Δομή Α/φους (σελ. 274-275) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ
Δομή Α/φους
Λύσεις στις ερωτήσεις κατανόησης του 4ου Κεφαλαίου (σελ.274-275).
Είδη καταπόνησης (Σχ.Ε.4.1)
Ερώτηση: Χαρακτηρίστε τα είδη καταπόνησης του σχήματος Ε.4.1.
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.4.1 (σελ.274, οπτικά επιβεβαιωμένο) — 5 περιπτώσεις α-ε με δυνάμεις F σε ραβδόμορφα στοιχεία, αντιστοιχούν στις 5 βασικές καταπονήσεις της §4.1.2.
Σύνοψη: α) Θλίψη (οι δυνάμεις F κατευθύνονται προς το εσωτερικό της ράβδου). β) Εφελκυσμός (οι δυνάμεις F κατευθύνονται προς το εξωτερικό). γ) Στρέψη (ζεύγος δυνάμεων σε στοιχείο κυκλικής διατομής, δημιουργώντας ροπή στρέψης). δ) Κάμψη (πρόβολος πακτωμένος στο ένα άκρο, με κάθετη δύναμη F στο ελεύθερο άκρο). ε) Διάτμηση (δύο τμήματα συνδεδεμένα με πείρο/ήλο, με αντίθετες αξονικές δυνάμεις που δημιουργούν διατμητική τάση στη σύνδεση).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- α=θλίψη, β=εφελκυσμός, γ=στρέψη, δ=κάμψη, ε=διάτμηση — σειρά επιβεβαιωμένη από άμεση οπτική επιθεώρηση της εικόνας
Κύρια δομικά συγκροτήματα α/φους
Ερώτηση: Ποια είναι τα κύρια δομικά συγκροτήματα σε ένα α/φος;
Απάντηση:
- §4.1.3. «Τα κύρια δομικά συγκροτήματα του α/φους είναι η άτρακτος, οι πτέρυγες, το ουραίο πτέρωμα και τα ατρακτίδια κινητήρων.»
Σύνοψη: Η άτρακτος, οι πτέρυγες, το ουραίο πτέρωμα και τα ατρακτίδια κινητήρων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Άτρακτος, πτέρυγες, ουραίο πτέρωμα, ατρακτίδια
Κύρια αποστολή πτέρυγας/ατράκτου/ουραίου
Ερώτηση: Ποια είναι η κύρια αποστολή σε ένα α/φος; α) Της πτέρυγας, β) Της ατράκτου, γ) Του ουραίου πτερώματος.
Απάντηση:
- §4.3. «Η κύρια αποστολή της πτέρυγας είναι η παραγωγή άντωσης.» §4.2. «Η βασική αποστολή της ατράκτου είναι να αποθηκεύει/μεταφέρει το ωφέλιμο φορτίο, να εμπεριέχει το χώρο διακυβέρνησης, να συνδέει τα κύρια τμήματα...» §4.4.1 «Το κάθετο και οριζόντιο σταθερό συμβάλλουν στην ευστάθεια του α/φους.»
Σύνοψη: α) Της πτέρυγας: η παραγωγή άντωσης. β) Της ατράκτου: η μεταφορά του ωφέλιμου φορτίου, η στέγαση του χώρου διακυβέρνησης και η σύνδεση των κύριων τμημάτων του α/φους. γ) Του ουραίου πτερώματος: η ευστάθεια (και ο διαμήκης/πορειακός έλεγχος) του α/φους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πτέρυγα=άντωση, άτρακτος=φορτίο/σύνδεση, ουραίο=ευστάθεια
Δομικά στοιχεία ημικελυφοειδούς ατράκτου
Ερώτηση: Από ποιά κύρια δομικά στοιχεία αποτελείται η ημικελυφοειδής κατασκευή της ατράκτου;
Απάντηση:
- §4.2.2. «Η ημικελυφοειδής κατασκευή αποτελείται από τα διαμήκη στοιχεία, δηλ. δοκούς (longerons) και δοκίδες (stringers, stiffeners), τα εγκάρσια στοιχεία, εγκάρσιες νευρώσεις ή πλαίσια (Former, Rings, Bulkheads, frames) και την επικάλυψη (Skin).»
