Αεροδυναμική Συμβατικών Α/φών (σελ. 239-241) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΩΝ Ι Γ΄ ΕΠΑΛ
Αεροδυναμική Συμβατικών Α/φών
Λύσεις στις ερωτήσεις κατανόησης του 3ου Κεφαλαίου (σελ.239-241).
Πρώτη πτήση α/φους
Ερώτηση: Πότε πραγματοποιήθηκε η πρώτη πτήση α/φους;
Απάντηση:
- §3.1. «Η πρώτη πτήση α/φους πραγματοποιείται το 1903 από τους αδελφούς Ραιτ.»
Σύνοψη: Το 1903, από τους αδελφούς Ράιτ.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- 1903, αδελφοί Ράιτ
Πρώτο ολομέταλλο α/φος
Ερώτηση: Πότε και πού κατασκευάσθηκε το πρώτο ολομέταλλο α/φος;
Απάντηση:
- §3.1. «Το 1915 οι Γερμανοί κατασκευάζουν το πρώτο α/φος εξ ολοκλήρου από μεταλλικά υλικά.»
Σύνοψη: Το 1915, στη Γερμανία.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- 1915, Γερμανία
Πρώτο α/φος με στροβιλοκινητήρα
Ερώτηση: Πότε και πού κατασκευάσθηκε το πρώτο α/φος με στροβιλοκινητήρα;
Απάντηση:
- §3.1. «Το 1939 οι Γερμανοί αρχίζουν να σχεδιάζουν το α/φος Me-262 με αεριοστρόβιλο, το οποίο εκτελεί την πρώτη πτήση του το 1942.»
Σύνοψη: Η σχεδίαση ξεκίνησε το 1939 στη Γερμανία (Me-262), με πρώτη πτήση το 1942.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Me-262, Γερμανία, σχεδίαση 1939/πτήση 1942
Πρώτη υπερηχητική πτήση
Ερώτηση: Πότε και πού πραγματοποιήθηκε η πρώτη υπερηχητική πτήση;
Απάντηση:
- §3.1. «Οι Αμερικανοί κατασκευάζουν το πρώτο υπερηχητικό α/φος Bell X-1 που εκτελεί την πρώτη πτήση του το 1947.»
Σύνοψη: Το 1947, στις ΗΠΑ, με το α/φος Bell X-1.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- 1947, ΗΠΑ, Bell X-1
Επιδίωξη κατασκευής σύγχρονων στρατιωτικών α/φών
Ερώτηση: Ποια είναι η κύρια επιδίωξη στην κατασκευή σύγχρονων στρατιωτικών α/φών;
Απάντηση:
- §3.2.3. «Σήμερα κύρια επιδίωξη στη σχεδίαση μαχητικών α/φών είναι η αύξηση της ευελιξίας και του μέγιστου ύψους πτήσης, η εξέλιξη των ηλεκτρονικών... και η ελαχιστοποίηση του στίγματος (α/φη stealth).»
Σύνοψη: Η αύξηση ευελιξίας και μέγιστου ύψους πτήσης, η εξέλιξη ηλεκτρονικών ελέγχου/πλοήγησης/αυτοπροστασίας-αντιμέτρων και η ελαχιστοποίηση του στίγματος (τεχνολογία stealth).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ευελιξία, ηλεκτρονικά, stealth
Επιδίωξη κατασκευής σύγχρονων πολιτικών α/φών
Ερώτηση: Ποια είναι η κύρια επιδίωξη στην κατασκευή των σύγχρονων α/φών της πολιτικής αεροπορίας;
Απάντηση:
- §3.2.3. «Στα α/φη της πολιτικής αεροπορίας οι προσπάθειες επικεντρώνονται στην κατασκευή υπερηχητικών α/φών με μέγιστη χωρητικότητα 500 – 700 επιβατών, την αύξηση της ασφάλειας πτήσης, τη μείωση της επιβάρυνσης του περιβάλλοντος, του κόστους συντήρησης και του λειτουργικού κόστους με έμφαση στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου.»
Σύνοψη: Η κατασκευή υπερηχητικών α/φών με μέγιστη χωρητικότητα 500 – 700 επιβατών, η αύξηση της ασφάλειας πτήσης, η μείωση της επιβάρυνσης του περιβάλλοντος, του κόστους συντήρησης και του λειτουργικού κόστους, με έμφαση στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Υπερηχητικά α/φη 500 – 700 επιβατών, ασφάλεια, περιβάλλον, κόστος, κατανάλωση καυσίμου
Χρησιμότητα αεροσηράγγων
Ερώτηση: Σε τι χρησιμεύουν οι αεροσήραγγες;
Απάντηση:
- §3.11. «Στην αεροσήραγγα μελετάται η ροή γύρω από ένα μοντέλο γεωμετρικά όμοιο με το προς κατασκευή α/φος και προσδιορίζονται οι αεροδυναμικοί συντελεστές του με μετρήσεις.»
