axul elicei, sau linia de centru a unui motor cu reacţie. Pentru un avion cu un singur motor, aceasta este singura poziţie constantă prin care acţionează oricare din cele patru forţe.

64

Pentru ca avionul avionul să rămână în echilibru echilibru în zborul rectilini rectiliniuu la orizontala, orizontala, forţele forţele opuse trebuie să fie egale ca să se echilibreze , nelăsînd vreo forţă rezultantă să acţioneze asupra avionului.

Portanta se opune greutăţii, şi acestea două trebuie să fie egale. Tractiunea se opune rezistentei la inaintare, şi acestea două trebuie să fie egale. Avionul nu este supus vreunei forţe rezultante şi continuă zborul neaccelerat –  mişcare constantă în linie dreaptă la orizontala. Există de obicei o diferenţă considerabilă între cele două perechi de forţe, portanta şi greutatea fiind mult mai mari ca valoare decât tractiunea şi rezistenta la inaintare în zbor normal. Portanta şi greutatea pot fi fiecare de câte 2,000 unităţi; tractiunea şi rezistenta la inaintare fiecare de câte 200 unităţi (avind un raport potranta / rezistenta la inaintare de 2,000 / 200 = 10 la 1). Când se află în zbor rectiliniu la orizontala,portanta şi greutatea vor scădea treptat  pe măsură ce greutatea descreşte odată cu arderea combustibilului.Tractiunea şi rezistenta la inaintare vor depinde considerabil considerabil funcţie de unghiul de atac şi de viteza avionului.

Reţineţi afirmaţia pe care am făcut-o referitor la tracţiune. In timp ce acţionează de-a lungul axului elicei sau prin centrul motorului cu reacţie, la unghiuri de atac ridicate în zborul rectiliniu la orizontala, isi modifica directia puţin in sus, putind spune ca ea se îndreaptă în direcţia zborului, opunîndu-se direct rezistentei la inaintare.

Momentele de înclinare Poziţia forţei portante care acţionează prin centrul de presiune (CP) şi a forţei forţei de greutate care acţionează prin centrul de gravitaţie (CG) nu sunt constante în timpul

65

zborului. In majoritatea cazurilor pe timpul zborului CP şi CG nu coincid, adică nu se află în acelaşi punct. CG se va mişca pe măsură ce pasagerii sau echipajul se mişcă şi pe măsură ce combustibilul este consumat. CP îşi schimbă poziţia în funcţie de unghiul de atac şi de viteza avionului. Rezultatul este acela că forţele opuse, de portanta şi greutate, deşi sunt egale ca valoare şi sunt in echilibru, vor genera un cuplu, dind nastere unui moment de picaj dacă  portanta(CP) se află în spatele greutăţii (CG), sau un moment de cabraj dacă CP se află în faţa CG.

Diferitele directii de acţiune ale forţei de tractiune şi ale forţei de rezistenta la inaintare produc un alt cuplu, generînd un moment de cabraj dacă directia rezistenei la inaintare se află deasupra directiei tractiunii, sau un moment de picaj dacă directia rezistentei la inaintare se află sub directia tractiunii.

In mod ideal, momentele de picaj si cabraj de la cele două cupluri ar trebui să se neutralizeze reciproc în zborul la orizontala astfel încât să nu existe nici un moment rezultant care să aibă tendinţa de a roti avionul.

66

La multe avioane directiile de acţiune sunt proiectate să fie aşa cum se arată în figura 7-5. În aceasta situatie cuplul tractiune – rezistenta la inaintare produce un moment de cabraj şi cuplul portanta – greutate produce un momente de picaj. Distanţele dintre directiile de acţiune sunt poziţionate astfel încât efectele celor două cupluri sunt egale şi opuse, anulîndu-se astfel reciproc. Momentul de rotaţie al unui cuplu depinde de mărimea celor două forţe şi de distanţa dintre directiile lor de acţiune. Prin urmare, pentru ca forţele de rotaţie ale acestor  două cupluri să se echilibreze, forţele mai mari de portanta şi greutate ar trebui să aibă directiile de acţiune (CP şi CG) destul de aproape, şi forţele semnificativ mai mici, tractiunea şi rezistenta la inaintare, ar trebui să aibă o distanţă ceva mai mare între directiile lor de acţiune. Există un motiv practic pentru care cuplul portanta – greutate să aibă un moment de picaj echilibrat de momentul de cabraj al cuplului tractiune – rezistenta la inaintare. Dacă nu mai exista tractiune(de exemplu dacă se strică motorul), cuplul ascendent tractiune – rezistenta la la inaintare este diminuat şi de aceea cuplul portanta – greutate va genera un picaj avionului (fără nici un fel de acţiune din partea pilotului) astfel încât aeronava va plana fără tendinţa de a pierde din viteza de zbor.

67

Invers, atunci când se adaugă putere(se pune motor),ce duce la creşterea forţei de tractiune, botul avionului va avea tendinţa de a cabra. Este putin probabil să aveţi un echilibru perfect între aceste patru forţe principale şi cele două cupluri formate de ele. Coada avionului este folosită pentru a oferi intr-un final echilibrarea fortelor .

Stabilizatorul orizontal al avionului Echilibrul ideal al momentelor de picaj-cabraj al cuplului portanta – greutate şi al cuplului tractiune– rezistenta la inaintare este dificil de menţinut în zbor şi are loc de obice obiceii un mome moment nt de inert inertie ie care care apare apare din din ineg inegal alit ităţ ăţil ilee dint dintre re cele cele două două cupl cuplur urii  principale. Funcţia cozii avionului (sau a stabilizatorului orizontal) este de a contracara momentele de inertie de la cele două cupluri principale, adică are o funcţie stabilizatoare. Stabilizatorul orizontal al avionului este pur şi simplu o altă suprafaţă portantă care poate genera o forţă aerodinamică, dacă este necesar, aflîndu-se la un unghi de atac (pozitiv sau negativ) fata de curentul de aer local. Această forţă este de obicei una descendentă, dar poate fi, fie ascendentă sau descendentă în funcţie de modul în care este  proiectat avionul, şi astfel stabilizatorul orizontal al avionului are de obicei o secţiune tansversală simetrică a suprafeţei portante. Forţa aerodinamică produsă de stabilizatorul orizontal se poate modifica prin schimbarea unghiului său de atac fata de curentul de aer local – fie prin mişcarea  profundorului şi menţinerea lor acolo prin actionarea trimerelor sau prin pilotare.

68

Dacă inertia de la cele patru forţe principale creaza un moment descedent (aşa cum se întâ întâmp mplă lă de obic obicei ei)s )sta tabi bili lizat zator orul ul orizon orizonta tall al avio avionu nulu luii asig asigur urăă o forţ forţăă aerodinamică descendentă care va produce un moment de cabraj pentru a echilibra momentul de inertie descendent de la cele patru forţe principale. Deoarece stabilizatorul orizontal al avionului este situat la ceva distanţă de centrul de gravit gravitaţi aţie(C e(CG) G) şi moment momentul ul braţulu braţuluii său este este prin prin urmare urmare destul destul de lung, lung, forţa forţa aerodinamică asigurată de stabilizatorul orizontal al avionului trebuie să fie mică pentru a avea un moment de înclinare semnificativ. Prin urmare suprafata stabilizatorului orizontal a avion avionul ului ui (şi (şi capac capacit itat atea ea sa aerod aerodin inam amic ică) ă) este este mică mică prin prin comp compar araţ aţie ie cu zone zonele le  principale (aripile principale).

Efectul unei forţe asupra avionului depinde de amploarea sa şi de distanţa fata de centrul de gravitaţie(CG). Dacă momentul de inertie de la cele două cupluri principale este este de picaj picaj,, atun atunci ci stab stabil iliz izat atoru orull oriz orizon onta tall al avio avionu nulu luii poat poatee produ produce ce o forţ forţăă aerodi aerodina nami mică că desc descen enden dentă tă care care va avea avea un mome moment nt de cabr cabraj aj pent pentru ru a echi echili libra bra momentul. Multe avioane sunt proiectate pentru a opera cât se poate de eficient la viteza de zbor. Cele patru patru forţe principale principale şi cele două cupluri cupluri principale principale sunt proiectat proiectatee să fie măcar într-un echilibru aproximativ pe timpul zborului,necesitind forţe mici de echilibru  pe stabilizatorul orizontal al avionului. In general, centrul de presiune (CP) este in spatele centrului de gravitaţie (CG) şi stabilizatorul orizontal al avionului produce o forţă aerodinamică descendentă.

69

Stabilitatea Un avion în timpul zborului este în permanentă perturbat de la zborul constant de forţele externe generate de catre miscarile aerului( rafale de vânt,curenti verticali,etc). Stabilitatea avionului este capacitatea sa, din construcţie, de a reveni la la pozitia sa initiala initiala fără ca pilotul să acţioneze în vreun fel. Stabilitatea are în vedere mişcarea unui corp după ce a fost înlăturată forţa care îl  pertur  perturba. ba. Stabil Stabilita itatea tea pozitivă pozitivă indică indică capaci capacitat tatea ea de a reveni reveni la poziţi poziţiaa sa iniţi iniţială ală de echilibru sau la starea de dinainte de a fi perturbat. Se obişnuieşte să numim această stare ca fiind stabilă.  Nu confundaţi stabilitatea cu manevrabilitatea.

 Stabilitatea este capacitatea avionului de a reveni la pozitia sa initiala după ce a fost   perturbat pe timpul zborului fără ca pilotul să acţioneze în vreun fel.  Manevrabilitatea se referă la uşurinţa cu care pilotul poate pilota avionul folosind   suprafeţele de control.

Există o corelatie semnificativă între stabilitatea şi manevrabilitate. Un grad de stabi stabili lita tate te ridi ridica catt face face avio avionul nul rezi rezist stent ent la schi schimb mbare are şi de acee aceeaa tinde tinde să reduc reducăă manevrabilitatea, adică o stabilitate bună face să fie mai dificil pentru pilot să contoleze şi să manevreze avionul. Un avion cu un grad scazut de stabilitate pozitivă este mult mai uşor de pilotat decât un avion instabil care in permanenta are tendinţa de a devia de la atitudinea de zbor. Totuşi, stabilitatea nu trebuie să fie prea ridicată, astfel încât să necesite un efort mare  pentru manevrare. Un avio avionn se află află într într-o -o stare stare de echi echili libr bruu când când suma suma tutu tuturor ror forţ forţel elor or care care acţionează asupra sa este zero şi când suma tuturor momentelor de rotaţie care acţionează asupra sa este zero. Avionul se află în echilibru dacă toate momentele de picaj-cabraj , rotaţie şi viraj sunt zero. Echilibrul este stabilit în diferitele faze ale zborului prin folosi folosirea rea supraf suprafeţe eţelor lor avionul avionului, ui, modifi modificat catee de mişcare mişcareaa supraf suprafeţe eţeii de control control unde   presiunile constante pot fi menţinute prin efortul pilotului,folosirea trimerelor(suprafete  portante care micsoreaza efortul pe suprafata de comanda)si prin înclinarea suprafeţei.

70

Forţa externă care perturba de obicei un avion în timpul timpul zborului este o rafală rafală de vânt. Un avion stabil va reveni la pozitia sa initiala initiala – unul instabil nu va reveni,decât prin acţiunea pilotului. Un avion instabil este dificil de pilotat pentru că pilotul trebuie să intervină  permanent pentru echilibrarea forţelor. Un avion stabil aproape că poate să fie pilotat “fără mâini” şi necesită doar să fie supravegheat nu pilotat în fiecare secundă. Exempl Exemplele ele noastre noastre de până acum acum sau referi referitt la situat situatia ia picajpicaj-cabr cabraj( aj(in in plan plan orizontal), dar stabilitatea în alte planuri şi în jurul altor axe este la fel de importantă.

Cele trei axe de referinţă Când ne referim la mişcarea avionului ne referim la mişcarea în jurul celor trei axe – fiecare trecînd prin centrul de gravitaţie şi fiecare perpendiculară fiind reciproc la 90° una faţă de cealaltă.

 Axa longitudinală  longitudinală  trece longitudinal(fata-spate) prin centrul de gravitaţie. Rotatia

completa în jurul axei longitudinale se numeşte tonou.Miscarea stinga-dreapta fata de axa longitudinala se numeste ruliu. Stabilitatea în jurul axei longitudinale se numeşte

stabilitate laterală, deoarece se ocupă cu mişcarea în lateral sau planul de rotaţie.

71

 Axa transversala transversala trece prin centrul de gravitaţie dintr-o parte în cealaltă(de la un

virf la celalalt al aripilor). Mişcarea în jurul axei transversale se numeşte tangaj(cabraj= înclin înclinare are ascend ascendent entăă sau picaj= incl inclin inare are desc descend enden entă tă). ). Stabi Stabili lita tate teaa în jurul jurul axei axei transversale se numeste stabilitate longitudinală, deoarece corespunde cu stabilitatea în  planul longitudinal.

 Axa verticala trece prin centrul de gravitaţie şi este perpendiculară pe celelalate

două axe. Mişcarea stinga-dreapta în jurul axei verticale se numeşte giraţie( laset).

Stabilitatea în jurul axei verticale se numeşte stabilitate direcţională, deoarece are legătură cu stabilitatea în planul direcţional sau in plan lateral.

72

Rotaţia în jurul unui punct sau al unei axe se numeşte mişcare unghiulară; numărul de grade ale rotaţiei se numeşte deplasare unghiulară şi viteza la care are loc, se numeşte viteză unghiulară. Mişcarea unui avion este cel mai bine înţeleasă în fiecare dintre planuri (în jurul fiecărei axe de referinţă) separat, deşi (cu excepţia zborului rectiliniu la orizontala) mişcarea mişcarea efectivă efectivă a avionului avionului este puţin mai complexă. De exemplu:la exemplu:la efectuarea efectuarea unui viraj la orizontala avionul nu numai că se va roti, dar se va şi înclina ca sa vireze.  Ne vom ocupa mai întâi de stabilitat stabilitatea ea longitudina longitudinală lă (tangaj) apoi de stabilita stabilitatea tea direcţională (giratie) şi stabilitate laterală (ruliu). Înclinarea avionului şi mişcarea laterală a botului sunt strâns legate.

Stabilitatea longitudinală Stabilitatea longitudinală se manifesta în planul de înclinare fata-spate în jurul axei laterale. Pentru a fi stabil longitudinal, un avion trebuie să aibă o tendinţă naturală sau din construcţie de a reveni la aceeaşi atitudine în profunzime după orice perturbare a  pozitiei. Dacă unghiul de atac creşte brusc, atunci vor apare forţe care vor coborî botul avionului şi vor micsora unghiul de atac. Un avion stabil longitudinal tinde să menţină condiţia de echilibru a zborului şi este prin urmare uşor de pilotat în profunzime.

73

 Stabilizatorul orizontal al avionului şi stabilitatea longitudinală Luaţi în considerare o situaţie care are loc în mod frecvent în timpul zborului. Dacă o perturbatie, precum o rafală de vânt, schimbă atitudinea avionului creindu-i un moment de cabraj, avionul, datorită inerţiei sale, va continua iniţial traiectoria sa de zbor  şi prin urmare se va produce o crestere a unghiului de atac . Cu acelaşi unghi de cabraj iniţial iniţial şi cu avionul continuînd continuînd să zboare pe taiectoria taiectoria sa initiala datorită inerţiei sale, stabilizatorul orizontal al avionului va intilni curentul de aer relativ la un unghi de atac mai mare. Acesta va face ca stabilizatorul orizontal al avionului să producă o forţă aerodinamică ascendentă sau descendentă scăzută, care este diferită faţă de cum era înainte să fie perturbata. Forţa aerodinamică afectată produce un moment de picaj, cu tendinţa de a aduce avionul la pozitia initiala de echilibru.

Din cauza lungimii lungimii mari a bratului dintre dintre centrul de gravitaţie gravitaţie şi stabilizatorul stabilizatorul orizontal al avionului, forţa aerodinamică produsă de stabilizatorul orizontal al avionului nu trebuie să fie prea mare pentru ca efectul său de revenire să fie puternic. Când coada este ridicată şi botul avionului coboara, unghiul de atac initial este restabilit, forţa aerodinamică de la coada avionului dispare şi lucrurile revin la cum se aflau înainte de  perturbatie. Aşa cum este prezentat în figura 7-14, stabilizatorul orizontal al avionului are un efect stabilizator asemănător cuun moment de picaj nedorit.

74

Un exemplu bun despre efectul stabilizatorului orizontal al avionului este trecerea unei săgeţi prin aer, în care aripioarele cozii funcţionează pentru menţinerea stabilităţii longitudinale.

CG şi stablitatea longitudinală Cu cât CG al avionului se află mai departe de stabilizatorul orizontal , cu atât este mai mare momentul bratului la coada avionului, şi de aceea este mai mare efectul forţei  portante a stabilizatorului orizontal al avionului. Acesta are un puternic efect longitudinal de stabilizare. Pozi Poziţi ţiaa CG poat poatee fi cont contro rola lată tă într într-o -o oarec oarecare are măsu măsură ră de cătr cătree pilo pilott prin prin dispunerea încărcăturii şi a combustibilului, de obicei înainte de zbor. Un CG catre in fata duce la stabilitate longitudinală crescută şi un CG catre in spate duce la stabilitate longitudinală redusă. Pozitia CG trebuie să fie in limitele specificate referitor la calculul centrajului   pentru un zbor sigur şi piloţii prudenţi întotdeauna îşi încarcă avioanele respectind limitarile din Manualul de Zbor. Dacă CG se află catre in spate peste limita permisă,forta  portanta de pe stabilizatorul orizontal al avionului poate fi insuficientă pentru stabilitatea

75

longitudinală. Acelaşi exemplu al unei săgeţi este folositor aici. Un CG mai în fată duce la mai multă stabilitate. Cu cât avionul este mai stabil, cu atât este mai mare forţa pe care trebuie să o exercitaţi pentru a controla sau a mişca avionul în manevre, ceea ce poate deveni obositor. Dar mai important, dacă CG este prea îndepărtat de stabilizatorul orizontal,  profundorul va necesita o forţă mai mare şi poate să nu fie suficient de eficientă la viteze reduse ,botul avionului fiind foarte greu la aterizare.

Consideraţii de proiectare Caracteristicile de proiectare a stabilizatorului orizontal al avionului contribuie de asemnea la stabilitate longitudinală – suprafaţa lui, distanţa fata de centrul de gravitaţie, alungirea aripii(raportul dintre anvergura si coarda), unghiul de incidenţă şi unghiul diedru diedru longit longitudi udinal nal (difer (diferenţ enţaa dintre dintre unghiur unghiurile ile de incide incidenţă nţă ale aripil aripilor or şi coada coada avionului) sunt luate în considerare de proiectant. Scopul este de a genera o forţă de echilibrare care este necesara pentru compensarea unui moment generat de bratul cel mai ălung– ducînd la un avion care este stabil longitudinal.

Stabiltate direcţională Stabilitat Stabilitatea ea direcţional direcţionalăă a unui avion este capacitaea capacitaea sa de a-şi reveni in urma modificarii pozitiei în jurul axei verticale. Se referă la capacitatea avionului de a–şi modifica pozitia la orice curent transversal (vânt cu o componentă laterală)cu botul in vint .

76

Dacă avionului i se modifica traiectoria sa dreaptă deoarece botul sau coada sunt împinse lateral (virate), atunci, datorită inerţiei sale, avionul se va mişca in prima faza în direcţia initiala. Avionul se va mişca in acel moment oarecum lateral prin aer, cu părţile laterale expuse curentului de aer. Acesta se numeşte alunecare laterală(glisare/derapare) . Stabilizatorul vertical este pur şi simplu o suprafaţă portantă simetrică. Deoarece in acest moment el are un nou unghi de atac, va genera o forţă aerodinamică laterală care tinde să ducă stabilizatorul înapoi în poziţia sa initială. Aceasta readuce botul avionului în  poziţia sa iniţială. Moment Momentul ul putern puternic ic (efect (efectul ul de rotaţi rotaţie) e) al stabil stabiliza izator torulu uluii vertica vertical,l, datori datorită tă suprafeţei sale mari şi lungimii bratului(momentului) său între el şi centrul de gravitaţie, este ceea ce aduce botul avionului înapoi în poziţia sa initială. Cu cât suprafaţa stabilizatorului vertical din spatele CG este mai mare, şi cu cât momentul este mai mare, cu atât este mai mare stabilitatea direcţională a avionului. Astfel un CG catre in faţă este de preferat unui CG catre in spate, deoarece oferă un moment al bratului mai lung pentru ampenajul vertical.

Un efect efect secunda secundarr al puteri puteriii sau forţei forţei de tracti tractiune une este este cel cauzat de curent curentul ul elicei. Acesta poate afecta curentul de aer din jurul stabilizatorul vertical, şi implicit eficienţa lui.Modificarile de putere făcute de pilot generează schimbări ale curentului elicei şi poate duce la schimbări mari în echilibrul direcţional.

77

Stabilitatea laterală Stabilitatea laterală este capacitatea avionului de a-şi reveni in urma modificarii   pozitiei in planul lateral, adică rotirea în jurul axei longitudinale fără interventia din  partea pilotului. O perturbatie a inclinarii laterale va face ca o aripă să coboare şi una să se ridice. Când avionul este inclinat inclinat lateral, lateral, vectorul portantei este înclinat înclinat şi produce o alunecare alunecare laterală în interiorul virajului(glisare).Pe masura ce avionul se deplaseaza înainte prin aer, avionul alunecă în lateral datorită faptului că portanta şi greutatea nu se opun direct, generînd o forţă rezultantă laterală asupra avionului. Ca rezultat al acestei alunecări în lateral;, lateral;, avionul avionul este supus unei componente componente laterale a curentului curentului de aer relativ. Aceasta generează forţe care produc un moment de rotire pentru a repune avionul în poziţia initiala cu aripile la acelasi nivel.

Unghiul diedru al aripii  Unghi Unghiul ul diedr diedruu al aripi aripiii creşt creştee stab stabil ilit itat atea ea late latera rală lă.. Aces Acesta ta este este inti intiln lnit it la majoritatea avioanelor cu aripi joase, şi este materializat pe avion ca o solutie de  proiectare şi constructiva. Fiecare aripă are un unghi ascendent de la fuselaj spre vârfurile aripii, şi imbunatateste caracteristicile stabilităţii laterale ale avionului.

78

Când avionul se înclină lateral, aripa care coboară, datorită diedrului său, va întâlni curentul de aer relativ la un unghi de atac mai mare şi va produce portanta mai mare. Aripa care urcă va întâlni întâlni curentul de aer relativ la un unghi de atac mai mic şi de aceea va produce mai puţină portanta. Poate fi şi cumva umbrită de fuselaj,fapt care contribuie la producerea unei portante scazute .Momentul de inclinare astfel produs va tinde să aducă avionul la poziţia sa iniţială cu aripile la orizontala. Unghiul diedru negativ, unde aripa are un unghi descendent de la fuselaj, are un efect de instabililitate.

Unghiul de săgeată al aripii  Arip Aripaa poat poatee cont contri ribu buii la cres creste terea rea stab stabil ilit itat atii ii late lateral ralee dacă dacă const constuc ucti tivv este este  prevazută cu unghi de săgeată. Când avionul avionul se înclină înclină lateral lateral ca urmare a unui curent de aer, aripa care coboară produce mai multă portanta decât aripa care urcă. Aceasta se întâmplă deoarece în coborîre aripa oferă mai multă suprafată curentului de aer decât aripa care urcă şi de aceea aripa mai joasă produce mai multă portanta şi tinde să readucă avionul în poziţia cu aripile la orizontală.

79

 Aeronave cu structuri inalte şi CG coborât  In alunecarea laterală(glisare) care urmează modificarii pozitiei unui avion de catre un curent de aer pe timpul unui viraj, o componentă a rezistentei la inaintare laterală generată de suprafeţele înalte (stabilizator vertical înalt, o coadă de forma T , aripi amplasate sus-parasol,etc.) şi un CG coborit va produce un moment de restabilire cu tendinţa de a ridica aripa mai joasă şi de a readuce avionul la poziţia sa iniţială cu aripile la orizontală.

 Avioane cu aripi parasol  Dacă Dacă o rafală rafală face ca o aripă aripă să coboare coboare,, forţa forţa portant portantaa este este înclin înclinată ată.. Forţa Forţa rezultantă (efectul combinat al portantei şi greutăţii) va face ca avionul să alunece în lateral(gliseze). Curentul de aer care loveşte suprafeţele laterale ale avionului de deasupra CG va avea tendinţa de a readuce avionul la pozitia cu aripile la orizontala. Aripile  parasol se află deasupra CG şi astfel impreuna cu celelalte suprafeţe verticale genereaza tendinţa de a aduce aripile la orizontala.

80

Efectul combinat al stabilitatii laterale şi direcţionale  Miscarea de inclinare urmata de miscarilor laterale ale botului avionului  Pentru stabilitatea laterală este esenţial să aveţi o miscare laterala cauzată de orice  perturbatie în timpul rotiri. Această alunecare în lateral exercită o forţă pe suprafeţele laterale, care, dacă avionul este stabil direcţional, îl va face să vireze botul în curentul de aer. Rotaţia dă naştere unui viraj viraj în partea alunecării laterale laterale şi avionul va vira mai mult faţa de direcţia sa iniţială în direcţia aripii mai coborite.

 Notaţi  Notaţi consecinţa consecinţa interesantă interesantă căci cu cât stabilitatea stabilitatea direcţională direcţională a avionului avionului este mai mare, cu atât este mai mare tendinţa de a se întoarce de la direcţia initială în direcţia aripii coborîte. De asemenea, botul avionului va avea tendinţa de a coborî. Aceast viraj ulterior cu miscarea laterala a botului avionului datorată caracteristicilor sale bune de stabilitate direcţională face ca aripa ridicată din exteriorul virajului să se mişte mai repede şi de aceea să producă mai multă portanta. Caracteristicile stabilităţii laterale ale avionului, cum ar fi unghiul diedru, fac ca aripa coborită să producă o portanta crescută şi să readucă avionul în poziţia cu aripile la orizontala. Există două efecte în conflict aici: 

(stabilizator tor vertical vertical Caracter Caracteristi isticile cile de stabilit stabilitate ate direcţi direcţional onală  ă (stabiliza

mare)determin mare)determinaa o accentuare accentuare a virajului virajului şi botul avionului avionului sa coboare coboare mai mult; şi 

Caracteristicile de stabilitate laterală  (diedrul)care tind să aducă

aripile la orizontală. 81

Dacă primul efect este cel care câştigă, adică stabilitatea direcţională puternică şi stabilitatea laterală scăzută (stabilizator vertical mare şi fără diedru), atunci avionul va avea tendinţa de a vira mai departe cu o alunecare laterală, spre aripa coborită, cu botul conti continu nuîn îndd să coboa coboare re,, până până când când avio avionu null intr intraa intr intr-un -un pica picajj în spir spiral alăă (făr (fărăă vreo vreo intervenţie din partea pilotului). Aceasta se numeşte instabilitate în spirală. Majori Majoritat tatea ea avioane avioanelor lor sunt sunt proiect proiectate ate doar doar cu o stabil stabilit itate ate lateral lateralăă pozitiv pozitivăă scăzută şi au o tendinţă uşoară de instabilitate în spirală. Aceasta este de preferat situaţiei inverse – un efect care se numeşte rotirea olandeză. Dacă stabilitatea laterală (diedrul) este mai puternică, avionul va scoate din inclinare şi dacă stabilitatea direcţională este scăzută (stabilizator vertical mic) avionul  poate să nu manifeste nici o tendinţă să se întoarcă în direcţia alunecării în lateral şi se  poate chiar să se fi întors dinspre alunecarea în lateral, generînd un efect de legănare numit rotaţie olandeză(vria plata), care este cel mai bine să fie evitat.

 Miscarile laterale ale botului avionului urmate de miscarile de inclinare Dacă avionul este deplasat stînga-dreapta dupa o axa verticală, in prima faza va continua zborul in direcţia initiala, datorita inerţiei sale, şi de aceea va aluneca în lateral. Aceasta alunecare în lateral va face ca acele caracteristici ale stabilităţii laterale ale aripii avionului, cum ar fi unghiul diedru, aripa parasol, sageata aripii, să crească portanta pe aripa dinainte şi să scadă portanta pe aripa din urmă. Aceasta cauzează un moment de rotaţie care va avea tendinţa să ridice aripa dinainte, făcînd ca avionul să se incline spre aripa din urma şi indepartarea de alunecarea în lateral. Un alt punct care trebuie notat este că, atunci când avionul se află efectiv în viraj, aripa exterioară se va mişca mai repede şi va produce mai multă portanta decât aripa interioară, oferind o tendinţă de a se roti spre aripa interioară. Stabilitatea direcţională inerentă a avionului (de la stabilizatorul vertical) va tinde să schimbe traiectoria sau să vireze avionul în direcţia alunecării laterale. Alun Alunec ecar area ea

late latera rală lă

este este

foar foarte te

impo import rtan antă tă,,

cara caract cter eris isti tici cile le

stab stabil ilit ităţ ăţii ii

laterale(unghiul diedru) avînd tendinţa de a ridica aripa din fata in directia alunecarii laterale şi caracteristicile stabilităţii direcţionale avînd tendinţa de a produce schimbari in

82

directie in sensul alunecarii laterale şi de a ridica cealalta aripa prin miscarea laterala a  botului avionului.

Caracteristicile de stabilitate şi controlul avionului  Dacă stabilitatea direcţională este scăzută (stabilizator vertical mic) şi stabilitatea laterală este bună (diedru), atunci folosirea directiei va genera o miscare stinga-dreapta semnificat semnificativ iv şi o alunecare alunecare în lateral.Unghiul lateral.Unghiul diedru va modifica modifica traiectoria traiectoria avionului avionului în direcţia virajului (departe de alunecarea laterală) şi acesta va intra intr-un viraj fără folosirea eleroanelor. Dacă stabilita stabilitatea tea direcţional direcţionalăă este bună (stabilizat (stabilizator or vertical vertical mare) şi stabilitat stabilitatea ea laterală este scazută, atunci dacă pilotul virează avionul cu eleroanele, dar nu atinge directia, are loc o alunecare laterală spre aripa care coboară. Caracteristicile bune ale stabilităţii direcţionale modifica eficient pozitia botului avionului în directia alunecarii laterale şi virajul va fi echilibrat corect, chiar fără ca pilotul să foloseasca palonierul. Va avea loc o alunecare laterală in prima parte a virajului, dar aceasta poate fi atat de uşoară încât să nu fie simţită.

Stabilitatea pe sol Centrul de gravitaţie (CG) trebuie să se afle undeva în zona dintre roţi atunci cind avionul este la sol. Cu cât CG se află mai departe de una dintre roţi, cu atât este mai mică tendinţa ca avionul să se încline pe acea roată.

83

Un CG jos şi un ecartament/ampatament mare reduce tendinţa ca avionul să se incline pe timpul virajului la sol, când foloseşte frânele pentru a opri, sau când se duce motorul catre in plin pentru decolare. O marire a tractiunii intr-un ritm lent scade tendinţa ca avionul să se încline catre in fata atunci când este folosita o putere mare a motorului (îndeosebi cu frânele puse). Suprafeţele verticale mari şi diedrul permit vântului lateral să aibă un efect destabilizator  mai puternic.