Σύνοψη: Από τα διαμήκη στοιχεία (δοκοί/longerons, δοκίδες/stringers), τα εγκάρσια στοιχεία (νευρώσεις/πλαίσια) και την επικάλυψη (skin).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Δοκοί/δοκίδες (διαμήκη) + πλαίσια (εγκάρσια) + επικάλυψη
Διακοπτόμενα/μη διακοπτόμενα στοιχεία ατράκτου
Ερώτηση: Ποια δομικά στοιχεία της ατράκτου διακόπτονται και ποια όχι;
Απάντηση:
- §4.2.2. «Τα κύρια (καμπτικά) φορτία παραλαμβάνονται από τα διαμήκη στοιχεία της ατράκτου, τις δοκούς και τις δοκίδες, που δεν διακόπτονται, καθώς διέρχονται από τα πλαίσια.»
Σύνοψη: Οι δοκοί και οι δοκίδες (διαμήκη στοιχεία) δεν διακόπτονται — διέρχονται μέσα από τα πλαίσια. Τα πλαίσια (εγκάρσια στοιχεία) διακόπτονται στα σημεία διέλευσης των δοκών/δοκίδων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Δοκοί/δοκίδες: δε διακόπτονται — πλαίσια: διακόπτονται
Είδος κατασκευής ατράκτου (Σχ.Ε.4.2)
Ερώτηση: Τι είδους κατασκευή είναι η άτρακτος του σχήματος Ε.4.2;
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.4.2 (σελ.275, οπτικά επιβεβαιωμένο) — τομή μαχητικού α/φους με ορατή την εσωτερική δομή ατράκτου/πτέρυγας.
Σύνοψη: Είναι ημικελυφοειδής κατασκευή (φαίνονται τα εσωτερικά πλαίσια, δοκοί/δοκίδες και η επικάλυψη σε τομή).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ημικελυφοειδής κατασκευή
Ονομασία δομικών στοιχείων (Σχ.Ε.4.3)
Ερώτηση: Πώς ονομάζονται τα δομικά στοιχεία του σχήματος Ε.4.3;
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.4.3 (σελ.275, οπτικά επιβεβαιωμένο) — δακτυλιοειδή στοιχεία τοποθετημένα διαδοχικά κατά μήκος της ατράκτου.
Σύνοψη: Πλαίσια (εγκάρσιες νευρώσεις της ατράκτου).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πλαίσια (εγκάρσιες νευρώσεις)
Πρώτες ύλες δομικών στοιχείων ατράκτου
Ερώτηση: Από ποιες πρώτες ύλες είναι κατασκευασμένα τα περισσότερα δομικά στοιχεία της ατράκτου;
Απάντηση:
- §4.2.3. «Η ημικελυφοειδής άτρακτος κατασκευάζεται κυρίως από κράματα αλουμινίου και ελαφράς μαγνησίου... από τα σχήματα αυτά προκύπτει ότι το μεγαλύτερο ποσοστό των υλικών κατασκευής της δομής των α/φών είναι τα κράματα αλουμινίου.»
Σύνοψη: Κυρίως από κράματα αλουμινίου (και ελαφρά κράματα μαγνησίου)· σε περιοχές υψηλής θερμοκρασίας χαλυβοκράματα/κράματα τιτανίου, και στα σύγχρονα α/φη σταδιακά σύνθετα υλικά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κράματα αλουμινίου (κυρίως), μαγνήσιο, χάλυβας/τιτάνιο σε θερμές περιοχές
Ονομασία δομικού στοιχείου (Σχ.Ε.4.4)
Ερώτηση: Πώς ονομάζεται το δομικό στοιχείο του σχήματος Ε.4.4;
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.4.4 (σελ.275, οπτικά επιβεβαιωμένο) — διατομή αεροτομής με ελαφρυντικές οπές, τυπική εγκάρσια νεύρωση πτέρυγας.
