Aerodinamika i mehanika leta
Dr.sc. Zlatko Rendulić
SADRŽAJ
Predgovor
Glava I. OPĆE DEFINICIJE I NEWTONOVI ZAKONI GIBANJA
1.1. Opce definicije i mjerne jedinice
1.2. Newtonovi zakoni gibanja
1.3. Pitanja i odgovori
Glava II. MEĐUNARODNA STANDARD ATMOSFERA
2.1. Fizikalne osobine zraka
2.2. Međunarodna standard atmosfera (ISA)
2.3. Pitanja i odgovori
Glava III. OSNOVNI ZAKONI STRUJANJA
3.1. Srujnice i strujna cijev
3.2. Jednadžba kontinuiteta
3.3 Jednadžba Bernoullia
3.4. Pitot cijev-zaustavna točka (stagnation point)
3.5. Venturi cijev
3.6. Određivanje brzine leta pomoću Pitot cijevi
3.7. Definicije brzina leta
3.8. Pogreške i korekcije brzinomjera
3.9. Viskoznost zraka
3.10 . Brzina zvuka
3.11 . Dvodimenzionalno i trodimenzionalno strujanje
3.12 . Pitanja i odgovori
Glava IV. PODZVUČNO DVODIMENZIONALNO STRUJANJE ZNAČAJKE AEROPROFILA
4.1. Strujni spektar oko aeroprofila-uzgon i otpor
4.2. Aerodinamički moment propinjanja i obrušavanja
4.3. Promjena položaja centra tlaka
4.4. Pojam aerodinamičkog centra aeroprofila
4.5. Oblici i geometrijske definicije aeroprofila
4.6. Koeficijenti aerodinamičkih sila u dvodimenzionalnom strujanju
4.7. Osnovna jednadžba uzgona-koeficijent uzgona
4.8. Krivulja koeficijenta uzgona u funkciji napadnog kuta
4.9. Otpor aeroprofila
4.10. Odnos uzgon/otpor (Rz/Rx)
4.11. Polara aviona
4.12. Pitanja i odgovori
Glava V. TRODIMENZIONALNO STRUJANJE OKO ZRAKOPLOVA
5.1. Geometrijske značajke krila
5.2. Vrtlozi na krajevima krila
5.3. Inducirano vertikalno strujanje (Downwash)
5.4. Inducirane brzine i inducirani otpor
5.5. Turbulencija i vertikalni udari zračne stuje izazvani slobodnim vrtlozima velikih zrakoplova
5.6. Sažetak o slobodnim vrtlozima
5.7. Inducirani otpor krila
5.8. Utjecaj oblika krila na inducirani otpor
5.9. Načini smanjivanja induciranog otpora
5.10. Pitanja i odgovori
Glava VI. UKUPNI OTPOR ZRAKOPLOVA-POTREBNI POTISAK ZA HORIZONTALNI LET
6.1. Kategorije otpora zrakoplova
6.2. Analitički prikaz parazitnog, induciranog i ukupnog otpora u funkciji brzine
6.3. Promjena ukupnog otpora (potrebnog potiska) s visinom
6.4. Utjecaj mase zrakoplova na ukupni otpor
6.5. Utjecaj konfiguracije zrakoplova na ukupni otpor zrakoplova
6.6. Pojam stabilnosti brzine
6.7. Sumarno o otporu u trodimenzionalnom strujanju
6.8. Utjecaj blizine zemlje (the Ground Effect)
6.9. Pitanja i odgovori
Glava VII. GRANIČNI SLOJ
7.1. Granični sloj u realnom (viskoznom) fluidu
7.2. Reynoldsov broj (Re)
7.3. Razvijanje graničnog sloja i područje pretvorbe (transition region)
7.4. Utjecaj gradijenta tlaka na granični sloj, odvajanje graničnog sloja
7.5. Kompromis: laminarni ili turbulentni granični sloj, točka odvajanja i ukupni otpor
7.6. Utjecaj hrapavosti površine na otpor površinskog trenja
7.7. Utjecaj Reynoldsovog broja na dijagram Cz-alpha i Cz-Cx
