Ects: 6
Predavanja: 3
Vježbi: 2
Cilj predmeta:
Stjecanje temeljnih znanja iz aerodinamike zrakoplova o mehanici leta neophodnih za osposobljavanje za rad u području eksploatacije i održavanja.
Sadržaj predmeta:
Temeljne postavke aerodinamike: jednadžbe stanja, očuvanja mase i količine gibanja, prvi zakon termodinamike, jednadžba izentropskog strujanja, energetska jednadžba, brzina zvuka, izentropsko strujanje, nadzvučno strujanje, mlaznice. Otpor trenja: laminarni, turbulentni i miješani granični sloj. Tanki profili pod malim napadnim kutom: geometrija, aerodinamički koeficijenti, nestlačivo optjecanje, nesimetrični profili, baza podataka o profilima, utjecaj stlačivosti, princip superpozicije, kritičan Ma, superkritični profili. Nadzvučno optjecanje: Machov konus, aerodinamički koeficijenti ploče. Konačno krilo: geometrija, utjecaj krajeva, uzgon, inducirani otpor, zakrilca i pretkrilca, upravljačke površine. Tijelo. Statička stabilnost: uzgon zrakoplova, moment propinjanja zrakoplova, ravnotežni let, statička stabilnost, neutralna točka, granice središta mase, zglobni moment, utjecaj slobodnog kormila visine na neutralnu točku, sila na palici. Horizontalnim let: režim leta, potreba sila (snaga), raspoloživa sila (snaga), ovojnice, dolet (elisni i mlazni pogon), trajanje leta (elisni i mlazni pogon). Penjanje: BRC i BAC, vrijeme i potrošnja u penjanju. Spuštanje: dolet i kut. Horizontalni zaokret: polumjer, kutna brzina, opterećenje. Vertikalni zaokret: polumjer, kutna brzina opterećenje. Polijetanje i slijetanje: tehnika polijetanja, duljina zalijetanja, duljina polijetanja, opis slijetanja, spuštanje, kočenje. Ukupna energija: energetska visina, specifična snaga zrakoplova, područje uporabe zrakoplova. Ispitivanje zrakoplova: točnost mjerenja, pripreme i izvješća mjerenja, mjerenja sa zemlje (teodolitska i radarska), mjerenja na letjelici (brzine, kuta, temperature). Eksperimentalno određivanje polare, BRC, sloma uzgona. Ispitivanje polijetanja i slijetanja.
Kompetencije:
Usvojena temeljna znanja iz aerodinamike i mehanike leta primjenjiva u području održavanja zrakoplova. Osposobljenost za rad na planiranju letova u odjelu \\\\”performanse\\\\” zrakoplovne kompanije.
Ishodi učenja:
Po završetku studija student treba: 1. Opći pojmovi aerodinamike 1.1 razlikovati nestlačivo od stlačivog optjecanja 1.2 znati služiti se jednadžbom stanja, jednadžbom o očuvanju mase i jednadžbom količine gibanja i to Bernoulijevom jednadžbom za nestlačivo optjecanje a za stlačivo diferencijalnom Eulerovom jednadžbom ili u konačnom obliku sa Saint Venanovom jednadžbom. 1.3 poznavati rad pitot cijevi u uvjetima nestlačivog optjecanja. 1.4 znati određivati parametre izentropskog optjecanja (specifične topline, brzina zvuka) te znati određivati promjene temperature, tlaka i gustoće tijekom izentropskog optjecanja. Kao primjer treba ovladati mlaznicama. 1.5 poznavati uzrok i vrste udarnih valova 1.6 znati izračunati koeficijent trenja i debljinu laminarnog, turbulentnog i mješanog graničnog sloja 1.7 znati uzroke odvajanja graničnog sloja i kako se ono sprječava. 2. Profili 2.1 poznavati geometrijske značajke simetričnog i nesimetričnog profila te znati ih određivati prema nomenklaturi. Znati raspored tlaka na gornjaci i donjaci profila. 2.2 znati utjecaj stlačivosti na koeficijent tlaka i na aerodinamičke koeficijente (Prandtl – Flauertov zakon). 