Фактор аеродинамичког оптерећења

Модел кружног кретања тела одређене масе, са одређеном угаоном и обимном брзином.

Фактор аеродинамичког оптерећења је однос величина узгона и тежине летелице:

Са њим се величина силе узгона изражава преко тежине летелице, као еквивалента неопходног за одржање конкретног режима лета. Фактор аеродинамичког оптерећења представља глобалну меру оптерећења структуре летелице, сваког њеног дела и свега онога што се тренутно налази у њој, па и људства (пилота, остале посаде и путника). Користи се као погодан фактор за анализу и синтезу оптерећења посаде и структуре, па према томе за одређивање услова издржљивости човека и за димензионисање носећих делова летелице. Пошто представља вредност узгона, у односу на тежину, уједно је и мера маневра летелице, изазваног са вишком или мањком узгона, у односу на потребан за уравнотежење тренутних инерцијалних сила.[1][2]


Коришћене физичке величине

Равнотежа сила у хоризонталном лету.
  • Основне
[s] време
[m] дужина
[kg] маса
  • Изведене
[m] полупречник кривине путање
[m/s] брзина
[—] Махов број
[m/s²] убрзање
[m/s²] гравитација
[m] висина лета
[kgm/s²] сила
[kgm/s²] тежина
[kgm/s²] сила потиска / вучна сила
[kgm/s²] узгон
[kgm/s²] аеродинамички отпор
[—] фактор аеродинамичког оптерећења
Хоризонтални лет.

Општа дефиниција кружног кретања

Кружно кретање тела, масе m, са обимном брзином v (прва слика), карактерише:

центрипетално убрзање и
центрифугална сила

За задржавање режима кружног кретања, неопходно је центрифугалну (инерцијалну) силу уравнотежити са силом реакције, са центрипеталном силом. Код кретања авиона, то је његов узгон.

Хоризонтални лет

Устаљени хоризонтални лет авиона карактеристичан је по равнотежи сила дуж оса „ x “ и „ z “ (приказано на другој слици):

Прва једначина одређује константну брзину, а друга константну висину лета. Друга једначина је од интереса за ово разматрање (четврта слика). Из ње произилази облик:[3][4]

Кружни лет у вертикалној равни

Замишљени кружни лет, у вертикалној равни, дефинисан је са полупречником путање и са константном обимном брзином. Услед масе авиона и његовог центрипеталног убрзања, на авион делује центрифугална (инерцијална) сила, која га тежи удаљити од центра круга. Да би авион остао на кружној путањи, мора поседовати силу узгона, која ће стално уравнотежавати центрифугалну силу и одговарајућу компоненту тежине. Карактеристична је најнижа тачка кружне путање лета авиона (трећа слика). У њој се може једноставније дефинисати равнотежа, што остаје да важи за све тачке кружне путање.

У најнижој тачки кружне путање узгон уравнотежава тежину авиона и целу инерцијалну силу. Тај збир сила, који уравнотежава узгон у најнижој тачки кружне путање, погодно је изразити преко тежине, као еквивалента. Тај коефицијен еквивалента се назива „Фактор аеродинамичког оптерећења“ и представља глобалну меру оптерећења структуре летелице:

Вертикално кружно кретање авиона, са одређеном угаоном и обимном брзином.

Изражена равнотежа, у тој тачки, преко збира изворног облика израза за силе, има облик:

Користећи претходне две једначине:

Добија се:

Математички, очигледан је граничан случај:

Значи, то је праволинијски, хоризонтални лет авиона.

Општа математичка интерпретација, која важи за било коју тачку на кружној путањи (трећа слика), има облик:

Математички гранични случајеви:

  • најнижа тачка кружне путање, дефинисана је са Θ = 0
  • путања је права линија при увођењу и другог граничног услова 1
то су услови хоризаонталног лета.[2][5]

Хоризонтални заокрет

Хоризонтални заокрет.