Σύνοψη: Εγκάρσια νεύρωση πτέρυγας (Rib).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Νεύρωση πτέρυγας (Rib)
Δομικά στοιχεία πτέρυγας (Σχ.Ε.4.5)
Ερώτηση: Χαρακτηρίστε τα δομικά στοιχεία της πτέρυγας του σχ. Ε.4.5.
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.4.5 (σελ.275, οπτικά επιβεβαιωμένο) — εσωτερική δομή πτέρυγας με διαμήκεις δοκούς, εγκάρσιες νευρώσεις και επικάλυψη.
Σύνοψη: Απεικονίζονται οι κύριες δοκοί (spars, διαμήκη στοιχεία που παραλαμβάνουν τα καμπτικά φορτία), οι εγκάρσιες νευρώσεις (ribs, σχήμα αεροτομής) και η επικάλυψη (skin) της πτέρυγας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Δοκοί + νευρώσεις + επικάλυψη
Υλικά κύριων δοκών σύγχρονων α/φών
Ερώτηση: Από τι υλικά είναι κατασκευασμένες οι κύριες δοκοί των σύγχρονων α/φών;
Απάντηση:
- §4.2.3 (κατ' αναλογία με τη δομή γενικότερα). Οι κύριες δοκοί, όπως και τα υπόλοιπα κύρια δομικά στοιχεία, κατασκευάζονται κυρίως από κράματα αλουμινίου υψηλής αντοχής, με σταδιακή χρήση σύνθετων υλικών στα σύγχρονα α/φη.
Σύνοψη: Κυρίως από κράματα αλουμινίου υψηλής αντοχής· στα σύγχρονα α/φη χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σύνθετα υλικά.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κράματα αλουμινίου υψηλής αντοχής, σταδιακά σύνθετα υλικά
Δομικά στοιχεία ουραίου πτερώματος
Ερώτηση: Ποια είναι τα δομικά στοιχεία του ουραίου πτερώματος;
Απάντηση:
- §4.4.3. «Η κατασκευή του [κάθετου σταθερού] είναι όμοια με της πτέρυγας. Αποτελείται από διαμήκη και εγκάρσια στοιχεία, εγκάρσιες νευρώσεις και επικάλυψη.»
Σύνοψη: Διαμήκη στοιχεία (δοκοί), εγκάρσια στοιχεία (νευρώσεις) και επικάλυψη — ίδια δομή με την πτέρυγα (ή, εναλλακτικά, κυψελοειδής κατασκευή).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Δοκοί, νευρώσεις, επικάλυψη (όπως στην πτέρυγα)
Στοιχεία δομής κύριων επιφανειών ελέγχου
Ερώτηση: Αναφέρατε τα στοιχεία της δομής των κύριων επιφανειών ελέγχου του α/φους.
Απάντηση:
- §4.3.4, Κυψελοειδής Κατασκευή. «Χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή επιφανειών ελέγχου, οριζόντιων και κάθετων σταθερών, σιαγόνων, τμημάτων πτερύγων, αντισταθμιστικών, κ.τ.λ.»
Σύνοψη: Οι κύριες επιφάνειες ελέγχου κατασκευάζονται συνήθως με κυψελοειδή δομή (δύο λεπτές επικαλύψεις συγκολλημένες με κυψελοειδή πυρήνα) ή, εναλλακτικά, με τη συμβατική ημικελυφοειδή δομή (μονόδοκος συνήθως, με νευρώσεις και επικάλυψη).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κυψελοειδής δομή ή ημικελυφοειδής (μονόδοκος) δομή
Κατασκευή αντισταθμιστικών
Ερώτηση: Πώς κατασκευάζονται τα αντισταθμιστικά του α/φους;
Απάντηση:
- §4.3.4, Κυψελοειδής Κατασκευή. «Χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή... αντισταθμιστικών, κ.τ.λ.»