Σύνοψη: Χρησιμεύουν στη μελέτη της ροής γύρω από ένα μοντέλο του α/φους και στον προσδιορισμό των αεροδυναμικών συντελεστών του με μετρήσεις (μέσω του νόμου αεροδυναμικής ομοιότητας, αριθμός Reynolds).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μελέτη ροής/αεροδυναμικών συντελεστών σε μοντέλο
Πότε χαρακτηρίζεται μόνιμη η ροή
Ερώτηση: Πότε η ροή του αέρα γύρω από ένα σώμα χαρακτηρίζεται μόνιμη;
Απάντηση:
- §3.4.1. «Όταν τα μεγέθη της ροής του αέρα σε ένα σημείο της παραμένουν σταθερά και ανεξάρτητα από το χρόνο η ροή χαρακτηρίζεται μόνιμη.»
Σύνοψη: Όταν τα μεγέθη της ροής (πίεση, πυκνότητα, ταχύτητα, θερμοκρασία) σε κάθε σημείο παραμένουν σταθερά και ανεξάρτητα από το χρόνο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Σταθερά μεγέθη ροής, ανεξάρτητα του χρόνου
Αρχή διατήρησης μάζας
Ερώτηση: Τι ισχύει σύμφωνα με την αρχή της διατήρησης της μάζας;
Απάντηση:
- §3.4.2. «Στη μόνιμη ροή η ποσότητα του αέρα που διέρχεται από τις διατομές του ίδιου σωλήνα... παραμένει σταθερή... ρ₁V₁S₁ = ρ₂V₂S₂ = σταθερό.»
Σύνοψη: Σε μόνιμη ροή, η ποσότητα αέρα (μάζα ανά μονάδα χρόνου) που διέρχεται από κάθε διατομή του ίδιου ρευματικού σωλήνα παραμένει σταθερή: ρ₁V₁S₁ = ρ₂V₂S₂ = σταθερό.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- ρVS = σταθερό σε κάθε διατομή
Νόμος διατήρησης ορμής σε ροή
Ερώτηση: Τι ισχύει σύμφωνα με το νόμο διατήρησης της ορμής σε μία ροή;
Απάντηση:
- §3.4.2. «Το σύνολο των εξωτερικών δυνάμεων F που ενεργούν σε μία επιφάνεια ελέγχου... προκαλούν μία χρονική μεταβολή της ορμής... F = ρUΔV.»
Σύνοψη: Η συνισταμένη δύναμη F που ασκείται σε μία επιφάνεια ελέγχου ισούται με τη χρονική μεταβολή της ορμής της ροής: για μόνιμη, ασυμπίεστη, επίπεδη ροή, F = ρU·ΔV.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- F = ρU·ΔV
Μεταβολή ταχύτητας με μείωση πίεσης (Bernoulli)
Ερώτηση: Πώς μεταβάλλεται η ταχύτητα ενός ρευστού όταν μειώνεται η πίεσή του σύμφωνα με το Bernoulli;
Απάντηση:
- §3.4.2, Εξίσωση Bernoulli. «...όπου έχουμε μεγάλη ταχύτητα έχουμε μικρή στατική πίεση και αντιστρόφως.»
Σύνοψη: Η ταχύτητα αυξάνεται (όπου η στατική πίεση μειώνεται, η ταχύτητα ροής αυξάνεται, και αντιστρόφως).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μείωση πίεσης → αύξηση ταχύτητας
Μέγεθος που μετρά ο σωλήνας Pitot
Ερώτηση: Ποιο μέγεθος μετριέται με το σωλήνα Pitot;
Απάντηση:
- §3.4.2, Εφαρμογές Bernoulli. «Με το σωλήνα Pitot μετριέται άμεσα η ολική πίεση.»
Σύνοψη: Η ολική πίεση της ροής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ολική πίεση
Μέγεθος που μετρά ο σωλήνας Prandtl
Ερώτηση: Ποιο μέγεθος μετριέται με το σωλήνα Prandtl;
Απάντηση:
- §3.4.2, Εφαρμογές Bernoulli. «Με το σωλήνα Prandtl μετριέται απευθείας η δυναμική πίεση του αέρα.»
Σύνοψη: Η δυναμική πίεση του αέρα (από την οποία υπολογίζεται και η ταχύτητα ροής).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Δυναμική πίεση
Επιθυμητοί ή μη οι στρόβιλοι
Ερώτηση: Οι στρόβιλοι είναι επιθυμητοί ή όχι και γιατί;
Απάντηση:
- §3.5.3. «Οι στρόβιλοι είναι ανεπιθύμητοι, διότι αυξάνουν την οπισθέλκουσα του σώματος.»