 Acum completaţi Exercitiul 7 – Stabilitatea

84

Capitolul 8

Comenzile aeronavei Toate avioanele avioanele au un sistem de comanda creat pentru a-i permite pilotului pilotului să efectueze manevre cu avionul în timpul zborului în jurul celor trei axe. Momentele (forţ (forţel elee de rota rotaţi ţie) e) neces necesare are pent pentru ru îndep îndepli lini nire reaa acest acestui ui aspe aspect ct sunt sunt gene generat ratee prin prin schimbarea schimbarea elementelo elementelorr curentului curentului de aer din jurul suprafeţelor suprafeţelor portante, modificîndu-le modificîndu-le forma sau schimbîndu-le poziţia. Suprafeţele de comanda pe care pilotul le poate misca sunt de obicei suprafeţe mobile în apropierea capetelor suprafeţelor portante astfel încât să aibă o pârghie cit mai mare faţă de centrul de gravitaţie pentru a crea un moment al braţului cit mai mare si o eficacitate mare a comenzilor. De obicei există trei tipuri de sisteme de comanda principale şi trei tipuri de suprafeţe de control: 





Profundorul pentru control longitudinal ascendent-descendent, realizat prin mişcarea înainte şi înapoi a manşei; pentru controlu controlull înclin înclinări ăriii lateral laterale, e, realiza realizatt prin prin mişca mişcarea rea mansei în Eleroanele pentru lateral. pentru contro controlul lul direcţ direcţion ional al în viraju virajull unghiul unghiular ar realizat realizat de mişcar mişcarea ea Directia pentru  palonierelor(două pedale interconectate).

85

În mod ideal, fiecare tip de suprafaţă de comanda ar trebui să producă un moment în jurul unei singure axe, dar în practică se produc şi momente în jurul altor axe, de exemplu miscarea eleroanelor ca prima comanda la introducera in viraj generează şi o miscare in lateral inversă al botului avionului. Suprafeţele de control sunt acţionate cu ajutorul comenzilor din cabină. Pilotul mişcă profundorul printr-o mişcare înainte înainte şi înapoi a manşei, eleroanele prin mişcarea în lateral a manşei, şi a directiei stinga-dreapta de către paloniere. Devierea suprafeţelor de comanda schimbă curentul de aer şi distribuţia presiunii deasupra întregii suprafeţe portante şi nu numai deasupra suprafeţei de comanda propriuzise. Efectul este acela de a modifica portanţa produsă de combinaţia dintre întreaga suprafa suprafaţă ţă portant portantăă şi supraf suprafaţa aţa de comand comanda. a. Eficie Eficienţa nţa mişcări mişcăriii acesto acestorr supraf suprafeţe eţe de comanda se numeşte controlabilitatea avionului . Aşa cum am spus mai devreme, un avion care a fost proiectat cu prea multă stabilitate (făcîndu-l astfel foarte rezistent la schimbare) are o controlabilitate scăzută. Stabil Stabilita itatea tea se opune opune control controlabi abilit litati atii.i. Proiect Proiectant antul ul avionul avionului ui trebui trebuiee să găseas găsească că un echilibru rezonabil între stabilitate şi controlabilitate, ţinînd cont de calităţile dorite în folosirea avionului. De exemplu, un avion de pasageri ar avea nevoie de mai multă stabilitat stabilitatee pe când un avion de luptă ar beneficia beneficia de pe urma unei capacităţi capacităţi mai mari de contr control olabi abili lita tate te şi manev manevra rare. re. Într-u Într-unn fel, fel,su supra prafe feţe ţele le de coma comand ndăă acţi acţion oneaz eazăă ca destabilizatori. NOTĂ. Mişcarea în exces a suprafeţei de comanda este prevenită prin limitatoare şi/ sau

la comenzile din cabină. Atunci când avionul este parcat în timpul unui vânt puternic sau în ti timp mpul ul nopţ nopţii ii,, bloc blocaj ajul ul come comenz nzil ilor or ar treb trebui ui să fie fie pus pentr pentruu a opri opri misc miscare areaa necontr necontrola olata ta a supraf suprafeţe eţelor lor de comand comandaa de către către vânt şi avarier avarierea ea acesto acestora. ra. Aceste Aceste  blocaje(piedici) pot lua forma unei tije care blocheaza mansa , ţinînd-o ferm pe loc sau  prin aplicarea unor dispozitive de blocare care se fixează în spaţiile din jurul suprafeţei de comanda. Este vital ca aceste blocaje să fie îndepărtate înaintea zborului. De obicei, se ataşează un steag avînd o culoare stridenta(rosu/orange) pentru a le face vizibile.

86

Profundorul Pilotu Pil otull control controleaz eazăă profundo profundorul rul prin prin mişcar mişcarea ea înaint înaintee şi înapoi înapoi a mansei mansei – mişca mişcarea rea înainte duce profundorul în jos, ceea ce are ca efect împingerea avionului cu botul în jos, şi mişcarea înapoi a mansei mişcă profundorul în sus, ceea ce are efectul de a trage în sus  botul avionului. Aceste mişcări vă vor v or deveni logice şi instinctive.

Atunci când mansa este mişcată înainte, profundorul se mişcă în jos, schimbînd forma generală a secţiunii suprafeţei portante formata din stabilizatorul orizontal al avionului şi profundor astfel încăt să ofere o forţă aerodinamică modificată. Aceasta oferă o forţă aerodinamică descendentă redusă sau chiar ascendentă, asupra cozii avionului, depinzînd de cantitatea cu care profundorul deviază în jos. Efectul este acela de a crea un moment longitudinal în jurul CG al avionului care mută botul avionului în jos.   Notaţ Notaţii că, deşi deşi unghiul unghiul de atac atac a supraf suprafeţe eţeii portan portante-p te-purt urtato atoare are(st (stabi abiliz lizato atorul rul orizontal)ramîne neschimbat, modificarea pozitiei profundorului la bordul de fuga va modifica forţa aerodinamică produsă. De exemplu, atunci când mansa este trasă înapoi,  profundorul se miscă în sus şi o forţă modificată este produsă de suprafaţa portantă nou creata dintre bordul de atac al stabilizatorului orizontal si bordul de fuga al profundorului, generînd ridicarea botului avionului. Forţa momentului cozii depinde de valoarea forţei aplicate şi de lungimea braţului dintre ea şi CG. Forţa generată de combinaţia stabilizator orizontal –profundor depinde de valoarea şi directia directia ei, stabilizat stabilizatorul orul orizontal contribuind contribuind la stabilitatea stabilitatea avionului şi  profundorul la modificarea pozitiei lui. Cu cât suprafata profundorului este mai mare, cu atât există o controlabilitate mai buna a avionului.

87

 Pentru a mentine caracteristicile de controlabilitate si de eficacitate a profundorului in toata gama de viteză,pozitia CG trebuie sa fie in limitele prescrise in Manualul de Zbor  al avionului.

Dacă, de exemplu, CG este prea în faţă, avionul avionul va fi prea stabil longitudinal longitudinal din cauza momentului momentului creat de lungimea mare a bratului pe stabilizatorul stabilizatorul orizontal. orizontal. Chiar  dacă mansa este trasa complet în spate va exista un profundor ineficient pentru a atinge unghiuri de atac ridicate şi viteze reduse care sunt uneori cerute în manevre precum zborul la viteze mici,la mici,la decolare şi aterizare. aterizare. De aceea, limita disponibil disponibilăă catre in faţă a CG este determinată de capacitatea de control a profundorului. Limita înapoi a CG este determinată de necesitatea de stabilitate longitudinală. De obicei, situaţia cea mai critică unde apare o necesitate de ridicare a botului avionului se află la aterizare. Un CG înainte face ca avionul să fie greu de bot şi rezistent la schimbările pantei. Acest lucru poate face ca ridicarea botului avionului în timpul aterizării să fie dificilă, în special atunci cind profundorul va fi mai puţin eficient din cauza curentului de aer redus ,la vitezele de aterizare. Uneori trebuie acţionat pentru a evita această situaţie. De exemplu,un tip de avion cu locurile de pilotaj in tandem tandem este pilotat pilotat solo de pe scaunul din spate astfel că CG nu este prea în faţă - aşa cum ar putea fi cazul dacă pilotul singur ar sta pe scaunul din faţă. De asemenea, piloţii de pe Concorde schimbă poziţia CG transferînd combustibil din rezervoarele din faţă în cele din spate şi invers, în funcţie de stabilitatea şi de calităţile de control dorite în fiecare fază de zbor. Cu motorul oprit şi fără vreun efect de suflu al elicei care să genereze viteze ridicate ale aerului de-a lungul cozii, coada este mai puţin capabilă să producă forţe aerodinamice. Desigur în fazele finale ale aterizării, puterea motorului se reduce şi  proiectantul avionului trebuie să creeze un profundor care să producă o forţă descendentă suficientă pentru a ridica botul avionului în această situaţie. Pentru a reduce vitezele de aterizare, majoritatea avioanelor sunt prevazute cu flapsuri la bordul de fuga al aripii care pot fi coborate sau scoase. Aşa cum veţi vedea în

88

Capitolul 9 scoaterea completă a flapsurilor generează de obicei un moment longitudinal de picaj pe care pilotul îl poate contracara cu profundorul şi apoi prin scaderea presiunii  pe suprafata de comanda prin reducerea vitezei.

Zborul la orizontala cu o viteză redusă şi un unghi de atac ridicat va necesita o  bracare in sus destul de mare a profundorului şi a tragerii spre înapoi a mansei pentru a menţine botul avionului în sus.

La o viteză ridicată de zbor va fi necesară o bracare mică in jos a profundorului  pentru a ţine botul avionului în jos şi pentru a menţine un unghi de atac scăzut, de unde o miscare mica spre înainte a mansei. Deoarece profundoarele trebuie să genereze diverse valori ale forţelor în timpul unui zbor la diferite viteze şi unghiuri de atac, sunt asigurate dispozitive de micsorare a efortului pe manşă denumite trimere(compensatoare de efort). Dispozitivele de trimerare vor fi discutate mai detaliat mai târziu în acest capitol.

 Ampenajul orizontal mobil  Unii Unii proiect proiectanţ anţii de avioan avioanee aleg aleg să combin combinee stabil stabiliza izator torul ul orizont orizontal al al avionul avionului ui şi  profundorul într-o singură suprafaţă şi fac ca întreagul ampenaj orizontal al avionului să 89

 poată fi mişcat.. Din moment ce ampenajul orizontal al avionului este cunoscută şi ca stabilizator orizontal este posibil să găsiţi referinţe la combinaţia stabilizator orizontal –   prtofundor sub numele simplu de stabilizator. Când manşa este mişcată inainte-inapoi atunci întreag ansamblu stabilizator-profundor îsi modifică poziţia. Mişcarea înainte a mansei va coborî botul avionului (ridicînd bordul de atac a stabilizatorului, generînd o forţă care determină ridicarea cozii).

Unele avioane au coada în V,neavând ampenaj vertical si în acest caz funcţiile acestuia sunt rezolvate combinând funcţiile profundorului şi direcţiei.

Eleroanele Eleroanele sunt de obicei poziţionate la capetele bordului de fugă al fiecarei aripi. Ele acţionează în sesuri opuse, unul se ridică în vreme ce celălalt coboară, astfel încât  portanta generată de o aripă creşte şi portanta generată de cealaltă aripă scade. Pilotul actionează eleroanele prin mişcarea în lateral a mansei.

90

Suprafeţele de comandă primare care controlează înclinarea laterală (rotirea dupa axa longitudinală)sunt eleroanele.

La acţionarea lor apare un moment de rotaţie in jurul axei longitudinale care se exercită asupra avionului.Valoarea momentului de rotire depinde de momentul braţului(in functie de distanta dintre CG si eleron) şi de valoarea diferitelor diferitelor forţe portante.Nota portante.Notaţi ţi că, pentru ca o aripă să se ridice, eleronul său va fi deviat în sens descendent. Invers, pentru ca o aripă să coboare, eleronul său va fi deviat în sens ascendent.  Eleronul bracat in jos se află pe aripa care urcă.  Eleronul bracat in sus se află pe aripa care coboară.

 Influenta rezistentei la inaintare asupra miscarii laterale contrare a eleronului  Devier Devierea ea in jos a unui eleron eleron produce produce o creşter creşteree efecti efectivă vă a curburi curburiii profil profilulu uluii acelei aripi şi o creştere a unghiul de atac efectiv. Portanta pe acea aripă creşte, dar din  păcate, la fel se întâmplă şi cu rezistenta la inaintare. Pe măsură ce celălalt eleron se ridică, ridică, curbura efectivă a acelei aripi scade şi unghiul său de atac este mai mic, de aceea  portanta pe acea aripă scade, la fel ca şi rezistenţa indusă.Forţele de portanta diferite fac ca avionul să vireze într-o direcţie, dar rezistenta la inaintare diferita a eleroanelor face ca acesta să vireze în cealaltă direcţie – ceea ce nu este nici un efect comfortabil nici unul convenabil. Acesta este cunoscut ca rezistenta la inaintare diferenţiată a eleronului la miscarea laterala inversă a eleronului şi este în mod deosebit o problemă care apare la viteză mică pe care pilotul o va observa (si evita) executind un viraj cu viteza mica imediat dupa decolare. 91

Miscarea laterala adversa a eleronului poate fi redusă de o proiectare bună care include eleroane diferenţiale,eleroane de tip Frise sau solidarizarea comenzilor directiei si eleroanelor. Într-o mare măsură, rezistenta la inaintare a eleronului a fost eliminată la avioanele moderne de antrenament.  Eleroanele  Eleroanele diferenţiale diferenţiale sunt proiectate să minimizeze efectul contrar al bracarii

eleroan eleroanelo elorr crescîn crescîndd reziste rezistenta nta la inaint inaintare are asupra asupra aripii aripii care care coboara coboara din interi interiorul orul virajului. virajului. Acest lucru se obţine prin bracarea bracarea eleronului eleronului ascendent al aripii aripii care coboară cu un unghi mai mare decât eleronul descendent al aripii care se ridică. Mărirea bracării eleronului pe aripa care coboară face ca aceasta să aibă o rezistentă parazită crescută cu tendiţa de a vira avionul.Miscarea laterală inversă este redusă, deşi nu este eliminată complet.Miscarea laterală nedorită care rămâne poate fi înlăturată prin acţionarea directiei.

92

  Eleroanele de tip Frise cresc rezistenţa la înaintare a aripii descendente din

interiorul virajului. Pe măsură ce eleronul se ridică (pentru a duce aripa în jos), vârful său intră în curentul de aer de sub aripă generînd o rezistentă parazit crescută asupra aripii descendente. Pe cealaltă aripă, care se ridică, vârful eleronului care coboară nu intră în curentul de aer, şi nu produce o rezistenţă suplimentară.

Eleroanele de tip Frise pot fi proiectate şi ca să opereze într-un mod diferenţial,  pentru a încorpora si beneficiul eleroanelor diferenţiale. Solidarizarea eleroanelor cu direcţia determină bracarea automata a directiei si

mişcarea laterală dupa axa verticală a avionului in interiorul virajului,in sens invers miscarii laterale cauzată de eleroane.  Notaţi interconexiunea dintre miscarea de rotatie şi miscarea laterala in jurul axei verticale de-a lungul acestei discuţii. Efectul principal al direcţiei este de a misca lateral  botul avionului in jurul axei verticale, şi efectul secundar este de a-l inclina in jurul axei longit longitudi udinal nale. e. Efectu Efectull princi principal pal al eleroa eleroanel nelor or este este de a înclin înclinaa avionul avionul,, şi efectu efectull secundar este de a misca lateral botul avionului. Folosirea directiei pentru a neutraliza miscarea laterala inversa a botului avionului, bracarea eleroanelor şi inclinarea avionului, sunt unele din cele mai importante elemente ale controlului avionului de către pilot.

93

Înclinarea este urmată de mişcarea laterală a botului avionului Când Când avionul avionul este este încli înclinat nat prin prin folosi folosirea rea eleroan eleroanelo elor, r, forta forta portant portantaa devine devine înclinată. În acest caz are o componentă orizontală care nu este echilibrată de o altă forţă şi astfel avionul va aluneca în acea direcţie(glisare). Ca rezultat al glisarii, un curent de aer va lovi lateral avionul şi suprafeţele verticale ale fuselajului (precum stabilizatorul vertical) care se află întotdeauna în spatele CG, făcînd ca botul avionului să vireze  progresiv  progresiv în direcţia inclinarii inclinarii.. În acest mod se produce inclinarea inclinarea urmată de miscarea laterala a botului avionului.

NOTĂ- În timp ce eleroanele sunt bracate, ar putea exista o cantitate mică de

miscare miscare laterală laterală a botului botului avionului avionului opusă direcţiei direcţiei inclinarii(de inclinarii(de viraj), dar care odată ce este stabilită stabilită înclinarea înclinarea virajului virajului avînd eleroanele eleroanele in poziţia poziţia neutră, neutră, avionul va avea o mişcare laterală a botului avionului progresivă spre aripa mai coborită. Gradual va intra într-o coborîre în spirală şi va pierde înălţime dacă pilotul nu va interveni–dacă nu aduce aripil aripilee la orizont orizontală( ală(sco scoate ate din încli înclinare nare)) sau să tragă tragă de manşă manşă pentru pentru susţi susţinere nereaa virajului.

Direcţia Direcţ Direcţia ia este este partea partea mobil mobilăă a ampenaj ampenajulu uluii vertica verticall fixat fixatăă de stabil stabiliza izator torul ul vertica vertical.l. Comanda ei este facută din cabină de paloniere ataşate de bara de sustinere a acestora. Împingînd palonierul din partea stângă,directia se va mişca la stânga. Aceasta schimbă secţiunea suprafeţei portante a ampenajului vertical(stabilizator–directie), şi este creată o portanta laterală care deplasează coada înspre dreapta mutînd botul avionului

94

înspre stânga în jurul axei verticale. Acţionînd direcţia spre stânga, avionul virează la stânga. Eficienţa directiei creşte cu viteza, astfel că ar putea fi necesare bracări mari la viteze reduse şi bracări mici la viteze mari pentru a efectua o mişcare laterală a botului avionu avionulu lui. i.La La un avio avionn propul propulsa satt de elic elice, e, curen curentu tull de aer aer produ produss de acea aceast staa care care acţionează asupra direcţiei îi va mări eficienţa.

 Mişcarea laterală a botului avionului este urmată de înclinarea acestuia. acestuia . Efectul primar al direcţiei este acela de a mişca lateral botul avionul. Acest lucru face ca aripii din exterior exterior să-i crească crească viteza şi să genereze o portanta portanta crescută. Începînd să-si mişte lateral botul, avionul va continua zborul pe traiectoria iniţială pentru o  perioadă scurtă datorită inerţiei – orice unghi diedru de pe aripa dinainte făcînd ca acesta să fie prezentat curentului de aer la un unghi de atac mai mare, generînd astfel mai multă  portanta.După ce botul avionului s-a mişcat în lateral, următorul efect al direcţiei va fi acela de a genera o înclinare laterală in jurul axei longitudinale.

95

 Efectul curentului de aer al elicei  Orice creştere a curentul de aer care actioneaza asupra directiei, cum ar fi cel creat de elice, o face mai eficientă. Pe măsură ce curentul de aer al elicei merge în spirală în  jurul fuselajului, loveşte o latură a ampenajului vertical la un unghi diferit de al celeilalte. Forma suprafeţei portante a ampenajului vertical este de obicei simetrică, cu toate acestea la unel unelee avioa avioane ne propul propulsa sate te de elic elicee stab stabil iliz izat atoru orull vert vertic ical al poate poate avea avea o usoa usoara ra compensare constructivă sau cu o structură puţin asimetrica pentru a echilibra efectul curentului de aer al elicei în timpul zborului.

Dacă curentul de aer al elicei care acţionează asupra stabilizatorului vertical şi direcţiei se schimbă, atunci bracarea direcţiei trebuie schimbată pentru a o echilibra. Acest aspect este observabil îndeosebi la o putere mare a motorului şi o viteză a aerului scăzută, aşa cum se întâmplă în timpul decolării. De exemplu, elicea la majoritatea avioanelor de antrenament, atunci când este văzută din cabină, se roteşte în sensul acelor de ceasornic. În acest context,curentul de aer  al elicei se deplasează în spirală spre înapoi, lovind stabilizatorul vertical pe partea stângă şi deplasînd coada înspre dreapta. Acest lucru face ca botul avionului să se deplaseze în lateral la stânga şi astfel,atunci când majoraţi puterea motorului, trebuie să actionaţi  palonierul  palonierul drept bracînd direcţia direcţia spre dreapta pentru a echilibra echilibra efectul curentului curentului de aer  al elicei.

Comanda directiei în timpul decolărilor şi aterizărilor cu vânt lateral  În operaţiunile la sol, orice vânt lateral va lovi parte laterală a stabilizatorului vertical şi va avea tendinţa de a schimba schimba direcţia direcţia avionului avionului cu botul vânt.Direcţia vânt.Direcţia trebuie actionată actionată  pentru  pentru a opri avionul avionul din mişcar mişcarea ea laterală laterală de a duce botul botul în vânt şi a-l menţine menţine pe traiectoria axului pistei. 96

Pe panta de aterizare aterizare cea mai folosită folosită metodă este aceea de a menţine menţine avionul cu  botul în vânt astfel încât să zboare echilibrat pe o traiectorie corespunzătoare in lungul axului pistei.Aceasta este metoda de apropierea pentru aterizare cu contraderivă. contraderivă. Exact înainte de atingerea solului avionul este adus cu ajutorul directiei astfel încât atunci când roţile ating solul să fie aliniate în direcţia pistei si mansa se actioneaza lateral catre vint pentru a putea mentine directia de aterizare si de a anula derapajul.

O altă altă metodă metodă la efectu efectuare areaa ateriz aterizări ărilor lor cu vânt lateral lateral este este metoda metoda înclin înclinării ării avionului în partea vîntului. Într-o abordare tipică de apropiere cu vânt lateral, veţi ţine avionul înclinat în vânt astfel încât traiectoria să fie în lungul axului pistei.

În apropierea apropierea solului, solului, veţi aduce aripile la orizontală(s orizontală(scoate coate din înclinare)si înclinare)si veţi acţio acţiona na palo paloni nieru erull din din part partea ea inver inversă să vînt vîntul ului ui pent pentru ru a ment mentin inee avion avionul ul cu axul axul

97

longitudinal pe axul pistei si a anula eventualul derapaj. Dacă roţile nu ating solul aproape imediat, vântul va face ca avionul să se abată înspre marginea pistei. Pentru a evita acest lucru, veţi înclina (folosind eleroanele) aripa în vânt suficient pentru a opri avionul din aceasta deplasare în lateral înainte să atingă solul.In acest moment avionul aluneca lateral şi zboară puţin neechilibrat. Atingerea solului se va face pe roata dinspre care bate vântul. Dacă aripa nu este înclinată înclinată suficient suficient,, avionul se deplasează deplasează lateral odata odata cu vântul – dacă aripa este înclinată prea mult, alunecă în lateral către vânt. Este nevoie de câteva “jongle “jonglerii” rii” în special special deoarece deoarece este este posibil posibil ca vântul să fie în în rafală rafală şi îşi va schimba forţa şi direcţia pe măsură ce avionul se apropie de pământ. O demonstraţie a instructorului dumneavoastră de zbor va face ca acest aspect să pară uşor. Cel mai puternic vânt lateral pe care avionul îl poate suporta este limitat de eficienţa directiei, şi vântul lateral maxim este specificat în Manualul de Zbor al fiecarui avion. NOTĂ- Discutaţi cu instructorul dumneavostră de zbor în legătură cu tehnica de

aterizare corectă cu vânt lateral pentru a lămuri toate aspectele şi a ateriza în siguranţă.

 Efortul pe comanda direcţiei  Deşi direcţia trebuie trebuie să genereze un efect suficient de puternic puternic pentru a satisface cerinţele de zbor în conditiile enunţate mai sus(la decolare sau aterizare cu vînt lateral),  presiunea aplicată pe suprafaţa ei trebuie totuşi să se încadreze între anumite limite. Braca Bracarea rea în pozi poziţi ţiee maxi maximă mă de catr catree pilo pilott nu ar treb trebui ui să gener generez ezee probl problem emee de structură.Vi structură.Viteza teza maximă maximă permisă pentru pentru o bracare în poziţia maximă maximă a comenzilor comenzilor se numeşte viteza de manevrare (VA).

Eficacitatea comenzilor Mărimea şi forma suprafeţei de comandă şi momentul său faţă de centrul de gravitaţie sunt de mare importanţă în eficienţa sa. Din moment ce mărimea şi forma sunt fixate de proiectant şi CG se mişcă doar pe distanţe mici, acestea pot fi considerate

98

constante. Variabilele în eficacitatea comenzilor sunt viteza avionului şi unghiul de  bracare al suprafeţei de comandă. Dacă un eleron este bracat în jos, unghiul de atac şi curbura aripii respective cresc, crescînd totodată şi C portanta şi implicit portanţa produsă. Cu cât bracarea suprafeţei de comanda este mai mare, cu atât este mai mare valoarea modificarii portantei de pe suprafaţa portantă (atât timp cat unghiul de atac critic nu este depăşit). Schimbarea valoarea rea mod modifi ifica carii rii porta portanţe nţeii X    produ produsă să în mome moment ntul ul de rotaţ rotaţie ie(in (incl clin inare are)) este este valoa momentul braţului faţa de CG .

Celălalt eleron este bracat în sus, reducînd unghiul de atac şi curbura pe acea aripă, reducînd astfel portanta produsă şi reducînd momentul de rotaţie(înclinare). Aşa cum am văzut în capitolele despre portanţă şi rezistenţă la înaintare, forţele aerodinamice variază cu presiunea dinamică (1/2 ρ V²  ). Dacă viteza avionului este dublată, efectul acestuia este V². Astfel, dublarea vitezei avionului creşte de patru ori efectul aceleiaşi bracări a suprafeţei de comandă. Dacă viteza avionului este redusă la jumătate, aceeaşi bracare a suprafeţei de comandă este la doar un sfert din eficienţa sa. De aceea, la o viteză redusă, obţinerea unei noi atitudini a avionului necesită o bracare a suprafeţei de comandă mult mai mare (cunoscută de obicei ca fiind “comenzi moi” sau comenzi mai puţin eficiente). Invers, la viteze mai mari, comenzile sunt mai eficiente.

99

Curentul de aer al elicei creşte eficienţa direcţiei şi a stabilizatorului orizontal  La viteze scăzute, dar cu o putere mare a motorului selectată, curentul elicei poate avea o viteză mare pe secţiunea cozii avionului, făcînd ca profundorul şi direcţia să fie mai eficiente decât la aceeaşi viteză fără putere(motor oprit sau redus). Eleroanele nu sunt afecta afectate te de curentu curentull elicei elicei astfel astfel că vor rămane rămane relati relativv fără fără efect. efect.Apr Apropi opiind indu-se u-se de unghiuri de incidenţă mari, avînd motorul în funcţiune, profundorul şi direcţia au mai multă eficienţă decât eleroanele, datorită curentului de aer produs de elice.Curentul de aer   produs de elice este folosit de către avioanele cu bechie(cu roata de coada) la rulajul pe sol, majorările de putere ale motorului contribuind la mărirea eficacităţii direcţiei la viraje.

Efortul pe comenzi resimtit de pilot Atunci când o suprafaţă de comanda este bracată, (de exemplu un profundor  coborît coborît – prin prin presarea presarea manşei manşei înaint înainte), e), forţa forţa aerodin aerodinami amică că produsă produsă prin prin mişcar mişcarea ea suprafeţei suprafeţei de comanda comanda însăşi însăşi se opune bracării sale (care în acest caz este descendentă). descendentă). Aceasta crează un moment de reacţiune asupra suprafeţei de comanda în jurul liniei ce uneşte punctele de prindere a acesteia de stabilizatorul orizontal care tinde să întoarcă  profundorul la poziţia sa iniţială aerodinamică, şi pilotul trebuie să depăşescă această situaţie pentru a menţine poziţia dorită. Pilotul simte acest lucru ca un efort pe manşa. Efortul pe comandă depinde de valoarea momentului creat la linia punctelor de   prindere a suprafeţei de comandă şi de mijloacele prin care se face legătura dintre comanda din cabină si suprafaţa de comandă.

100

La suprafaţele de comandă care au punctele de prindere la bordul de atac, în timpul timpul zborului, zborului, efortul pe comenzi necesar necesar este foarte ridicat, ridicat, în special la avioanele avioanele grele sau care evoluează la viteze mari, şi pilotul are nevoie de ajutor. Acest ajutor poate fi oferit de compensatorul aerodinamic. Proiectantul oferă mai multe soluţii constructive cum ar fi cea de tipul unei ”balamale inserate”,o porţiune a suprafeţei de comanda de la extremitatea ei prelungită către în faţă, sau o placuţă de compensare, pentru a folosi forţele aerodinamice produse de suprafaţa de comanda ce este bracată si pentru a echilibra parţial sau pentru a reduce momentul,de fapt compensatorul aerodinamic al unei suprafeţe de comanda este proiectat   pentru a reduce efortul efortul pe comenzile comenzile date de pilot. Totuşi, Totuşi, proiectantul proiectantul trebuie trebuie să fie atent să nu supra-echilibreze comenzile, altfel pilotul va pierde orice perceptie a efortului  pe comenzi.

 Plăcuţa fixă de compensare Unele avioane mai vechi au o placuţă placuţă de metal flexibil(duralu flexibil(duraluminiu miniu care poate fi reglată la sol) fixă amplasată la bordul de fugă al suprafeţei de comanda. Dacă se constată că avionul în zbor, are tendinţa de a zbura înclinat, se modifică poziţia acestei plăcuţe de

101

la eleron în sensul necesar anularii acestui efect nedorit .Această modificare ar putea fi făcută doar la sol şi eficienţa sa poate fi stabilită doar prin testarea în timpul zborului.

 Plăcuţa mobilă de compensare La ampen ampenaj ajul ul orizo orizont ntal al al avio avioane anelo lorr obiş obişnu nuit itee este este destu destull de des întî întîln lnit ităă existenţa unei placuţe de compensare încorporată ca parte a profundorului. Este legată mecanic de profundor printr-o legătură care o face să se mute în direcţia opusă. Dacă pilotul mişcă manşa spre înapoi, profundorul este ridicat şi plăcuţa de compensare coboară.Aceasta plăcuţă de compensare a profundorului generează acum o mică forţă aerodinamică ascendentă care acţionează pentru a menţine profundorul ridicat, reducînd astfel efortul pe manşă pentru pilot.

Placuţa compensatoare mobilă acţionează automat pe măsură ce profundorul se mişcă. Această mişcare ar trebui verificată la inspecţia de dinaintea zborului mutînd  profundorul într-o direcţie şi observînd că placuţa compensatoare se mişcă în direcţia opusă. O plac placuţ uţăă servo servomo moto toare are este este o varia variant ntăă a plac placuţ uţei ei comp compen ensa sato toar aree mobi mobile le a comenzi comenzilor lor pilotu pilotului lui (manşă (manşă sau paloni paloniere ere),co ),conect nectată ată nu de supraf suprafaţa aţa de comand comandăă  principală, ci de placuţa compensatoare. Pe măsură ce energia necesară pentru o comandă dată mută placuţa servomotorului în curentul de aer, forţele aerodinamice generate conduc principala suprafaţă de control în direcţia opusă, generînd manevra dorită.

102

Trimere Un avion este trimerat(echilibrat), nu urcă-coboară,nu se înclină stînga-dreapta sau nu are mişcări laterale ale botului(nu “trage” în niciuna din cele trei direcţii), atunci când menţine o atitudine de zbor constantă fără ca pilotul să fie nevoit să exercite vreo  presiune continuă pe o suprafaţă de comandă.