7.8. Kontrola (upravljanje) graničnim slojem
7.9. Pitanja i odgovori
Glava VIII. PREVUČENI LET (STALLING)
8.1. Uvod
8.2. Nastanka sloma uzgona
8.3. Izlazak iz prevučenog leta
8.4. Ponašanje zrakoplova u prevučenom položaju i korištenje sustava upravljanja (komandi leta)
8.5. Prepoznavanje prevučenog leta
8.6. Brzina prevučenog leta (Stall Speed)
8.7. Upozorenje o prevučenom letu (Stall Warning)
8.8. Uređaji za upozorenje o prevučenom letu (Stall Warning Devices)
8.9. Zahtjevi za zadovoljavajuće ponašan zrakoplova u prevučenom letu
8.10. Karakteristike krila u prevučenom letu
8.11. Strjelasto i delta krilo u prevučenom letu
8.12. Uređaji za poboljšanje karakteristika prevučenog leta strjelastog krila
8.13. Pojam dubokog prevučenog leta (Deep Stall-Super Stall)
8.14. Čimbenici koji utječu na minimalnu brzinu prevučenog leta-Vs (stall speed)
8.15. Prevučeni let i izvlačenje iz njega u konfiguraciji canard
8.16. Posebni učinci u prevučenom letu
8.17. Oscilacije buffeting pri velikim brzinama, odvajanje strujnica od udarnog vala (Shock Stall)
8.18. Sumarno o prevučenom letu (stall)
8.19. Čimbenici koji utječu na Vs (stall speed)
8.20. Pitanja i odgovori
Glava IX. KOVIT
9.1. Autorotacija krila
9.2. Nastanak kovita
9.3. Vrste (modovi) kovita
9.4. Faze kovita
9.5. Važne osobine kovita
9.6. Utjecaj raspodjele masa na kovit
9.7. Vađenje iz kovita
9.8. Zaključak o kovitu kao stalni podsjetnik za pilote
9.9. Pitanja i odgovori
Glava X. UREĐAJI ZA POVEĆANJE UZGONA
10.1. Proturječni zahtjevi u projektiranju krila zrakoplova
10.2. Namjena uređaja za povećanje uzgona
10.3. Zakrilca-tipovi i aerodinamičke karakteristike
10.4. Pretkrilca-tipovi i aerodinamičke značajke
10.5. Prednje krilce (Leading edge Flap)
10.6. Krugerovo pretkrilce (Kruger flap)
10.7. Povećanje uzgona kombinacijom pretkrilaca i zakrilaca
10.8. Redosljed u operaciji ispuštanja zakrilaca i pretkrilaca
10.9. Nesimetričnost u radu uređaja za povećanje uzgona
10.10. Sustav popuštanja sile na zakrilcima
10.11. Izbor postavljanja zakrilaca za uzlijetanje i slijetanje
10.12. Povećanje uzgona hibridnim krilom
10.13. Pitanja i odgovori
Glava XI. POSEBNE OKOLNOSTI KONTAMINACIJE STRUKTURE ZRAKOPLOVA
11.1. Pojam aerodinamičke čistoće zrakoplova
11.2. Tipovi kontaminacije
11.3. Utjecaj inja i leda
11.4. Utjecaj na instrumente
11.5. Utjecaj na komande leta
11.6. Kontaminacija vodom
11.7. Utjecaj starenja zrakoplova uz deformaciju njegovih dijelova
11.8. Pitanja i odgovori
Glava XII. KROZZVUČNA (TRANSONIČNA) AERODINAMIKA
12.1. Zrak kao stlačivi (kompresibilni) fluid
12.2. Brzina zvuka
12.3. Machov broj
12.4. Promjena Machovog broja u penjanju sa stalnom indiciranom brzinom IAS
12.5. Promjena TAS s visinom pri konstantnom Machovom broju12-5
12.6. Machmetar
12.7. Machov val
12.8. Podjela strujanja prema Machovom broju
12.9. Okomiti (normalni) udarni val