Σύνοψη: Δεν είναι επιθυμητοί, γιατί αυξάνουν την οπισθέλκουσα του σώματος (τη δύναμη αντίστασης στη διεύθυνση της ροής).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ανεπιθύμητοι — αυξάνουν οπισθέλκουσα
Περιοχές ισχυρών στροβίλων στην πτέρυγα
Ερώτηση: Σε ποιες περιοχές της πτέρυγας δημιουργούνται ισχυροί στρόβιλοι;
Απάντηση:
- §3.5.12. «Η ένταση των στροβίλων αυξάνεται από το μέσο της πτέρυγας προς τα ακροπτερύγια, όπου εμφανίζονται οι κύριοι και ισχυρότεροι στρόβιλοι που ονομάζονται ελεύθεροι.»
Σύνοψη: Στα ακροπτερύγια της πτέρυγας (όπου εμφανίζονται οι ισχυρότεροι, «ελεύθεροι» στρόβιλοι).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ακροπτερύγια — ελεύθεροι στρόβιλοι
Τι είναι το οριακό στρώμα
Ερώτηση: Τι είναι το οριακό στρώμα;
Απάντηση:
- §3.5.4. «...από την επιφάνεια ενός σώματος ως και σε μία μικρή απόσταση από αυτήν εμφανίζεται ένα στρώμα της ροής με μεταβλητή ταχύτητα. Το λεπτό αυτό στρώμα της ροής ονομάζεται οριακό στρώμα.»
Σύνοψη: Είναι το λεπτό στρώμα αέρα κοντά στην επιφάνεια ενός σώματος, μέσα στο οποίο η ταχύτητα της ροής μεταβάλλεται σημαντικά (από μηδέν στην επιφάνεια, λόγω ιξώδους, έως την ταχύτητα της ελεύθερης ροής).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Λεπτό στρώμα μεταβλητής ταχύτητας κοντά στην επιφάνεια
Βασικά είδη οριακού στρώματος
Ερώτηση: Ποια είναι τα βασικά είδη του οριακού στρώματος;
Απάντηση:
- §3.5.4, Τύποι και Χαρακτηριστικά. «Υπάρχουν δύο είδη οριακών στρωμάτων: Το στρωτό και τυρβώδες.»
Σύνοψη: Το στρωτό και το τυρβώδες οριακό στρώμα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Στρωτό και τυρβώδες
Τι εκφράζει ο αριθμός Reynolds
Ερώτηση: Τι εκφράζει ο αριθμός Reynolds;
Απάντηση:
- §3.11. «Αεροδυναμική ομοιότητα υπάρχει, όταν το μοντέλο και το α/φος έχουν τον ίδιο αριθμό Reynold, \(Re\).» — «Όταν δύο γεωμετρικά όμοια α/φη έχουν τον ίδιο αριθμό Reynolds έχουν τους ίδιους αεροδυναμικούς συντελεστές.»
- Ο αριθμός δίνεται από τη σχέση \(Re = \rho V c/\mu = Vc/\nu\), όπου \(V\) η ταχύτητα, \(c\) η χορδή της πτέρυγας, \(\mu\) το ιξώδες και \(\nu = \mu/\rho\) το κινηματικό ιξώδες.
Σύνοψη: Εκφράζει τη συνθήκη αεροδυναμικής ομοιότητας: όταν ένα μοντέλο και το α/φος (γεωμετρικά όμοια) έχουν τον ίδιο αριθμό Reynolds, \(Re = \rho V c/\mu = Vc/\nu\), έχουν τους ίδιους αεροδυναμικούς συντελεστές.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- \(Re = Vc/\nu\) — κριτήριο αεροδυναμικής ομοιότητας (αεροσήραγγα)
Τι είναι μία αεροτομή
Ερώτηση: Τι είναι μία αεροτομή;
Απάντηση:
- §3.5.1. «Αεροτομή είναι το επίπεδο γεωμετρικό σχήμα που προκύπτει από την τομή της πτέρυγας με ένα επίπεδο παράλληλο με το επίπεδο συμμετρίας του α/φους.»
Σύνοψη: Είναι το επίπεδο γεωμετρικό σχήμα που προκύπτει από την τομή της πτέρυγας (ή πτερώματος/πηδαλίου) με επίπεδο παράλληλο στο επίπεδο συμμετρίας του α/φους, και καθορίζει τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά της.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Διατομή πτέρυγας — καθορίζει αεροδυναμικά χαρακτηριστικά
Πιο γνωστή τυποποίηση αεροτομών
Ερώτηση: Ποια τυποποίηση αεροτομών είναι η πιο γνωστή;
Απάντηση:
- §3.5.2. «...η πιο γνωστή και εμπεριστατωμένη με ευρύτατη χρήση, είναι της NACA.»
Σύνοψη: Η τυποποίηση της NACA.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- NACA
Είδη οπισθέλκουσας
Ερώτηση: Πόσα είδη οπισθέλκουσας γνωρίζετε;
Απάντηση:
- §3.5.10. «Η οπισθέλκουσα της πτέρυγας στην υποηχητική πτήση αποτελείται από την παράσιτη οπισθέλκουσα και την επαγωγική οπισθέλκουσα» — η παράσιτη διακρίνεται περαιτέρω σε τριβής, μορφής και αλληλεπίδρασης.