Un avion trimerat corespunzător este mult mai plăcut de pilotat decât un avion netrimerat. Pilotul trebuie să depună efort numai pentru a manevra avionul şi nu pentru a menţine o atitudine sau o direcţie de zbor. Funcţia trimerului este aceea de a reduce momentul la nivelul liniei punctelor de prindere al suprafeţei de comanda la aproximativ zero pentru o anume atitudine de zbor, astfel încât avionul sa zboare singur şi a vă menţine “cu mâinile jos”. Aproa Aproape pe toat toatee avio avioane anele le au un trim trimer er de profu profund ndor; or; mult multee avio avioan anee uşoa uşoare re monomotoare şi toate avioanele cu mai multe motoare au trimer de direcţie, şi cele mai moderne avioane au un trimer de eleron. Trimerelor pot diferi ca solutii constructive – de la simple benzi de metal care pot fi reglate la sol, sau resorturi care pot genera o forţa de compensare pe comenzile din cabina, cabina, pentru a modifica modifica poziţia suprafeţelor suprafeţelor de comandă comandă a trimerelor pe care pilotul le  poate manevra din cabină, de obicei printr-o rozetă sau pîrghie de reglaj, şi care pot fi mecanice sau electrice. Benzile de metal pot fi găsite pe un eleron la unele tipuri de avioane şi pot fi modificate după un zbor-test pentru a face ca aripile în timpul zborului

103

să nu genereze o înclinare continuă si să nu necesite ca pilotul sa ţină manşa presată în  permanenţă în partea inversă. La majoritatea avioanelor uşoare, trimerele sunt acţionate mecanic de o rozetă de reglaj care acţionează în sens obişnuit(rotită către în faţă,avionul coboară botul şi invers). De exemplu, dacă pilotul apasă înainte manşa pentru a menţine o atitudine dorită, atunci, va mişca spre înainte comanda trimerului de la profundor treptat până când avionul îşi menţine atitudinea dorită fără să mai fie nevoie de vreo presiune continuă pe manşă. Dacă comanda trimerului este electrică, atunci comutatorul va fi acţionat în sensul dorit atît cît este necesar pentru echilibrarea avionului dupa care el revine singur înspre  poziţia neutră . Metoda de trimerare este aceea de a constata pe timpul zborului daca avionul manifestă vreo tendinţă de cabraj-picaj, înclinare laterală sau mişcare laterală a botului cu aspect continuu, şi apoi să efectuaţi operaţiunile de echilibrare. În timp ce acţionaţi trimerul, presiunea pe comanda din cabină scade treptat până cand ajunge la zero.  Nu folosiţi trimerul pentru a schimba atitudinea atitudinea avionului intucit nu acesta este rolul lui .

Schimbaţi Schimbaţi atitudinea atitudinea cu ajutorul profundorului profundorului – şi apoi efectuaţi efectuaţi reglajul cu trimerul trimerul de îndată ce zborul stabil a fost realizat. Deşi suprafaţa de comandă poate fi mutată de pilot pentru a manevra avionul, suprafaţa de comanda a trimerului va rămâne în aceeaşi poziţie fixă faţă de aceasta până când pilotul decide să retrimereze avionul. Există o condiţie la acestă operaţiune – unele suprafeţe de comandă folosite la echilibrarea zborului îndeplinesc o funcţie dublă, atât ca trimer cît şi de compensator aerodinamic pe măsură ce suprafaţa de comandă se mişcă. Poziţia sa medie va fi reglată de pilot şi va varia în jurul acestei poziţii în mod automat  pentru a servi celeilalte funcţii ale sale, aceea de a echilibra suprafaţa de comandă. Acest lucru este tipic pentru o suprafaţă de compensare. Avionul îsi va menţine poziţia după trimerare până când puterea motorului se schimbă, sau se modifică viteza avionului, sau se mută poziţia centrului de gravitaţie. Atunci pilotul ar trebui să-l retrimereze. Aeronavele care au stabilizatorul orizontal si  profundorul dintr-o singură bucată au de obicei trimerul de profundor încorporat astfel încât direcţionarea mută întreaga suprafaţă.

104

Compensarea gravimetrică(masică) La viteze ridicate unele suprafeţe de comanda au tendinţa de a “vibra(flutura) din aripi” denumit flutter . Această vibraţie rezultă din schimbările în distribuirea presiunii deasupra suprafeţei pe măsură ce unghiul său de atac este schimbat. Compensarea gravimetrică previne fenomenul de flutter.

Dacă o parte a structurii începe să vibreze (şi suprafeţele de comandă sunt de obicei obicei suscep susceptib tibile ile la aşa ceva) ceva) atunci atunci aceste aceste oscil oscilaţi aţiii pot atinge atinge repede repede proporţ proporţii ii  periculoase. Pentru a evita această tendinţă de a oscila, proiectantul trebuie să schimbe distribuţia masei suprafeţei. Scopul compensării gravimetrice nu este să echilibreze suprafeţele de comandă în sensul de a rămâne la acelaşi nivel, ci a schimba distribuţia masei pe suprafaţa de comandă pentru a evita orice vibraţii.

Compensatorul gravimetric este plasat înaintea liniei formate de punctele de  prindere  prindere a suprafeţei de comandă comandă pentru a aduce CG al acesteia catre catre până la nivelul nivelul ei sau sau chi chiar puţ puţin pes peste ea căt către în faţă. aţă. La comp compen ensa sattoare oarelle aero aerodi dina nam mice de tipul”balamalei inserate” sau la cele care sunt prevazute cu prelungiri către în faţă la extremităţi, această masă poate fi uşor încorporată în acea parte în faţa liniei de prindere, dar la altele masa trebuie plasată pe un braţ care trebuie amplasat înaintea acestei linii de legătură. Distribuirea masei pe suprafeţele de control este foarte importantă.

 Plăcuţa mobila anti-echilibru Datori Datorită tă funcţi funcţiei ei lor combin combinate, ate, stabil stabiliza izatoa toarel relee integr integrale( ale(sta stabil biliza izator tor orizont orizontal al si   profundor profundor inclus) inclus) au o suprafaţă mult mai mare mare decât numai profundoarel profundoarelee separat şi astfel astfel produc un efect mai “puternic” la acţionarea acţionarea comenzilor, comenzilor, adică mişcările mişcările mici pot

105

 produce forţe aerodinamice aerodinamice mari. Pentru a nu permite permite piloţilor piloţilor efectuarea efectuarea unor manevre ample în special la viteze mari, un stabilizator include adesea o placuţă mobilă anticompensare(echilibru). O astfel de placuţă mobilă anti-echilibru se mişcă în aceeaşi direcţie cu bordul de fugă al stabilizatorului integral şi generează o forţă aerodinamică care face să fie mai greu de mutat de catre pilot.

Mişcarea corectă a placutei mobile anti-echilibru poate fi verificată în inspecţia de dinaintea zborului miscind bordul de fuga al stabilizatorului integral şi observind dacă  placuta mobila anti-echilibru se mişcă în aceeaşi direcţie.

Sumarul comenzilor Comenzile principale sunt profundorul, eleroanele şi direcţia. Evol Evolut utiie a/c a/c Picaj/ Picaj/cabr cabraj aj Înclinare Mişc.lat.bot a/c

axa axa transv transvers ersala ala longitudinala verticala

coma comand ndaa profundo profundorr eleroane direcţie

efec efectt ini initial tial coborir coborire/u e/urca rcare re înclinare a/c mişc.lat.bot a/c

efec efectt ulte ulteri rior or ---misc.lat.bot a/c înclinare a/c

106

Alte comenzi includ: maneta de gaz(acceleraţia),maneta de pas (pentru elice cu pas variabil),corectorul altimetric(pt.reglarea amestecului),încălzirea carburatorului,flapsuri, şi comanda trenului de aterizare (pentru avioanele cu tren de aterizare retractabil). Aceste aspecte vor fi discutate mai târziu în acest volum. Deşi maneta de gaz este o comandă auxiliară, ea influenţează avionul în timpul zborului suficient de mult pentru ca să ne ocupăm de ea acum. Efectul iniţial la mişcarea 107

înainte a manetei de gaz este acela de a creşte puterea şi implicit a tracţiunii – acesta genereaz genereazăă un moment moment de dezech dezechili ilibru bru între tracţiun tracţiunee si rezisten rezistenţa ţa la înaintar înaintaree dînd dînd naştere unui moment de cabraj. Aceasta va creşte şi efectul suflului elicei, făcînd ca avionul să vireze dacă nu este contracarat cu direcţia. Cu o elice care se roteşte în sensul acelor de ceasornic aşa cum se vede din cabin cabină, ă, majo majorar rarea ea puteri puteriii va ridi ridica ca botul botul avion avionul ului ui şi-l şi-l va mişc mişca( a(vi vira ra)) la stân stânga ga (contracarat prin presarea înainte a manşei şi presarea palonierului din dreapta).Cînd  puterea se reduce,botul va coborî şi se va mişca la dreapta(contracarat prin tragerea de manşă pentru menţinerea atitudinii avionului si se va presa palonierul din stînga)

Comenzile la sol CONTROLUL DIRECŢIONAL DIRECŢIONAL

se face prin folosirea: direcţiei, manevrabilitatea roţii de bot

(care poate fi conectată conectată la paloniere),t paloniere),turaţia uraţia motorului motorului şi frâne. Curentul Curentul de aer din jurul direcţiei îi creşte eficienţa.În timpul rulajului pe sol nu întoarceţi prea brusc, îndeosebi când se rulează cu o viteză mai mare – un CG ridicat, un ecartament mic, sau un efect nefavorabil al vântului(vânt tare în partea virajului) toate se pot combina pentru a vă amplifica mişcarea de rotire,facînd să coboare vârful aripii exterioare pînă la lovirea solului. Orice vânt va avea tendinţa de a învârti avionul cu botul în vânt – aşa că aveţi grijă când rulaţi pe pistă cu vânt lateral şi vânt din spate. VITEZA

este controlată prin putere(turaj al motorului) şi de frâne,majorarea puterii cu

maneta de gaz este folosită folosită de obicei pentru a accelera avionul şi atunci cînd acesta este în mişcare, puterea poate fi fi redusă pentru micşorarea vitezei de rulaj. Rezistenţa aerului, fricţiunea solului şi frânele roţilor vor încetini avionul. Este o dovadă de măiestrie aviatică să nu folosiţi puterea motorului împotriva frânelor. O frînare dură, în special la un avion cu bechie(roata în spate), poate face ca acesta să coboare botul pîna la lovirea solului solului cu elicea. Frânarea Frânarea unui astfel astfel de avion îl poate destabili destabiliza za direcţional direcţional – CG (datorită inerţiei) va încerca să se mute înaintea roţilor principale pe care sunt aplicate frânele.La un avion cu roată de bot (teren de aterizare triciclu), frânarea nu va face ca avionul să vireze.

108

 EFECTUL VÂNTULUI LATERAL .

Un vânt lateral va avea tendinţa de a ridica aripa aflată în

vânt, în special dacă,constructiv are un unghi diedru mare. Aripile pot fi ţinute la acelaşi nivel cu eleroanele(manşa în partea vântului). Va exista şi o tendinţă a avionului de a întoarce botul înspre vânt.   EFECTUL VÂNTLUI DIN SPATE .

Rulajul pe sol cu viteza mare şi vânt de spate nu se

recomandă fiind chiar periculos. De asemenea va scădea stabilitatea direcţională vântul acţionând mai întîi pe suprafeţele mari ale cozii şi o întoarcere, odată începută, poate fi dificil de controlat. La vânt din spate puternic, instructorul dumneavoastră de zbor vă  poate sfătui să ţineţi manşa înainte – aceasta coboară profundorul şi evită crearea unei forţe portante de către vântul din spate pe coada avionului

  Acum completaţi Exerciţiul 8 – Comenzile avionului. . Acum

109

Capitolul 9

Flapsurile Într-o anumită fază de zbor precum decolarea şi aterizarea este de dorit să aveţi o aripă care are o capacitate de portanţă crescută (un coeficient crescut de portanţă), care să  permită viteze mai reduse de zbor.

Scopul principal al flapsurilor este acela de a oferi o portanţă necesară la o viteză a aerului scăzută. In alte momente este convenabil să aveţi o rezistenţă la înaintare crescută pentru a încetini avionul sau a-i creşte rata de coborâre. Metodele care fac acest lucru lucru sunt sunt nomin nominal aliz izate ate ca fiin fiindd creşterea creşterea portanţei portanţei şi creşter creşterea ea rezist rezistenţe enţeii la

 înaintare. Producerea de mai multă portanţă de la o aripă are beneficii evidente. Intr-un zbor  rectiliniu la orizontală greutatea este echilibrată de portanţă:  Portanţa = Greutate = C  Portanta  Portanta x ½ ρ V²x S 

Dacă este folosită vreo modalitate de a schimba suprafaţa portantă de bază într-o formă care care are un CL maximă crescut şi posibil o suprafaţă crescută a aripii S, atunci portanţa necesară poate fi generată la viteze mult mai reduse. 110

Cand CL maximă este atins lângă unghiul de atac critic, portanţa necesară va fi generată la o viteză a aerului mult mai scăzută. Când acest unghi este atins în cele din urmă, viteza aerului este mult mai scăzută scăzută decât pentru aripa “nemodific “nemodificată”. ată”. Asta înseamnă că toate celelalte viteze care sunt raportate la viteza limită, cum ar fi viteza de decolare, viteza de apropiere, viteza de aterizare, etc, vor fi mai scăzute – o situaţie mai sigură care permite folosirea unor distanţe de decolare şi aterizare mai scurte.

Creşterea lui CL maximă cu dispozitive de hipersustentaţie( înaltă portanţă) Există două tipuri principale de dispozitive de hipersustentatie care sunt capabile să crească CL maximă: 

Voleţi şi fante – fie automat fie controlate de pilot.



Flapsurile(controlate de pilot), care pot fi la bordul de fugă sau bordul de atac al aripii  – majoritatea avioanelor au flapsuri la bordul de fugă.

Comenzile flapsurilor în cabină Flapsurile aripilor sunt controlate din cabină de obicei prin una din următoarele  posibilităţi: □ Comutator electric, care permite ca orice pozitie a flapsului să fie selectată de la “escamotat complet”(poziţia OFF) pîna la “scos complet”, cu poziţia exactă arătată pe un indicator din cabină; sau □ Un levier sau mâner mecanic, care permite ca flapsul să fie selectat pe anumite pozitii, aceasta fiind marcată pe un indicator la baza mânerului.

111

Când levierul flapsului este folosit, suprafeţele de comandă de pe ambele aripi se mişcă identic. Este bine să controlaţi atent flapsurile în timpul inspecţiei externe de dinaintea zborului să vă asiguraţi că sunt ataşate în siguranţă, că se extind în aceeaşi măsură şi că suprafeţele lor (şi ale aripii) nu sunt avariate.

Flapsurile de la bordul de fugă al aripii Flapsurile modifică curbura suprafeţei portante. O suprafaţă portantă proiectată   pentru a oferi o portanţă mare are o linie de curbură mare (linia echidistantă între suprafaţa superioară şi cea inferioara) – şi cu cât linia de curbură este mai mare, cu atât este mai mare capacitatea de portanţă a aripii. Printr-o aripă de portanţă mare înţelegem o aripă care poate produce portanţa necesară la o viteză a aerului cît mai scăzută. Majoritatea suprafeţelor portante de mare viteză au o linie de curbură mică care este destul de dreaptă şi abia îndoită. Dacă bordul de fugă sau bordul de atac pot fi rabatate descendent, atunci rezultă o secţiune a suprafeţei portante arcuite mult mai mare  – ceea ce înseamnă că poate produce portanţa necesară la o viteză a aerului mai redusă, adică a devenit o aripă de portanţă mare. In principiu toate avionele au flapsuri la bordul de fugă al aripii. Avioanele mai mari, în special cele cu aripi în săgeată, au şi flapsuri la bordul de atac. Acestea au o funcţie asemănătoare cu flapsurile de la bordul de fugă în sensul că cresc curbura aripii, şi astfel îi cresc eficienţa în producerea portanţei.

112

Efectele flapsurilor Creşterea portanţei  Creşterea curburii aripii va produce creşterea portanţei (mai multă portanţă la aceeaşi viteză a aerului sau aceeaşi portanţă la o viteză a aerului mai scăzută). Efectul iniţial la coborîrea flapsurilor este de a genera o portanţa crescută. Dacă pilotul nu coboară botul avionului pentru a scădea unghiul de atac, avionul va efectua o urcare de scurtă durată şi neplăcută – o “umflătură”. Este doar de scurtă durată pentru că în următorul moment creşterea rezistenţei la înaintare reduce viteza avionului şi prin urmare forţa portantă scade. Coborârea flapsului măreşte valoarea portanţei .

 Atitudinea avionului(înclinării faţă de axa transversală) Din cauza creşterii curburii aripii datorată coborîrii flapsurilor la bordul de fugă fugă , centrul de presiune se mută către în spate pe măsură ce flapsurile sunt coborâte mai mult, modificînd astfel cuplul portanţă – greutate. Cuplul tracţiune – rezistenţă la înaintare   poate fi de asemenea modificat datorită schimbării rezistenţei la înaintare. Efectul de  picaj-cabraj rezultant va fi diferit de la un tip de avion la altul în funcţie de cuplul care   predomină: predomină: portanţă-greuta portanţă-greutate,bot te,botul ul avionului avionului în jos(picaj) jos(picaj) sau tracţiune-rez tracţiune-reziste istenţă nţă la înaintare ,cabraj.  De obicei coborârea(scoaterea) flapsurilor produce coborârea botului avionului.

113

 Micşorarea raportului portanţa/rezistenţa la înaintare Când flapsurile sunt coborâte portanţa creşte, dar la fel se întamplă şi cu rezistenţa la înaintare. Când avem în vedere ca majorarea unghiurilor de atac oferă cel mai bun raport portanţă/ rezistenţă, creşterea rezistentei la înaintare este proporţional mult mai mare decât creşterea portanţei, adică raportul L/D este cu atât mai mic cu cât flapsul este mai mult coborât. Ca rezultat al unei proporţii L/D mai scăzute, avionul nu va plana la fel de departe cu flaps scos ca atunci când acesta ar fi complet escamotat, şi nici nu va avea o rata de urcare mai mare. De asemenea, va necesita mai mult combustibil pentru a se deplasa pe aceeaşi distanţă – dacă alegeţi să zburaţi cu flapsul scos.  Flapsul coborât scade valoarea raportului portanţă/rezistenţă la înaintare(L/D)

 Rezistenţă la înaintare crescută Pe măsură ce flapsul este coborât(scos),rezistenţa la înaintare, ca şi portanţa, creşte. In prima fază a coborârii flapsului, portanţa creşte destul de mult cu o oarecare creştere a rezistenţei la înaintare. In fazele următoare ale scoaterii flapsului, creşterea rezistenţei la înaintare este mult mai mare. Când flapsurile sunt scoase, din cauză că rezistenţa la înaintare creşte, viteza va începe să scadă dacă nu este mărită puterea motorului sau dacă rata de coborâre nu este crescută – sau ambele. Coborârea flapsurilor creşte rezistenţa la înaintare.

114

Unghi de atac critic scăzut  Unghiul de atac este este măsurat comparativ comparativ cu linia corzii corzii aripii aripii “fără flapsuri flapsuri scoase”. Aceasta înseamnă că există o linie de referinţă constantă în comparaţie cu care să măsuraţi unghiul de atac în toate etapele zborului. Flapsurile de la bordul de fugă nu se extind de-a lungul întregii aripi , , ci de obicei doar de-a lungul porţiunii porţiunii de lângă fuselaj. Flapsurile Flapsurile sunt coborâte coborâte simultan simultan şi simetric simetric  pe ambele laturi ale avionului.

Cu flapsurile coborâte, unghiul critic de atac este mai mic decât unghiul critic de atac atunci când aripa este cu flapsurile escamotate. Veţi observa în acest caz ca avionul va avea o atitudine cu botul mai coborât la o viteză scăzută cu flapsurile coborâte decât atunci când are flapsurile escamotate.   NU confundaţi unghiul de atac cu atitudinea căci ele reprezintă două lucruri diferite. Atitudinea avionului nu are nici o legatură cu unghiul de atac în timp ce avionul

115

efectuează diferite manevre în zbor. Atitudinea este unghiul avionului faţă de orizontală şi unghiul de atac este unghiul faţă de curentul de aer. Coborârea flapsului scade valoarea unghiului de atac critic  .

Flapsurile la decolare Coborând parţial flapsurile la poziţia de decolare recomandată(specificată în Manualul de Zbor) puteţi obţine un plus de portanţă fiind un avantaj faţă de o rezistenţă la înaintare scăzută. Creşterea coeficientului de portanta(C portanta) înseamnă că valoarea necesară a portanţei poate fi obţinută la o viteză mai scăzută şi că valoarea vitezei limită este micşorată. Acest lucru permite avionului să zboare la o viteză mai mică şi ca rulajul  pentru decolare să fie scurtat, deşi rezistenţa la înaintare este într-o uşoară creştere. Panta de urcare cu şi fără flaps va diferi de la un avion la altul, iar pentru un avion anume va diferi în funcţie de cantitatea de flaps selectată.

Dacă scoateţi flapsul la un unghi mai mare decât este este recomandat pentru decolare, atunci veţi obţine o rezistenţă la înaintare crescută cu o foarte mică îmbunătăţire a   portan portanţei ţei.. Această Această rezisten rezistenţă ţă la înaint înaintare are foarte crescută crescută la extind extinderil erilee mai mari ale flapsului vă va scădea rata de accelerare în timpul rulajului pe sol la decolare şi vă va diminua performanţa la urcare.

 Managementul flapsurilor la decolare Alegeţi o setare adecvată a flapsurilor pentru decolare, asiguraţi-vă că va puteţi încadra în limita distanţei disponibile de rulaj pentru decolare(TORA-este menţionată în AIP la 116

capitolul date despre aerodrom)şi nu aveţi obstacole pe direcţia de decolare,încadrîndu-vă în limitele pantei de urcare prescrise de TODA(distanţa disponibilă la decolare pînă la atingerea înalţimii de 50ft-din AIP).În zbor,pe panta de urcare înainte de escamotarea flapsului asiguraţi-vă ca aveţi înalţimea recomandată în Manualul de Zbor,cât şi viteza corespunzătoare noii configuraţii Dacă flapsurile sunt retrase la o viteză prea mică, aripa cu flapsul escamotat (sau aripa cu mai puţin flaps dacă le retrageţi în etape) produce mai  puţină portanţă, şi dacă este insuficientă pentru a susţine avionul, îl va face să piardă din înălţime(înfunde)putând ajunge chiar la viteza limită. Pe măsură ce escamotaţi flapsul avionul va tinde să se”înfunde” din cauza reducerii portanţei pe care o produce aripa. Pentru a contracara această înfundare, trebuie să ridicaţi botul avionului şi să măriţi unghiul de atac. Dacă nu ridicaţi botul avionului  pentru a compensa pierderea de portanţă pe măsură ce flapsul intră, avionul sa va înfunda  până ce va acumula suficientă viteză pentru a compensa portanţa redusă. Când retrageţi flapsul, reducerea de curbură la capătul aripii mută centrul de  presiune către înainte şi există şi o modificare a rezistenţei la înaintare. Există de obicei o tendinţă tendinţă ca botul avionului avionului să se încline, încline, caz în care este necesară retrimerarea retrimerarea lui. Dacă măriţi puterea motorului înspre o viteză mai mare de urcare sau de zbor, va mai fi necesară o retrimerare(echilibrare) pe măsură ce viteza creşte. Pentru a obţine aceeaşi portanţa în situaţia în care zburaţi fără a folosi flapsurile, atitudinea avionului trebuie să fie cu botul mai sus. Prin ridicarea uşoară a botului pe măsură ce flapsurile sunt retrase CPortanta generat rămâne aproximativ acelaşi, şi astfel avionul nu pierde din înalţime. Chiar dacă portanţa este aceeaşi, CD va fi redus datorită retragerii flapsurilor, şi această reducere a rezistenţei la înaintare permite avionului să-si majoreze viteza.

Flapsurile pe timpul apropierii şi aterizării Coborârea flapsurilor pentru aterizare permite aripii, datorită cresterii CPortanta ,să genereze portanţa necesară la o viteză mai redusă şi prin urmare face posibilă o viteză de apropiere mai redusă. Viteza limită(critică) este scăzută semnificativ datorită creşterii coeficientului de portanţă(CL) şi de asemenea viteza de aterizare, care trebuie să fie cel  puţin 1,3 V Limită în configuraţia apropierii pentru aterizare (30%mai mare decât viteza

117

limită lim ită),. ),. Există Există unele unele aspect aspectee care trebui trebuiee luate luate în conside considerare rare înaint înaintee de a scoate scoate flapsurile: 





Viteza – asiguraţi-vă că nu scoateţi flapsul la o viteză prea mare – Manualul de Zbor  specifică viteza maximă de extensie a flapsului (VFE). “Umflătura” – pe măsură ce flapsul este scos,CPortanta va creşte şi avionul va avea tendinţa de a fi”umflat” dacă nu este contracarat cu o atitudine cu botul mai jos. Atitudinea de cabraj-picaj – când coborâţi flapsul există de obicei o tendinţă ca  botul avionului să se încline. Ar trebui să vă stabiliţi şi să menţineţi atitudinea dorită, şi apoi să echilibraţi zborul pe panta de aterizare cu ajutorul manşei si palonierelor.  Notaţi de asemenea că datorită creşterii rezistenţei la înaintare (cu flapsurile coborâte) avionul va necesita setări de putere mai multe pentru a menţine viteza şi altitudinea sau pentru a menţine menţine o rată de coborâre sigură. Dacă doriţi un unghi de coborâre mai abrup abrupt( t(un unghi ghi de pant pantaa mare mare,s ,scu curt rtar area ea acest acestei eia), a), atun atunci ci cobor coborâre âreaa mai mai mult mult a flapsurilor (şi nefolosirea puterii motorului) va asigura acest lucru.

 Scoatera flapsurilor cresc vizibilitatea pilotului  Cu flapsurile de la bordul de fuga al aripii scoase, atitudinea avionului va fi cu  botul mai jos. Aceasta îmbunătăţeşte vizibilitatea pentru pilot – care este în special importantă în timpul apropierii de sol şi a aterizării. Uneori este nevoie de un  zbor precaut . Acesta este un zbor cu viteză redusă, de exemplu, când vreţi să supravegheaţi activitatea de pe pistă si din jurul ei, sau când vreţi să aterizaţi atunci când este vizibilitate redusă (care ar trebui evitată). Coborârea parţială a flapsurilor permite un zbor cu viteză mai mică,apropiată de zona vitezei limită şi vizibilitate crescută din cabină.

118

Tipuri de flapsuri amplasate la bordul de fugă al aripii Existe diferite tipuri de flapsuri care pot fi găsite pe avioanele uşoare. Ele includ:   

Flapsuri simple Flapsuri încastrate în profilul aripii Flapsuri cu fantă, care permit trecerea curentului de aer cu o viteză marită de dedesub dedesubtul tul aripii aripii şi deasup deasupra ra supraf suprafeţe eţeii superi superioare oare a flapsu flapsului lui,, întîrz întîrziin iindd astfel astfel  pierderea de viteză.



Flapsuri culisante Fowler, care se mişcă atât înapoi cât şi în jos, crescînd astfel suprafaţa aripii şi curbura.

Dispozitive la bordul de atac al aripii La unghiuri de atac ridicate curentul de aer se îndepărtează (sau se separă) de zona superioară a aripilor şi devine turbulent. Aceasta duce la o situaţie de pierdere de viteză care reduce mult capacitatea de portanţa a aripii. Unele avioane au dispozitive la bordul de atac care fac ca fileurile de aer cu o  presiune ridicată de dedesubtul aripii să treacă printr-un spaţiu îngustat, deasupra zonei superioare a aripii, întîrziind astfel separarea şi pierderea în viteză şi permiţînd avionului să zboare la un unghi de atac mai mare şi o viteză redusă. Acest lucru poate fi realizat cu un volet la bordul de atac care formează partea superioară a bordului de atac al aripii în zbor normal, dar care pot fi extinse înainte şi/ sau în jos pentru a forma o fantă. Unele aripi au fante fixe care sunt construite efectiv pe bordul de atac al aripii dar  acest tip este mai puţin folosit deoarece acestea dau o rezistenţă la înaintare ridicată la

119

viteze de zbor normal. La un avion performant acest lucru lucru ar fi inacceptabil şi astfel astfel sunt folosite tipurile de fante mobile(extensibile).

Spoilere(distrugătoare de portanţă) Majoritatea avioanelor de transport cu reacţie moderne şi planoarele au spoilere   pe zone zonele le supe superi rioa oare re ale ale arip aripil ilor or . Aces Aceste teaa sunt sunt supra suprafe feţe ţe de coma comand ndăă rabat rabatabi abile le care,atunci când sunt extinse, modifică curentul de aer de pe zona superioară a aripii, , astfel scăzînd portanţa şi crescând rezistenţa la înaintare. Piloţii folosesc spoilerele pentru a reduce viteza şi/ sau pentru a face panta de coborâre mai abruptă fără să crească viteza avionului. La avio avioane anele le cu reacţ reacţie ie mari mari,, pilo piloţi ţiii folo folose sesc sc spoi spoile lerel relee pent pentru ru a cont contro rola la înclinarea laterală a avionului în timpul zborului, şi la aterizare după atingerea solului,  pentru a anula portanţa portanţa şi pentru a duce toată greutatea greutatea pe roţi, făcînd astfel astfel frânele roţii mai eficiente.

 Acum completaţi Exerciţiul 9 –flapsurile

120

Capitolul 10

Zborul rectiliniu la orizontală In timpul zborului rectiliniu la orizontală avionul se află în echilibru. Aceasta înseamnă că toate forţele care acţioneză asupra sa se află în echilibru şi că nu există nici o forţă rezultantă care să-i modifice această stare. Accelerarea reprezintă o creştere în viteză sau o schimbare în direcţie, sau ambele. In zborul rectiliniu la orizontală, avionul nu este forţat să schimbe nici viteza nici direcţia d irecţia.

Cele patru forţe principale care acţionează asupra avionului sunt portanţa,

greutatea, tracţiunea şi rezistenţa la înaintare. Presupunem că tracţiunea acţionează în direcţia zborului. Fiecare din cele patru forţe principale are propriul său punct de acţiune: Portanţa prin centrul de presiune;  Greutatea prin centrul de gravitaţie;   Tracţiunea şi rezistenţa la înaintare în direcţii opuse, paralele cu direcţia zborului,  prin puncte care variază cu atitudinea şi proiectarea avionului. Presupunem Presupunem că forţa tracţiune tracţiune de la motor – elice elice acţionează acţionează în direcţia direcţia zborului, deşi nu se întâmplă aşa întotdeauna. De exemplu, la un unghi de atac mare şi la viteză redusă avionul are o atitudine cu botul ridicat cu axa elicei înclinată vertical  pe direcţia orizontală a zborului. Această presupunere că tracţiunea acţioneză în direcţia zborului simplifică discuţia în mod considerabil.

121

 În zbor rectiliniu la orizontală:  Portanţa = Greutate Greutate şi Tracţiunea = Rezistenţa la înaintare înaintare Forţele portanţă – greutate au valoari mult mai mari decât forţele tracţiune-rezistenţă la înaintare. Momentele de picaj-cabraj Centrul de presiune (CP) şi centrul de gravitaţie (CG) variază ca poziţie - CP se schimbă cu unghiul de atac, şi CG cu arderea combustibilului şi/sau mişcarea pasagerilor  şi a încărcăturii. Rezultatul este că această combinaţie portanţă – greutate determină un înclinare după axa transversal transversalăă cu botul ridicat ridicat sau cuplu care va cauza un moment de înclinare coborât, dacă portanţa acţionează în spatele sau în faţa CG. In mod asemănător, asemănător, efectul cuplului cuplului tracţiune–rezis tracţiune–rezistenţă tenţă la înaintare înaintare depinde de  poziţia liniei tracţiunii dacă se află sub linia rezistenţei la înaintare (aşa cum se întâmplă de obicei) sau invers. Proiectarea obişnuită este cu CP în spatele CG, astfel încât cuplul portanţă –  greutate este cu vârful în jos, şi linia de tracţiune mai joasă decât linia rezistenţei la înaintare astfel încât cuplul tracţiune-rezistenţă la înaintare este cu vârful în sus. Orice  pierdere de putere va slăbi cuplul tracţiune–rezistenţă la înaintare, şi în consecinţă cuplul   portanţă–greutate cu vârful în jos va înclina avionul într-o coborâre, menţinînd astfel viteza de zbor –ca o masură de siguranţă.