12.10. Kosi udarni val (Oblique shock wave)
12.11. Zaključak o udarnim valovima
12.12. Promjena koeficijenta uzgona i otpora u transsoničnom području Machovih brojeva
12.13. Raspodjela tlaka u transsoničnom području
12.14. Učinci širenja udarnog vala na uzgon, otpor i moment
12.15. Utjecaj udarnih valova na promjenu centra tlaka aeroprofila
12.16. Utjecaj udarnih valova na komandne površine
12.17. Zujanje upravljačkih površina (control buzz)
12.18. Vibracije buffeting (Buffet)
12.19. Stješnjavanje granice leta na velikim visinama između Vmin (stall speed) i MMD-Coffin corner
12.20. Određivanje sigurnog područja prije pojave buffeting oscilacija
12.21. Postupci smanjenja utjecaja stalačivosti
12.22. Pravilo površina (Area Rule)
12.23. Uravnoteženje pri visokim vrijednostima Machovog broja (Mach trim)
12.24. Aeroprofili za podzvučne i okozvučne brzine
12.25. Superkritični aeroprofili modernih putničkih zrakoplova
12.26. Neki projekti budućeg Sonic Cruisera
12.27. Aerodinamičko zagrijavanje
12.28. Pitanja i odgovori
Glava XIII. NADZVUČNA (SUPERSONIČNA) AERODINAMIKA
13.1. Kosi udarni valovi (Oblique shock waves)
13.2. Ekspanzijski valovi (Expansion waves)
13.3. Krilo u dvodimenzinalnom nadzvučnom strujanju
13.4. Raspodjela tlaka po dužini tetive u podzvučnom i nadzvučnom strujanju
13.5. Krilo konačnog raspona u nadzvučnom strujanju
13.6. Delta krilo u nadzvučnom strujanju
13.7. Otkloni kontrolnih površina u nadzvučnom strujanju
13.8. Sumarno o nadzvučnom strujanju
13.9. Nadzvučni putnički avioni-dosadašnja ostvarenja i perspektive razvoja
13.10. Pitanja i odgovori
Glava XIV. STABILNOST I UPRAVLJIVOST
14.1. Referentni sustav osi zrakoplova
14.2. Pojam stabilnosti zrakoplova
14.3. Statička stabilnost
14.4. Uzdužna statička stabilnost
14.5. Trimanje i upravljivost
14.6. Grafički prikaz uzdužne statičke stabilnosti
14.7. Utjecaj pojednih komponenti zrakoplova na uzdužnu stabilnost
14.8. Određivanje stabilnosti preko sila upravljanja zrakoplova
14.9. Uzdužna statička stabilnost u manevru
14.10. Sila na palici po n
14.11. Sumarno o statičkoj stabilnosti u manevru
14.12. Krojenje sila na uzdužnoj komandi leta
14.13. Uzdužna upravljivost
14.14. Dinamička stabilnost
14.15. Uzdužna dinamička stabilnost
14.16. Sumiranje ključnih postavki uzdužne stabilnosti
14.17. Poprečno-smjerna stabilnost i upravljivost
14.18. Statička stabilnost i upravljivost po pravcu (Directional stability and Control)
14.19. Doprinosi pojedinih komponenti zrakoplova statičkoj stabilnosti
14.20. Utjecaj hibridnog krila na statičku stabilnost po pravcu
14.21. Poprečna (lateralna) stabilnost i upravljivost
14.22. Statička poprečna stabilnost
14.23. Doprinosi pojedinih komponenti zrakoplova poprečnoj (lateralnoj) stabilnosti
14.24. Poprečno-smjerna dinamička stabilnost
14.24. Sumiranje ključnih postavki poprečno-smjerne stabilnosti i upravljivosti