Σύνοψη: Δύο κύρια είδη: την επαγωγική και την παράσιτη οπισθέλκουσα — η παράσιτη διακρίνεται περαιτέρω σε οπισθέλκουσα επιφανειακής τριβής, μορφής και αλληλεπίδρασης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Επαγωγική + παράσιτη (τριβής/μορφής/αλληλεπίδρασης)
Αιτία κατωρεύματος
Ερώτηση: Σε τι οφείλεται το κατώρευμα σε μία πτέρυγα;
Απάντηση:
- §3.5.12. «Οι στρόβιλοι των ακροπτερυγίων δημιουργούν μεταξύ τους και επάγουν στην πτέρυγα μία απόκλιση της ροής προς τα κάτω, δηλ. ένα κατώρευμα.»
Σύνοψη: Οφείλεται στους στροβίλους των ακροπτερυγίων, οι οποίοι επάγουν στην πτέρυγα απόκλιση της ροής προς τα κάτω.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Στρόβιλοι ακροπτερυγίων
Αιτία απώλειας στήριξης
Ερώτηση: Σε τι οφείλεται η απώλεια στήριξης;
Απάντηση:
- §3.6.2. «Η απώλεια στήριξης μίας πτέρυγας συνδέεται άμεσα με την αποκόλληση του οριακού στρώματος.»
Σύνοψη: Οφείλεται στην αποκόλληση του οριακού στρώματος από τη ράχη της πτέρυγας (σε μεγάλη γωνία προσβολής ή χαμηλή ταχύτητα), με αποτέλεσμα ραγδαία μείωση της άντωσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αποκόλληση οριακού στρώματος
Βασικές μέθοδοι ελέγχου οριακού στρώματος
Ερώτηση: Αναφέρατε τις βασικές μεθόδους ελέγχου του οριακού στρώματος.
Απάντηση:
- §3.6.3. «Εμφύσηση Αέρα στο Οριακό Στρώμα... Απορρόφηση Οριακού Στρώματος... Σχισμές Χείλους Προσβολής και Εκφυγής.»
Σύνοψη: Εμφύσηση αέρα στο οριακό στρώμα, απορρόφηση οριακού στρώματος και σχισμές χείλους προσβολής/εκφυγής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εμφύσηση, απορρόφηση, σχισμές χείλους
Σύστημα προειδοποίησης απώλειας στήριξης
Ερώτηση: Τι είναι το σύστημα προειδοποίησης απώλειας στήριξης;
Απάντηση:
- §3.6.2. «Τα α/φη έχουν σύστημα που προειδοποιεί τους χειριστές, όταν η ταχύτητα πτήσης πλησιάζει την ταχύτητα απώλειας στήριξης.»
Σύνοψη: Είναι σύστημα που προειδοποιεί τον χειριστή όταν η ταχύτητα πτήσης πλησιάζει την ταχύτητα απώλειας στήριξης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Προειδοποίηση πλησίασης στην ταχύτητα απώλειας στήριξης
Ορισμός ελέγχου α/φους
Ερώτηση: Τι εννοούμε με τον όρο έλεγχο του α/φους;
Απάντηση:
- §3.7.1. «Με τον όρο έλεγχος α/φους εννοούμε την ικανότητά του να εκτελεί τις εντολές του χειριστού και να μεταβάλει την πτητική και ενεργειακή του κατάσταση.»
Σύνοψη: Την ικανότητα του α/φους να εκτελεί τις εντολές του χειριστή και να μεταβάλλει την πτητική/ενεργειακή του κατάσταση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ικανότητα εκτέλεσης εντολών χειριστή, μεταβολή πτητικής κατάστασης
Επιφάνειες που ενεργοποιούνται με το χειριστήριο
Ερώτηση: Ποιες επιφάνειες ενεργοποιεί ο χειριστής όταν μετακινεί το χειριστήριο: α) προς τα εμπρός, β) προς τα δεξιά;
Απάντηση:
- §3.7.1, Χειρισμός Πηδαλίων. «Τα πηδάλια ανόδου – καθόδου ενεργοποιούνται..., όταν ο χειριστής μετακινεί το χειριστήριο προς τα εμπρός ή πίσω... Τα πηδάλια κλίσεως ενεργοποιούνται..., όταν ο χειριστής μετακινεί το χειριστήριο δεξιά ή αριστερά.»
Σύνοψη: α) Προς τα εμπρός: τα πηδάλια ανόδου-καθόδου (κατεβάζουν κεφαλή). β) Προς τα δεξιά: τα πηδάλια κλίσεως.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εμπρός/πίσω → ανόδου-καθόδου, δεξιά/αριστερά → κλίσεως
Κύριες επιφάνειες ελέγχου του α/φους
Ερώτηση: Αναφέρατε τις κύριες επιφάνειες ελέγχου του α/φους.
Απάντηση:
- §3.7.2. «Οι κύριες επιφάνειες ελέγχου του α/φους είναι: τα πηδάλια ανόδου – καθόδου, τα πηδάλια κλίσεως και το πηδάλιο διεύθυνσης.»