Cuplul portanţă –greutate şi cuplul tracţiune–rezistenţă la înaintare ar trebui să se contracareze reciproc în zborul rectiliniu la orizontală astfel încât să nu existe nici un 122

moment rezidual care tinde să încline avionul fie ascendent fie descendent. Această situaţie ideală între cele patru forţe există rar, şi astfel stabilizatorul orizontal al avionului/  profundorul este proiectat pentru a produce o forţă de echilibru. Această forţă poate fi în sus sau în jos, depinzînd de relaţia care există în momentul respectiv între cuplul descendent portanţă – greutate şi cuplul ascendent tracţiune –rezistenţă la înaintare. Dacă sunteţi nevoit să exercitaţi o presiune constantă asupra manşei, astfel ca  profundorul să producă forţa de echilibru necesară, atunci puteţi anula această presiune cu trimer trimerul ul de profund profundor. or. Menţine Menţineţi ţi atitud atitudine ineaa dorită dorită a avionu avionului lui,, şi apoi apoi action actionaţi aţi comanda trimerului de profundor pentru a anula presiunea de pe manşă.

Variţia vitezei în zborul la orizontală Pentru zborul la orizontală,portanţa = greutate. Din formula portanţei care acum ne este (sperăm) familiară:  L = C L x ½ ρ V² x S   –

 putem vedea că dacă factorul de viteză V (viteza adevărată, TAS) este redus, atunci coefici coeficient entul ul de portanţ portanţăă CL (ungh (unghiu iull de atac atac)) trebu trebuie ie cres crescu cutt pent pentru ru a menţ menţin inee echilibrul portanţă = greutate. V este viteza adevărata – viteza avionului relativă faţă de masa de aer prin care trece.

TAS nu este indicată pe un instrument din cabină. Totuşi ceea ce poate fi citit în cabină este viteza de aer indicată(IAS) – şi aceasta depinde de presiunea dinamică ½ ρ V². Trebuie să fim atenţi să nu facem confuzie între TAS şi IAS. Acolo unde vedeţi

V, gândiţi-vă la viteza adevărată (TAS), şi acolo unde vedeţi formula ½ ρ V², gândiţi-vă la presiunea dinamică şi la viteza indicată (IAS). □ TAS determină distanţa parcursă prin aer  □  IAS determină efectele aerodinamice –portanţa şi rezistenţa la înaintare. Atitudinea avionului în zborul orizontal Pentru a obţine portanţa necesară, la o viteză redusă este necesar un unghi de atac ridicat (CL mare) în timp ce la viteze mari este nevoie numai de un unghi de atac mic (CL mic).

123

Din moment ce ne ocupăm de zborul orizontal, pilotul “vede” aceste unghiuri ca pe o atitudine de înclinare a avionului faţă de orizontul terestru – botul ridicat la viteze reduse şi botul destul de drept la viteze mari.

Efectul greutăţii în zborul orizontal Intr-un zbor normal, greutatea se reduce treptat pe măsură ce combustibilul este consumat. Dacă avionul urmează să zboare la orizontală, portanţa produsă trebuie să scadă treptat pe măsură ce greutatea scade. Dacă există o scădere bruscă a greutăţii, să spunem că jumătate din numărul de  paraşutişti sar, atunci pentru a menţine un zbor rectiliniu orizontal trebuie să fie redusă  portanţa  portanţa într-o cantitate corespunzătoare. corespunzătoare. CL (unghiul de atac) sau viteza trebuie redusă astfel ca portanţa să fie mai mică. Să presupunem că avionul zboară la un anume unghi de atac, să spunem acela  pentru cel mai bun raport L/D – aproximativ 4°. Pentru a menţine acest unghi de atac care este cel mai eficient pe măsură ce greutatea se reduce, factorul de viteză V trebuie redus  pentru a scădea portanţa produsă astfel încât să echilibreze în continuare greutatea. Astfel, dacă înălţimea şi unghiul de atac sunt menţinute constante, atunci viteza va trebui redusă. Puterea motorului (forţa de tracţiune) va fi ajustată pentru a echilibra rezistenţa la înaintare. Pentru un zbor foarte eficient(cel mai bun raport L/D) viteza de zbor va scădea odată cu scăderea greutăţii.

124

Dacă puterea motorului este păstrată constantă şi dacă vreţi să menţineţi înălţimea pe măsură ce greutatea scade, portanţa trebuie scăzută prin reducerea unghiului de atac. De aceea viteza va creşte până ce puterea produsă de motor – elice este egalată de puterea necesară pentru a învinge rezistenţa la înaintare. Dacă vreţi să ţineţi viteza constantă şi să menţineti înălţimea, atunci pe măsură ce greutatea se reduce trebuie să reduceţi portanţa produsă, şi faceţi acest lucru scăzînd CL (unghiul de atac). In zbor acest lucru înseamnă mai puţină rezistenţă la înaintare, şi de aceea puterea necesară de la motor – elice este mai mică. Dacă putera motorului nu este redusă pe măsură ce greutatea scade, viteza va avea tendinţa de a creşte.

Dacă intenţionaţi să menţineţi o viteza constantă, atunci veţi ridica botul avionului  puţin pentru a evita creşterea vitezei. Fără nici o reducere a puterii motorului, avionul va începe să urce şi treptat un nou set de condiţii de echilibru (balanţa forţelor) se va stabili  pentru o urcare constantă – întrerupînd zborul orizontal. O relaţie practică pe care să o reţineţi este următoarea:  Puterea motorului +Atitudinea avionului = Performaţă bună(viteză sau rată de urcare)

125

Dacă aveţi un excedent de putere al motorului, atunci puteţi modifica atitudinea avionului astfel ca înălţimea să rămână aceeaşi şi viteza va creşte; sau puteţi să ţineţi atitudinea pentru aceeaşi viteză şi să acceptaţi o creştere în rata de urcare. Uneori greutatea creşte în timpul zborului, de exemplu prin formarea de gheaţă pe avion. O greutate crescută va însemna că o portanţă crescută este necesară pentru a menţine zborul orizontal. GIVRAJUL înseamnă mai mult decât o adăugare de greutate. Dacă gheaţa se formează

 pe aripi, în special pe zona superioară lângă bordul de atac, va cauza o scădere drastică în calităţile de producere a portanţei (CL pentru un anume unghi de atac) a aripii. Va exista şi o creştere semnificativă a rezistenţei la înaintare. Avionul trebuie să fie pilotat la un unghi de atac mai mare pentru a readuce CL la valoarea sa iniţială, şi astfel viteza va scădea dacă nu se măreşte puterea motorului. Dacă gheaţa se formează pe palele elicei, le diminuează calităţile de producere a tracţiunii.Givrajul înseamnă performanţă redusă, aşa că evitaţi acest aspect pe cât posibil. Givraj Givrajul ul aripil aripilor or influe influenţe nţează ază negat negativ iv curetu curetull de aer aer din din jurul jurul lor,re lor,reduc ducân ând  d  capacitatea de portanţă şi poate împiedica desprinderea de sol la decolare.

Performanţa în zborul orizontal Tracţiunea Tracţiunea necesară necesară pentru zborul constant constant (neaccelerat) (neaccelerat) rectiliniu rectiliniu la orizontală orizontală este egală cu rezistenţa rezistenţa la înaintare(T= înaintare(T=D) D) şi astfel astfel curba necesară necesară a tracţiunii tracţiunii este identică identică cu curba obişnuită a rezistenţei la înaintare.

 Notaţi următoarele puncte de pe curba necesară a tracţiunii sau a rezistenţei la înaintare:

126

□ Tracţiune mare este necesară la viteze mari şi unghiuri de atac scăzute pentru a depăşi în special rezistenţa parazită. □ Tracţiune minimă este necesară la o viteza minimă de creştere a rezistenţei la înaintare (care reprezintă şi valoarea optimă a raportului L/D, din moment ce L = W în zborul rectiliniu orizontal şi D este la valoarea sa minimă). □ Tracţiune Tracţiune mare este necesară la viteze reduse şi unghiuri de atac ridicate pentru a depăşi ceea ce reprezintă îndeosebi rezistenţa indusă (generată la producerea portanţei).

Combinaţia motor-elice este un generator de putere (mai bun decat un generator de tracţiune cum este un motor cu reacţie). Consumul de combustibil (în litri pe oră sau galoane pe oră) a unei combinaţii motor – elice este în funcţie funcţie de puterea produsă (decât de tracţiune). În general puterea este definită ca fiind lucrul mecanic depus, sau viteza cu care o forţ forţăă apli aplica cată tă mută mută un corp. corp. De aceea aceea,, pute putere reaa neces necesară ară pent pentru ru zbor zbor depin depinde de de  producerea:

necesarului de tracţiune; şi viteza de zbor (viteza adevarată).  Puttem anal Pu analiz izaa o curb curbăă a put puteri erii nece necesa sare re plec plecân ândd de la curb curbaa trac tracţi ţiun unii ii necesare(Fig.10-6) multiplicînd tracţiunea necesară la un punct pe curbă al valorii TAS la acel punct. Aceasta ne va oferi puterea necesară pentru a menţine zborul orizontal la acea viteză(vezi Fig10-8). 

127

Aceste grafice sunt uşor de înţeles dacă le luaţi pe rând. Dacă vreţi să zburaţi la o anumită viteză (TAS), atunci prin citirea de la acea viteză(TAS) pe axa vitezei, curba de   putere vă va spune care este puterea pe care combinatia motor–elice trebuie să o furnizeze. Această putere va oferi suficientă tracţiune pentru a echilibra rezistenţa la înaintare şi pentru a menţine viteza necesară zborului rectiliniu la orizontală.

In timpul timpul zborului zborului rectiliniu rectiliniu la orizontală orizontală veţi alege atitudinea atitudinea pentru viteza dorită (viteze diferite necesită unghiuri de atac diferite) şi să ajustaţi puterea pentru a menţine acestă viteză.

Viteza maximă în zborul orizontal  Viteza Viteza maximă maximă în zborul zborul orizon orizontal tal pentru un avion avion are loc atunci când putere putereaa disponibilă de la motor-elice corespunde cu puterea necesară pentru a produce suficientă tracţiune tracţiune pentru a echilibra rezistenţa rezistenţa la înaintare înaintare la viteză viteză mare.De mare.De obicei, la viteze viteze mai mari,puterea disponibilă este insuficientă(vezi Fig.10-9) .

Viteza minimă în zborul orizontal  La viteze scăzute (mai mici decât viteza pentru o rezistenţă la înaintare minimă), este necesară mai multă putere de la motor–elice pentru a oferi tractiunea care să echilibreze rezistenţa la înaintare crescută (îndeosebi rezistenţa indusă). Viteza minimă în zborul orizontal nu este determinată de obicei de capacităţile de  putere ale motorului, ci de capacităţile aerodinamice ale avionului. Pe măsură ce viteza se

128

reduce, este atins unghiul critic,manifes critic,manifestându-se tându-se o stare de instabili instabilitate tate sau o dificultat dificultatee de control, înaintea oricărei limitări a puterii motorului.

Viteza pentru distantă maximă Pentru avionele cu elice raza maximă de acţiune în aer liniştit este obţinută cu viteza adevărată( TAS) care permite: distanţa maximă pentru un consum dat de combustibil; sau invers  consum minim de combustibil pentru o distanţă dată ( adică, raportul  dintre cel mai scăzut consum de combustibil / distanţa ). Prin transformarea pe unităţi(rate) a consumului şi a distanţei, acest raport devine consum de combustibil pe unitate de timp / distanţa pe unitate de timp , adică consumul  de combustibii / TAS . Din moment ce consumul combustibilului depinde de putere,

raportul devine putere / TAS , şi raza de acţiune maximă va fi obţinută la viteza(TAS)  pentru care acest raport este cel mai mic. Aceasta are loc în punctul de intersectare a curbei puterii cu TAS unde tangenta de la origine întâlneşte curba. La toate celelalte  puncte, raportul putere/ TAS este mai mare. Puterea este definită ca forţa x viteză, astfel încât: Puterea necesară = Tracţiunea necesară x TAS =Rezistenţa la înaintare x TAS (din moment ce tracţiunea = rezistenţa la înaintare) de aceea: 129

Raportul Putere/ TAS = Rezistenţa la înaintare x TAS / TAS = Rezistenţa la înaintare Raportul putere / TAS va avea o valoare minimă când rezistenţa la înaintare la momentul respectiv este minimă, adică o rază de acţiune maximă cuTAS este TAS pentru rezistenţa la înaintare totală minimă. Viteza pentru distanţa maximă se obţine la viteza adevarată(TAS)când rezistenţa la înaintare are valoarea cea mai mică si raportul L/D este cel mai mare.

 Performanţa este rezultatul combinaţiei puterii motorului şi atitudinii de zbor a avionului  In timpul zborului nu apelaţi la aceste grafice. In schimb, reglaţi atât puterea si turajul motorului cât şi atitudinea de înclinare a botului avionului pentru a atinge performanţa dorită.  Puterea + Atitudinea avionului=Performanţă 

130

Pentru a rezuma, viteza pentru raza de acţiune maximă este arătată pe curba rezistenţei la înaintare la punctul minim al acesteia.

Viteza pentru durată maximă a zborului(anduranţa) Durata maximă înseamnă fie: Timpul maxim în zbor pentru o cantitate dată de combustibil; sau  Un timp dat în zbor pentru cantitatea minimă de combustibil.  Este recomandat să zburaţi cu viteza de durată maximă când viteza faţă de sol nu este semnificativă, de exemplu atunci când apare:

Efectuarea unei zone de aşteptare în apropierea aerodromului pentru eşalonare la aterizare; sau Efectuarea unui zbor de supraveghere- cercetare într-o zonă specifică.  Din moment ce consumul de combustibil al unui ansamblu motor- elice depinde de 

setarea puterii, consumul minim de combustibil (şi de aceea durata maximă a zborului) va avea loc atunci când este necesară puterea minimă. Viteza pentru durata maximă de zbor reprezintă viteza adevarată (TAS)obţinută cu o  putere minimă a motorului.

Stabilitatea vitezei  Ecart mare al vitezei . Având un ecart mare al vitezei peste viteza minimă de zbor , orice fluctuaţie minoră de viteză (datorită, să spunem unei rafale de vânt sau unei variaţii a elementelor de vânt) este este corec corecta tată tă fără fără vreo vreo acţiu acţiune ne a pilo pilotu tulu lui. i. Acea Aceast staa se nume numeşt ştee viteză viteză stabilă stabilă (constantă). O creştere a vitezei va creşte rezistenţa la înaintare totală, aşa cum se poate vedea din curba curba reziste rezistenţe nţeii la înaint înaintare, are, în specia speciall datori datorită tă unei unei creşter creşterii a reziste rezistenţe nţeii parazit parazite. e. Această creştere a rezistenţei la înaintare nu este echilibrată de tracţiune aşa că avionul îşi reduce viteza. O scădere a vitezei datorată unei rafale de vânt va scădea rezistenţa totală (în special datorită unei scăderi a rezistenţei parazite) şi tracţiunea, care acum depăşeşte rezistenţa la înaintare,facând ca avionul să revină înapoi la viteza iniţială.

131

In conditiile unui zbor normal (peste viteza minimă) pilotul nu trebuie să fie prea activ cu maneta de gaz deoarece avionul are o viteză stabilă şi orice modificare de moment a acesteia, va tinde să aducă viteza la valoarea iniţială fără vreo acţiune a  pilotului.

 Ecart mic al vitezei  . La viteze reduse spre unghiul de atac critic este o cu totul altă problemă. Dacă o rafală de vânt face ca viteza să scadă, rezistenţa la înaintare totală creşte (ca urmare a creşterii creşterii rezistenţei rezistenţei induse) induse) şi acum D depăşeşte T, făcînd ca avionului avionului să-i scadă viteza sub valoarea vitezei iniţiale dacă pilotul nu majorează puterea motorului. Dacă o rafală face ca viteza să crească, rezistenţa la înaintare totală scade (ca urmare a unei scăderi a rezistenţei induse) şi acum D este mai mică decât T, făcînd ca avionului să-i crească viteza peste viteza iniţială dacă pilotul nu reacţionează prin reducerea vitezei. In zborul cu viteză redusă (lângă unghiul critic) pilotul trebuie să fie activ cu maneta de gaz pentru a menţine viteza dorită(ca exemplu la apropierea finală pentru aterizare pe o pistă scurtă). Tracţiunea necesară pentru zborul rectiliniu la orizontală, este egală cu rezistenţa la înaintare, şi astfel curba este identică cu curba rezistenţei la înaintare normale – întru-un grafic al rezistenţei la înaintare şi al vitezei.

Zborul rectiliniu orizontal la altitudine La orice altitudine, dacă avionul se află în zbor rectiliniu orizontal, portanţa trebuie să echilibreze greutatea. Porţanta = CL x ½ ρ V² x S

132

Pe măsură ce altitudinea creşte, densitatea aerului (ρ) scade. O modalitate de a genera  portanţa necesară şi de a compensa densitatea scăzută este ca pilotul să crească viteza adevărată V astfel ca valoarea lui ½ ρ V² să rămână aceeaşi ca mai înainte, adică scăderea în ρ cu altitudinea poate fi compensată cu o creştere în V (TAS) astfel ca ½ ρ V² să rămână aceeaşi. Termenul ½ ρ V² (presiunea dinamică) este relaţionat cu viteza indicată(IAS) şi  pilotul îl poate citi în cabină pe indicatorul vitezei. Dacă ½ ρ V² rămane la fel, viteza aerului indicată (IAS) rămâne aceeaşi.  Pentru a produce aceeaşi portanţa la o altitudine diferită, continuaţi să zburaţi la aceeaşi viteză indicată (viteza adevărată va creşte).

La altitudini altitudini mai mari puterea maximă disponibilă disponibilă de la elicea-motor elicea-motor va fi mai mică decât la nivelul mării.

 Acum rezolvati Exercitiul 10 - Zborul rectiliniu orizontal 

133

Capitolul 11

Urcarea Pe măsură ce un avion urcă, acumulează energie potenţială (energia de poziţie, în acest caz datorat altitudinii). Un avion poate face acest lucru prin fie:  

Urcare în şandelă; sau Urcare constantă.

Urcarea poate fi un câştig temporar în înălţime înălţime cu o pierdere în viteza, sau poate fi o urcare constantă de lungă durată.

Urcarea în şandelă. O urca urcare re în şand şandel elăă se prod produc ucee prin prin tran transf sfor orma mare reaa ener energi giei ei cine cineti tice ce de mişcare(1/2mV2) în energia potenţială (mgh), adică prin conversia unei viteze mari V într-o creştere în înălţime h făcînd făcînd “lumânarea” “lumânarea” cu avionul. avionul. Şandela Şandela este doar un proces temporar, deoarece viteza nu poate fi scăzută sub viteza de zbor. Desigur, cu cât ecartul vitezei este mai mare şi cu cât este mai mare nevoia unei creşteri rapide în altitudine, cu atât este mai mare valoarea şi capacitatea de executare a şandelei. De exemplu, un avion de luptă cu reacţie care este urmărit la o viteză ridicată

134

 poate lua rapid altitudine făcînd o şandelă sau un planor de acrobaţie poate transforma energia cinetică cinetică a unui picaj în energia potenţială potenţială la capătul unei bucle executată în plan vertical ( unui luping).

Urcarea constantă. O urcar urcaree cons consta tant ntăă tran transf sform ormăă exce exceden dentu tull de energ energia ia de propu propuls lsie ie fata fata de cea cea necesară pentru zborul rectiliniu orizontal la energia potenţială. Energia de propulsie vine din energia combustibilului care este transformată în energie de propulsie prin motor şi elice. In acest fel poate fi menţinută o urcare constantă. Urcarea constantă este importantă  pentru noi.

Forţele în urcare Presupunem că, pentru urcarea normală constantă, forţa de tracţiune acţionează în direcţia direcţia zborului, zborului, direct opusă forţei de rezistenţă rezistenţă la înaintare. înaintare. Forţa portantă portantă acţionează acţionează  perpendicular pe direcţia zborului. Forţa de greutate acţionează vertical, dar acum notaţi, că în urcare are o componentă care acţionează în direcţia opusă zborului.

Dacă menţineţi o urcare constantă la o viteză a aerului indicată constantă, eliceamotor trebuie să ofere suficientă tracţiune pentru a:

depăşi forţa de rezistenţă la înaintare; ajuta să ridice greutatea avionului cu o viteză verticală, cunoscută ca  rata de urcare. 

135

In urcarea constantă nu există nici o accelerare. Sistemul de forţe este în echilibru şi  prin urmare forţa rezultantă care acţionează asupra avionului este zero. Un punct important este că, în timpul urcării, forţa portantă (dezvoltată aerodinamic de aripă la 90° în direcţia zborului) este sensibil mai mică decât greutatea. Echilibrul este   posibil posibil deoarece deoarece exceden excedentul tul forţei forţei de tracţiu tracţiune ne minus minus rezisten rezistenţa ţa la înaintar înaintaree are o componentă verticală pentru a ajuta să echilibreze forţa de greutate.   ÎntrÎntr-oo urca urcare: re: tracţ tracţiun iunea ea(T) (T) este este mai mare mare decât decât rezist rezisten enţa ţa la înain înaintar tare( e(D); D);  portanţa(L) este mai mică decât greutatea(W).

Unghiul de pantă la urcare (Gradientul de urcare) Unghiul de pantă depinde direct de excedentul de tracţiune (excedentul de tracţiune faţă de rezistenţa la înaintare) şi greutate. Un avion greu nu va urca la fel de bine ca atunci când este mai uşor. Cu cât greutatea este mai mare, cu atât este mai scăzută  performanţa de urcare. Cu cât greutatea este mai scăzută (G) cu atât este mai mare unghiul de urcare. Un avion uşor poate urca mai abrupt decât unul greu. Tracţiunea este folosită pentru a depăşi rezistenţa la înaintare. Dacă elicea-motor poate oferi o tracţiune în exces celei necesare  pentru a echilibra rezistenţa la înaintare, atunci avionul este capabil să urce. Cu cât tracţiunea(T) este mai mare, cu atat este mai mare unghiul de urcare. Cu cât rezistenţa la înaintare este mai mică (D), cu atât este mai mare unghiul de urcare. Pentru o  buna rată de urcare, avionul ar trebui în general să fie ţinut într-o configuraţie cu o rezistenţă la înaintare scăzută, de exemplu cu flapsurile escamotate. Acesta este un aspect foarte important pentru decolare. Flapsul la decolare scade rulajul pe sol pentru decolare, dar odată aflat în zbor unghiul de pantă(urcare) poate fi mai mic datorită rezistenţei la înaintare mai mari cu flapsurile coborâte.

136

Din Din mome moment nt ce în mod mod norm normal al pilo pilotu tull nu poat poatee modi modifi fica ca greu greuta tate teaa în mod mod semnificativ în timpul zborului, singurul mod de a îmbunătăţi unghiul de urcare este de a vă asigura că este “curat” (cu o rezistenţă la înaintare redusă), şi să zburaţi la viteza care dă cel mai mare excedent de forţă de tracţiune.

Rata de urcare Viteza verticală se numeşte rată de urcare şi este exprimată de obicei în unitatea de măsură pe minut sau pe secundă (ft/min sau m/s). O rată de urcare (RoC) de 500 ft/min înseamnă că avionul va caştiga 500 ft în altitudine într-un minut. Rata de urcare este arătată în cabină pe indicatorul vitezei verticale (VSI)-variometru. Cu cât excedentul de putere este mai mare, cu atât este mai mare rata de urcare. Rata de urcare maximă are loc de obicei la o viteză corespunzătoare celui mai bun raport  portanţă / rezistenţă la înaintare, şi are o valoare mai mare decât viteza pentru unghiul de urcare maxim. Cea mai bună rată de urcare asigură câstigul de altitudine maxim în cea mai scurtă  perioadă de timp.

Diferite viteze de urcare Când luăm în discuţie performantele de urcare a avionului, trebuie să vă gândiţi atât la unghiul de pantă cât şi la rată, şi apoi să alegeţi viteza de urcare care se potriveşte potriveşte cel mai bine situaţiei.

137

 Panta (unghiul) de urcare maximă este folosită pentru a evita obstacolele, deoarece crează cea mai mare înălţime în cea mai scurtă distanţă orizontală. Viteza de pantă maximă (Vx)este cea mai mică ca valoare din cele trei viteze de urcare. Este de obicei folosită la o putere mare a motorului şi doar pentru un timp suficient de a evita obstacolele. Viteza redusă duce la temperaturi ale motorului mai puţin reci şi prin urmare mai ridicate, deoarece ar trebui folosit numai pentru perioade scurte cât înlătură obstacolele.

 Rata maximă de urcare este folosită pentru a atinge altitudinea de zbor dorită cât se  poate de repede, deoarece asigură câştigul maxim de înălţime în cel mai scurt timp. Viteza pentru rată maximă  (Vy) se află de obicei aproape de viteza pentru cel mai bun raport portantă / rezistenţă la înaintare. Urcarea în zbor de croazieră(normală) este o urcare care permite o viteză ridicată (pentru a vă grăbi sosirea la destinaţie) cât şi să permită avionului să câştige înălţime şi să atingă altitudinea de croazieră fără prea multă întârziere. Permite de asemenea şi o mai  bună răcire a motorului datorită vitezei mai mari, şi o vizibilitate mai bună datorită atitudinii de înclinare(cabraj) mai scăzute.

Uitaţi Uitaţi-vă -vă în Manualu Manualull de zbor pentru pentru diferi diferitel telee viteze viteze de urcare urcare pentru pentru avionul avionul dumneavoastră dumneavoastră.. Tipic, Tipic, viteza viteza de pantă maximă de urcare (Vx) este cu aproximativ 10 kt mai mică decat viteza de rata maximă de urcare (Vy).

Factorii care afectează performanţa de urcare Performanţa în urcare, fie unghiul sau rata urcării, se va reduce când:

138



 Puterea motorului este redusă;



Greutatea avionului este crescută;



Temperatura creşte din cauza unei densităţi scăzute a aerului;

 

 Altitudinea creşte din cauza densităţii scăzute a aerului; şi Viteza este greşit selectată sau mentinută de pilot(fie prea repede fie prea

încet).

Temperatura Temperatura înconjurătoare ridicată scade performaţa de urcare. Dacă temperatura este ridicată, atunci densitatea aerului (ρ) este mai mică.Grupul elice-motor şi celula avionului vor fi amândouă mai puţin eficiente, astfel încât capacitatea de performaţă a avionului este mai mică într-o zi caldă decât într-o zi rece.  Altitudinea Creşterea altitudinii scade performaţele de urcare. Puterea disponibilă de la elicemotor scade cu altitudinea. Deşi performaţele de la nivelul mării pot fi menţinute la altitudini altitudini înalte înalte cu o supraaliment supraalimentare are a motorului, motorului, mai devreme sau mai târziu puterea puterea dispon disponibi ibilă lă începe începe să scadă. scadă. Perform Performaţe aţele le de urcare, urcare, rata rata de urcare, urcare, şi capaci capacitat tatea ea unghiului de urcare, vor scădea prin urmare toate cu altitudinea. Altitudinea la care performanţa de urcare scade aproape de zero şi o urcare constantă nu mai poate fi menţinută este cunoscută ca plafon de zbor. Plafonul practic de zbor este altitudinea la care rata de urcare constantă a scăzut la doar 100 ft/ min. Plafonul

teoretic de zbor(absolut) este altitudinea puţin mai înaltă la care rata de urcare constantă realizabilă la viteza de urcare este zero (şi de aceea aproape imposibil de a mai urca).

139

Manualul de zbor al avionului conţine în mod normal un tabel sau un grafic cu detaliile despre performaţele de urcare.  Performanţa la urcare scade atunci când densitatea aerului scade(la altitudini mari  şi/sau la temperaturi mari ale aerului exterior). Viteza indicata(IAS) la o urcare performantă scade pe masură ce creşte altitudinea.

Un zbor prea rapid  Dacă zburaţi cu viteze mai mari decât vitezele recomandate, să spunem la viteza unde tracţiunea tracţiunea = rezistenţa rezistenţa la înaintare , şi  puterea disponibilă = puterea necesară , atunci nu există nici un excedent de tracţiune care să vă dea un unghi de urcare, şi nici un excedent de putere care să vă dea o rată de urcare. Avionul poate doar să menţină zborul orizontal. La viteze mai mari, ar fi o deficienţă de selectare a tracţiunii tracţiunii şi a puterii, puterii, care determină determină ca avionul să aibă un unghi de coborâre şi o rată de coborâre, mai degrabă decât o urcare.

Un zbor prea încet 

140

Zborul cu viteze mai mici decât vitezele recomandate va determina un excedent de tracţiune şi putere decât cel optim (datorită valorii rezistenţei la înaintare ridicate şi unghiurilor de atac mari pe care trebuie să le depăşească) şi performanţa de zbor va fi scăzută. La viteza redusă grupul elice – motor îşi pierde din eficienţă şi produce mai  puţină tracţiune. Avionul la viteză redusă are o rezistenţă la înaintare ridicată (îndeosebi rezistenţa indusă). In cele din urmă avionul va ajunge la viteza limită dacă zboară prea încet.

Zborul în urcare este posibil în ecartul vitezei unde grupul elice–motor poate produce tracţiune suficientă pentru a genera un excedent al acesteia. La zborul cu viteză redusă  puteţi fi limitat de unghiul critic al vitezei limită.

Efectul vantului laminar asupra performatelor de urcare. urcare. Avionul zboară în masa de aer şi caracteristicile acesteia au influenţă asupra lui. Rata de urcare nu va fi afectată de vântul laminar(constant). In mod similar, unghiul de urcare nu va fi afectat de vântul laminar. Cu toate acestea, dacă ţinem cont de unghiul de urcare (sau de panta de urcare) faţă de sol (panta de zbor) un vânt din faţă creşte panta de urcare şi un vânt din spate scade  panta de urcare.Decolarea cu vânt de faţă are avantaje evidente în ceea ce priveşte evitarea obstacolelor de pe sol.

141

Vântul nu va influenţa rata de urcare,dar va influenţa unghiul de pantă faţă de sol  .

 Efectul vântului de forfecare Vântul de forfecare este caracterizat de o schimbare în direcţia vântului şi/ sau a vitezei pe o porţiune mică de spaţiu. Vântul de forfecare este un vânt schimbător. Aceasta  poate însemna afectarea vitezei pe măsură ce urcaţi sau coborâţi la diferite altitudini. Poate însemna un vânt care îşi modifică direcţia sau poate însemna un curent ascendent sau curent descendent prin care un avion trebuie să zboare. Vântul de forfecare este înţeles în general ca însemnînd o schimbare de vânt într-o distanţă scurtă sau o durată scurtă de timp.  Efectul ascendent(oversh ascendent(overshoot)oot)- umflarea . Zborul într-un curent ascendent ascendent va creşte rata

de urcare şi va creşte unghiul de urcare relativ faţă de sol. Zborul în curent descendent va avea efectul opus. Datorită propriei sale inerţii (sau rezistenţă la schimbare), un avion care traversează o rafală de vânt din faţă va dori să îşi menţină viteza iniţială relativă faţă de sol. Astfel efectul asupra avionului în zbor la o rafală de vânt din faţă va fi acela de creştere a vitezei aerului pentru o perioadă scurtă de timp. Incercarea de a menţine viteza de urcare corectă prin ridicarea botului avionului va duce la o performată de urcare crescută. In acest fel, performaţa de urcare va creşte când zburaţi într-o rafală de vânt frontal, la un vânt din spate aflat aflat în scădere sau într-un într-un curent ascendent. Avionul are tendinţa tendinţa de a 142

urca (“umfla”)cu masa de aer, sau de a merge deasupra traiectoriei de zbor iniţiale, sau de a-i creste temporar viteza – de aici termenul efect de “umflare”(overshoot).