Уз претпоставку да је стационарни лет и да се правац потиска мотора поклапа са уздужном осом авиона, равнотежа сила има облик:

Произилази да је:

Користећи изворни принцип изражавања силе узгона преко еквивалента тежине летелице, тада сила узгона износи n-тих вредности тежина:

У стационарном, хоризонталном заокрету авиона, тежину уравнотежава вертикална компонента узгона и са том заменом у последњем изразу се добија:

Гранични случајеви су:

  • Φ = 0, то је услов праволинијског хоризонталног лета, 1 и
  • Φ = 900, ово није реалан случај, путања заокрета се своди у тачку, са r}- = 0, односно са , а то значи и бесконачно велики узгон.[2][6]

Примена

На летелицу делују аеродинамичке и инерцијалне силе.

Све инерцијалне силе, приказују се у еквиваленту тежине летелице, значи преко фактора аеродинамичког оптерећења. На овај начин се добија једнообразна очигледност оптерећења, израженог преко мерне јединице тежине летелице.

Инерцијална сила је:

У равни симетрије авиона је равнотежа:

На основу претходног, произилази:

Када пилот каже да је „ направио заокрет са 7g “, то практично значи да је направио заокрет авиона са фактором аеродинамчког оптерећења n = 7, односно са убрзањем:

Тада су пилот и сваки део структуре авиона били оптерећени, као да имају седам сопствених тежина.

„Безтежинско“ стање у лету, остварује се при услову:

Просечна особа подноси оптерећење при убрзању 5 пута већим од земљиног (n = 5).

На основу стеченог искуства у ваздухопловству, проистекле су норме за борбене авионе, са људском посадом. Пилот може, дуже време, да поднесе оптерећење са анти–г оделом и при n = 9 а краће време и до 12. На основу те границе се димензионишу делови структуре за анвелопу оптерећења при n између -3 и +9. Није рационално димензионисати структуру авиона за већа оптерећења од подношљивости пилота, пошто то доноси допунско повећање масе авиона и пад његових перформанси. Тренутно прекорачење на n до +12, покривено је са фактором сигурности, који најчешће износи 1,5. То је ванредан случај, који пилот направи, да бих се спасао од непријатељске ракете. Тада авион иде на ванредан преглед и одлучује се о његовом престанку употребе или о његовој поправци.

Авиони су изложени скоку и паду узгона, па и промени оптерећења и без жеље пилота да направи маневар. То су случајеви у узбурканој атмосфери, тада услед вертикалног струјања ваздуха долази до нагле промене нападног угла, па и узгона авиона.

Акробатски авиони имају сличну анвелопу оптерећења, као и борбени. Комерцијални авиони имају далеко блажи аеродинамички фактор оптерећења, до +2,5.

На наредној слици, дата су два типична дијаграма фактора аеродинамичког оптерећења у функцији брзине v–n, који представљају анвелопу ограничења лета авиона. Први је дат у функцији стварне брзине, за једну одређену висину лета, а други у функцији еквивалентне брзине, за све висине лета.[7]

Анвелопа употребе фактора аеродинамичког оптерећења у функцији стварне брзине, на одређеној висини и у функцији еквивалентне брзине, за све брзине. Дијаграми се односе за типичне ловце.

Чињеница је да се са порастом узгона прави највећи дебаланс сила дуж „ z “, у односу на друге осе. Нарушавање равнотеже дуж „ x “ осе је при убрзавању, када је T > Rx , а при успорењу, када је T < Rx. Тај дебаланс је далеко мањи од створеног са порастом узгона авиона, те су и генерисана убрзања ax < az, преко десет пута. Једино је код директног удара у препреку, створено велико успорење са аутом формула 1, приказано у наредној табели. Бочна аеродинамичка сила, код авиона, има најмању вредност, те и генерише најмање убрзање (ay), дуж „ y “ осе.

Имајући претходно у виду, са разлогом је фактор аеродинамичког оптерећења посебно дефинисан за „ z “ осу аеродинамичког координатног система, односно узгон се изражава са бројем сопствених тежина авиона. Дуж „ z “ осе се генерише сила највећег интензитета (узгон), што је праћено са далеко највећим убрзањем, која изазивају и највећа оптерећења при маневрисању летелице.