Σύνοψη: Τα πηδάλια ανόδου-καθόδου, τα πηδάλια κλίσεως και το πηδάλιο διεύθυνσης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πηδάλια ανόδου-καθόδου, κλίσεως, διεύθυνσης
Ονομασία επιφανειών ελέγχου οριζόντιου πτερώματος
Ερώτηση: Πώς ονομάζονται οι επιφάνειες ελέγχου στο οριζόντιο πτέρωμα;
Απάντηση:
- §3.7.2. «Στα συμβατικά α/φη το οριζόντιο ουραίο πτέρωμα αποτελείται από το οριζόντιο σταθερό και τα πηδάλια ανόδου – καθόδου.»
Σύνοψη: Πηδάλια ανόδου-καθόδου — ή, σε ολοκινούμενο πτέρωμα, όλο το οριζόντιο ουραίο πτέρωμα λειτουργεί ως ενιαία επιφάνεια ελέγχου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πηδάλια ανόδου-καθόδου
Ονομασία επιφανειών ελέγχου πτέρυγας
Ερώτηση: Πώς ονομάζονται οι επιφάνειες ελέγχου στην πτέρυγα του α/φους;
Απάντηση:
- §3.7.2. «Τα πηδάλια κλίσεως τοποθετούνται στην περιοχή των ακροπτερυγίων.»
Σύνοψη: Πηδάλια κλίσεως, στην περιοχή των ακροπτερυγίων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πηδάλια κλίσεως (ακροπτερύγια)
Πότε στατικά ευσταθές
Ερώτηση: Πότε ένα α/φος χαρακτηρίζεται στατικά ευσταθές;
Απάντηση:
- §3.8. «Όταν σε ένα α/φος το κέντρο πίεσης (Κ.Π.) κείται πίσω από το κέντρο βάρους του (Κ.Β.) έχει στατική ευστάθεια.» — Επίσης: «...χαρακτηρίζει την ικανότητα του α/φους να επανέρχεται, μετά από μία διαταραχή, στην αρχική συνθήκη πτήσης χωρίς την επέμβαση του πιλότου.»
Σύνοψη: Όταν, μετά από μία διαταραχή, τείνει να επανέλθει στην αρχική συνθήκη πτήσης χωρίς επέμβαση του πιλότου — πρακτικά, όταν το κέντρο πίεσης (Κ.Π.) βρίσκεται πίσω από το κέντρο βάρους (Κ.Β.).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τάση επαναφοράς χωρίς επέμβαση πιλότου· Κ.Π. πίσω από Κ.Β.
Πότε δυναμικά ευσταθές
Ερώτηση: Πότε ένα α/φος χαρακτηρίζεται δυναμικά ευσταθές;
Απάντηση:
- §3.8. «Το α/φος επανέρχεται στην αρχική συνθήκη πτήσης με φθίνουσα κυματοειδή κίνηση και χαρακτηρίζεται δυναμικά ευσταθές.»
Σύνοψη: Όταν επανέρχεται στην αρχική συνθήκη πτήσης με φθίνουσα κυματοειδή ταλάντωση (το πλάτος της ταλάντωσης μειώνεται προοδευτικά).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Φθίνουσα κυματοειδής επαναφορά
Άξονας διαμήκους ευστάθειας/ελέγχου
Ερώτηση: Σε ποιον άξονα αναφέρεται η διαμήκης ευστάθεια και ο έλεγχος;
Απάντηση:
- §3.7.1. «Διαμήκης Έλεγχος (Πρόνευση): Το α/φος περιστρέφεται περί τον εγκάρσιο άξονα.»
Σύνοψη: Στον εγκάρσιο άξονα του α/φους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εγκάρσιος άξονας
Κίνηση με πηδάλια ανόδου-καθόδου
Ερώτηση: Τι κίνηση εκτελεί το α/φος όταν ο χειριστής ενεργοποιεί τα πηδάλια ανόδου καθόδου;
Απάντηση:
- §3.7.1. «Διαμήκης Έλεγχος (Πρόνευση): Το α/φος περιστρέφεται περί τον εγκάρσιο άξονα (ανεβάζει ή κατεβάζει κεφαλή).»
Σύνοψη: Περιστρέφεται περί τον εγκάρσιο άξονα (πρόνευση) — ανεβάζει ή κατεβάζει την κεφαλή.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Πρόνευση — ανεβάζει/κατεβάζει κεφαλή
Κίνηση με πηδάλια κλίσεως
Ερώτηση: Τι κίνηση εκτελεί το α/φος όταν ενεργοποιούνται τα πηδάλια κλίσεως;
Απάντηση:
- §3.7.1. «Εγκάρσιος Έλεγχος (Διατοιχισμός): Το α/φος περιστρέφεται περί το διαμήκη άξονα (ανεβάζει ή κατεβάζει πτέρυγα).»