Σύνοψη: Κατασκευάζονται συνήθως με κυψελοειδή κατασκευή (δύο λεπτές επικαλύψεις συγκολλημένες με κυψελοειδή πυρήνα), λόγω του μικρού μεγέθους και της ανάγκης για λεία επιφάνεια/μικρό βάρος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κυψελοειδής κατασκευή
Στοιχείο δομής πτέρυγας που μεταφέρει αεροδυναμικά φορτία
Ερώτηση: Ποιο από τα στοιχεία της δομής της πτέρυγας παραλαμβάνει και μεταφέρει τα αεροδυναμικά φορτία;
Απάντηση:
- §4.3.1. «Τα αεροδυναμικά φορτία μεταφέρονται, μέσω της επικάλυψης, στα κύρια δομικά στοιχεία της πτέρυγας που είναι οι δοκοί της.»
Σύνοψη: Η επικάλυψη παραλαμβάνει τα αεροδυναμικά φορτία και τα μεταφέρει στις κύριες δοκούς της πτέρυγας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Επικάλυψη → δοκοί
Πότε μία πτέρυγα ονομάζεται «υγρή»
Ερώτηση: Πότε μία πτέρυγα ονομάζεται «υγρή»;
Απάντηση:
- §4.3.1. «Είναι δυνατή η αποθήκευση καυσίμου μέσα στη δομή της πτέρυγας, χωρίς δεξαμενή, με κατάλληλη στεγανή λύση. Στην περίπτωση αυτή, η πτέρυγα χαρακτηρίζεται ως ”υγρή” πτέρυγα.»
Σύνοψη: Όταν το καύσιμο αποθηκεύεται απευθείας μέσα στη δομή της πτέρυγας (χώρος δοκών-νευρώσεων-επικάλυψης), χωρίς ξεχωριστή δεξαμενή, με κατάλληλη στεγανή λύση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Καύσιμο απευθείας στη δομή, χωρίς δεξαμενή
Πάχος επικάλυψης ανά τύπο α/φους
Ερώτηση: Σε ποια α/φη το πάχος της επικάλυψης είναι: α) Μικρό β) Μεγάλο.
Απάντηση:
- §4.3.4. «Στα επιβατικά και μεταγωγικά α/φη οι επικαλύψεις... μικρού πάχους... Στα μαχητικά α/φη οι επικαλύψεις έχουν μεγαλύτερο πάχος.»
Σύνοψη: α) Μικρό πάχος: στα επιβατικά/μεταγωγικά α/φη. β) Μεγάλο (και μεταβλητό) πάχος: στα μαχητικά α/φη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Επιβατικά=μικρό, μαχητικά=μεγάλο/μεταβλητό
Τι απεικονίζουν τα σχήματα Ε.4.6 α-στ
Ερώτηση: Τι απεικονίζουν τα σχήματα Ε.4.6 α. έως Ε.4.6 στ.;
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.4.6 (σελ.275, οπτικά επιβεβαιωμένο) — έξι μικρές εικόνες σχετικές με δομικά στοιχεία/συγκροτήματα α/φους.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Απεικονίζουν διάφορα δομικά συγκροτήματα/στοιχεία του α/φους: α) δικτυωτή (χωρική) κατασκευή ατράκτου τύπου δικτυώματος, β) εσωτερική ημικελυφοειδής δομή (πλαίσια/επικάλυψη) ατράκτου, γ) ατρακτίδια κινητήρων αναρτημένα κάτω από την πτέρυγα, δ) ρύγχος/κάλυμμα (radome ή αεροδυναμικό κάλυμμα), ε) εσωτερική δομή πτέρυγας (νευρώσεις/δοκοί), στ) περίβλημα κινητήρα σε ανοικτή θέση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Γενική ταυτοποίηση συγκροτημάτων — ακριβής αντιστοίχιση απαιτεί οπτική επιβεβαίωση ανά υποεικόνα
Σκοπός αεροδυναμικών καλυμμάτων
Ερώτηση: Σε τι αποσκοπούν τα αεροδυναμικά καλύμματα;
Απάντηση:
- §4.5.5. «Αποσκοπούν, κυρίως στη βελτίωση της αεροδυναμικής διαμόρφωσης ενός τμήματος του α/φους και στην προστασία του εσωτερικού εξοπλισμού του και τη γενικότερη εμφάνισή του.»