Din nou, avantajele zborului cu vântul din faţă sunt evidente. Forţa vântului creşte de obicei pe măsură ce urcaţi de la sol, astfel că în mod normal un avion care decolează în vânt va urca într-un vânt frontal din ce în ce mai mare. Aceasta duce la o performanţă de urcare urcare cresc crescut utăă deas deasup upra ra solu solulu lui, i, adic adicăă o pant pantăă de urcare urcare mai mai abrup abruptă tă deas deasup upra ra obstacolelor de la sol.   Efectul descendent(undershoot)-înfundare. La traversarea unui curent descendent avionul

va urca în mod normal într-o zonă cu vânt din spate în creştere. Datoriţă inerţiei sale, avionul va tinde temporar să îşi menţină viteza iniţială faţă de sol, ducînd la o scădere a vitezei vitezei aerului. aerului. Pentru a menţine viteza viteza de urcare propusă, pilotul pilotul ar trebui să coboare  botul avionului. Performanţa de urcare, atât rata cât şi panta, va scădea. Exact acelaşi efect de performanţă de urcare scăzută va avea loc la zborul cu vânt din spate crescut, vânt din faţă aflat în scădere sau un curent descendent. Avionul va avea tendiţa de a cădea sub traiectoria de zbor iniţială, sau să piardă din viteză, de unde şi termenul de efect de” înfundare”(undershoot). Un efect iniţial de “umflare” (de exemplu, când zburaţi cu vânt frontal crescut care vine de la baza unui nor de furtună cumulonimbus) poate fi urmat de un efect sever de

143

“înfundare”pe măsură ce zburaţi în curent descendent şi apoi cu vânt din spate cu o intensificare rapidă. Trataţi norii cumulonimbus cu mare precauţie.  Evitaţi zborul în apropierea norilor cumulonimbus(Cb)

 Acum completaţi Exerciţiul 11 – Urcarea

Capitolul 12

Coborârea Dacă un avion coboară, coboară, fără ca elicea elicea – motor să producă producă vreo forţă de tracţiune, tracţiune, doar  trei din cele patru forţe vor acţiona asupra avionului –  greutatea, portanţa şi rezistenţa

144

la înaintare. Intr-o planare constantă aceste trei forţe se vor afla în echilibru deoarece  forţa rezultantă care acţionează asupra avionului este zero. Sa presupunem că avionul se află în zbor constant rectiliniu orizontal şi tracţiunea este redusă la zero. Forţa de rezistenţă rezistenţă la înaintare înaintare este acum neechilibrat neechilibratăă şi va acţiona să scadă viteza avionului – dacă nu este începută o coborâre unde componenta forţei de greutate care acţionează în direcţia pantei de zbor este insuficientă pentru a echilibra rezistenţa la înaintare. Acest efect permite avionului să-şi menţină viteza, coborând şi transformînd energia potenţială datorită altitudinii în energie cinetică (mişcare). .Descompunând .Descompunând forţele forţele după direcţia pantei de zbor rezultă că o componentă componentă a forţei forţei de greutate acţionează în lungul pantei de zbor în coborâre,echilibrând rezistenţa la înaintare şi contribuind la viteza avionului.

Descom Descompun punând ând forţel forţelee vertica vertical,l, greuta greutatea tea este este acum acum echili echilibrat bratăă de forţa forţa totală totală (rezultanta dintre portanţă şi rezistenţa rezistenţa la înaintare).  Notaţi  Notaţi că, cu cât forţa de rezistenţă rezistenţă la înaintare înaintare este mai mare, cu atât panta este mai abruptă abruptă.. Cea mai puţin puţin abruptă abruptă pantă pantă (optimă (optimă)) este este obţinu obţinută tă când, când, pentru pentru portanţ portanţaa necesară, necesară, rezistenţa la înaintare este cea mai mică, adică la cel mai bun raport portanţă portanţă / rezistenţă la înaintare. unghiul de coborâre coborâre este este mai mic, mic, şi Dacă raportul L/D este ridicat, unghiul avionul va plana pe o distanţă mai mare.



145

rezistenţă la înaintare înaintare mare care Dacă raportul L/D este scăzut, având o rezistenţă este produsă pentru o portanţă necesară, atunci avionul va avea un unghi de



coborâre accentuat, şi prin urmare nu va plana foarte mult.

Două situaţii pot fi notate aici: 1. Un avion avion eficient eficient din punct punct de vedere vedere aerodinam aerodinamic ic este unul unul care poate poate fi pilotat pilotat la un raport portanţă/rezistenţă la înaintare crescut. Are capacitatea de a plana mai departe departe pentru aceeaşi aceeaşi pierdere de înălţime înălţime decât un avion care este pilotat cu un raport L/D scăzut. 2. Acelaş Acelaşii avion va plana plana cel mai departe departe cu o pantă pantă constan constantă tă când este este pilotat pilotat la unghiul de atac (şi viteză) care îi dă cel mai bun raport L/D. Acest unghi de atac este de obicei aproximativ 4° . Deoarece nu puteţi citi unghiul de atac în cabină, zborul cu o pantă sau viteză de coborâre recomandate (în Manualul de zbor) vă asigură că avionul se află undeva lângă acest unghi de atac care este cel mai eficient.

Factorii care afectează unghiul de planare Viteza avionului  Dacă avionul este pilotat la un unghi de atac mai mic (şi prin urmare mai rapid), raportul raportul L/D va fi mai mic şi avionul avionul nu va plana la fel de departe departe – se va îndrepta îndrepta spre  pământ mai repede şi la un unghi mai abrupt.

146

Dacă avionul este pilotat pilotat la un unghi de atac mai mare şi la o viteză viteză redusă decât aceea pentru cel mai bun raport L/D, acest raport va fi mai mic şi prin urmare unghiul optim de planare nu va fi atins. Acest aspect poate fi înşelător pentru pilot – atitudinea  botului  botului poate fi destul de ridicată, ridicată, dar avionul coboară abrupt. Viteza greşit menţinută menţinută la zborul planat (prea rapidă sau prea înceată) face panta mai abruptă. Dacă planaţi avionul la viteza recomandată şi se pare că nu veţi atinge punctul dorit, nu ridicaţi botul avionului pentru a creşte distanţa de planare. O atitudine mai ridicată a botului poate crea impresia unei pante mai lungi, dar de fapt vă va scădea distanţa de planare.

Folosirea flapsurilor  Orice Orice utiliz utilizare are a flaps flapsuri urilor lor va creşte creşte reziste rezistenţa nţa la înaint înaintare are mai mult mult decât decât  portanţa şi prin urmare raportul L/D este mai mic. Aceasta dă o pantă mai abruptă (creşte unghiul de planare). Folosirea flapsurilor pe o poziţie mai mică creşte semnificativ portanţa, cu o mică creştere a rezistenţei la înaintare- de aici numele flapsuri de portanţă care este dat uneori flapsurilor scoase la trepte inferioare. Folosi Fol osirea rea flapsu flapsuril rilor or pe trepte trepte mai mari mari dau creşter creşterii mari mari ale reziste rezistenţe nţeii la înaintare cu doar puţină creştere a portanţei – de aici numele flapsuri de frână pentru setările flapsurilor pe poziţii mai mari. Acestea vor da o pantă mult mai abruptă. Şi atitudinea scăzută a botului avionului care este necesară cu scoaterea flapsurilor oferă  pilotului o vizibilitate mult mai bună. 147

Greutatea Dacă greutatea este mai mică, avionul va avea o viteză mai mică la orice unghi de atac comparat cu situaţia când este mai greu. La unghiul unghiul de atac atac pentru pentru cel mai bun raport raport L/D viteza viteza va fi mai mică dar  unghiul de pantă va fi acelaşi. Aceasta înseamnă şi că rata de coborâre a avionului atunci când este mai uşor este mai mică. Viteza pe pantă recomandată este în funcţie de greutatea maximă(din Manualul de zbor). Variaţia în greutate pentru majoritatea avioanelor de antrenament nu este suficient de mare încât să afecteze semnificativ panta dacă viteza pe pantă recomandată este folosită tot timpul – deşi, teoretic, o viteză pe pantă ceva mai scăzută poate fi folosită atunci când avionul este mai uşor.

Viteza de coborâre recomandată în Manualul de Zbor al aeronavei este stabilită  pentru toate greutăţile normale ale avionului dumneavoastră de antrenament . 148

Distanţa de planare faţă de sol Vântul din faţă reduce distanţa de planare faţă de sol, deşi nu afectează distanţa de  planare prin aer, şi nici nu afectează rata de coborâre.

Unghiul de planare este unghiul faţă de fileurile masei de aer  şi nu este afectat de vânt. Unghiul de pantă este unghiul traiectoriei avionului faţă de  sol  şi este  afectat de vânt. 

Vântul din spate creşte distanţa de planare fata de sol (deşi nu afectează distanţa de  planare faţă de masa de aer sau rata de coborâre).

V ântul ântul de faţă reduce distanţa de planare faţă de sol. Vântul de spate o măreşte. Vântul nu afectează rata de coborâre.

Distanţa de planare în curentul de aer laminar Dacă consultaţi figurile 12 –2 şi 12 – 3 ale forţelor care acţionează pe pantă veţi vedea că,  pentru cel mai bun raport L/D, distanţa de planare este cea mai mare. Dacă raportul L/D este 5:1, avionul va plana pe o distanţă distanţă faţă de sol de cinci ori mai mare decât înalţimea pierdută. Dacă vă aflaţi la o înălţime de o milă nautică (aprox (aproxim imat ativ iv 6,00 6,0000 ft), ft), veţi veţi zbura zbura plan planat at aprox aprox.5 .5 mile mile nauti nautice ce.. Dacă Dacă vă afla aflaţi ţi la aproximativ 12.000 ft (2 nm), veţi zbura planat aproximativ 10 mile nautice.

149

Un avion cu un raport de 12:1 va zbura planat de 12 ori mai mult pe orizontală în curentul laminar decât înălţimea pe care o coboară. Vezi fig.12-7

Controlul coborârii cu motorul în funcţiune  Puterea motorului uniformizează coborârea Dacă ansamblul elice-motor produce tracţiune, atunci forţa de tracţiune va ajuta să se depăşească parţial forţa de rezistenţă la înaintare. Rezultatul este acela că avionul va avea un unghi de coborâre mai puţin accentuat şi o rată de coborâre mai mică decât la planarea cu motorul oprit. Desigur, cu o putere suficientă, unghiul de coborâre poate fi zero, adică avionul va zbura orizontal. Cu cât mai multă putere, avionul poate urca.Vezi fig.12-8.

150

Flapsurile accentuează coborârea. coborârea. Dacă zburaţi sub pantă dorită, procedura corectă este de a mări puterea motorului şi de a botului înrăutăţeşt înrăutăţeştee situaţia situaţia pentru că accentuează accentuează ridica botul avionului (doar ridicarea botului coborârea). Orice schimbare de putere va necesita nişte ajustări minore la atitudinea  botului avionului pentru ca viteza dorită să fie menţinută. Dacă zburaţi peste panta dorită, există două lucruri pe care le puteţi face: 

Să reduceţi tractiunea , şi/ sau



Să creşteţi creşteţi rezisten rezistenţa ţa la înaintar înaintaree prin scoaterea flapsurilor, sau prin coborârea

trenului de aterizare. De obicei când scoateţi flapsurile, este necesară o atitudine mai scăzută a botului avionului.

 Acum completaţi Exerciţiul 12 – Coborârea

Capitolul 13

Virajul Forţele într-un viraj Un corp aflat în mişcare are tendinţa de a continua să se mişte într-o linie dreaptă la o viteză constantă (din prima lege a lui Newton despre mişcare). Pentru a schimba această stare – fie să schimbaţi viteza fie să schimbaţi direcţia, adică să acceleraţi mişcarea

151

corpului – o forţă trebuie să fie exercitată pe corp (a doua lege despre mişcare a lui  Newton). Un corp care urmează să se deplaseze pe o traiectorie curbă are o tendinţă naturală de a-şi menţine traiectoria în linie dreaptă, şi prin urmare traiectoria va fi tangentă la linia curbă. Pentru a-l menţine pe traiectoria curbă, o forţă trebuie să acţioneze încontinuu asupra corpului forţîndu-l spre centrul virajului. Acesta se numeşte forţa centripetă. Dacă ridicaţi o piatră legată de o sfoară, mâna dumneavostră oferă o forţă de “ridicare” “ridicare” egală şi opusă greutăţii greutăţii pietrei. Dacă învârtiţi piatra în cerc, mâna vă oferă nu numai forţă verticală pentru a echilibra greutatea dar şi o forţă centripetă pentru a menţine  piatra în viraj. Forţa totală exercitată prin sfoară este mai mare şi veţi simţi această creşterea.

Pentru a efectua un viraj cu un avion, este nevoie de o forţă orientată spre centrul virajului. Acest lucru poate fi făcut înclinând avionul şi prin înclinarea forţei de portanţă astfel încât aceasta să aibă o componentă laterală. In zborul rectiliniu orizontal, forţa de portantă de la aripi echilibrează greutatea avionului. Dacă doriţi să viraţi avionul, aripile trebuie să ofere o forţă verticală pentru a echilibra greutatea (dacă nu cumva vreţi să coborâţi) plus o forţă centripetă spre centrul virajului pentru continuarea lui. Forţa portantă într-un viraj la orizontală va fi mai mare decât forţa portantă când zburaţi rectiliniu orizontal. Pentru a majora această forţă portantă la aceeaşi viteză a avionului, unghiul de atac al suprafeţei portante trebuie crescut prin tragerea spre înapoi a manşei.

152

Cu cât virajul virajul la orizontală orizontală este mai înclinat, înclinat, cu atât forţa portantă necesară este mai mare. Viraţi avionul folosind eleroanele (pentru a selecta unghiul de viraj) şi (pentru ru a creşt creştee ungh unghiu iull de atac atac şi pent pentru ru a mări mări porta portanţ nţa). a). Fol Folos osiţ iţii profundorul (pent eleroanele pentru a menţine unghiul de viraj dorit şi profundorul pentru a menţine altitudinea altitudinea dorită. dorită. Direcţia este folosită pentru a controla mişcarea laterală a botului avionului în timp ce intră şi iese din viraj, şi pentru a menţine echilibrul în timpul virajului. Stabilitatea proiectată la un avion se opune virajului, şi acţionarea direcţiei cu o cantitate mică (direcţie în stânga,viraj la stânga şi invers) ajută să aducă coada avionului  pe traiectoria virajului adică direcţia este folosită pentru a echilibra virajul. Ve-ţi resimţi efectul forţelor în viraj ca o creştere în forţa exercitată asupra voastră de către scaun; se simte ca o creştere aparentă a greutăţii voastre,care va fi cu atât mai mare cu cât înclinarea în viraj creşte.

153

Factorul de sarcină într-un viraj In zbor zborul ul rect rectiilini iniu oriz orizon onta tall, arip aripaa prod produc ucee o forţ orţă port portan anttă egal egalăă cu greutatea(L=W). Se spune că factorul de încărcare este 1. Experimentaţi o forţă de la scaun egală cu greutatea vostră normală, şi o simţiţi ca 1 g. Într-un viraj cu înclinarea de 60°, aripile produc a forţă portantă egală cu dublul greutăţii, L = 2 W. Aceasta înseamnă că sarcina pe aripi este dublă în comparaţie cu zborul rectiliniu orizontal, adică fiecare metru pătrat al aripii trebuie să producă de două ori mai multă portanţă într-un viraj cu o înclinare de 60°.Experimentaţi o forţă de la scaun egală cu de două ori greutatea dumneavostră.Acesta este 2g şi factorul de sarcină este 2. Factorul de sarcină este raportul forţei portante produsă de aripi comparate ce forţa de greutate a avionului.   Fac Facto toru rull de sarc sarcin inăă = Port Portan anţa ţa / Greu Greuta tate te = Sarc Sarcin inaa pe arip aripăă într într-o -o evol evoluţ uţie ie /  Sarcina pe aripa în zbor rectiliniu orizontal 

La o înclinare în viraj peste 60°, forţa portantă generată de aripi trebuie să crească foarte mult astfel încât componenta sa verticală să poată echilibra greutatea şi astfel avionul va pierde din înălţime. Portanţa crescută de la aripi înseamnă o sarcină crescută a aripii şi un factor de

sarcină crescut. Putem arăta acest lucru într-o curbă a factorului de sarcină în funcţie de unghiul de înclinare în viraj.  NOTE:

Intr-un viraj cu o înclinare de 30° veţi avea 1.15 g-factor de sarcină. Aripile vor produce cu 15% mai multă portanţă decât în zborul rectiliniu orizontal, şi vă veţi simţi cu 15 % mai greu.



154

La un viraj cu înclinare de 60°, factorul de sarcină este 2. Aripile trebuie trebuie să producă o forţă portantă dublă pentru a fi egală cu greutatea greutatea pentru 

ca avionul să menţinăe înălţimea. Forţa – g este 2g, şi vă veţi simţi de două ori mai greu. 

La o înclinare a virajului de 70°, factorul de sarcină este 3.

La o înclinare a virajului de 80°, factorul de sarcină este 6. Aripa trebuie să producă de 6 ori mai multă portanţă decât în zborul rectiliniu



orizontal pentru ca avionul să fie capabil de a efectua un viraj cu o înclinare de 80° fără să piardă înălţ înălţime ime – acesta acesta necesit necesităă calităţi calităţi foarte foarte bune la un avion.

Intr-un viraj cu o înclinare înclinare de 90°, forţa portantă este orizontală, şi deşi are o mărime infinită, nu are o componentă verticală pentru a echilibra greutatea. De aceea înălţimea nu poate fi menţinută. 

 Factorul de sarcină creşte odată cu mărirea unghiului de înclinare în viraj.

Tracţiunea în viraj Intr-un viraj,creşterea portanţei pe aripi este necesară pentru a menţine înălţimea. Aceasta se obţine prin tragerea spre înapoi a manşei pentru a creşte unghiul de atac. Cu cât unghiul de înclinare în viraj este mai mare, cu atât este necesar un unghi de atac mai mare şi implicit o forţa spre înapoi crescută a manşei. Aşa cum am văzut cînd am discutat despre rezistenţa la înaintare, o creştere a unghiului de atac va duce la o 155

creştere a rezistenţei induse. Dacă într-un viraj orizontal trebuie menţinută o viteză a avionului constantă, trebuie majorată tracţiunea pentru a echilibra creşterea rezistenţei la înaintare în viraj. Dacă nu se majorează tracţiunea, viteza se va reduce într-un viraj orizontal. Viteza  poate fi menţinută permiţînd avionului să piardă înălţime, adică să schimbe energia  potenţială cu energie cinetică.  Într-un viraj,este necesară majorarea tracţiunii pentru menţinerea înălţimii şi vitezei

Viteza limită într-un viraj Intr-un viraj, unghiul de atac trebuie să fie mai mare decât la aceeaşi viteză în zborul rectiliniu orizontal. Aceasta înseamnă că unghiul de atac critic va fi atins la o viteză mai mare într-un viraj – cu cât unghiul de atac este mai accentuat, cu atât este mai mare viteza la care unghiul de atac critic este atins. La o înclinare în viraj de 30°, viteza limită creşte cu 7%  peste viteza limită din zborul rectiliniu orizontal. La o înclinare a virajului de 45°, viteza limită creşte cu 19 %. La o înclinare a virajului de 60°, viteza limită creşte cu 41%. La o înclinare a virajului de 75°, viteza limită creşte cu 100% Dacă avionul dumneavoastră atinge viteza limită la 50 kt în zborul rectiliniu orizontal, atunci la un viraj cu  înclinare de 60° viteza limită va fi de (141% la 50 kt) –  71 kt –având o creştere semnificativă. În viraje accentuate, veţi simţi efectul vitezei limită la viteze mai ridicate. Unghiul Unghiul de atac critic critic la un viraj orizont orizontal al se manifestă manifestă la viteze viteze mai mari (functie de marimea inclinarii) decit la zborul orizontal rectiliniu

156

Supraînclinarea în viraje la orizontală si în urcare Pentru Pentru un viraj viraj orizont orizontal, al, înclin înclinarea area avionu avionului lui se realiz realizează ează cu eleroa eleroanel nele. e. De îndată ce avionul începe să vireze, vireze, aripa exterioară exterioară se deplasează deplasează mai repede decât aripa interioară şi astfel generează mai multă portanţă (şi rezistenţă la înaintare). Tendinţa este ca unghiul de înclinare să crească. Pentru a depăşi tendinţa de supraînclinare într-un viraj orizontal, de îndată ce aţi atins înclinarea în viraj dorită, reveniţi cu manşa pentru a stopa continuarea înclinarii avionului.

La un viraj în urcare, aripa exterioară se deplasează mai repede şi produce mai multă portanţă decât aripa interioară. Trebuie luat în considerare şi un al doilea efect: acela că, pe măsură ce aripile interioare şi cele exterioare urcă, aripa exterioară se deplasează pe o distanţă orizontală mai mare pe exteriorul virajului. Unghiul de atac al aripii exterioare este mai mare decât cel pentru aripa interioară şi astfel portanţa produsă de aripa exterioară într-un viraj în urcare va fi mai mare. În 157

timp ce vă aflaţi într-un viraj viraj în urcare, este posibil să fiţi fiţi nevoit să opriţi continuarea continuarea înclinarii pentru a evita ca virajul să devină prea accentuat – nu este nevoie să planificaţi acest lucru, doar să fiţi atent la ce se întamplă şi să menţineţi unghiul de înclinare dorit cu eleroanele.

Subînclinarea / Supraînclinarea în timpul virajului în coborâre Intr-un viraj în coborâre, aripa exterioară exterioară se deplasează deplasează mai repede şi va produce mai multă portanţă decât aripa interioară, dar, datorită coborârii, aripa interioară parcurge o distanţă orizontală mai mică pentru aceeaşi pierdere de înălţime prin comparaţie cu aripa exterioară exterioară şi astfel are un unghi de atac mai mare. Prin urmare, aripa interioară are tendinţa de a produce mai multă portanţă – şi cele două efecte se pot anula. Intr-un viraj în coborâre, este posibil să menţineţi sau nu înclinarea, înclinarea, în funcţie de avion. Din nou, nu este nevoie să planificaţi acest lucru, doar să menţineţi unghiul de înclinare dorit cu eleroanele.

158

Echilibrarea virajului Pilotu Pil otull înclin înclinăă avionul avionul folosi folosind nd eleroa eleroanel nele, e, şi exercit exercitaa o presiun presiunee spre spre înapoi înapoi asupra manşei, folosind profundorul pentru a creşte unghiul de atac. Stabilitatea naturală a avionului îl va face să îşi întoarcă botul înspre interiorul virajului, datorită efectului de alunecare în lateral pe suprafeţele fuselajului în spatele centrului de gravitaţie. Există un efect care tinde să întoarcă botul avionului în sens opus virajului – cunoscut ca

rezistenţa(la înaintare) a eleronului. Când eleronul exterior coboară în zona de mare  presiune de sub aripă, generează nu numai creşterea portanţei (pentru a înclina avionul  prin creşterea unghiului de atac atac al aripii ascendente), dar şi creşterea rezistenţei induse. Această creştere a rezistenţei la înaintare pe aripa ascendentă face ca botul avionului să vireze în direcţia opusă virajului – şi acest lucru nu este nici comfortabil nici eficient. Se spune că avionul alunecă în interiorul virajului- viraj  glisat . Direcţia va fi pe partea interioară a virajului. Vă veţi simţi ca şi cum alunecaţi în jos spre partea joasă a avionului.

Dacă împingeţi direcţia înapoi la centru cu piciorul adecvat, botul avionului (şi coada) este virat astfel că axa longitudinală a avionului este tangenţială cu virajul.Direcţia va fi la centru şi întoarcerea va fi echilibrată- viraj echilibrat  echilibrat . Vă veţi simţi comfortabil  pe scaun şi nu ca şi cum alunecaţi în jos în interiorul interioru l virajului.

159

Dacă coada tinde să derapeze spre exteriorul virajului, directia (şi dumneavoastră) veţi fi aruncaţi spre exterior-viraj derapat . Dacă bila de semnalizare se află pe stânga, folosiţi directie stângă pentru a o muta înapoi la centru.  Bila de semnalizare “fuge” de picior şi vine dupa manşă.

Virajul cu unghi de înclinare constant Un avion într-un viraj cu o înclinare de 30° se va deplasa de-a lungul diferitelor  traiectorii circulare în funcţie de viteza avionului. La viteză redusă virajul este mai strâns(raza virajului este mai mică) decât la o viteză ridicată.

Virajul cu o rază constantă Pentru Pentru a efectu efectuaa un viraj cu aceiaşi aceiaşi rază la o viteză viteză mai mare mare este este necesa necesarr un unghi de înclinare mai mare.

160

Virajul la viteză constantă La o viteză constantă, cu cât unghiul de înclinare este mai mare, cu atât virajul este mai strâns (şi cu atât este mai mică raza virajului) şi mai mare rata virajului (în grade  pe secundă).

Virajul cu o rată constantă unui avio avionn în grad gradee pe secu secund ndăă este este impo import rtan antă tă.. Zbor Zborul ul   Rata Rata virajulu virajuluii unui instrumental se execută de obicei cu viraje cu rată – 1 (sau rata standard) de 3° grade pe  secundă . Aceasta înseamnă că avionul va vira: 180° în 1 minut;  360° în 2 minute.  Un viraj cu rata 1 la o viteză mai mare necesită un unghi de înclinare mai mare. 161

O modali modalitat tatee uşoară uşoară pentru pentru a estim estimaa unghiul de înclinare (în grade) necesară  pentru un viraj cu rată 1 este: 1/10 din viteza în noduri(kt), plus 7°. De exemplu, unghiul de înclinare necesar pentru un viraj cu rată 1 la 120 kt este 120 / 10 = 12, plus 7° = 19° de înclinare. Dacă indicatorul indicatorul vitezei vitezei aerului (ASI) este gradat în mile statutare(SM) pe oră

(mph) formula este modificată la: 1/10 din viteza în mph, plus 5° . De exemplu, unghiul de înclinare necesar pentru un viraj cu rată 1 la 120 mph este 120/ 10 = 12, plus 5° = 17° de înclinare. Un viraj cu rată 2 este de 6° pe secundă.

 Acum rezolvati exercitiul 13-Virajul 

162

Capitolul 14

Viteza limită Curentul de aer din jurul unei suprafeţe portante variază pe măsură ce unghiul de atac creşte. Pentru majoritatea condiţiilor de zbor această curgere este o curgere laminară şi se aplică teorema lui Bernoulli –viteză crescută a curentului de aer presiune statică scăzută. Viteza de curgere crescută a curentului de aer (îndeosebi peste zona superioară a aripilor) duce la presiune statică scăzută – astfel este generată forţa portantă. Rezistenţa la înaintare este de asemenea prezentă. Capacitatea de portanţă, sau coeficientul de portanţă, al suprafeţei portante creşte când creşte şi unghiul de atac - dar numai până la un anumit unghi denumit denumit unghi critic.

In mod ideal curentul de aer din jurul unei suprafeţe portante este laminar. In realitate curentul laminar se separă la un punct de suprafaţa portantă şi devine turbulent. La unghiuri de atac scăzute acest punct de separare se află spre capătul(bordul de fugă) aripii şi turbulenţa nu este semnificativă.

163

La unghiuri de atac mai ridicate punctul de separare se mută înainte. Pe măsură ce unghiul de atac este crescut şi unghiul critic este atins, punctul de separare se va mişca  brusc înainte, generînd o mare creşterea a turbulenţei de deasupra aripii. Formarea presiunilor statice scăzute pe zona superioară a aripii (generatorul  principal al forţei portante) este diminuată de o “rupere” a curentului laminar. Curentul turbulent nu generează formarea zonelor de presiune statică scăzută. Capacitatea de portanţă a aripii (coeficientul de portanţă, CL) scade considerabil considerabil dincolo de acest unghi de atac critic ca rezultat al scăderii curgerii laminare.

Viteza la care are loc o modificarea semnificativă a curgerii laminare în turbulenţă deasupra unei aripi se numeşte viteză limită a suprafeţei portante. Unghiul critic sau

unghiul vitezei limită este acolo unde CL atinge valoarea maximă şi peste care CL scade în mod evident. Dincolo de unghiul vitezei limită, centrul de presiune (care a înaintat treptat pe măsură ce unghiul de atac creşte) se mută brusc înapoi şi are loc o creştere rapidă a rezistenţei la înaintare. Viteza limită are loc la unghiul de atac critic

Recunoaşterea vitezei limită In apropierea unghiului de atac al vitezei vitezei limită, curentul de aer laminar laminar se rupe, divizându-se deasupra diferitelor părţi ale aripii şi aerul turbulent zboară înapoi deasupra 164

cozii avionului. Fuselajul şi comenzile avionului vor resimţi nişte “vibraţii”produse de curentul de aer,acest fenomen fiind cunoscut ca “vibrarea”dinaintea vitezei limită  sau “bătaia comenzilor”.

 Acestea sunt semnele de avertizare a atingerii iminente a vitezei limită La atin atinger gerea ea vite vitezei zei li limi mită tă,, scăde scădere reaa porta portanţ nţei ei va face face ca avion avionul ul să se înfu înfund nde. e. Mişcarea înapoi a centrului de presiune(CP) va face ca botul avionului să coboare.

Pentru majoritatea avioanelor de antrenament, unghiul de atac al vitezei limită este de aproximativ 15° - 16°. CL maximă are loc la unghiul de atac al vitezei limită, dar  dincolo de el C L scade.

165

Revenirea de la viteza limită Pentru a reveni la zborul normal din faza de zbor corespunzatoare corespunzatoare vitezei limită, limită, unghiul de atac trebuie redus. Acest lucru este realizat prin mişcarea rapidă(nu bruscată)a manşei spre înainte înainte pentru a stopa efectul efectul vitezei limită limită pe aripi. Dacă viteza viteza avionului este scăzută, aşa cum se întâmplă de obicei, trebuie de asemenea majorată puterea motorului motorului la maximum maximum pentru a creşte creşte viteza cât se poate de repede. Revenirea Revenirea din zona vitezei limită trebuie începută la primul pr imul indiciu de manifestare al acesteia. Când recunoaşteţi simptomele caracteristice vitezei limită pe timpul   zborului,micşoraţi unghiul de atac şi coborâţi botul avionului.

Unghiul critic şi viteza limită Formula portanţei este: Portanţa = CL x ½ ρ V² x S Dintre factorii care determină valoarea forţei de portanţa, pilotul poate doar să schimbe imediat unghiul de atac (CL) şi viteza indicată a avionului(1/2 ρ V2). Le puteţi schimba modificînd atitudinea şi/ sau puterea motorului. Pentru o suprafaţă portantă dată: -Viteza limită are loc la un anumit unghi de atac. -Când suprafaţa portantă ajunge la acest unghi de atac critic  – avionul va ajunge la

viteza limită.

166

 Nu  Nu cont contea ează ză care care este este vite viteza za avion avionul ului ui;; dacă dacă unghi unghiul ul crit critic ic pent pentru ru o anume anume suprafaţă portantă este de 16°, va atinge viteza limită la 16° – indiferent de viteza avionului. O suprafaţă portantă specifică va atinge viteza limită la un anume unghi de atac, dar viteza limită poate avea loc de exemplu la: 

50 kt în zbor rectiliniu orizontal pentru un avion la greutatea maximă;



45 kt în zbor rectiliniu orizontal atunci când este uşor; uşor;



54 kt la un viraj cu o înclinare de 30°



70 kt într-un viraj cu o înclinare de 60° ; şi



80 noduri dacă efectuaţi o ieşire de 3 g dintr-un zbor în picaj.

De asemenea, viteza indicată (IAS) la care avionul ajunge la viteza limită în zborul rectiliniu orizontal este aproximativ apr oximativ aceeaşi la toate altitudinile. Viteza limită depinde direct de unghiul de atac şi nu de viteza aerului .

Există totuşi o oarecare legătură între unghiul de atac şi viteza indicată . Această relaţie precisă depinde de: 

Portanţa produsă de suprafaţa portantă;



Greutate;



Factorul de sarcină;



Unghiul de înclinare al virajului;



Puterea motorului; şi



Setarea flapsurilor (care schimbă forma suprafeţei portante şi prin urmare CL).