2.3 razumjeti pojavu transoničnog optjecanja te znati određivati kritičan Machov broj. 2.4 znati što je superkritičan profil, čemu služi i na kom principu on radi. 2.5 poznavati supersonične profile i koje su bitne razlike između subsoničnih i superssoničnih profila. 2.6 znati se služiti principom superpozicije profila. 3. Krila 3.1 znati terminologiju dijelova krila (trapezno i eliptično krilo) 3.2 razumjeti fizičku sliku optjecanja krila (glavni vrtlog i vrtložne niti – vrtložna plahta) posebno utjecaj krajeva krila. 3.3 poznavati koeficijente nultog otpora, induciranog otpora i uzgona strelastog krila u subosonici (polara krila). 3.4 znati raspored tlaka na pravokutnom krilu u supersonici, te utjecaj strele napadnog ruba na taj raspored tlaka. 3.5 razlikovati delta krilo u supersonici s subsoničnim i supersoničnim napadnim rubom te raspored tlaka u oba slučaja. 3.6 znati primijeniti princip superpozicije na delta krilo u supersoničnom optjecanju 3.7 znati što su zakrilca i predkrilca, čemu služe i na kom principu rade 3.8 treba znati koje upravljačke površine postoje na zrakoplovu i kako one propinju, skreću i naginju zrakoplov. 4. Tijelo 4.1 znati kakav je optimalan oblik tijela u subsonici i u supersonici i koje su aerpdinamičke karakteristike tijela. 5. Elisa 5.1 znati geometrijske karakteristike elise (helikoidna površina, geometrijski korak elise, aerodinamički korak elise te što je koeficijent napredovanja elise) 5.2 znati što je relativna brzina, što je brzina napredovanja, što je inducirana brzina te što je brzina optjecanja u presjeku elise. 5.3 znati što je kut uvijanja kraka elise, što je optimalni kut uvijanja i kako se on mijenja ovisno o brzini leta. 5.4 znati kako se stvara pogonska sila elise, a kako otporni moment elise te što je koeficijent učinkovitosti elise. 6. Aerodinamika zrakoplova 6.1 znati koje su komponente sile uzgona zrakoplova i što je “downwash” i kakvog je oblika aerodinamički koeficijent sile uzgona zrakoplova 6.2 znati koje su komponente momenta propinjanja zrakoplova i kakvog je oblika aerodinamički koeficijent momenta propinjanja. 6.3 znati koje su komponente otpora zrakoplova i kakvog je oblika aerodinamički koeficijent otpora zrakoplova. 7. Horizontalni let, penjanje i spuštanje zrakoplova 7.1 znati što je ravnotežni let zrakoplova i kako se određuje otklon kormila zrakoplova u ravnotežnom letu. 7.2 znati koji su uvjeti statičke stabilnosti zrakoplova, što je neutralna točka te što je upravljivost zrakoplova. 7.3 znati jednadžbe ravnotežnog leta u vertikalnoj ravnini. 7.4 znati što su to režimi horizontalnog leta. 7.5 znati što je potrebna snaga (sila) a što raspoloživa za slučja elisnog (mlaznog) 7.6 znati što je ovojnica horizontalnog leta. 7.7 znati što su optimalni režimi leta i koliko ih ima. 7.8 znati što je BAC i BRC i kao se određuje BAC a kako BRC. 7.9 znati kako se određuje vrijeme penjanja te potrošnja tijekom penjanja. 7.10 znati kako se određuje najveći dolet pri spuštanju bez motora. 8. Zaokret 8.1 znati što treba uraditi pilot da bi zrakoplov skrenuo u horizontalnoj ravnini s konstantnom brzinom. 8.2 znati koja su ograničenja u horizontalnom zaokretu te što je “corner speed”. 9. Polijetanje i slijetanje 9.1 što je “full configuration” a što je “clean configuration” i zašto se mijenja konfiguracija zrakoplova, 9.2 što je brzina odvajanja, 9.3 kolika treba biti pista za polijetanje jednog običnog zrakoplova a kolika za dvomotornog, 9.4 kolika je duljina kočenja pri slijetanju i što utječe na nju 9.5 što je to brzina V1.