Σύνοψη: Περιστρέφεται περί το διαμήκη άξονα (διατοιχισμός) — ανεβάζει ή κατεβάζει πτέρυγα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Διατοιχισμός — ανεβάζει/κατεβάζει πτέρυγα
Άξονας εγκάρσιας ευστάθειας/ελέγχου
Ερώτηση: Σε ποιον άξονα αναφέρεται η εγκάρσια ευστάθεια και ο έλεγχος;
Απάντηση:
- §3.8.4. «Αφορά την περιστροφή του α/φους περί το διαμήκη άξονά του, που επιτυγχάνεται κυρίως με τα πηδάλια κλίσεως.»
Σύνοψη: Στο διαμήκη άξονα του α/φους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Διαμήκης άξονας
Φάσεις χρήσης υπεραντωτικών διατάξεων
Ερώτηση: Σε ποιες φάσεις πτήσεως χρησιμοποιούνται οι υπεραντωτικές διατάξεις και σε τι χρησιμεύουν;
Απάντηση:
- §3.9. «Οι διατάξεις που αυξάνουν το συντελεστή άντωσης στη φάση απογείωσης και προσγείωσης και στους ελιγμούς των μαχητικών α/φών ονομάζονται υπεραντωτικές διατάξεις.»
Σύνοψη: Χρησιμοποιούνται στην απογείωση, την προσγείωση και σε ελιγμούς μαχητικών α/φών· χρησιμεύουν στην αύξηση του συντελεστή άντωσης σε συνθήκες μικρής ταχύτητας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Απογείωση/προσγείωση/ελιγμοί — αύξηση συντελεστή άντωσης
Βασικές κατηγορίες υπεραντωτικών διατάξεων
Ερώτηση: Πόσες είναι οι βασικές κατηγορίες των υπεραντωτικών διατάξεων;
Απάντηση:
- §3.9.1. «Υπάρχουν οι ακόλουθες δύο ομάδες υπεραντωτικών διατάξεων: α. Μηχανικές υπεραντωτικές διατάξεις. β. Ενισχυμένες ή με βοηθητική ενέργεια υπεραντωτικές διατάξεις.»
Σύνοψη: Δύο βασικές κατηγορίες: οι μηχανικές και οι ενισχυμένες (με βοηθητική ενέργεια) υπεραντωτικές διατάξεις.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- 2: μηχανικές και ενισχυμένες
Επιδίωξη μηχανικών υπεραντωτικών διατάξεων
Ερώτηση: Τι επιδιώκουν οι μηχανικές υπεραντωτικές διατάξεις;
Απάντηση:
- §3.9.2. «1. Αυξάνουν την καμπυλότητα με πτερύγια χείλους προσβολής και εκφυγής. 2. Μετατοπίζουν το σημείο μετάπτωσης προς το χείλος εκφυγής. 3. Παρεμποδίζουν την αποκόλληση στην περιοχή του χείλους προσβολής. 4. Αυξάνουν την πτερυγική επιφάνεια με πτερύγια τύπου Fowler.»
Σύνοψη: Αυξάνουν την καμπυλότητα της αεροτομής (πτερύγια χείλους προσβολής/εκφυγής), μετατοπίζουν το σημείο μετάπτωσης προς το χείλος εκφυγής, παρεμποδίζουν την αποκόλληση στο χείλος προσβολής και αυξάνουν την πτερυγική επιφάνεια (τύπου Fowler).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αύξηση καμπυλότητας/επιφάνειας, παρεμπόδιση αποκόλλησης
Επιδίωξη ενισχυμένων υπεραντωτικών διατάξεων
Ερώτηση: Τι επιδιώκουν οι ενισχυμένες υπεραντωτικές διατάξεις;
Απάντηση:
- §3.9.3. «Αυξάνουν το μέγιστο συντελεστή άντωσης με τη βοήθεια εξωτερικής βοηθητικής ενέργειας (αέρας υψηλής πίεσης).»
Σύνοψη: Αυξάνουν τον μέγιστο συντελεστή άντωσης με τη βοήθεια εξωτερικής ενέργειας (συνήθως αέρα υψηλής πίεσης από τον στροβιλοκινητήρα).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αύξηση του μέγιστου συντελεστή άντωσης με βοηθητική ενέργεια (αέρας υψηλής πίεσης)
Χείλος προσβολής ή εκφυγής για μεγαλύτερη καμπυλότητα
Ερώτηση: Η καμπυλότητα της αεροτομής αυξάνεται περισσότερο με τα πτερύγια καμπυλότητας του χείλους προσβολής ή του χείλους εκφυγής;
Απάντηση:
- §3.9. «Η αύξηση είναι εντονότερη με πτερύγια καμπυλότητας χείλους εκφυγής και ασθενέστερη με χείλους προσβολής.»