Factorii care influenţează viteza limită Valoarea rădăcinii pătrate a portanţei  Am menţionat faptul că legile rădăcinii pătrate sunt comune. Principiile implicate în producerea portanţei nu reprezintă o excepţie: Portanţa= CL x ½ ρ V² x S Viteza indicată (IAS) este direct proporţională cu viteza adevărată (TAS sau V) şi poate fi scrisă ca IAS = k x TAS sau IAS = k x V,unde k este o constantă la o altitudine anume şi a căre căreii valo valoar aree depin depinde de de rapor raportu tull dint dintre re dens densit itat atea ea aerul aerului ui(ρ (ρ)l )laa nive nivelu lull mări măriii şi

167

densitatea aerului la altitudinea de zbor a avionului. Putem scrie acum ecuaţia portanţei ca:  Portanţa este în funcţie de C  L L x (IAS)2

La unghiul de atac critic, coeficientul coeficientul de portanţă portanţă atinge valoarea valoarea maximă, maximă, scrisă scrisă ca CLmax ,şi relaţia la viteza limită va fi:  Portanţa la viteza limită este în functie de C  Lmax  Lmax x( viteza limită indicată)² 

Din moment ce CLmax va fi constant pentru o anume suprafaţă portanţă, relaţia  poate fi simplicată mai departe la:  Portanţa la viteza limită este în functie de ( viteza limită indicată)² 

Cu alte cuvinte, rădăcina pătrată a vitezei limită indicate depinde de portanţa pe care aripa trebuie să o producă. Apoi, luînd rădăcina pătrată a fiecări părţi din această relaţie, putem spune: Viteza limită indicată(IAS) depinde de rădăcina pătrată a portanţei. Aceasta înseamnă că: Orice necesitate de producere a unui plus de portanţă (precum greutatea în plus  sau factor de sarcină sarcină g într-o manevră manevră precum virajul) virajul) va genera o creştere a vitezei vitezei limită indicate.

Viteza de care depinde performaţa avionului, şi viteza pe care pilotul o poate citi în cabină, este viteza indicată (IAS). La unghiul de atac critic: Viteza Viteza limită limită depin depinde de de rădăc rădăcina ina pătrat pătratăă a portan portanţei ţei nece necesar saree şi porta portanţa nţa necesară depinde de greutate şi de factorul de sarcină.

Dacă portanţa necesară necesară este crescută crescută cu 44% de 1,44 ori mai mult decât portanţa portanţa iniţială, atunci viteza limită va creşte cu rădăcina pătrată de 1,44, adică cu 1,2ori mai mult decât viteza limită iniţială în zborul rectiliniu orizontal- o creştere de 20%. O viteză limită în zbor rectiliniu orizontal de 50 kt ar deveni 60 kt (o creştere de 20%) dacă, pentru vreun motiv, o creştere de 44% a portanţei este necesară. O portanţă crescută este necesară pentru a efectua un viraj la orizontală cu înclinare mare, sau pentru ieşirea din zborul în picaj accentuat sau, oricând există un factor de sarcină crescut. O altă denumire pentru factorul de sarcină sau forţele – g este

sarcina( încărcătura) sarcina( încărcătura) dinamică.

168

Unghiul de atac critic rămâne neschimbat dar viteza limită creşte oricând sarcina dinamică sau factorul de sarcină creşte. Acum, desigur, nu puteţi sta în cabină şi să calculaţi diferite rădăcini pătrate- dar  trebuie să ştiţi următorul lucru:

Viteza limită creşte când factorul de sarcină creşte.  Dacă simţiţi forţele – g atunci viteza limită este crescută.  Estimarea vitezei limită când apare efectul unui factor de suprasarcină g  Dacă factorul de sarcină este mai mare de 1, atunci viteza limită va fi crescută. Când faceţi manevre în timpul zborului nu aveţi timp pentru calcule precise, dar trebuie să ştiţi că viteza limită va fi crescută destul de semnificativ în anumite ocazii. La o suprasarcină de 4g (dincolo de limita majorităţii avioanelor de antrenament), viteza limită este dublată, adică creşte cu un factor egal cu rădăcina pătrată a lui 4, care este 2. La o suprasarcină de 2g (să zicem într-un viraj la 60°), viteza limită este crescută cu un factor egal cu rădăcina pătrată a lui 2, adică 1.41, ceea ce repezintă o creştere de 41%. Acest lucru este ilustrat pe graficul de mai jos.

169

O portanţă crescută este necesară într-un viraj (pentru că forţa de portanţă este oblică şi totuşi o componentă verticală egală cu greutatea trebuie să fie produsă în continuare), portanţa într-un viraj trebuie să depăşească greutatea, şi de aceea factorul de sarcină este mai mare de 1. Cu cât un viraj este mai înclinat, cu atât factorul de sarcină este mai mare (forţele  –g) şi valoarea vitezei limită este mai ridicată. Este folositor şi practic de ştiut creşterea în  procente  procente a vitezei vitezei limită limită la zborul rectiliniu rectiliniu orizontal orizontal la câteva unghiuri unghiuri de înclinare înclinare a virajului. • Intr-un viraj cu o înclinare de 30°, viteza limită creşte cu 7%. Intr-un viraj cu o înclinare de 30°, portanţa trebuie crescută de la 100% la 115% faţă de valoarea celei de la zborul rectiliniu orizontal, adică de 1.15 ori mai mare decât valoarea iniţială. De aceea viteza limită va creşte de 1.07 ori (rădăcina pătrată a lui 1.15), adică o creştere de 7%. Viteza limită de 50 kt în zborul rectiliniu orizontal devine 54 kt într-un viraj înclinat înclinat la 30° . • Intr-un viraj cu o înclinare înclinare de 45°, viteza limită creşte cu 19%. Intr-un viraj cu o înclinare de 45°, portanţa este de 1.41 ori mai mare decât portanţa în zborul rectiliniu orizontal. Factorul de sarcină este de 1.41. De aceea viteza limită va creşte de 1.19 ori mai mult decât valoarea iniţială (rădăcina pătrată a lui 1.41). O viteză limită de 50 kt în zborul rectiliniu orizontal devine 60 kt într-un viraj orizontal cu înclinare de 45°. • Intr-un viraj cu o înclinare înclinare de 60°, viteza limită creşte cu 41%. Intr-un viraj cu o înclinare de 60°, porta 60°,  portanţa nţa trebuie trebuie dublată dublată pentru a menţine menţine altitudine altitudinea. a. Factorul Factorul de sarcină este 2. De aceea viteza limită va creşte de 1.41ori faţă de valoare iniţială (rădăcina  pătrată a lui 2). O viteză limită de 50 kt din zborul rectiliniu orizontal devine 71 kt într-un viraj cu o înclinare de 60°.

Factorul de sarcină De cate ori forţa de portanţă a aripilor este crescută, factorul de sarcină creşte şi viteza limită creşte. Acest lucru va avea loc în viraje, la ieşirea din picaje accentuate, la rafale de vânt şi în turbulenţe. Viteza limită creşte odată cu creşterea factorului de sarcină,la aceeasi greutate .

170

Greutatea In zborul rectiliniu orizontal, portanţa generată trebuie să fie suficient de mare  pentru a echilibra greutatea.Un avion greu are nevoie de o forţă portantă mare. Am observat mai devreme faptul ca viteza limită variază cu rădăcina pătrată a  portanţei. Dacă greutatea scade 20% la doar 0.8 din valoarea sa initială, atunci viteza limită va scădea (rădăcina pătrată a lui 0.8) = de 0.9 ori din valoarea sa initială (9x9=81, deci rădăcina pătrată pătrată a lui 80 este aproape de 9, şi rădăcina pătrată pătrată a lui 0.8 este aproape de 0.9). Dacă viteza limită la greutatea maximă (să zicem 2.000 kg)a fost menţionată în Manualul de zbor ca fiind 50 kt, atunci la 1.600 kg (20 % mai puţin, şi numai 80% din greutatea maximă), viteza limită este de numai 90% din viteza limită initială (o scădere de 10%) adică 45 kt. In mod asemănător, o creştere în greutate va da o creştere a vitezei limită.

171

Valoarea vitezei limită creşte cu greutatea,unghiul de atac critic rămâmînd acelaşi. Manualul de zbor al aeronavei menţionează valoarea vitezei limită cu motorul oprit la  greutatea maximă permisă de la decolare(MTOW).

 Altitudinea Viteza limită este o funcţie a lui C Liftmax (care apare la unghiul de atac critic) şi viteza indicată a avionului(care este determinată de ½ ρ V2). O variaţie în altitudine nu va afecta C Liftmax şi astfel unghiul de atac critic va fi atins (la zbor rectiliniu orizontal) la aceeaşi viteză limită indicată.

 Puterea motorului  Cu motorul pornit suflul elicei adaugă energia cinetică (a mişcării) la curentul de aer. Separarea curentului de aer de zona superioară a aripii este întârziată, şi astfel viteza limită are loc la o viteză indicată mai scăzută. Pe măsură ce avionul cu motorul funcţionând se apropie de unghiul de atac critic, atitudinea cu botul ridicat permite tracţiunii să aibă o componentă verticală care se va opune parţial greutăţii. De aceea, aripile sunt puţin “descărcate” şi este nevoie de mai  puţină portanţă de la ele. Mai puţină portanţă înseamnă o viteză limită scăzută.

Pe măsură ce avionul cu motorul funcţionând se apropie de viteza limită, elicea va genera genera un curen curentt de aer aer cu o vite viteză ză mai mai mare mare peste peste coad coadaa avio avionu nulu lui. i.Di Direc recti tiaa şi  profundorul  profundorul vor rămâne eficiente, eficiente, dar eleroanele, eleroanele, nefiind afectate de curentul curentul elicei, elicei, vor  deveni mai puţin eficiente. Dacă curentul curentul elicei generează generează producerea de portanţă portanţă pe părţile interioare interioare ale aripii, atunci pe suprafeţele exterioare ale aripii este posibil să apară mai devreme

172

fenomenele specifice vitezei limită. Orice producere inegală de portanţă pe suprafeţele exterioare ale celor două aripi va duce la o înclinare rapidă.

Torsiunea aripii  Dacă Dacă are loc o pierder pierderee de portan portanţă ţă inegal inegalăă pe supraf suprafeţe eţele le exteri exterioar oaree ale aripii aripii lângă vârfurile acestora, pentru că una din ele ajunge mai devreme la viteza limită, atunci are loc un moment puternic de rotire(înclinare) datorat momentului creat de lungimea  braţului dintre suprafeţele exterioare ale aripii până la centrul de gravitaţie. De asemenea, este afectată eficienţa eleroanelor. Este Este de prefe prefera ratt atin atinger gerea ea vite viteze zeii li limi mită tă la baza baza arip aripii ii – perm permiţ iţân ândd să fie fie resimţi resimţită” tă”băta bătaia ia manşei manşei”în ”în profunz profunzime ime(dat (datorat oratăă curentu curentului lui de aer turbul turbulent ent de pe intradosul aripii) în timp timp ce extradosul aripii produce în continuare portanţă şi eleroanele  pot fi în continuare eficiente. O pierdere inegală de portanţă pe intradosul aripii, dacă o aripă ajunge la viteza limită înaintea celeilalte, nu are un moment de rotire la fel de  puternic. Aripa poate avea constuctiv o torsiune – un unghi de incidenţă mai scăzut (şi prin urmare un unghi de atac scăzut) la vârful aripii comparativ cu baza aripii. Acest lucru înseamnă că zona de la baza aripii va ajunge la unghiul de atac critic înaintea vârfului aripii.

Apariţia vitezei limită mai întâi la baza aripii poate fi obţinută de proiectant prin mai multe modalităţi. De exemplu, plăci mici de metal pot fi plasate la bordul de atac pe  partea de jos pentru a facilita apariţia timpurie a vitezei limită la baza aripii.

173

Gheaţa, chiciura şi alte contaminări ale aripii  Formarea givrajului are două efecte: 1. Gheaţa pe aripi (îndeosebi jumătatea din faţă a zonei superioare unde este generată cea mai multă portanţă) va cauza o “rupere”prematură a curentului de aer laminar la unghiuri de atac sub valoarea unghiului de atac critic normal. De aceea, viteza limită va avea loc la valori de viteze mai ridicate. 2. Givrajul măreşte greutatea, şi astfel viteza limită va fi crescută. Oricât de puţină gheaţă ar fi, chiar dacă avionul este numai brumat, trebuie îndepărtată de  pe aripă înaintea zborului. Givrajul indiferent de amploarea lui cât şi alte forme de contaminare ale aripii cresc valoarea vitezei limită.

Flapsurile Scoaterea Scoaterea flapsurilor flapsurilor dă o nouă formă formă suprafeţei suprafeţei portante portante cu un CLiftmax crescut adică o suprafaţă portantă “nouă” care are o capacitate de portanţă mai mare şi poate duce aceeaşi încărcătură la o viteză mai mică. Viteza poate scădea la o valoare mai mică înainte de atingerea lui CLiftmax şi înainte de aparitia fenomenelor asociate vitezei limită pe aripi. Micşorarea valorii vitezelor limită este marele avantaj al flapsurilor. Asigură un zbor sigur la viteze mai mici – foarte folositoare pentru decolări, aterizări (pe piste mai scurte) şi la zboruri de căutare la viteze reduse. Scoaterea flapsurilor de la bordul de fugă  permite atitudini ale avionului cu botul mai jos. Nu numai că vizibilitatea din cabină este crescută, dar unghiul de atac critic va fi de asemenea atins la o atitudine scăzută a botului avionului. Viteza limită cu flapsurile scoase poate fi însoţită de o înclinare a aripii. Folosiţi direcţia pentru a preveni mişcările laterale în plus ale botului avionului,nu eleroanele. Din cauza creşterii rezistenţei la înaintare cu flapsurile scoase, orice scădere a vitezei în special cu motorul oprit, poate fi destul destul de rapidă, pilotul fiind avertizat avertizat cu puţin timp în avans despre o iminentă apariţie a vitezei limită.

174

La viteza limită cu flapsurile scoase, turbulenţa deasupra cozii avionului poate cauza un control slab al profundorului – cunoscut ca “umbrirea” profundorului. Unele avioane de antrenamnet au o coadă în T cu stabilizatorul orizontal amplasat sus pe stabilizatorul vertical pentru a reduce “umbrirea” profundorului la viteza limită. Scoaterea flapsurilor scade valoarea vitezei limită.  Folosiţi direcţia pentru a corecta înclinările reduse ale aripii.

Dispozitive de avertizare a vitezei limită Majoritatea avioanelor sunt echipate cu un dispozitiv ca un pinten la bordul de atac al aripii sub forma unei placuţe acţionată de curentul de aer care stabileşte un contact electric aprinzând un bec cu lumină roşie şi/sau un sistem acustic pentru a avertiza pilotul asupra apariţiei iminente a vitezei limită. Un astfel de mecanism este secundar faţă de avertizările aerodinamice despre apariţia simptomelor caracteristice vitezei limită pe care trebuie să învăţaţi să le recunoaşteţi, precum scăderea vitezei, efectul forţelor – g sau factorul de sarcină, şi comenzile din cabină mai puţin eficiente.

Vria Vria este condiţionată de zborul la viteza limită, în care avionul urmează un traseu de coborâre în spirală, având o mişcare laterală a botului şi o înclinare pe aripa din interiorul rotirii datorat ajungerii la unghiul critic al vitezei limită al acesteia. Intr-o vrie avionul : 

Este la viteza limită;



Se învârte;



Are o mişcare laterală a botului;



Se înclină;



Alunecă în lateral; şi



Pierde rapid în înălţime

Fazele vriei Vria este condiţionată de zborul la viteza limită , astfel că prima cerinţă este ca aripile să se afle la un unghi de atac ridicat. Acest lucru este obţinut prin mişcarea manşei  progresiv înapoi, ca într-o intrare normală în zborul la viteza limită. O înclinare a aripii este esenţială pentru a intra într-o vrie şi acest lucru poate avea loc în mod necontrolat sau (mai degrabă) să fie comandat de pilot prin acţionarea direcţiei

175

în partea dorită de rotire sau “foloseşte greşit”(comandă bruscă laterală inversă rotirii) eleroanele chiar înainte de a atinge viteza limită a avionului. In timpul unei intrări comandate în vrie, pe măsură ce pilotul dă comanda de înclinare a avionului aproape de  punctul vitezei limită:

Aripa exterioară are o viteză mai mare şi generează mai multă portanţă, făcînd-o să se ridice; unghiul său de atac scade ducîndu-l mai departe de unghiul critic al vitezei limită; şi



Aripa interioară are o viteză mai mică şi generează mai puţină portanţă, făcând-o să coboare; unghiul său de atac creşte şi pe aripa în coborâre scade viteza (sau dacă este deja ajunsă la viteza limită atunci se duce mai departe dincolo de unghiul critic) Autorotirea va începe pe aripa aflată în coborâre care devine mai afectată de efectul vitezei limită, cu o scădere în consecinţă a portanţei şi o creştere a rezistenţei la 

înaintare. Avionul se va roti, aparând o alunecare în lateral şi botul avionului va coborî. Dacă nu are loc nici o acţiune de corectare, rata de rotaţie va creşte şi vria se va accentua. Iniţial Iniţial va fi o evolutie evolutie nesigură, cu avionul părând a fi cu botul foarte jos. Rata de rotire  poate creşte foarte rapid şi pilotul va resimţi o creştere a factorului de sarcină – g. Un avion nu va trece de obicei direct de la viteza limită într-o vrie propriu-zisă. Există de obicei o perioadă de tranziţie care poate varia de la avion la avion, în mod normal efectuând două sau trei rotiri într-un mod instabil şi abrupt, înainte de a intra într-o vrie completă şi stabilă(vria plată-avionul cade asemănator unei frunze dintr-un copac).

176

Folosirea greşită a eleroanelor Încercarea Încercarea de a ridica ridica aripa coborâtă coborâtă cu eleronul opus, poate poate avea efectul invers când avionul se află în zona vitezei limită limită mai ales atunci cînd comanda dată este amplă şi bruscă. Dacă, pe măsură ce eleronul coboară, unghiul de atac al vitezei limită este depăşit, în loc ca aripa să se ridice, ea poate coborî brusc, rezultînd o intrare în vrie. Aceasta este tehnica de intrare într-o vrie pentru unele avioane.  La unele avioane,folosirea greşită a eleroanelor poate cauza intrarea în vrie.  Într-o vrie aeronava se comportaă ca un giroscop .Aşadar,distribuţia masei va avea un efect considerabil asupra formei pe care o va lua vria şi cât de uşor se va putea ieşi din această evoluţie.

Indicaţii ale instrumentelor de bord Cel mai bun instrument de folosit pentru a afla direcţia rotirii într-o vrie este indicatorul de viraj. Indicatorul de atitudine(giroorizontul) poate să se fi răsturnat şi să fie nefolositor. Bila de la indicatorul de viraj nu va fi luată în considerare, dar de obicei se deplasează în colţul de jos de langă mâna stângă al instrumentului indiferent de direcţia vriei. Dacă vria este este invers inversată ată(di (dinn zbor zbor pe spate) spate),, indica indicator torul ul de viraj viraj va fi de asemen asemenea ea necredibil. Piloţii de acrobaţie aeriană trebuie să fie avertizaţi.

177

 Acum completaţi Exerciţiul 14 –Viteza limită 

178

PRINCIPIILE ZBORULUI INTREBARI Ex. 1 Fortele care actioneaza asupra unui avion 1. 2. 3. 4. 5.

Forta descenden descendenta ta de atractie atractie intre intre avion avion si pamant pamant se numeste……… numeste………………… ………… Forta produsa produsa de aripi, aripi, care care mentine mentine avionul avionul in zbor zbor se numeste numeste………… …………….. ….. Forta produsa produsa de cuplul cuplul motor-elice motor-elice se numeste… numeste…………… ……………….. …….. Forta care care se opune miscari miscariii avionului avionului prin aer aer se numeste numeste………… ………………… ……… In zbor zbor recti rectili lini niuu cons consta tant nt la oriz orizon onta tala la avio avionu null se afla afla in echi echili libru bru,, avand avand greutatea echilibrata de ……….si rezistenta la inaintare echilibrata de…………. 6. Portanta Portanta este in in general general mai (mare/mi (mare/mica) ca) decat rezistenta rezistenta la la inaintare, inaintare, in zbor. zbor.

Ex. 2 Greutatea 1. Greu Greuta tate teaa unui unui avio avionn poat poatee fi luat luataa in cons consid ider erar aree ca o sing singur uraa fort fortaa care care actioneaza prin………. 2. Defini Definiti ti sinta sintagma gma ‘inca ‘incarcar rcarea ea aripii aripii’. ’. 3. Un avion avion are o greutate greutate de 3.000 3.000 lb si are o suprafa suprafata ta a aripii aripii de 200 m². Cat este este incarcarea aripii ?

Ex. 3 Forta portanta pe un profil aerodinamic 1. Deplasarea Deplasarea curentului curentului de aer deasupra deasupra unei suprafe suprafete te portante portante cum ar fi fi aripa unui unui avion poate produce……. 2. Cel mai importa important nt curent de de aer este cel cel care se afla afla cel mai mai aproape de suprafat suprafataa unui profil aerodinamic si care se numeste……………… 3. O deplasare deplasare constanta constanta de molecule molecule in in jurul unei unei suprafete suprafete portante portante unde unde acestea acestea se succed una dupa cealalta ce alalta se numeste…………… 4. Un curent curent perturbat perturbat cu turbioane turbioane se se numeste numeste………… ……………….. …….. 5. ……………… ……………………… ………aa demonstra demonstratt ca intr-o intr-o deplasa deplasare re a unui curent curent de aer liniar  liniar  energia totala ramane constanta. 6. Presiunea Presiunea statica statica din din aer este este exercitata exercitata in (toate direct directiile/ iile/sus/j sus/jos) os) 7. Presiunea Presiunea dinamica dinamica este este presiunea presiunea datorata datorata (miscari (miscarii/li i/lipsei psei miscarii miscarii)) 8. Principiul Principiul lui Bernoulli Bernoulli descrie descrie efectul efectul natural natural care ‘intr-o ‘intr-o deplasa deplasare re a unui curent curent liniar, energia totala a presiunii ramane…………. 9. Energia Energia totala totala a presiuni presiuniii = presiunea presiunea ………… + presiunea presiunea……….. ……….. 10. Intr-o deplasare deplasare a unui curent liniar, liniar, daca presiunea dinamica dinamica creste, pentru ca energia totala a presiunii sa ramana constanta, presiunea statica va………… 11. Daca Daca viteza viteza relati relativa va intre intre curentu curentull de aer si supraf suprafata ata portant portantaa creste, creste, atunci  presiunea dinamica, datorata miscarii, va (scadea/creste) 179

12. Daca viteza creste, creste, atunci presiunea dinamica dinamica creste. Pentru ca presiunea totala totala sa ramana aceeasi, presiunea statica va……….. 13. Daca viteza creste, creste, presiunea statica…… statica…….... 14. Cresterea Cresterea curburii suprafetei suprafetei aripii determina determina aerul de deasupra deasupra sa se deplaseze mai (rapid/lent). 15. Daca viteza curentului curentului de aer deasupra extradosului extradosului aripii creste, creste, atunci presiunea statica va………. 16. Linia Linia curba a suprafetelo suprafetelorr aripii se numeste……….. numeste……….. 17. Linia Linia trasata la jumatatea jumatatea distantei distantei dintre intradosul intradosul si extradosul aripii, aripii, care da o indicatie asupra curburii, se numeste………………. 18. Lini Liniaa dreap dreapta ta care care unes uneste te bordu bordull de atac atac cu bordu bordull de fuga fuga a unei unei sect sectiu iuni ni apartinand unui profil aerodinamic se numeste………………… 19. Lung Lungim imea ea li lini niei ei(di (dist stant anta) a) care care unest unestee bordu bordull de atac atac cu bordul bordul de fuga fuga se numeste…………. 20. Cea mai mare distanta distanta dintre intradosul si si extradosul aripii se numeste……. 21. Pe masura ce curentul de aer traverseaza traverseaza extradosul unei aripi aripi cu o curbura mare,  presiunea statica (creste/scade) 22. In zbor normal, presiunea presiunea statica deasupra deasupra extradosului extradosului unei aripi cu o curbura mare este (mai mare/mai mica/la fel) decat presiunea statica pe intrados. 23. Diferenta dintre presiunea statica statica de pe intrados intrados si extrados genereaza……… 24. In afar afaraa de fort fortaa port portan anta ta care care este este gener generat ataa de catr catree profi profilu lull aero aerodi dina nami mic, c, genereaza de asemenea o forta contrara miscarii relative a profilului aerodinamic  prin aer – iar aceasta forta care se opune miscarii se numeste……… 25. Forta totala totala produsa de un profil aerodinamic aerodinamic se numeste……………… numeste………………….care ….care  poate fi descompusa in 2 componente:…………………si…………… 26. Unghiu Unghiull dintre dintre linia linia de coarda coarda a unui profil profil aerodi aerodinam namic ic si direct directia ia curentu curentului lui relativ de aer cu mult in fata profilului aerodinamic se numeste…………… 27. Chiar Chiar si la unghiuri unghiuri de atac de 0º, o aripa cu o curbura curbura mare a extrado extradosul sului ui va determina curentul de aer sa ‘accelereze’ de-a lungul acesteia. Cresterea in viteza va determ determina ina o (scade (scadere/ re/cres crestere tere)) a presiu presiunii nii static staticee deasup deasupra ra extrad extradosul osului, ui, rezultand in generarea unei forte…………….. 28. Daca unghiul de atac se mareste treptat, portanta aripii va (creste/scadea). (creste/scadea). 29. La un unghi unghi critic critic de atac cunoscut cunoscut si ca unghi unghi limita, limita, curentul curentul de aer liniar liniar se schimba si devine turbulent si portanta unei aripi (va scadea/va creste/ramane  buna) 30. Fortele Fortele care actionea actioneaza za asupra asupra unei unei supraf suprafete ete portan portante te in timpu timpull zborulu zboruluii ca rezultat al schimbarilor de presiune statica din jurul lui, pot fi considerate ca actionand printr-un punct cunoscut ca…. 31. Pe masura ce unghiul de atac creste creste treptat in zona normala normala a zborului, zborului, portanta portanta aripii creste si centrul de presiune (se deplaseaza catre inainte/ramane in acelasi loc/se deplaseaza catre inapoi) pe aripa. 32. Dupa unghiul limita limita de atac (unghiul critic cand curentul curentul de aer liniar se schimba si devin devinee turbu turbule lent nt)) port portan anta ta aripi aripiii scade scade vizi vizibi bill si cent centrul rul de greut greutat atee (se (se deplaseaza inainte/ramane in acelasi loc/se deplaseaza in spate) pe aripa. 33. Enumer Enumerati ati cinci elemente elemente de care care depind depindee forta forta portant portantaa generat generataa de un profil profil aerodinamic.

180

34. Forma Forma aripii aripii si unghiu unghiull de atac atac determ determina ina profilu profilull pe care suprafat suprafataa portant portantaa intalneste curentul de aer si determina ………………….. unei aripi. 35. Capacitatea Capacitatea de portanta a aripii are denumirea denumirea tehnica……… tehnica……… 36. Viteza Viteza curentului curentului de aer si densitatea densitatea aerului (rho) se combina in formula ½ rho V² care se numeste…….. 37. Scrieti formula care descrie portanta pe care o poate produce o aripa 38. Coeficientul de portanta al unui profil aerodinamic este este determinat de forma aripii si ungh unghiu iull de atac. atac. Fabri Fabrica cant ntul ul fixe fixeaz azaa o form formaa a aripi aripii, i, dar dar pilo pilotu tull poate poate schimba………… 39. Pe masura ce pilotul creste creste unghiul de atac prin tragerea de mansa catre inapoi, inapoi,  portanta (coeficientul de portanta) al aripii va (creste/scadea) pana cand unghiul critic de atac (unghiul limita) este atins. 40. Daca pilotul creste unghiul de atac in asa fel incat coeficientul de portanta al aripii este marit, acceasi forta portanta poate fi generata de aripa la o viteza mai (mare/mica). 41. Curentul Curentul de aer din jurul unei aripi cu o curbura mare la unghi de atac atac 0 va trebui sa continue sa se accelereze deasupra extradosului. Viteza marita = presiune statica scazuta, asadar (se va/nu se va) produce o anumita portanta. 42. Un profil profil aerodin aerodinami amicc simetr simetric ic (supraf (suprafete etele le exteri exterioare oare si interi interioar oaree au aceeas aceeasii forma) la unghiuri de atac 0, va avea curenti de aer similari deasupra ambelor  suprafete. Asadar la unghiuri de atac 0, portanta generata de un profil aerodinamic simetric va fi (pozitiva/negative/zero) 43. Un profil aerodinamic simetric simetric care se deplaseaza prin aer la unghi de atac 0: a) va gener generaa o presi presiune une stati statica ca scaz scazut utaa pe extrado extradosu sull arip aripii ii si o presi presiune une statica mare pe intrados.  b) va produce o presiune presiune mare pe extrados extrados si o presiune presiune scazuta scazuta pe intrados intrados c) va determina determina o accelera accelerare re similara similara a curentu curentului lui de aer aer pe ambele ambele suprafete suprafete,, viteze similare de deplasare generand presiuni similare si prin urmare,  portanta zero. d) va determi determina na aerul de pe extrado extradoss sa se deplaseze deplaseze mai repede repede decat decat aerul de pe intrados. 44. Pe masura ce unghiul de atac al unui profil aerodinamic simetric se mareste treptat de la 0, portanta (creste/descreste/ramane la fel). 45. Portanta actioneaza la un unghi de………º fata fata de curentul de aer relativ 46. 46. Coef Coefic icie ient ntul ul de port portan anta ta depi depind ndee de form formaa arip aripii ii alea aleasa sa de fabr fabric ican antt si ……………, asupra carora pilotul are control. 47. In zbor normal, normal, pe masura masura ce unghiul unghiul de atac atac este este marit, marit, portanta portanta unei aripi ( coeficientul de portanta) va (scadea/creste) 48. Portanta Portanta generata de un profil aerodinami aerodinamicc este: a) proportional proportionalaa cu patratu patratull vitezei vitezei curentului curentului de de aer relativ. relativ.  b) proportional proportionalaa cu viteza viteza curentulu curentuluii de aer relati relativ. v. c) invers invers propor proporti tional onal cu cu densita densitatea tea aerul aerului ui d) invers invers proport proportion ional al cu supraf suprafata ata aripii aripii..