Ово није препрека да се и убрзања, дуж две преостале осе координатног система, изражавају са мером гравитационог убрзања. Убрзања дуж „ x “ и „ y “ оса су далеко мањег интензитета и генеришу мала оптерећења, која нису меродавна за димензионисање делова структуре авиона.

примери бројна вредност a/g
Човек, који стоји непомично 1
Путник, при полетању авиона 1,5
Падобранац, при приземљењу са 6 m/s 1,8
Падобранац, при динамичком удару, при отварању падобрану (успорење са 60 на 5 m/s) 5
Космонаут, при спуштању летелице „Сојуз“ 3–4
Спортски пилот, при агробацијама од -10 до +12
Пилот, при вађењу авиона из обрушавања 9
Пилот, при катапулирању са избацивим седиштем 14
Граница подношљивости пилота, без последица 10
Рекордан, тренутан (инпулсан), остварен у аутомобилској несрећи, коју је учесник преживео 179,8

Види још

Референце

  1. ^ Рендулић & 198., стр. 236–249.
  2. ^ а б в Милошевић & 2008., стр. 164–168.
  3. ^ Рендулић 198, стр. 88.
  4. ^ Милошевић & 2008., стр. 196–197.
  5. ^ Рендулић 198, стр. 236–237.
  6. ^ Рендулић 198, стр. 242.
  7. ^ Рендулић 198, стр. 265–267.
  8. ^ „Биография пилота формулы-1 Дэвида Пэрли”. Приступљено 16. 4. 2010. 
  9. ^ „THE WORLD'S LEADING MANUFACTURER OF EJECTION AND CRASHWORTHY SEATS”. Архивирано из оригинала 28. 05. 2010. г. Приступљено 16. 4. 2010. 

Литература

Спољашње везе

Read other articles:

Maicon Informasi pribadiNama lengkap Maicon Douglas SisenandoTanggal lahir 26 Juli 1981 (umur 42)Tempat lahir Novo Hamburgo, Rio Grande do Sul, BrasilTinggi 184 m (603 ft 8 in)Posisi bermain Pemain belakangInformasi klubKlub saat ini AS RomaNomor 13Karier junior Grêmio Criciúma CruzeiroKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)2001–2004 Cruzeiro 56 (1)2004–2006 Monaco 58 (5)2006–2012 Inter Milan 177 (16)2012–2013 Manchester City 9 (0)2013– AS Roma 16 (2)Tim nasional...

 

Nuevo Solnuevo sol peruano (Spanyol) 1 nuevo sol (Tampak Muka)1 nuevo sol (Tampak Belakang) ISO 4217KodePENDenominasiSubsatuan 1/100céntimoBentuk jamaknuevos soles céntimocéntimosSimbolS/.Uang kertas Sering digunakan10, 20, 50 & 100 nuevos soles Jarang digunakan200 nuevos solesUang koin Sering digunakan10, 20 & 50 céntimos, 1, 2 & 5 nuevos soles Jarang digunakan5 céntimosDemografiPengguna PeruEmisiBank sentralCentral Reserve Bank of Pe...

 

NGM-81 Jenis Senapan serbu Negara asal  Hungaria Sejarah pemakaian Digunakan oleh Hungaria Spesifikasi Peluru 5,45 x 39 mm5,56 x 45 mm Mekanisme Operasi gas Amunisi Magazen box 30 butir NGM atau NGM-81 adalah senapan serbu buatan Hungaria hasil adposi dari AK-74 dan menggunakan peluru 5,45 x 39 mm. Varian ekspor dari senapan ini menggunakan peluru 5,56 x 45 mm.[1] Selain popor tetap senapan ini dibuat juga dengan popor besi lipat dengan nama NGV.[2] Catatan kak...