Σύνοψη: Με τα πτερύγια καμπυλότητας του χείλους εκφυγής (η αύξηση είναι εντονότερη σε σχέση με το χείλος προσβολής).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χείλος εκφυγής — εντονότερη αύξηση
Χρησιμότητα πτερυγιδίων αντιστάθμισης
Ερώτηση: Σε τι χρησιμεύουν τα πτερυγίδια αντιστάθμισης;
Απάντηση:
- §3.7.1, Αντισταθμιστικά Πτερύγια. «Επιτρέπουν στον πιλότο να αντισταθμίζει κάθε μη ζυγοσταθμισμένη συνθήκη που είναι δυνατό να εμφανισθεί στη διάρκεια της πτήσης μέχρι να μηδενισθεί η δύναμη στο χειριστήριο.»
Σύνοψη: Επιτρέπουν στον πιλότο να αντισταθμίζει μη ζυγοσταθμισμένες συνθήκες πτήσης, μέχρι να μηδενιστεί η απαιτούμενη δύναμη στο χειριστήριο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μηδενισμός δύναμης χειριστηρίου, αντιστάθμιση ανισορροπίας
Χρησιμότητα φθορέων άντωσης
Ερώτηση: Σε τι χρησιμεύουν οι φθορείς άντωσης;
Απάντηση:
- §3.10. «Φθορείς Άντωσης. Είναι επιφάνειες που μειώνουν την άντωση της πτέρυγας... διαταράσσουν την ομαλή ροή και μειώνουν την άντωση... λειτουργούν και ως επιφάνειες ελέγχου περιστροφής.»
Σύνοψη: Μειώνουν την άντωση της πτέρυγας (διαταράσσοντας τη ροή)· σε ορισμένα α/φη λειτουργούν και ως επιφάνειες ελέγχου περιστροφής, υποβοηθώντας ή αντικαθιστώντας τα πηδάλια κλίσεως.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μείωση άντωσης, βοηθητικός έλεγχος περιστροφής
Εντοπισμός κύριων τμημάτων α/φους (Σχ.Ε.3.1)
Ερώτηση: Στα α/φη του σχήματος Ε.3.1 α και Ε.3.1 β εντοπίστε: α) Την άτρακτο, β) Τις πτέρυγες, γ) Το οριζόντιο ουραίο πτέρωμα, δ) Το κάθετο ουραίο πτέρωμα, δ) Τα πτερύγια καμπυλότητας χείλους εκφυγής, ε) Τα πτερύγια καμπυλότητας χείλους προσβολής, στ) Τα πηδάλια κλίσεως και ζ) Τα πηδάλια διεύθυνσης.
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.3.1 (σελ. 241) — στο Ε.3.1 α απεικονίζεται μαχητικό α/φος με δύο κάθετα ουραία πτερώματα, όπου κίτρινα βέλη δείχνουν κινητές επιφάνειες των πτερύγων και του ουραίου· στο Ε.3.1 β δικινητήριο ελικοφόρο α/φος με ουραίο πτέρωμα τύπου Τ.
- §3.7.2. Τα πηδάλια κλίσεως τοποθετούνται στην περιοχή των ακροπτερυγίων, το κάθετο ουραίο πτέρωμα αποτελείται από το κάθετο σταθερό και το πηδάλιο διεύθυνσης, και το οριζόντιο από το οριζόντιο σταθερό και τα πηδάλια ανόδου – καθόδου.
Σύνοψη: (ενδεικτική) α) Άτρακτος: το κύριο επίμηκες σώμα του α/φους. β) Πτέρυγες: οι δύο μεγάλες επιφάνειες εκατέρωθεν της ατράκτου. γ) Οριζόντιο ουραίο πτέρωμα: οι οριζόντιες επιφάνειες στην ουρά (στο Ε.3.1 β σε διάταξη τύπου Τ, στην κορυφή του κάθετου πτερώματος). δ) Κάθετο ουραίο πτέρωμα: η κατακόρυφη επιφάνεια στην ουρά (στο Ε.3.1 α είναι δύο). δ) Πτερύγια καμπυλότητας χείλους εκφυγής: στο εσωτερικό τμήμα του οπίσθιου χείλους της πτέρυγας (κοντά στην άτρακτο). ε) Πτερύγια καμπυλότητας χείλους προσβολής: στο εμπρόσθιο χείλος της πτέρυγας. στ) Πηδάλια κλίσεως: στο εξωτερικό τμήμα του οπίσθιου χείλους, στην περιοχή των ακροπτερυγίων. ζ) Πηδάλια διεύθυνσης: στο οπίσθιο τμήμα του κάθετου ουραίου πτερώματος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το βιβλίο χρησιμοποιεί δύο φορές το γράμμα δ)· η απάντηση ακολουθεί την ίδια σήμανση.
- Πηδάλια κλίσεως: εξωτερικά, κοντά στα ακροπτερύγια· πτερύγια καμπυλότητας χείλους εκφυγής: εσωτερικά, κοντά στην άτρακτο.
Πηδάλια ανόδου – καθόδου στο α/φος του Σχ.Ε.3.1 α
Ερώτηση: Το α/φος του σχήματος Ε.3.1 α έχει πηδάλια ανόδου – καθόδου και γιατί;
Απάντηση:
- §3.7.2. «Τα πηδάλια ανόδου – καθόδου είναι χωριστά πτερύγια μπορεί όμως να είναι και ένα ενιαίο πτερύγιο. Επίσης, όλο το οριζόντιο ουραίο πτέρωμα μπορεί να είναι ένα ενιαίο συγκρότημα (ολοκινούμενο).»