181

Ex. 4 Rezistenta la inaintare 1. Rezistenta Rezistenta la inainta inaintare re (se opune/ajuta opune/ajuta)) miscarea miscarea prin prin aer. aer. 2. Rezistenta Rezistenta la inaintare inaintare actioneaza actioneaza (paralel (paralel/la /la 90º) 90º) fata de curentul curentul relati relativv de aer. 3. Fort Fortaa folo folosi sita ta pentr pentruu a infr infrang angee rezi rezist sten enta ta la inai inaint ntare are in zbor zbor recti rectili lini niuu la orizontala este …………………. produsa de combinatia motor-elice. 4. Daca Daca rezisten rezistenta ta la inaintar inaintaree poate fi mentinu mentinuta ta la o valoar valoaree mica, atunci atunci ………. ……….  poate fi mentinuta de asemenea redusa 5. Rezist Rezistent entaa totala totala la inaint inaintare are este suma totala totala a fortel fortelor or diferite diferite de rezisten rezistenta ta la inaintare care actioneaza asupra unui avion si care actioneaza (parale (paralel/p l/perpe erpendi ndicul cular) ar) si in (aceeas (aceeasii direct directie/ ie/dir direct ectie ie opusa) opusa) fata fata de direct directia ia zborului. 6. Rezistenta Rezistenta totala totala la la inaintare inaintare este este considerata considerata ca apatinand apatinand a 2 grupuri: grupuri: a) rezistenta rezistenta la la inaintare inaintare care se se deplaseaza deplaseaza prin prin generarea generarea de portanta, portanta, cunoscut cunoscutaa ca rezistenta la inaintare ……..   b) rezist rezistent entaa la inainta inaintare re nu este este asociata asociata cu generare generareaa de portanta portanta,, cunosc cunoscuta uta ca rezistenta la inaintare ………….. 7. Rezistenta Rezistenta parazit parazitaa consista consista din ………………si ………………si rezistenta… rezistenta…………… ……………. …. 8. Folosirea Folosirea niturilor niturilor si si finisarea finisarea suprafet suprafetelor elor unui avion reduc…… reduc………… …… 9. Rugozi Rugozitat tatile ile de pe o supraf suprafata ata,, cum ar fi acumula acumularea rea de insecte insecte sau jivraju jivrajul,l, vor  creste……… 10. Pe masura ce viteza viteza creste, creste, rezistenta rezistenta la inaintare inaintare datorata frecarii invelisuril invelisurilor  or  (scade/creste) 11. Rezistenta Rezistenta de forma are loc atunci cand curentul curentul de aer ………………… de pe suprafata profilului aerodinamic si devine ……… 12. Pentru a reduce rezistenta rezistenta de forma, despartirea despartirea curentului curentului de aer de separatie de suprafata aripii ar trebui sa fie (intarziata/ajutata) 13. Forma aerodinamica a structurilor structurilor reduce…………………….. reduce…………………….. 14. Turbulenta Turbulenta suplimentara suplimentara determinata determinata de interferenta interferenta dintre diferiti diferiti curenti curenti de aer  din jurul avionului se numeste… 15. Pe masura ce avionul zboara mai rapid, rezistenta parazita (scade/creste) 16. Rezistenta Rezistenta la inaintare inaintare produsa de un anumit element la generarea generarea de portanta se numeste…….. 17. Pentru ca o aripa sa produca portanta portanta catre inainte, inainte, presiunea presiunea static ape extrados trebuie sa fie mai (mare/mica) decat cea de pe intrados. 18. Aerul Aerul se deplaseaz deplaseazaa in jurul jurul varfuri varfurilor lor aripii aripii din zona de presiu presiune ne mare mare catre catre (int (intrad rados os/e /ext xtrad rados os)) in zona zona de pres presiu iune ne scaz scazut uta. a. Aces Acestt proce process ss da nast naster eree ………… la varfurile aripilor. 19. Deplasarea curentului de aer, la nivelul anvergurii, pe intradosul aripii are directia catre (exterior spre varful aripii/interior spre baza aripii). 20. Deplasarea Deplasarea curentului curentului de aer pe extradosul extradosul aripii are directia catre (exterior (exterior spre varful aripii/interior spre baza aripii). 21. Vortexu Vortexuril rilee puterni puternice ce de la varfuri varfurile le aripilor, aripilor, unde cei doi curenti curenti de aer de pe intrados respectiv extrados se intalnesc in spatele aripii, datorita deplasarii diferite  pe anvergura aripii, formeaza o “patura” de………la bordul de fuga al aripii.

182

22. Diferenta Diferenta de presiune de la intrados la extrados este mai mare la unghiuri de atac mai (mari/mici) 23. Asadar, Asadar, formarea vortexurilor vortexurilor de la varfurile varfurile aripilor si rezistenta rezistenta indusa este mai mare la unghiuri de atac mai (mici/mari) 24. Unghiurile mari de atac sunt asociate cu vitezele (mari/reduse) in zbor rectiliniu la orizontala. 25. Asadar Asadar,, reziste rezistenta nta indusa indusa este este mai mare la unghiur unghiurii de atac mari mari si la viteze viteze (mari/mici) in zbor rectiliniu la orizontala. or izontala. 26. Vortexurile Vortexurile care sunt generate generate la varfurile varfurile aripii: a) determina determina aparitia aparitia rezist rezistentei entei la la inaintare inaintare la la viteze viteze mici mici  b) determina determina aparitia aparitia rezist rezistentei entei la la inaintare inaintare la la viteze viteze mari c) determ determina ina o scadere scadere a rezis rezisten tentei tei la la inainta inaintare re 27. Fabricantul poate ajuta la reducerea formarii vortexurilor la varfurile aripilor aripilor si a rezistentei induse prin folosirea aripilor cu o anvergura (mare/mica), ………… aripii sau modificarii varfurilor. 28. 28. O anve anverg rgur uraa mare mare a arip aripii ii are are o desc deschi hide dere re (mar (mare/ e/mi mica ca)) si o anve anverg rgur uraa (scurta/lunga). 29. O aripa aripa cu umflat umflatura ura (washout (washout)) are un unghi unghi de atac mai mic la (varful (varful/ba /baza) za) aripii. 30. Rezistenta Rezistenta indusa creste creste la viteze viteze (mari/mici). (mari/mici). 31. Rezistenta parazita creste la viteze (mari/mici). (mari/mici). 32. Rezistenta Rezistenta totala totala la inaintare inaintare are valoarea valoarea minima la (viteze mari/viteze mari/viteze mici/la o viteza la care rezistenta parazita si rezistenta indusa sunt egale) 33. 33. La vite viteza za mini minima ma a rezi rezist sten ente teii tota totale le la inai inaint ntar are, e, elic elicea ea treb trebui uiee doar doar sa furnizeze………..minima 34. La viteze mici si unghiuri mari de atac, datorita datorita rezistentei rezistentei ……….. mai mare, tractiunea trebuie sa fie mai (mare/mica). 35. 35. La vite viteze ze mari mari si ungh unghiu iuri ri mici mici de atac atac,, nece necesi sita tate teaa trac tracti tiun unii ii este este mai mai (mare/mica). 36. Pentru a mentine un zbor rectiliniu la orizontala constant, tractiunea necesara este: este: a) aceeasi la toate vitezele  b) mai mare la viteza normala de croaziera c) mai mare la o viteza exact desupra punctului limita decat la viteza de croaziera. 37. La unghiuri mari de atac si viteze mici: a) coeficientul rezistentei induse este mare b) coeficientul rezistentei induse este mic c) coeficientul rezistentei parazite este mare d) toate variantele de mai sus sunt incorecte

Ex. 5 Raportul Portanta/Rezistenta la inaintare 1. Daca ai nevoie nevoie de 1.200 1.200 unitati unitati de portanta portanta pentru a ‘tine’ ‘tine’ avionul, avionul, iar rezisten rezistenta ta la inaintare este 100, atunci raportul celor doua este (10:1/12:1/120:1/5:1) 2. La unghiuri unghiuri mari mari de atac, atac, rezistenta rezistenta la la inaintare inaintare este este mare datorata datorata …………. …………. …..

183

Pentru 1.200 de unitati de portanta, costul ar putea fi 240 unitati de rezistenta la inaintare. Raportul este …………. …… 3. La unghiuri unghiuri mici de atac atac si viteze viteze mari, mari, rezistenta rezistenta totala totala la inaintare inaintare este este mare datorita rezistentei……………..Daca cele 1.200 de unitati de portanta sunt generate cu orezistenta la inaintare de 200 unitati, raportul este…. 4. Daca la 4º unghi de atac, atac, unde rezisten rezistenta ta totala totala la inainta inaintare re este minim minimaa pentru  profilul aerodnamic discutat, cele 1.200 de unitati de portanta sunt obtinute cu o rezistenta la inaintare de 80 de unitati, atunci raportul este……….. 5. Unghiul Unghiul de atac atac care da cel cel mai bun bun raport portanta/rezi portanta/rezistenta stenta este este cel mai (eficient/putin eficient) unghi de atac. 6. Daca zburati zburati la viteza viteza obtinuta obtinuta la cel mai mai bun raport raport P/R, atunci atunci rezistent rezistentaa necesara este obtinuta la valoarea (minima/maxima) a rezistentei la inaintare. 7. Rezistenta Rezistenta la la inaintare inaintare minima minima inseamna inseamna tractiu tractiune ne (minima/max (minima/maxima) ima) pentru pentru a mentine viteza 8. Expresia raportul portanta/rezistenta : a) poate fi fi folosit folosit pentru pentru a descrie descrie eficien eficienta ta aerodinamic aerodinamicaa a aripii. aripii.   b) b) este este raport raportul ul dint dintre re porta portant ntaa produ produsa sa de un prof profil il aerod aerodin inam amic ic compar comparat ataa cu rezistenta produsa de profilul aerodinamic. c) variaza variaza pe masura masura ce unghiul unghiul de atac atac al profilul profilului ui aerodinamic aerodinamic se se schimba schimba d) toate toate varian variantel telee de mai sus sus sunt sunt corec corecte. te.

Ex. 6 Tractiunea furnizata de elice 1. 2. 3. 4.

O elice elice transf transform ormaa cuplul cuplul motorul motorului ui in………… in…………… … O elice elice este este similara similara unei aripi aripi in in sensul sensul ca are are un ………… ………… Unghiul Unghiul pe care ilil face face elicea elicea cu avionul avionul se numeste……… numeste……….... Pentru Pentru a ne asigura asigura ca opereaza opereaza la un unghi unghi de atac eficie eficient nt pe lungimea lungimea totala totala,,  pala elicii este (curbata/dreapta). 5. Unghiu Unghiull elicii elicii este este mai mai mare langa langa (butu (butuc/v c/varf arf)) 6. Partea care care se deplasea deplaseaza za cel mai mai repede a lamei unei unei elici elici este este langa (butuc/ (butuc/varf) varf) 7. Partea avionului avionului care care se deplaseaza deplaseaza cel cel mai mai repede repede este……. este……. 8. Forta totala totala aerodinamica aerodinamica de reactie reactie pe o aripa aripa se compunde compunde din din doua compone componente: nte:  portanta si rezistenta la inaintare. Reactia total pe lama elicii este compusa din doua componente: …………..si cuplul motorului 9. O elice elice cu pas fix fix este eficie eficienta nta doar la un singur singur set de………… de………….si .si in condit conditii ii de….. 10. Pentru functionare functionareaa cu la un turaj ridicat si viteze viteze mici, cea mai eficienta eficienta elice ar  avea un pas (mic/mare) 11. Pentru functionare functionareaa la viteze viteze foarte mari si turaj mic, cea mai eficienta elice ar  avea un pas (mic/mare) 12. O elice cu pas variabil (unitate constanta de viteza) este eficienta eficienta la diferite variatii de ………….. si conditii de viteza. 13. Curent Curentul ul de aer generat generat catre inapoi de elice elice poate poate face ca ‘botul ‘botul’’ avionul avionului ui sa…… sa………… ……As Asta ta se inta intamp mpla la depar deparece ece curen curentu tull ‘love ‘lovest ste’ e’ parte parteaa late latera rala la a ……………. mai tare fata de celelalte.

184

14. Atunci cand se foloseste foloseste la putere ridicata ridicata motorul unui avion avion cu o elice elice care se invarte invarte in sensul sensul acelor de ceasornic ceasornic atunci cand este privita din spate, spate, avionul va avea tendinta sa gliseze catre (dreapta/stanga) si sa se incline (dreapta/stanga). 15. Pe masura masura ce viteza viteza de inaint inaintare are a unui avion avion cu o elice cu pas fix fix creste creste,, ce se intampla cu unghiul de atac al lamelor elicii daca turatia ramane constanta: a) unghiul unghiul de atac atac scade scade pe masura masura ce viteza de inaintare inaintare creste creste  b) unghiul unghiul de atac atac creste creste pe masura masura ce viteza viteza de inaintar inaintaree creste creste c) unghiul unghiul de atac atac ramane nemodif nemodificat icat pe masura masura ce viteza viteza de de inaintare inaintare creste creste d) niciun niciunaa dintre dintre vari variant antele ele de de mai sus sus 16. Daca viteza unui avion care are o elice cu pas fix fix creste la o putere a motoruilui constanta, turatia va: a) rama ramane ne cons consta tant ntaa b) creste c) scade

Ex. 7 Stabilitate 1. Daca centrul centrul de presiun presiunee se afla afla in spatele spatele centrulu centruluii de greutate, greutate, atunci atunci cuplul cuplul  portanta-greutate va determina o inclinare cu botul in (sus/jos) 2. Daca linia linia de tractiune tractiune este este mai jos decat decat linia linia de rezistenta rezistenta la la inaintare, inaintare, atunci atunci cuplul tractiune-rezistenta va determina o inclinare cu botul in (sus/jos) 3. In situatii situatiile le de mai sus, daca daca ar avea avea loc o pierdere pierdere brusca brusca de tractiune tractiune de de la cuplul cuplul motor-elice, ‘botul’ avionului se va inclina (in sus/in jos/deloc). 4. Daca cele cele doua cupluri cupluri P-G si T-R nu nu sunt echili echilibrate, brate, atunci atunci va rezult rezultaa un moment moment de inclinare care va urca sau cobori ‘botul’ avionului. O forta redusa de echilibrare de o anumita intindere este furnizata de …………….sau de……….. 5. Pentru ca ca un avion avion sa fie fie in echilibru echilibru in in zbor rectilini rectiliniuu la orizontala orizontala:: a) portanta portanta depaseste depaseste greutatea greutatea si tractiu tractiunea nea egaleaza egaleaza rezistenta rezistenta la inainta inaintare re  b) portanta portanta egaleaza egaleaza greutatea greutatea si tractiu tractiunea nea egaleaza egaleaza rezisten rezistenta ta c) portanta portanta egaleaza egaleaza rezisten rezistenta, ta, si tractiunea tractiunea depasest depasestee greutatea greutatea d) portanta, portanta, rezistenta, rezistenta, tractiunea tractiunea sunt toate egale 6. Daca, asa cum cum este de obicei obicei,, linia tractiun tractiunii ii nu este alini aliniata ata cu linia linia rezistentei rezistentei,, atunci orice schimbare de putere (va/nu va) determina o tendinta de inclinare a ‘botului’ avionului. 7. Stabilitat Stabilitatea ea este abilita abilitatea tea naturala naturala a avionului avionului de a reveni reveni la pozitia pozitia initiala initiala dupa o  perturbatie cum ar fi o rafala, (fara/cu) masuri din partea pilotului. 8. Axa care trece trece de-a lungul lungul avionul avionului ui de la ‘bot’ ‘bot’ la la ‘coada’ ‘coada’ se numeste… numeste…………., ………., si si rotatia in jurul axei se numeste………… nu meste………… 9. Axa care trece trece transversa transversall se numeste… numeste……….., …….., iar iar miscarea miscarea in jurul jurul axei axei se numeste…… 10. Axa care este perpendiculara sau normala pe axele longitudinale longitudinale si laterale se numeste……….iar rotatia in jurul acestei axe se numeste……… 11. Cel mai important important factor care contribuie la stabilitatea longitudinala longitudinala este…….. 12. 12. Mome Moment ntul ul de reven revenir iree al avionu avionulu luii este este cel cel mai mai mare mare atunc atuncii cand cand cent centrul rul de greutate este (mult inainte/ceva mai in spate)

185

13. Asadar, stabilitatea longitudinala longitudinala este mai mare atunci atunci cand centrul de greutate este in (fata/spate) 14. La majori majoritat tatea ea avioan avioanelo elorr de antren antrename ament, nt, centru centrull de presiun presiunee este este (in fata/i fata/inn spatele/in aceeasi pozitie) fata de centrul de greutate iar ‘coada’ avionului produce o forta (ascendenta/descendenta/zero) 15. Daca avionul avionul este incarcat incorect incorect in asa fel incat CG-ul este prea in fata, atunci atunci forta de ridicare a avionului necesara pentru aterizre va fi: a) la fel fel ca ca de de obi obice ceii  b)  b) mai mai mare mare deca decatt de obi obice ceii c) mai mai mic micaa decat decat de obi obice ceii 16. Stabilitatea directionala este este imbunatatita de un stabilizator (mare/mic) sau stabilizator ………… 17. Stabilitatea laterala laterala este marita daca o aripa are………….. 18. O aeronava cu aripi inalte este stabil stabil lateral avand un centru de presiune mare si un CG (mare/mic). 19. Daca o aeron ronava se inclina dat datorit rita unei rafa afale, aeron ronava va incepe sa………….Sup sa………….Suprafet rafetele ele carenate, carenate, ca si deriva, vor determina determina …………. …………. ‘botului’ ‘botului’ avionului. 20. Daca Daca o aeronava aeronava este inclinat inclinata, a, atunci atunci va “alunec “aluneca” a” latera laterall si unghiul unghiul diedru diedru va cauza………acesteia. 21. G………….si G………….si m……………sunt m……………sunt corelate corelate 22. La sol, CG-ul unei aeronave aeronave cu tren tren de aterizare aterizare in trei trei trepte trepte trebuie trebuie sa fie (in fata/in spatele) rotilor principale 23. La sol, centrul centrul de greutate greutate al unui avion avion care ‘sta’ ‘sta’ pe coada coada si are cele doua roti  principale in fata dar si bechie, trebuie sa fie (in spatele/in fata) rotilor principale. 24. Atunci cand cand rulati la sol cu viteza si franati puternic, puternic, o aeronava aeronava cu bechie (este/nu (este/nu este) mai stabila din punct de vedere directional decat una cu elice in fata.

Ex. 8 Comenzile aeronavei 1. Comanda Comanda principala principala pentru urcarea-coborire urcarea-coborireaa botului botului este………… este…………… … 2. Misc Miscar area ea ‘bot ‘botul ului ui’’ in sus si-n si-n jos jos are are loc loc la avionu avionull care care se inclin inclina. a. Impl Implic icaa miscarea miscarea unghiulara a avionului avionului in jurul centrului centrului sau de gravitatie gravitatie si a axei sale (laterale/longitudinale/normale). 3. Pent Pentru ru a ridi ridica ca “bot “botul ul”” avio avionu nulu lui, i, pilo pilotu tull exer exerci cita ta o pres presiu iune ne pe mans mansaa catr catree inapoi. Profundoarele se misca in asa fel incat ‘coada’ avionului se deplaseaza in (sus/jos) 4. Pent Pentru ru a ridi ridica ca ‘bot botul’ ul’ avi avionul onului ui si a cobo cobori ri ‘coa ‘coada da’’ bord bordul ul de fuga uga al  profundorului se deplaseaza (in sus/in sus/in jos) 5. Un stabi stabili liza zato torr est este: e: a) o greu greuta tate te de de echi echili libra brare re  b)  b) un stabi stabili lizat zator or verti vertical cal c) o ‘coad ‘coada’ a’ fixa fixa si si un profund profundor or mobi mobill d) un stab stabil ilizat izator or oizon oizontal tal mobil mobil

186

6. Cand pilotul pilotul trage trage de mansa mansa catre catre inapoi pentru a ridica ridica ‘botul’ ‘botul’ avionului, avionului, bordul bordul de fuga al stabilizatorului va (ridica/cobori/ramane la fel) 7. Comand Comandaa principa principala la in inclin inclinare are este…… este…………… ……….... 8. Inclinarea Inclinarea in miscar miscaree unghiulara unghiulara in jurul jurul axei …………. …………. care trece trece prin CG CG 9. Pentru ca ca aripa dreapta dreapta sa se ridice, ridice, pilotul pilotul misca misca mansa mansa catre……… catre……….... 10. La viteze de zbor normale normale pentru ca aripa dreapta sa se ridice, ridice, eleronul drept drept va (urca/cobori) 11. Pentru Pentru ca aripa aripa dreapta dreapta sa se ridice ridice,, eleronu eleronull drept drept coboara coboara.. Eleronu Eleronull stang stang (coboara/urca) 12. Zona Zona de sub sub arip aripaa are o presi presiun unee stat static icaa mai mai (mar (mare/ e/mi mica) ca) deca decatt cea cea de pe extrados. 13. Eleronu Eleronull care coboara coboara (pe aripa aripa care urca) urca) trece trece intr-o intr-o zona cu presiune presiune mai (mare/mica) si va suporta o rezistenta la inaintare mai (mare/mica) decat celalalt eleron. 14. In timp ce un avion se incli inclina na catre catre stanga pentru pentru un viraj in acceas acceasii direct directie, ie, rezistenta la inaintare suplimentara de pe eleronul drept va tinde sa se incline ‘botul’ avionului (in directia/in directia opusa) virajului. 15. Rezistenta Rezistenta la inaintare a eleronului inclina inclina ‘botul’ avionului avionului departe de viraj pe masua ce acesta, la randul ra ndul lui, se inclina, se numeste…….. 16. Rezist Rezistent entaa la inaint inaintare are a eleronu eleronului lui sau incli inclinare nareaa opusa opusa a eleronu eleronului lui poate fi furnizata de design-ul avionului prin folosirea ……………. sau a eleroanelor de tip………….. 17. Daca eleroanele eleroanele diferentiat diferentiatee sunt folosite folosite pentru a contracara contracara efectul inclinarii inclinarii opuse a eleronului, un eleron se va ridica cu o cantitate (mai mare/mai mica/la fel) fata de cea a coborarii celuilalt eleron. 18. Daca eleroanele eleroanele diferentiat diferentiatee sunt folosite folosite pentru a contracara contracara efectul inclinarii inclinarii opuse a eleronului, atunci comparat cu eleronul de pe aripa care coboara, pe aripa care urca va fi (mai mare/mai mic) intr-o masura mai (mare/mica/similara). 19. Comanda principala in inclinare este data de ………………… ………………… 20. Inclinarea Inclinarea are loc in jurul axei …………...care …………...care trece trece prin CG 21. Inclinarea Inclinarea mareste viteza aripii din exterior, determinand determinand (cresterea/s (cresterea/scaderea) caderea)  portantei acesteia, rezultand in……….. 22. Inclinarea Inclinarea genereaza o ‘alunecare’ ‘alunecare’ laterala, si unghiul diedru de pe aripa aflata mai in fata va face ca acesta sa (urce/coboare). 23. O inclinare inclinare duce la……….. la……….. 24. Miscarea Miscarea suprafetelor suprafetelor de control ale zborului este: este: a) li limi mita tata ta de de inc incarc arcat atura ura  b) lim limita itata ta de opriri opriri tehnic tehnicee c) nu este este li limi mita tata ta 25. Cresterea curentului de aer deasupra suprafetelor de control (mareste/scade) (mareste/scade) eficacitatea lor. 26. La viteze mari suprafetele suprafetele de control sunt (mai/mai putin) eficiente eficiente decat la viteze mici. 27. Curentul de aer provenit de la elice, ce se se deplaseaza inapoi peste directie si  profundoare (scade/creste) eficacitatea acestora

187

28. La viteze mici apropiate unghiului limita, limita, tractiunea mare de la elice genereaza un curent de aer catre inapoi deasupra (profundoarelor/directiei/eleroanelor) 29. Designer-ul unui avion poate use echilibrul aerodinamic , cum ar fi placuta mobila de compensare,compensatorul aerodinamic, placuta fixa de compensare. 30. Echilibrul aerodinamic creat pentru a ajuta pilotul sa isi redirectioneze atentia de la suprafat de comenzi: a) o placuta fixa de compensare  b) o placuta mobila anti-echilibru c) o masa asezata in fata compensatorului aerodinamic d) o placuta mobile de echilibru sau o anumita parte a suprafetei asezata in fata compensatorului aerodinamic 31. Daca un pilot exercita o presiune constanta catre inapoi pe mansa, atunci el poate indeparta incarcatura constanta folosind profundorul, care poate fi controlat cu ajutorul unei roti mici din cabina cunoscuta ca….. 32. Presiunea pe care o simte un pilot pe comenzi este determinata de momentul compensatorului aerodinamic de pe suprafata de control. Presiunea distribuita in  jurul suprafetei de control poate fi modificata pentru a reduce momentul compensatorului aerodinamic prin folosirea ………… 33. Trimerele sunt foarte eficiente. O miscare redusa a unui trimer poate avea un efect (mare/mic) datorita miscarii sale fata de compensatorul aerodinamic 34. Odata setat trimerul profundorului de catre pilot pentru a indeparta orice presiune constanta pe mansa, pozitia placutei (va/nu va) ramane fixa fata de profundor  atunci cand pilotuul misca mansa in spate si-n fata. 35. Metoda corecta de folosire a trimerului profundorului intr-o aeronava este: a) schimbarea atitudinii cu profundorul si/sau a puterii cu tractiunea, pentru a permite avionului sa se stabilizeze, si apoi sa se foloseasca trimerul pentru a indeparta  presiunea pe comenzi c) schimb schimbare areaa atitud atitudini iniii cu trim trimerul erul d) schimbarea schimbarea atitudi atitudinii, nii, a puterii puterii si a trimerulu trimeruluii simultan simultan 36. Eleroanele la anumite aeronave usoare au un trimer fix in forma unei bucati de metal care (poate/nu poate) po ate) fi ajustata la sol folosind un zbor test in asa fel incat zborul (lateral/longitudinal) sa fie obtinut mai repede. 37. O placuta de anti-echilibru anti-echilibru poate fi creata pe suprafata de comenzi pentru a : a) furniza furniza un efect mai mai puternic puternic pilotului pilotului si pentru a preveni preveni efectuarea efectuarea unor unor miscari miscari excesive  b) preveni preveni ‘batai ‘bataia’ a’ comenz comenzilo ilor  r  c) reduce momentul momentul de de echilib echilibru ru necesar necesar cozii avionului avionului d) ajuta aerodin aerodinamic amic pilotul pilotul la la miscarea miscarea suprafet suprafetelor elor de comanda comanda in zbor  zbor  38. Daca stabilizatorul este este deplasat in pozitia pozitia de inspectie externa care precede zborul, atunci placuta de anti-echilibru ar trebui: a) sa se se miste miste in acee aceeasi asi direct directie ie  b)  b) mist mistee in direc directi tiaa opusa opusa c) sa nu nu se mi mist stee

188

39. Daca profundorul este deplasat pozitia de inspectie externa externa care precede zborul, atunci placuta mobila de echilibru ar trebui: a) sa se miste in aceeasi directie  b)miste in directia opusa c)sa nu se miste 40. Compensatoru Compensatorull gravimetric este folosit pentru: pentru: a)a opri ‘bataia’ suprafetei de control atunci cand avionul este parcat b)a preveni bataia comenzilor in zbor  c)pastrarea suprafetelor de control libere in zbor  d)a lua din presiunea comenzilor pentru pilot

Ex. 9 Flapsurile 1. Flapsurile Flapsurile pot pot (mari/scad (mari/scadea) ea) portanta portanta sau coefici coeficientul entul de portanta portanta al aripii aripii 2. Daca Daca flap flapsu suri rile le mare maresc sc porta portant ntaa unei unei aripi aripi,, atunc atuncii porta portant ntaa nece necesa sara ra poat poatee fi generata la o viteza mai (mare/mica). 3. Extensia Extensia flapsurilor flapsurilor (mareste/sc (mareste/scade) ade) viteza viteza limita limita 4. Vite Viteza za de apro apropi pier eree cu flap flapsu sull desc deschi hiss poat poatee fi (mai (mai mare mare/m /mai ai mica mica)) deca decatt apropierea fara flaps la aterizare 5. Bordu Bordull de fuga al flap flapsu suri rilo lorr nu doar maresc maresc port portan anta ta – flap flapsu suri rile le maresc maresc de asemenea……………… 6. In faza initiala initiala de extind extindere, ere, cum ar fi setaril setarilee flapsurilor flapsurilor la decolare decolare,, acestea pot fi considerate flapsuri de………Cand sunt extinse la maxim, cum ar fi la apropierea  pentru aterizare, pot fi considerate flapsuri de………… 7. Procentajul Procentajul cresterii cresterii rezistent rezistentei ei la inaintare inaintare depaseste depaseste de obicei obicei acela al portante portanteii atunci cand flapsurile sunt extinse, asadar raportul portanta/rezistenta este mai (mare/mic). 8. Exte Extens nsia ia flaps flapsuri urilo lorr la plan planare are perm permit itee o cale cale de apropi apropier eree (mai (mai abru abrupt pta/ a/ma maii dreapta) sau unghi de apropiere. 9. Cu flapsuril flapsurilee estinse, estinse, atitudinea atitudinea botului botului avionului avionului,, este mai (jos/su (jos/sus) s) 10. Zborul cu flapsurile flapsurile extinse poate fi obtinut la viteze mai (mari/mici) (mari/mici) decat atunci cand acestea sunt in pozitia zero. 11. Zborul cu flapsurile flapsurile extinse, extinse, cum ar fi atunci cand, avand viteza viteza mica, incercati incercati sa gasiti un loc de aterizare, permite pilotului vizibilitate mai (buna/rea) a solului datorita atitudinii (joase/ridicate) a botului. 12. Flapsurile extinse la o pozitie potrivita potrivita (lungesc/scurteaza) deplasarea pe sol. 13. Extinderea completa a flapsurilor flapsurilor permite viteze de apropiere mai (mari/mici) si o rulare la sol mai (lunga/scurta) 14. Flapsurile de pe aripa la setarile recomandate pentru pentru decolare: a) maresc portanta portanta cu o reducere reducere mica a rezistentei rezistentei la la inaintare inaintare  b) maresc portanta portanta cu o reducere reducere mare a rezist rezistentei entei la la inaintare inaintare

189

c) mares marescc semn semnif ific icat ativ iv rezi rezist sten enta ta la inai inaint ntare are cu o reduc reducere ere nesem nesemni nifi ficat cativ ivaa a  portantei d) nu vor vor afecta afecta port portant antaa sau rezi reziste stenta nta 15. Flapsurile de pe aripa la setarile recomandate pentru aterizare: a) maresc portanta pentru cu o mica reducere a rezistentei b) determina o crestere semnificativa a rezistentei si o crestere redusa a portantei c) maresc semnificativ rezistenta cu o mica reducere a portantei d) nu vor afecta portanta sau rezistenta

.

16.Extinderea flapsurilor de pe aripa va (mari/scadea/nu va modifica) viteza limita. 17.Voletii de la bordul de atac al unei aripi vor (intarzia/ajuta/preveni/nu vor  influenta) viteza limita Voletii maresc unghiul de atac la care o aripa ajunge in limita prin intarzierea si separarea curentului de aer pe extrados. (Adevarat/Fals)?

Ex. 10 Rectiliniu si la orizontala 1. In zbor constant constant rectili rectiliniu niu la orizontal orizontala, a, avionul (este/ (este/nu nu este) in echili echilibru. bru. 2. In zbor constan constantt rectilini rectiliniuu la orizontala orizontala,, cele patru patru forte care ctioneaza ctioneaza asupra asupra unui avion sunt…………… 3. In zbor constant constant rectil rectiliniu iniu la orizonta orizontala, la, forta forta portantei portantei (este/nu (este/nu este) este) egala cu greutatea. 4. In zbor constant constant rectili rectiliniu niu la orizontal orizontala, a, tractiunea tractiunea de la cuplul cuplul motor-e motor-elic licee (este egala/nu este egala) cu rezistenta la inaintare. 5. Cele Cele patru forte forte care actione actioneaza aza asupra asupra unui avion avion sunt echilib echilibrat ratee de o forta aerodinamica generata de: a) elice  b)  b) stab stabil iliz izat ator or orien orienta tall c) flapsuri d) deriva 6. Notati Notati formula formula care ajuta ajuta la retinerea retinerea foctorilor foctorilor importan importanti ti care influent influenteaza eaza  producerea de portanta de catre un profil aerodinamic. 7. Daca Daca V reprezi reprezinta nta vite viteza za adevar adevarata ata,, atunci atunci ½ ρV² reprezinta……. 8. Coeficient Coeficientul ul de portanta portanta reprezint reprezintaa forma unei unei profil profil aerodinami aerodinamicc si…….. si…….. 9. Port Portan anta ta produs produsaa de o arip aripaa poat poatee fi modif modific icat ataa de pilo pilott prin prin schi schimb mbare areaa ………sau a………..Daca doriti ca portanta generata sa ramana aceeasi, atunci, pe masura ce aceasta creste pe una dintre aripi, cealalta trebuie sa (scada/creasca) 10. Daca Daca viteza viteza este marita, marita, pentru pentru ca aceeasi aceeasi portant portantaa sa fie generat generataa in zbor  rectiliniu la orizontala, unghiul de atac trebuie sa fie (marit/redus). 11. Daca viteza indicata indicata scade, pentru ca aceeasi portanta portanta sa fie generata in zbor  rectiliniu la orizontala, unghiul de atac trebuie sa fie (marit/redus). 12. Vitezele reduse indicate sunt asociate cu unghiuri de atac (mari/mici). (mari/mici). 13. Vitezele mari indicate indicate sunt asociate cu unghiuri de atac (mari/mici). (mari/mici).