Σύνοψη: Στη βελτίωση της αεροδυναμικής διαμόρφωσης ενός τμήματος του α/φους, στην προστασία του εσωτερικού εξοπλισμού και στη γενικότερη εμφάνισή του.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αεροδυναμική βελτίωση + προστασία εξοπλισμού + εμφάνιση
Υλικά αντιπυρικών διαφραγμάτων
Ερώτηση: Από τι υλικά είναι κατασκευασμένα τα αντιπυρικά διαφράγματα;
Απάντηση:
- §4.5.6. «Κατασκευάζονται από αντιπυρικά υλικά, όπως ανοξείδωτους χάλυβες, inconel και κράματα τιτανίου.»
Σύνοψη: Από ανοξείδωτους χάλυβες, inconel και κράματα τιτανίου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ανοξείδωτος χάλυβας, inconel, τιτάνιο
Άξονας σταθμών ατράκτου (F.S.)
Ερώτηση: Σε ποιόν άξονα της ατράκτου είναι οι σταθμοί ατράκτου (F.S.);
Απάντηση:
- §4.6.2. «Η άτρακτος χωρίζεται, κατά μήκος του διαμήκη άξονά της, σε σταθμούς... Fuselage Station ή F.S.»
Σύνοψη: Στον διαμήκη άξονα της ατράκτου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Διαμήκης άξονας
Τι χαρακτηρίζει η εγκάρσια γραμμή (B.L.)
Ερώτηση: Τι χαρακτηρίζει η εγκάρσια γραμμή (B.L.) της ατράκτου;
Απάντηση:
- §4.6.2. «Η εγκάρσια απόσταση, δεξιά και αριστερά των στοιχείων του α/φους από το επίπεδο αυτό [κάθετο επίπεδο συμμετρίας], ονομάζεται εγκάρσια γραμμή (Butt Line, BL).»
Σύνοψη: Χαρακτηρίζει την εγκάρσια απόσταση (δεξιά ή αριστερά) ενός στοιχείου του α/φους από το κάθετο επίπεδο συμμετρίας του, σε συγκεκριμένο σταθμό ατράκτου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εγκάρσια απόσταση από το επίπεδο συμμετρίας
Χρησιμότητα αντιδονιστικών εδράνων βάσεων κινητήρα
Ερώτηση: Σε τι χρησιμεύουν τα αντιδονιστικά έδρανα των βάσεων του κινητήρα;
Απάντηση:
- §4.5.2. «Αποσβένουν τους κραδασμούς του κινητήρα, που είναι πολύ έντονοι στους εμβολοφόρους και δε μεταφέρονται στη δομή του α/φους.»
Σύνοψη: Αποσβένουν τους κραδασμούς του κινητήρα (ιδιαίτερα έντονους στους εμβολοφόρους), ώστε να μη μεταφέρονται στη δομή του α/φους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Απόσβεση κραδασμών κινητήρα — δε μεταφέρονται στη δομή
Κινητήρας έλξεως
Ερώτηση: Πότε ο ελικοφόρος κινητήρας χαρακτηρίζεται έλξεως;
Απάντηση:
- §4.5.1. «Στον κινητήρα έλξεως ο έλικας εγκαθίσταται μπροστά από τον κινητήρα, ενώ στον κινητήρα ώσεως πίσω.»
Σύνοψη: Όταν ο έλικας είναι εγκατεστημένος μπροστά από τον κινητήρα (τραβάει το α/φος).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Έλικας μπροστά από τον κινητήρα