Synthetic cannabinoid, designer drug ADB-5'Br-PINACALegal statusLegal status DE: NpSG (Industrial and scientific use only) UK: Class B Identifiers IUPAC name N-(1-Amino-3,3-dimethyl-1-oxo-2-butanyl)-1-pentyl-1H-5-bromoindazole-3-carboxamide PubChem CID168310461ChemSpider115285280Chemical and physical dataFormulaC19H27BrN4O2Molar mass423.355 g·mol−13D model (JSmol)Interactive image SMILES NC(=O)[C@@H](NC(=O)c1nn(CCCCC)c2ccc(Br)cc21)C(C)(C)C InChI InChI=1S/C19H27BrN4O2/c1-...

 

Politik Hijau merupakan istilah yang berasal dari bahasa Jerman Grün, disatukan oleh die Grünen, sebuah partai Hijau yang terbentuk di akhir 1970-an. Kadang-kadang istilah ekologi politik digunakan di Eropa dan di lingkaran akademis, tetapi yang belakangan telah mulai mewakili ranah kajian lintas-disiplin, termasuk kimia dan teknik kimia. Politik hijau yang biasa disebut sebagai Green Party adalah pemahaman bahwa titik berat kehidupan bukan pada ekonomi melainkan pada alam (Ekosentris), lan...

 

ХристианствоБиблия Ветхий Завет Новый Завет Евангелие Десять заповедей Нагорная проповедь Апокрифы Бог, Троица Бог Отец Иисус Христос Святой Дух История христианства Апостолы Хронология христианства Раннее христианство Гностическое христианство Вселенские соборы Н...

Halaman ini berisi artikel tentang Gol & Gincu. Untuk serial televisi, lihat Gol & Gincu The Series. Gol & GincuSutradaraBernard ChaulyProduserLina TanPemeranNur FazuraSazzy FalakAshraf SinclairMelissa MaureenPierre AndrePenata musikGreg HendersonPerusahaanproduksiGolden Screen Cinemas Red CommunicationsTanggal rilis11 Agustus 2005Durasi95 menitNegaraMalaysiaBahasaBahasa Melayu Gol Dan Gincu adalah sebuah film romansa yang diadaptasi dari sebuah cerita karya Lina Tan dan Raf...

 

Объект всемирного наследия ЮНЕСКО[* 1]Shahr-i Sokhta[* 2] Страна  Иран Тип Культурный Критерии ii, iii, iv Ссылка 1456 Регион[* 3] Объекты ЮНЕСКО в Азии Включение 2014 год (38-я сессия) ↑ Название в официальном рус. списке ↑ Название в официальном англ. списке ↑ Регион по класси...

 

French Swimming FederationFédération Française de NatationSportswimming, diving, synchronized swimming, water polo, open water swimmingAbbreviation(FFN)Founded1919AffiliationInternational Swimming Federation (FINA)European Swimming League(LEN)LocationParis, FrancePresidentGilles Sezionale, since 2017Official websitewww.ffnatation.fr The French Swimming Federation (French: Fédération française de natation, FFN) is the French water sports association. Founded in February 1919, it grouped ...

Liga 3 2017 PapuaMusim2017JuaraPersido Dogiyai[1]← 2014 2018 → Liga 3 2017 Papua (juga dikenal sebagai Piala Gubernur Papua 2017) adalah edisi ketiga dari Liga 3 di wilayah Provinsi Papua sebagai babak kualifikasi untuk putaran nasional dari Liga 3 2017. Persintan Intan Jaya adalah juara bertahan. Kompetisi dijadwalkan untuk dibuka pada tanggal 24 Mei 2017.[2] Tim Ada 19 tim yang akan berpartisipasi di liga pada musim ini. Grup A Persidafon Dafonsoro Emsyk FC Persiyali Yal...

 

Halaman ini berisi artikel tentang reorganisasi struktur bisnis. Untuk kegunaan lain, lihat Restrukturisasi (disambiguasi). Artikel ini memiliki beberapa masalah. Tolong bantu memperbaikinya atau diskusikan masalah-masalah ini di halaman pembicaraannya. (Pelajari bagaimana dan kapan saat yang tepat untuk menghapus templat pesan ini) Artikel ini tidak memiliki bagian pembuka yang sesuai dengan standar Wikipedia. Mohon tulis paragraf pembuka yang informatif sehingga pembaca dapat memahami maksu...