190

14. Zborul Zborul rectilin rectiliniu iu la orizon orizontal talaa la viteza viteza mare este este asocia asociatt cu o atitud atitudine ine a avionului cu botul (in sus/ in jos) 15. Zborul Zborul rectilin rectiliniu iu la orizon orizontal talaa la viteza viteza mica este este asocia asociatt cu o atitud atitudine ine a avionului cu botul (in sus/ in jos) 16. In zbor constant rectiliniu la orizontala, greutatea este echilibrata echilibrata de ……. ……. 17. Daca Daca greuta greutatea tea scade, scade, atunci atunci pentru pentru ca zborul zborul rectili rectiliniu niu la orizont orizontala ala sa continue portanta trebuie sa fie…………. 18. Portanta Portanta generata poate fi scazuta scazuta zburand la acelasi acelasi unghi de atac dar cu o viteza indicata mai (mare/mica). 19. Portanta Portanta generata generata poate fi scazuta scazuta prin zbor la la aceeasi viteza viteza,, dar cu un unghi de atac mai (mare/mic). 20. In zbor constant rectiliniu la la orizontala, rezistenta la inaintare este echilibrata de ………………. 21. 21. Pent Pentru ru a ment mentin inee un zbor zbor cons consta tant nt rect rectil ilin iniu iu la orizo orizont ntal ala, a, o port portan anta ta semnificativa trebuie echilibrata de ……………. 22. 22. La vite viteze ze foar foarte te mari mari (pes (peste te nive nivelu lull norm normal al de croaz croazie iera) ra) rezi rezist sten enta ta la inaintare este (mare/mica) 23. La viteze foarte mici rezistenta este foarte (mica/mare). 24. 24. Zbor Zborul ul rect rectil ilin iniu iu la oriz orizon onta tala la la vite viteze ze foar foarte te mari mari nece necesi sita ta pute putere re (mare/mica). 25. In zbor constant rectiliniu rectiliniu la orizontala orizontala la viteze foarte mici necesita necesita putere (mare/mica) 26. Pentru a genera acceasi portanta portanta in zbor rectiliniu rectiliniu la orizontala orizontala la o altitudine altitudine mai mare, zburati la aceeasi ……. 27. La acelasi IAS, la la altitudini diferite, …………va fifi acelasi 28. Viteza Viteza indica indicata ta este este asocia asociata ta cu presiun presiunea ea dinami dinamica ca ½ ρV² , unde rho este densit densitate ateaa aerului aerului si V reprezi reprezinta nta viteza viteza adevarat adevarata. a. Daca Daca viteza viteza indica indicata ta ramane la fel pe masura ce densitatea aerului (rho) scade, sa zicem cu o crestere in altitudine, atunci viteza adevarata trebuie (sa creasca/sa ramana la fel/scada). 29. 29. In urca urcare re,, avan avandd acel acelas asii IAS IAS ca cel cel indi ndicat cat in cabi cabina na,, TAS-u AS-ull va (scadea/creste) treptat.

Ex. 11 Urcarea 1. In zbor rectiliniu la orizontala la viteza constanta, tractiunea este egala cu rezistenta la inaintare. Pentru o urcare constanta, tractiunea trebuie sa (depaseasca/fie egala/fie mai mica) decat rezistenta la inaintare 2. Intr-o urcare constanta, tractiunea nu ajuta doar la infrangerea rezistentei, ci de asemenea a unei parti a……………….avionului. 3.Unghiul de urcare de care este capabil avionul depinde de excesul de tractiune , mai exact canitatea de tractiune peste cea necesara pentru a echilibra ……. 4. Unghiul de urcare al aceluiasi avion cu pilotul si trei pasageri va fi mai (mare/mic) decat unghiul de urcare cand numai pilotul se afla la bord. 5.Rata de urcare se exprima in (picioare pe minut/mph/noduri/litri)

191

6.Un avion care urca 350ft/min are o rata de urcare de (20/100/700/350) fpm 7.Un avion care urca 700 ft in 2 min are o rata de urcare de (50/260/350/700) fpm. 8.Un avion care urca 200 ft in ½ min ar trebui sa urce …….pe minut 9.Un avion care urca 250 ft in 30 sec are o rata de urcare………….fpm 10. Pentru a urca 500 ft in 1 minut, rata ta de urcare trebuie sa fie …………..fpm 11.Pentru a urca 1.200 ft in 2 min, rata de urcare trebuie sa fie ………..fpm 12.Rata de urcare este afisata in cabina pe ………………. 13.Rata de urcare depinde de suplimentul de putere , mai exact o putere mai mare fata de cea necesara pentru a infrange…………. 14.Altitudinea la care performanta urcarii unui avion cade aproape de zero se cheama…... 15.Performanta urcarii la nivelul marii marii este mai (buna/putin buna) la altitudini mari. 16.Performanta urcarii intr-o zi calduroasa este mai (buna/rea) decat cea intr-o zi rece. 17.Daca avionul are o rata de urcare de 500 fpm, va urca 500 ft 1 min. Cat va urca intr-un minut daca exista vant de fata ? 18.Un avion va ajunge la o anumita altitudine in timpul minim daca urca la (cel mai bun gradient sau viteza de urcare la cel mai bun unghi/viteza de urcare cu cea mai buna rata/viteza normala de urcare) 19.Un avion se va mentine la o inaltime de siguranta fata de obstacole (cel mai bun gradient sau viteza de urcare la cel mai bun unghi/viteza de urcare cu cea mai buna rata/viteza normala de urcare) 20.Avionul se va deplasa cel mai departe orizontal fata de nivelul solului la (cel mai bun gradient sau viteza de urcare la cel mai bun unghi/viteza de urcare cu cea mai buna rata/viteza normala de urcare) 21.Daca avionul urca avand vant de fata imediat dupa decolare, unghiul sau de urcare fata de sol si obstacole va fi mai mare daca nu ar fi fost vant ? 22.Un avion care decoleaza cu vant de spate, va avea in urcare o inaltime de siguranta fata de obstacole mai mica decat daca ar fi decolat cu vant de fata ? 23.Care afirmatie descrie corect un avion intr-o urcare constanta? a) Portanta este egala cu greutatea, si tractiunea egala cu rezistenta  b) Portanta este mai mica decat greutatea, tractiunea este mai mare decat rezistenta c) Portanta este mai mica decat greutatea, si tractiunea este mai mica decat rezistenta d) Portanta este mai mare decat greutatea, si tractiunea este mai mica decat rezistenta 24.Performanta in urcare a unui avion incarcat comparata cu cea a aceluiasi avion gol este (mai buna/mai rea/la fel). 25.Performanta in urcare a unui avion setat la putere mica comparata cu cea la putere mare este (mai buna/mai rea/la fel). 26.Performanta in urcare a unui avion care zboara cu o viteza in urcare nerecomandata este (mai buna/mai rea/la fel) decat performanta la urcare cand este zburat la viteza de urcare recomandata pentru tipul dorit de urcare. 27.O urcare prelungita pe ruta se zboara cel mai bine: a) la o viteza relativ mica pentru castigarea in inaltime  b) la o viteza relativ mica pentru o racire a motorului mai buna si o vizibilitate asemenea c) la o viteza relativ mare pentru o racire a motorului mai buna 28.Distanta la decolare poate fi scurtata prin folosirea unei extensii mici a flapsului, dar 

192

odata in zbor, unghiul de urcare prin aer este (mai mare/mai mic/la fel) in comparatie cu un avion cu flaps zero. 29.Unghiul de urcare prin aer si rata de urcare a unui avion nu sunt afectate de vant.Afectata este ………..

Ex. 12 Coborarea 1. Intr Intr-o -o plana planare re,, trei trei din din cele cele patr patruu fort fortee acti action oneaz eazaa asup asupra ra avio avionu nulu lui. i. Aces Aceste teaa sunt……….. 2. Intr-o planare planare constanta constanta avionul avionul (este/nu (este/nu este) este) in echili echilibru. bru. 3. Intr-o planare planare greutatea greutatea este este echilibrat echilibrataa de ……………… ………………..si ..si de…………. de…………. 4. Intr-o Intr-o coborare coborare,, o compon component entaa a greutat greutatii ii actionea actioneaza za in direct directia ia de deplasare deplasare a zborului, opunandu-se rezistentei la inaintare si contribuind la viteza avionului. 5. Daca se mareste mareste rezist rezistenta enta la inaint inaintare, are, planarea planarea devine devine mai (abrupta (abrupta/lina /lina)) 6. Daca se adauga adauga putere, putere, coborarea coborarea devine mai (abrupta/lin (abrupta/lina) a) 7. Daca se coboara coboara flapsu flapsurile, rile, reziste rezistenta nta la inaint inaintare are devine devine mai (mare/mi (mare/mica) ca) 8. Daca flapsur flapsurile ile sunt sunt coborate, coborate, coborarea coborarea devine devine mai (abrupta/li (abrupta/lina) na) 9. Un avion avion incarcat va va plana (mai (mai departe/nu departe/nu foarte foarte departe/pe departe/pe aceeasi aceeasi distanta distanta), ), in comparatie cu situatia in care este gol. Pentru a plana pe aceeasi distanta ca atunci cand este gol, un avion incarcat va avea nevoie de o viteza mai (mare/mica) la coborare. 10. Un vant de fata fata va (scadea/mari) distanta de planare deasupra solului. 11. Un vant de coada va (scadea/mari) distanta de planare deasupra solului. 12. Daca Daca planat planatii cu o rata de coborare coborare de 500 fpm, cat timp va va lua sa coborati coborati 3.000 ft ? 13. Daca Daca aveti o rata de coborar coboraree de 500 ft, cat timp timp va va lua sa coborati coborati 3.000 3.000 ft avand un vant de fata de 20 kt ? 14. Daca se formeaza gheata pe avion, rezistenta la inaintare va (creste/scadea) 15. Rezistenta marita va face ca planarea sa fie mai (adanca/lina) 16. Formarea Formarea ghetii va face planarea mai (adanca/lina) (adanca/lina) 17. Adaugarea Adaugarea de putere va (adanci/regla) (adanci/regla) coborarea 18. Adaugand Adaugand putere, se va (mari/scadea) (mari/scadea) rata de coborare. coborare. 19. Zborul Zborul la viteza viteza mai mare mare sau mai mica decat decat cea indicata indicata pentru pentru coborare coborare va (adanci/micsora) unghiul de coborare prin aer. 20. Coborarea Coborarea flapsului intr-o planare va (adanci/micsora/n (adanci/micsora/nuu va modifica) modifica) unghiul unghiul de coborare prin aer. 21. Rata de coborare va (creste/scade/ramane la la fel) cand coborarea are loc in vant. 22. Vantul nu afecteaza coborarea dar afecteaza directia de zbor……………….. zbor……………….. 23. Greutatea Greutatea redusa nu schimba unghiul unghiul de planare, dar (creste/reduce) (creste/reduce) cea mai buna viteza de planare.

Ex. 13 Virajul 1. Forta care determina determina virajul virajul se numest numestee forta…… forta…………… ………

193

2. Pentr Pentruu ca un avion avion sa vireze, vireze, forta forta cent centri ripe peta ta este este crea creata ta prin prin incl inclin inar area ea avionului si a ………….. produsa de aripi. 3. Pil Pilotu otull inclina inclina avionul avionul prin prin folosi folosirea rea ……………. ……………. 4. Pentru Pentru a obtine obtine o compone componenta nta vertica verticala la pentru pentru a echili echilibra bra greutate greutatea, a, portanta portanta necesara la un anumit nivel pentru a vira trebuie sa fie (mai mare/mai mica/egala) decat (cu) portanta necesara in zbor rectiliniu la orizontala. 5. Pen Pentru a se crea porta rtanta necesara intr-un vir viraj la ace aceeasi viteza, ………………………..trebuie sa fie marit de catre pilot prin tragerea de mansa. 6. Cu cat este este mai abrupt abrupt virajul virajul,, cu atat …………… ……………tre trebui buiee sa fie mai mare, mare, si cu atat mai mare trebuie sa fie……………………care o produce, dar si  presiunea pe mansa catre ………………… ce trebuie executata de pilot. 7. Facto Factorul rul de inca incarc rcare are este raport raportul ul …………… …………….. produs produsaa de ………… …………… … aripilor/aeronavei. 8. Daca Daca fact factoru orull de incarca incarcare re in zbor recti rectili lini niuu la orizon orizonta tala la este este 1 (asa (asa cum trebuie sa fie), atunci factorul de incarcare in viraj va fi (mai mare/mai mic/egal) decat 1. 9. Intr Intr-u -unn vira virajj incl inclin inat at de 60º, 60º, port portan anta ta nece necesa sara ra este este dubl dublaa deca decatt in zbor  zbor  rectiliniu la orizontala. Factorul de incarcare este…………………. 10. Directia este folosita folosita de pilot pentru a ………….virajul. ………….virajul. 11. Intr-un viraj, datorita datorita necesitatii necesitatii pentru portanta marita, exista exista de asemenea asemenea …………..marita. 12. Pentru a mentine viteza intr-un viraj, viraj, pilotul trebuie sa aplice ………………. ……………….  pentru a infrange rezistenta la inaintare marita. 13. La aceeasi viteza, viteza, ……………….. ……………….. este mai mare intr-un viraj decat in zbor  rectiliniu la orizontala. 14. Intr-un Intr-un viraj, viraj, pentru pentru aceeas aceeasii viteza viteza unghiul unghiul de atac atac este este mai mare, asadar  unghiul limita va fi atins la o viteza (mai mare/mai mica/la fel) decat in zbor  rectiliniu la orizontala. 15. In viraje la orizontala exista exista tendina de (suprainclinare/inclinare (suprainclinare/inclinare in jos) 16. In virajele in urcare, exista exista o tendinta de (inclinare in sus/inclinare sus/inclinare in jos) 17. In virajele in coborare, (exista/nu (exista/nu exista) o tendinta tendinta semnificativ semnificativaa de inclinare in sus sau in jos. 18. Bila aflata aflata in partea stanga stanga inseamna ca este necesara mai multa multa presiune din   partea pilotului asupra pedalei (din stanga/din dreapta) a directiei pentru a echilibra virajul. 19. Unghiul de inclinare este este controlat de ………………………. ………………………. 20. Pozitia si inaltimea inaltimea botului avionului sunt controlate de…………… de…………… 21. Virajul este echilibrat prin mentinerea bilei in centru cu ajutorul…………………..

Ex. 14 Viteza limita

194

1. Viteza Viteza limita limita are loc la unghiur unghiurii de atac mari cand cand curentul curentul de aer dimpreju dimprejurul rul   profi profilul lului ui aerodnam aerodnamic ic nu ramane ramane liniar liniar,, se separa separa de supraf suprafata ata profilu profilului lui si devine…………….. 2. Depl Deplas asar area ea cure curent ntul ului ui de aer aer turb turbul ulen entt pert pertur urbe beaz azaa zone zonelle de pres presiu iune ne ……………… joasa atat de necesare producerii de……… 3. Scadere Scadereaa portant portantei ei unei aripi aripi peste acest acest unghi critic critic sau limit limitaa este este descrisa descrisa ca (marind/scazand) coeficientul de portanta 4. La unghiuri unghiuri de atac peste peste unghiul unghiul limita, limita, portant portantaa produsa produsa de aripa aripa este evident evident (mai mare/mai mica) 5. Peste Peste unghiul unghiul limita, limita, centrul centrul de presiun presiunee al portante portanteii diminu diminuate ate se deplas deplaseaz eazaa (inainte/inapoi) determinand ‘caderea’ botului avionului. 6. Daca Daca arip aripaa intr intraa in viteza viteza li limi mita ta,, curen curentu tull de aer turbu turbule lent nt de deas deasupr upraa cozii cozii avionului poate determina aparitia………….. 7. Unghiu Unghiull limit limitaa la o aeronav aeronavaa usoara usoara de antre antrenam nament ent poate poate fi fi un unghi unghi de atac atac de (0º/4º/16º ) 8. Viteza Viteza limi limita ta este este asoci asociata ata cu un un anumit anumit ………… ………… 9. Nota Notati ti form formul ulaa care care ingl inglob obea eaza za fact factori oriii impl implic icat atii in produ producer cerea ea de porta portant nta. a. Portanta = coef. de portanta *……………. 10. Dintre factori orii implicat cati in produ oducerea rea de porta rtanta, pilotu otul poate schimba………………..si……………… 11. Viteza Viteza limita are loc la un anumit anumit unghi si este asociat cu …………., …………., dar in zbor  rectiliniu la oriontala la o greutate data, fiecare unghi de atac este asociat cu un anumit………… 12. Portanta este o functie directa a (vitezei/vitezei²) 13. Viteza este o functie directa a (portantei/radicalului) portantei 14. ……………………..depinde de radacina patrata a portantei necesare. 15. Portanta Portanta necesara depinde depinde de ……….si/sau ……….si/sau de 16. Daca greutatea greutatea este mai mica, portanta portanta necesara este mai (mare/mica) (mare/mica) si viteza viteza limita in zbor rectiliniu la orizontala este mai (mare/mica) 17. Daca Daca greutat greutatea ea unui unui avion avion s-a marit marit in zbor, zbor, sa zicem prin formarea formarea de gheata gheata,, viteza sa limita va (creste/scade). 18. Daca Daca portant portantaa necesar necesaraa de la aripi aripi se marest marestee datori datorita ta pilotu pilotului lui care inclin inclinaa avionul si trage de mansa pentru a mentine altitudinea, atunci viteza limita comparata cu cea in zbor rectiliniu la orizontala va (creste/scadea/ramane la fel) 19. 19. Intr Intr-u -unn vira virajj incl inclin inat at la o inal inalti time me cons consta tant nta, a, fact factor orul ul de inca incarc rcar aree este este (marit/scazut/egal cu 1) 20. Cu cat virajul este mai adanc cu atat factorul de incarcare este mai (mare/mic) 21. Cu cat virajul este mai adanc, cu atat atat viteza limita este mai mai (mica/mare) 22. Vite Viteza za li limi mita ta (cres (creste te/d /des escre crest ste/ e/ram raman anee la fel) fel) cu o cres creste tere re a unghi unghiul ului ui de inclinare. 23. 23. Reve Reveni nire reaa dint dintrr-oo plon plonja jare re rapi rapida da si adan adanca ca,, fact factor orul ul de inca incarc rcar aree se (mareste/scade/ramane la 1 ca in zbor rectiliniu la oriontala) 24. Revenirea dintr-o plonjare rapida si adanca, viteza limita se (mareste/scade/ramane la 1 ca in zbor rectiliniu la oriontala) 25. Daca unghiul de inclinare inclinare este de 30º, folosind graficele graficele din curs, aflati cresterea vitezei limita in zbor rectiliniu la orizontala.

195

26. Intr-un viraj viraj abrupt de 60º, viteza limita limita va fi cu …………% mai mare decat cea in zbor rectiliniu la orizontala 27. Fol Folosi osind nd grafic graficul ul ‘fact ‘factorul orul-g’ -g’ din Fig Fig.. 14-6, 14-6, ce procent procentaj aj de crester cresteree al viteze vitezeii limita preconizati daca ieseati dintr-un viraj si experimentati o forta de 4g ? 28. Viteza Viteza limita limita variaza variaza cu radacin radacinaa patrat patrataa a ………… ………… necesa necesare re a fi produsa produsa de aripi 29. La greut greutat atii mai mai mari mari,, arip aripil ilee trebu trebuie ie sa produ produca ca porta portant ntaa (mai (mai mult multa/ a/ma maii  putina/aceeasi) 30. La greut greutat atii mai mai mari mari,, vite viteza za li limi mita tain in zbor zbor recti rectili lini niuu la oriz orizon onta tala la este este (mai (mai mare/mai mica/la fel) 31. Viteza limita are loc la un/o………..critic(a) un/o………..critic(a) pentru o suprafata portanta 32. Portanta Portanta este o functie functie a unghiului de atac si vitezei indicate . Daca avionul zboara la altitudini diferite, necesarul de portanta in zbor rectiliniu la orizontala la aceeasi greutate ramane la fel. Asadar la unghiul limita de atac viteza indicate va fi (la fel/mai mare/mai mica) la toate altitudinile. 33. IAS – ul limita (variaza/nu variaza) odata cu altitudinea 34. Daca Daca avio avionu null se aprop apropie ie de unghi unghiul ul limi limita ta avand avand pute putere re mare mare a moto motorul rului ui,, curentul curentul de aer ce se deplaseaza deplaseaza catre inapoi adauga o energie cinetica curentului curentului de aer si separarii iar viteza limita este intaziata. Viteza limita avand o putere mare a motorului este (mai mica/mai mare/la fel) decat viteza limita fara o putere mare a motorului. 35. Este de preferat preferat ca o aripa sa fie creata in asa fel incat ajunge ajunge la viteza limita limita mai intai la (varful aripii/baza aripii/bordul de fuga) 36. Umflatura Umflatura aripii din forma aripii (cauzeaza/nu (cauzeaza/nu cauzeaza) atingerea vitezei limita limita  pe intrados mai intai. 37. Este de preferat atingerea atingerea vitezei limita spre spre intradosul aripii deoarece : a) trimit trimitee aer turbul turbulent ent deasupra deasupra stabil stabiliza izator torului ului care determ determina ina bataia bataia comenzil comenzilor  or  care actioneaza ca un avertisment pentru pilot inainte ca toata aripa sa intre in limita   b) b) tendi tendint ntaa avio avionu nulu luii sa se incl inclin inee este este mai mai mica mica daca daca o aripa aripa ajun ajunge ge in limit limitaa inaintea celeilalte. c) eleroanele eleroanele pot pot sa nu-si piarda eficacitate eficacitateaa prea devreme d) toat toatee cel celee de mai mai sus sus 38. Flapsurile (diminueaza/cresc) viteza viteza limita. 39. Viteza Viteza limita indicata indicata atunci cand se zboara cu vant de fata este (mai mare/mai mica/la fel) decat IAS-ul limita cand zburati cu vant de spate. 40. Daca Daca avio avionu null zboar zboaraa la un unghi unghi de atac atac mare mare aproa aproape pe de limi limita ta iar iar o aripa aripa coboara, atunci: a) aripa care care coboara va avea avea un unghi de atac mai mai mic si o posibi posibilitat litatee mai mare de a intra in limita  b) aripa care care coboara va avea avea un unghi de atac atac mai mare si si o posibilita posibilitate te mai mare de a intra in limita. c) aripa care care coboara va va avea un unghi unghi de atac atac mai mare mare si o posibil posibilitate itate mai mai mica de de a intra in limita. d) aripa care care coboara va avea avea un unghi de atac atac mai mic mic si o posibilit posibilitate ate mai mica mica de a intra in limita.

196

41. Incer Incerca carea rea de a ridi ridica ca o arip aripaa care care cobo coboara ara cu elero eleronu null aproa aproape pe de limi limita ta la anumite avioane poate: a) intra in in limita limita aripa coborata coborata prin marirea marirea unghiului unghiului de atac atac peste peste unghiul limit limitaa  b) intra intra in li limit mitaa aripa aflata aflata mai sus prin marirea marirea unghiulu unghiuluii de atac atac peste unghiul unghiul limita c) intra in in limita limita aripa aripa aflata aflata mai sus prin scaderea scaderea unghiulu unghiuluii de atac atac 42. 42. In tim impu pull intra ntrari riii intrntr-oo vri vrie, ungh unghiiul de atac atac al ari aripii pii care care cobo coboar araa (creste/descreste) si cel al aripii care urca (creste/descreste).

PRINCIPIILE ZBORULUI Raspunsuri 1 Fortele care actioneaza supra unui avion 1. 2. 3. 4. 5. 6.

greutatea portanta trac ractiunea unea rezi rezist sten enta ta la la inai inaint ntar aree port portan anta ta,, tract tractiu iunea nea mai mare

Raspunsuri 2 Greutatea 1. cent centru ru de gra gravi vita tati tiee 2. incarcarea incarcarea aripii aripii = greutate greutateaa avionului avionului/supr /suprafata afata aripii aripii 3. 15 lb/ft²

Raspunsuri 3 Portanta profilului aerodinamic 1. portanta 2. star startu tull de sepa separat ratie ie 3. un cure curent nt li lini niar  ar  4. turbulent 5. Bernoulli 6. in toa toate te dir direc ecti tiil ilee 7. dato datori rita ta mis misca cari riii 8. constanta 9. stat static ic+d +din inam amic ic 10. scad scadee 11. cres creste te 12. scad scadee 13. scad scadee 14. cres creste te 15. scad scadee 197

16. umflatura umflatura (camber) (camber) 17. lini liniaa umflaturii umflaturii de mijloc mijloc 18. lini liniaa de anvergura anvergura 19. anvergu anvergura ra 20. grosime grosime 21. scad scadee 22. mai mica mica 23. portant portantaa 24. rezist rezistent entaa 25. reactie reactie totala, totala, portanta, rezistenta rezistenta la inaintare 26. unghi unghi de atac atac 27. scade, scade, portanta portanta 28. cres creste te 29. scad scadee 30. centrul centrul de presiune presiune 31. se deplaseaza deplaseaza catre catre inainte inainte 32. catre catre inapoi inapoi 33. forma aripii, aripii, unghiul de atac, densitatea densitatea aerului (rho), viteza viteza curentului curentului de aer, suprafata aripii (S) 34. abilit abilitate ateaa 35. coeficientu coeficientull de portanta portanta 36. presiunea presiunea dinamica dinamica 37. L = coef. coef. de portanta portanta x ½ rho rho V² x S 38. unghi unghi de atac atac 39. cres creste te 40. scad scadea ea 41. 41. se va 42. 42. zero zero 43. 43. (c) (c) 44. cres creste te 45. 90 46. unghi unghi de atac atac 47. cres creste te 48. 48. (a) (a)

Raspunsuri 4 Rezistenta la inaintare 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

se opune paralel tractiune tractiune paralel, directie opusa indusa, parazita frec frecar area ea supra upraffetel etelor or,, rezi rezist sten enta ta de form orma, rezi rezisstent tentaa de de int interf erferen erenta ta frecarea suprafetelor  

198

9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 32. 33. 34. 35. 36. 37.

frecarea suprafetelor   creste se separa, turbulent intarziata rezistenta de forma reistenta de interferenta creste rezistenta indusa mica intrados, vortexuri exterior spre varful aripii interior spre baza aripii vortexuri m ar i m ar i reduse mici ( a) mare, a umflaturii mare, scurta varful mici m ar i la o vit vitez ezaa la la car caree rez rezis iste tent ntaa par paraz aziita si rezi rezist sten entta ind indus usaa sun suntt ega egale le tractiune rezistenta indusa, mare rezistenta pa parazita, ma mare ( c) ( a)

Raspunsuri 5 Raportul Portanta/Rezistenta 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

12:1 rezi rezist sten enta ta ind indus usaa para parazi zite te,, 6: 6:1 15:1 efficient minima minima (d)

Raspunsuri 6 Tractiunea de la elice 1. tractiune

199

2. prof profil il aer aerod odin inam amic ic 3. ungh unghiiul pal palei 4. curbata 5. butuc 6 . var f   7. varf varful ul eli elicii cii 8. tractiune 9. turaj uraj,, vi viteza eza 10. 10. mic mic 11. 12. 13. 14. 15. 16.

m ar e putere se incline laterala (yaw), directiei stanga, stanga ( a) (b)

Raspunsuri 7 Stabilitatea 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 . 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 . 24 .

jos sus in jos stabilizator orizontal (b) va f ar a longitudinala, glisare laterala, inclinare normala, miscare laterala stabilizator orizontal mult inainte fata in spatele, descendenta (b) mare, vertical unghi diedru mic ‘alunece’ lateral, miscarea laterala glisarea glisarea si miscarea laterala in fata in spatele nu este

Raspunsuri 8 Comenzile aeronavei

200

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

profundor  laterale jos in sus (d) cobori eleroane long longit itud udin inal alee

stanga cobori urca mare mare directia opusa miscarea laterala contrara eleroane diferentiate, eleroane de tip Frise mai mare mai mic, mica directie normala cresterea, glisarea urce glisare (b) mareste mai creste  profundor, directie adevarat (d) trimer profundor  trimere mare va (a)  poate, lateral (a) (a) (b) (b)

Raspunsuri 9 Flapsurile mari

201

mica scade mai mica rezistenta la inaintare  portanta, rezistenta la inaintare mic mai abrupta  jos mici  buna, joase scurteaza mici, scurta (a) (b) scadea intarsia adevarat

Raspunsuri 10 Rectliniu si orizontala este portanta, rezistenta la inaintare, greutate si tractiune este este egala (b) L = coef. de portanta x ½ rho V² x S viteza indicata unghiul de atac unghiului de atac, IAS, scada 10. 10. redus redus marit mari mici mici in sus  portanta scazuta mica mic tractiune tractiune mare mare mare mare

202

viteza indicate unghi de atac sa creasca creste

Raspunsuri 11 Urcarea 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

depaseasca greutatea rezistenta la inaintare mic ft/min 350 fpm 350 fpm 400 fpm 500 fpm 10. 500 500 fpm fpm 11. 600 600 fpm fpm 12. indicatorul indicatorul vitezei vitezei pe verticala verticala 13. rezistenta rezistenta la inainta inaintare re 14. plaf plafon on 15. 15. buna buna 16. 16. rea rea 17. 500 500 ftft 18. viteza viteza de urcare cu cea mai mai buna rata 19. cel mai mai bun gradien gradientt 20. viteza viteza de croaziera croaziera in urcare urcare 21. da 22. da 23. 23. (b) (b) 24. mai mai rea rea 25. mai mai rea rea 26. mai mai rea rea 27. 27. (c) (c) 28. mai mai mic mic 29. directia directia de zbor fata fata de sol sol

Raspunsuri 12 Coborarea 1.

por portanta, rez rezistenta nta la inaintare

203

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

este portanta si rezistenta a d e v ar a t abrupta lina mar e abrupta pe ac aceeasi distanta, ma mare 10. scad scadea ea 11. 11. mari mari 12. 12. 6 min min 13. 13. 6 min min 14. cres creste te 15. adan adanca ca 16. adan adanca ca 17. regl reglaa 18. scad scadea ea 19. adan adanci ci 20. adan adanci ci 21. ramane ramane la la fel 22. deasupra deasupra solului solului 23. reduc reducee

Raspunsuri 13 Virajul 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

centripeta portanta eleroanelor   ma i mar e unghi de atac portanta, unghi de atac, inapoi portanta/greutate ma i mar e 2 10. echili echilibra bra 11. rezistenta rezistenta la inainta inaintare re 12. pute putere re 13. unghi unghi de atac atac 14. mai mare mare 15. suprainclin suprainclinare are 16. suprainclin suprainclinare are 17. nu exista exista 18. stan stanga ga 19. eleroan eleroanee 20. profundo profundoare are

204

21. direct directie ie

Raspunsuri 14 Viteza limita 1. turbulent 2. statica, po portanta 3. scazand 4. mai mica 5. inapoi 6. “batai’ comenzilor   7. 1 6º 8. unghi de atac 9. L = coef. de de portanta x ½ rho V² x S 10. unghi de atac, atac, viteza viteza indicata indicata 11. unghi de atac, atac, viteza viteza indicata indicata 12. Viteza Viteza²² 13. radacina radacina patrata din din portanta portanta 14. viteza viteza limit limitaa 15. greutate, greutate, factor de incarcare incarcare 16. mica, mica, mica mica 17. 17. crest crestee 18. 18. crest crestee 19. 19. mari maritt 20. 20. mare mare 21. 21. crest crestee 22. 22. crest crestee 23. mareste mareste 24. mareste mareste 25. 7% 26. 26. 41% 41% 27. 100%, mai exact viteza viteza limita limita se dubleaza 28. portant portantaa 29. mai multa multa 30. mai mare mare 31. 31. unghi unghi 32. 32. la fel fel 33. nu vari variaza aza 34. mai mica mica 35. baza arip aripii ii 36. cauzeaza cauzeaza 37. 37. (d) (d) 38. diminu diminueaza eaza 39. 39. la fel fel 40. 40. (b) (b) 41. 41. (a) (a)

205

42. creste, creste, descres descreste te

206