Glava XV. ORGANI UPRAVLJANJA AVIONOM (CONTROLS)
15.1. Uvod
15.2. Spoileri (Spoilers)
15.3. Šarnirni momenti (Hinge moments)
15.4. Tabovi (Tabs)
15.5. Komande leta potpomognute hidrauličkim sustavom (Power Assisted Flying Controls)
15.6. Uravnoteženje masom (Mass ballance)
15.7. Uzdužno upravljanje
15.8. Poprečno upravljanje
15.9. Unutarnja krilca
15.10. Flaperoni
15.11. Spoileri
15.12. Upravljanje po pravcu
15.13. Sekundarni efekti pri upravljanju
15.14. Trimanje
15.15. Pitanja i odgovori
Glava XVI. AEROELASTIČNE POJAVE - FLUTTER I REVERS KRILACA
16.1. Aeroelastičnost i aeroelastično sprezanje (Aeroelasticity - Aeroelastic Coupling)
16.2. Načini pomicanja divergencije u flutteru na većim brzinama
16.3. Flutter upravljačkih površina
16.4. Revers krilaca
16.5. Pitanja i odgovori
Glava XVII. ANVELOPE OPTEREĆENJA I OPERATIVNA OGRANIČENJA U LETU
17.1. Kategorije opterećenja zrakoplova u letu
17.2. Manevarska anvelopa
17.3. Opterećenja od vertikalnog udara zračne struje (Gust Load)
17.4. Ograničenja brzine zbog podvozja
17.5. Granice brzine za zakrilca
17.6. Nova otkrića o "gust" opterećenju na velikim visinama
17.7. Pitanja i odgovori
Glava XVIII. PROPELERI
18.1 Uvod
18.2. Osnovne geometrijske veličine i definicije
18.3. Propeler fiksnog koraka (Fixed pitch propeller)
18.4. Propeleri s promjenjivim korakom (Pitch propeller)
18.5. Apsorpcija snage motora
18.6. Momenti i sile koje stvara propeler
18.7. Nesimetrični (spiralni) efekt strujanja iza propelera
18.8. Nesimetrični efekt kraka propelera
18.9. Utjecaj atmosferskih uvjeta
18.10. Buka propelera (Propeller noise)
18.11. Propeleri putničkih zrakoplova većih brzina - propeler ventilatori
18.12. Pitanja i odgovori
Glava XIX. MEHANIKA LETA
19.1. Uvod
19.2. Pravocrtni horizontalni stacionarni let
19.3. Uravnoteženje horizontalnim repom i kormilom visine
19.4. Stacionarno penjanje
19.5. Spuštanjem s vučnom silom motora
19.6. Planiranje
19.7. Zaokreti
19.8. Pitanja i odgovori
Glava XX. LET S NESIMETRIČNOM VUČNOM SILOM
20.1. Uvod
20.2. Moment skretanja
20.3. Kritični motor
20.4. Uravnoteženje momenta skretanja i sila
20.5. Momenti valjanja i skretanja zbog nesimetrične vučne sile
20.6. Minimalne brzine upravljanja zrakoplovom
20.7. Performanse nakon otkaza jednog motora
20.8. Pitanja i odgovori
Glava XXI. NAGLI UDARI VJETRA (WINDSHEAR)
20.1. Uvod
20.2. Horizontalni udari vjetra na zemlji
20.3. Udar vertikalnog nisponog strujanja (Microburst)
20.4. Utjecaj windshear efekta
20.5. Uobičajeni način povratka u u normalno stanje iz windshear efekta
20.6. Signalizacija windshear pojave
20.7. Zaključci
20.8. Pitanja i odgovori
PRILOZI
P-1. Oznake
P-2. Oznake grčkim slovima
P-3. Definicije i oznake karakterističnih brzina (Prema JAR-1 Definitions and Abbreviations)
P-4. Neke definicije na engleskom jeziku