- §4.4.1. «Τα σύγχρονα μαχητικά α/φη έχουν συνήθως “ολοκίνητο” οριζόντιο πτέρωμα.»
- Το α/φος του σχήματος Ε.3.1 α είναι σύγχρονο μαχητικό: στο οριζόντιο ουραίο πτέρωμά του δεν διακρίνεται χωριστό σταθερό τμήμα με αρθρωτά πηδάλια.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όχι, δεν έχει χωριστά πηδάλια ανόδου – καθόδου. Ως σύγχρονο μαχητικό α/φος έχει ολοκινούμενο οριζόντιο ουραίο πτέρωμα: όλο το οριζόντιο πτέρωμα κινείται ως ενιαίο συγκρότημα και εκτελεί το έργο των πηδαλίων ανόδου – καθόδου (διαμήκης έλεγχος).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ενδεικτική απάντηση: το «γιατί» στηρίζεται στο ότι τα σύγχρονα μαχητικά έχουν συνήθως ολοκινούμενο οριζόντιο πτέρωμα (§4.4.1).
Χαρακτηρισμός επιφανειών Σχ.Ε.3.2α
Ερώτηση: Πώς θα χαρακτηρίζατε τις επιφάνειες του σχήματος Ε.3.2 α;
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.3.2 α (σελ. 241) — τέσσερις τομές του εμπρόσθιου τμήματος αεροτομής, όπου το κινητό στοιχείο (κίτρινο) βρίσκεται μπροστά ή κάτω από το χείλος προσβολής.
- §3.9.2 ΙΙ. Πτερύγια Καμπυλότητας Χείλους Προσβολής: α. Σταθερό ή ελατηριωτό πτερύγιο εξομάλυνσης (Fixed slot), β. Πτερύγιο καμπυλότητας χείλους προσβολής (leading edge flap), γ. Εκτεινόμενο πτερύγιο με σχισμή (Extensible slat).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Είναι πτερύγια καμπυλότητας χείλους προσβολής (μηχανικές υπεραντωτικές διατάξεις χείλους προσβολής) — π.χ. σταθερό/ελατηριωτό πτερύγιο εξομάλυνσης (fixed slot), πτερύγιο καμπυλότητας χείλους προσβολής (leading edge flap) και εκτεινόμενο πτερύγιο με σχισμή (extensible slat).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Επιφάνειες στο χείλος προσβολής → πτερύγια καμπυλότητας χείλους προσβολής (μηχανικές υπεραντωτικές διατάξεις).
Χαρακτηρισμός επιφανειών Σχ.Ε.3.2β
Ερώτηση: Πώς θα χαρακτηρίζατε τις επιφάνειες του σχήματος Ε.3.2 β;
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.3.2 β (σελ. 241) — τέσσερις τομές του οπίσθιου τμήματος αεροτομής με ένα, δύο ή τρία κινητά στοιχεία (κίτρινα) πίσω από το χείλος εκφυγής, με σχισμές μεταξύ τους.
- §3.9.2 Ι. Πτερύγια Καμπυλότητας Χείλους Εκφυγής: απλό, διαχωριζόμενο, με μονή, διπλή ή τριπλή σχισμή και τύπου Fowler.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Είναι πτερύγια καμπυλότητας χείλους εκφυγής (μηχανικές υπεραντωτικές διατάξεις χείλους εκφυγής) — πτερύγια με σχισμές (μονή, διπλή, τριπλή σχισμή) και τύπου Fowler.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Επιφάνειες στο χείλος εκφυγής → πτερύγια καμπυλότητας χείλους εκφυγής.
Είδος επιφάνειας στο Σχ.Ε.3.3
Ερώτηση: Τι είδους επιφάνεια του α/φους απεικονίζουν τα σχήματα Ε.3.3;
Απάντηση:
- Σχήμα Ε.3.3 (σελ. 241) — α. φωτογραφία του οπίσθιου τμήματος πτέρυγας με εκτεταμένα προς τα κάτω πτερύγια· β.–ε. τομές του χείλους εκφυγής με πτερύγια που εκτρέπονται προς τα κάτω, μαζί με τους μηχανισμούς άρθρωσης και τις σχισμές τους (§3.9.2 Ι).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Απεικονίζουν πτερύγια καμπυλότητας χείλους εκφυγής (μηχανικές υπεραντωτικές διατάξεις), σε διάφορες μορφές (π.χ. απλό, διαχωριζόμενο, με σχισμή), με τους μηχανισμούς άρθρωσής τους.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Τα πτερύγια εκτρέπονται προς τα κάτω στο χείλος εκφυγής· δεν πρόκειται για φθορείς άντωσης, που ανυψώνονται από τη ράχη της πτέρυγας.
