Δομή Α/φους (σελ. 274-276) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Δομή Α/φους (σελ. 274-276) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ

Δομή Α/φους

Λύσεις στις ερωτήσεις κατανόησης του 4ου Κεφαλαίου (σελ.274-276).

Είδη καταπόνησης (Σχ.Ε.4.1)

Ερώτηση: Χαρακτηρίστε τα είδη καταπόνησης του σχήματος Ε.4.1.

Απάντηση:

Σχήμα Ε.4.1 (σελ. 274) — πέντε περιπτώσεις α–ε με δυνάμεις F σε ράβδους, που αντιστοιχούν στις πέντε βασικές καταπονήσεις της §4.1.2 (εφελκυσμός, θλίψη, διάτμηση, στρέψη, κάμψη).

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

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:

§4.3.1. «Η κύρια αποστολή της πτέρυγας είναι η παραγωγή άντωσης.»
§4.2.1. Η βασική αποστολή της ατράκτου είναι να: «1. Αποθηκεύει και μεταφέρει το ωφέλιμο φορτίο με ασφάλεια… 2. Εμπεριέχει το χώρο διακυβέρνησης του α/φους. 3. Συνδέει τα κύρια τμήματα του α/φους… 4. Είναι χώρος εγκατάστασης των συστημάτων του α/φους. 5. Αποθηκεύει ένα μεγάλο ποσοστό καυσίμου, το προωθητικό σύστημα και ορισμένες φορές τα σκέλη, μετά την ανάσυρση.»
Περίληψη 4ου Κεφαλαίου. «Το κάθετο και οριζόντιο σταθερό συμβάλλουν στην ευστάθεια του α/φους.»

Σύνοψη: α) Της πτέρυγας: η παραγωγή άντωσης. β) Της ατράκτου: η αποθήκευση και μεταφορά του ωφέλιμου φορτίου, η στέγαση του χώρου διακυβέρνησης, η σύνδεση των κύριων τμημάτων του α/φους, η εγκατάσταση των συστημάτων του και η αποθήκευση καυσίμου/προωθητικού συστήματος. 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) — τομή μαχητικού α/φους όπου φαίνεται η εσωτερική δομή της ατράκτου και της πτέρυγας.
§4.2.2. «Σε όλα σχεδόν τα α/φη η άτρακτος είναι ημικελυφοειδούς τύπου.»

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) — δακτυλιοειδή εγκάρσια στοιχεία τοποθετημένα διαδοχικά κατά μήκος της ατράκτου.
Περίληψη 4ου Κεφαλαίου. «Οι εγκάρσιες νευρώσεις ονομάζονται πλαίσια.»

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) — στοιχείο με το σχήμα αεροτομής και ελαφρυντικές οπές.
§4.3.2. «Τα εγκάρσια στοιχεία είναι οι εγκάρσιες νευρώσεις (Ribs). Έχουν το σχήμα της αεροτομής, είναι άκαμπτες και διατηρούν τη μορφή της αεροτομής.»

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) — σκελετός πτέρυγας χωρίς επικάλυψη: δύο διαμήκεις δοκοί και ανάμεσά τους εγκάρσιες νευρώσεις με ελαφρυντικές οπές, με το στοιχείο σύνδεσης στη ρίζα.
§4.3.2. «Τα διαμήκη στοιχεία της πτέρυγας είναι οι κύριες δοκοί (Spars) και οι διαμήκεις νευρώσεις (Stringers)… Τα εγκάρσια στοιχεία είναι οι εγκάρσιες νευρώσεις (Ribs).»

Σύνοψη: Απεικονίζονται οι κύριες δοκοί (Spars), διαμήκη στοιχεία που παραλαμβάνουν κυρίως τα καμπτικά φορτία και συνδέουν την πτέρυγα με την άτρακτο, και οι εγκάρσιες νευρώσεις (Ribs), με σχήμα αεροτομής και ελαφρυντικές οπές, που διατηρούν τη μορφή της αεροτομής. Η επικάλυψη δεν εικονίζεται.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Δοκοί (διαμήκη) + εγκάρσιες νευρώσεις

Υλικά κύριων δοκών σύγχρονων α/φών

Ερώτηση: Από τι υλικά είναι κατασκευασμένες οι κύριες δοκοί των σύγχρονων α/φών;

Απάντηση:

§4.3.4, Δοκοί. «Είναι τα κύρια δομικά στοιχεία της πτέρυγας… Μπορεί να είναι ολοκληρωτικού τύπου χυτοπρεσαριστά ή συνήθως σφυρήλατα ή διαφορικού τύπου… Τα μαχητικά α/φη έχουν, συνήθως, κύριες δοκούς ολοκληρωτικού τύπου.»
§4.2.3. Το μεγαλύτερο ποσοστό των υλικών κατασκευής της δομής των α/φών είναι τα κράματα αλουμινίου, ενώ στα σύγχρονα α/φη τα κράματα αντικαθίστανται σταδιακά από σύνθετα υλικά.

Σύνοψη: Κυρίως από κράματα αλουμινίου υψηλής αντοχής, ως ενιαία σφυρήλατα ή χυτοπρεσαριστά τεμάχια (ολοκληρωτικού τύπου)· στα σύγχρονα α/φη χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σύνθετα υλικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κράματα αλουμινίου (σφυρήλατα/χυτοπρεσαριστά), 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:

§4.3.2. «Συνήθως, η μονόδοκος κατασκευή με κάποιες τροποποιήσεις χρησιμοποιείται στις επιφάνειες ελέγχου και στα πτερύγια καμπυλότητας.»
§4.3.4, Κυψελοειδής Κατασκευή. «Χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή επιφανειών ελέγχου, οριζόντιων και κάθετων σταθερών, δαπέδων, 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 πολύ λεπτές επικαλύψεις συγκολλημένες με κυψελοειδή πυρήνα, που δίνει μεγάλη αναλογία αντοχής προς βάρος και τελείως λεία επιφάνεια.

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) — έξι φωτογραφίες α–στ με στοιχεία της δομής του α/φους που περιγράφονται στις §4.2 και §4.5.
Η εικόνα α. είναι ίδια με τη μεσαία φωτογραφία του σχήματος 4.35 (Βάσεις Εμβολοφόρων Κινητήρων): δακτύλιος με ράβδους στήριξης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) α) Βάση στήριξης εμβολοφόρου κινητήρα (δακτύλιος με ράβδους στήριξης). β) Ημικελυφοειδή άτρακτο (πλαίσια, διαμήκεις δοκίδες). γ) Ατρακτίδια κινητήρων αναρτημένα κάτω από την πτέρυγα. δ) Αεροδυναμικό κάλυμμα. ε) Δομικά στοιχεία πτέρυγας (εγκάρσιες νευρώσεις με ελαφρυντικές οπές πάνω σε δοκό). στ) Σωληνωτή βάση στήριξης κινητήρα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Η εικόνα α. δεν είναι άτρακτος τύπου δικτυώματος· αντιστοιχεί στις βάσεις εμβολοφόρων κινητήρων (σχ. 4.35).
Οι εικόνες δ. και στ. είναι μικρές φωτογραφίες· η ταύτισή τους είναι ενδεικτική.

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.S.) 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
Σημείωση: στην εκφώνηση το βιβλίο γράφει «B.S.»· στη θεωρία (§4.6.2) η εγκάρσια γραμμή συμβολίζεται BL (Butt Line).