 

Association football club in Perth, Scotland Football clubLethamFull nameLetham Football ClubNickname(s)TangerinesFounded1960GroundSeven AcresPerthCapacity300LeagueSJFA Midlands League2022–23SJFA Midlands League, 9th of 19 Home colours Away colours Letham are a Scottish football club from the Letham area in the northwest of Perth. They are members of the East Region of the Scottish Junior Football Association and currently play in the Midlands Football League.[1] History Letham were...

Crewed deep-ocean research submersible ALVIN redirects here. For other uses, see Alvin. Alvin in 1978, a year after first exploring hydrothermal vents. The rack hanging at the bow holds sample containers. History United States NameAlvin NamesakeAllyn Vine OperatorWoods Hole Oceanographic Institution BuilderGeneral Mills' Electronics Group[1] AcquiredMay 26, 1964 In serviceJune 5, 1964 Statusin active service, as of 2023[ref] General characteristics [2] TypeDeep-submerg...

 

Alternative term for women, designed to avoid perceived sexism It has been suggested that this article be merged into Womyn. (Discuss) Proposed since May 2024. The term womxn is an alternative spelling of the English word woman. Womxn, along with the term womyn, has been found in writing since the 1970s to avoid perceived sexism in the standard spelling, which contains the word man.[1] The term womxn has been adopted by various organizations, including student university groups in the...

 

Finnish artistic gymnast Veikko HuhtanenPersonal informationCountry represented FinlandBorn(1919-06-05)5 June 1919Viipuri, FinlandDied29 January 1976(1976-01-29) (aged 56)DisciplineMen's artistic gymnastics Medal record Representing  Finland Olympic Games 1948 London All-around 1948 London Pommel horse 1948 London Team all-around 1948 London Parallel bars 1948 London Horizontal bar World Championships 1950 Basel Horizontal bar 1950 Basel Team all-around Veikko Aarne A...

Play written by George Bernard Shaw For other uses, see Major Barbara (disambiguation). Major BarbaraThe Court Theatre 1904–1907Written byGeorge Bernard ShawDate premieredNovember 28, 1905[1]Place premieredCourt TheatreOriginal languageEnglishGenreDramaSettingLondon Major Barbara is a three-act English play by George Bernard Shaw, written and premiered in 1905 and first published in 1907. The story concerns an idealistic young woman, Barbara Undershaft, who is engaged in helping the...

 

بلانش الفرنسية (بالفرنسية: Blanche de France)‏    معلومات شخصية الميلاد سنة 1253 [1]  يافا  الوفاة سنة 1320 (66–67 سنة)  باريس  مواطنة فرنسا  الزوج فرناندو دي لا سيردا (1269–)  الأولاد ألفونسو دي لا سيردافرناندو دي لا سيردا، لورد لارا  الأب لويس التاسع  الأم مار...

 

Mission school in IndiaSt Aloysius' Anglo-Indian High SchoolLocationOne Town, Visakhapatnam, Andhra PradeshIndiaCoordinates17°41′34″N 83°17′36″E / 17.69278°N 83.29333°E / 17.69278; 83.29333InformationTypeMission SchoolReligious affiliation(s)Roman CatholicEstablished1847; 177 years ago (1847)FounderBritish Indian ArmyGradesLKG - 10AffiliationICSEWebsiteOfficial Website St. Aloysius H. School in 1920. St Aloysius' Anglo-Indian High School ...

Le Triomphe de GalatéeArtiste RaphaëlDate 1513Commanditaire Agostino ChigiType Haute RenaissanceTechnique FresqueDimensions (H × L) 295 × 224 cmMouvement Haute RenaissanceLocalisation Villa Farnesina, Rome (Italie)modifier - modifier le code - modifier Wikidata Le Triomphe de Galatée est une peinture de Raphaël, une fresque (295 × 224 cm), réalisée en 1513 pour la Villa Farnesina, à Rome. Histoire La fresque est une partie de la commande q...

 

Serbian singer and songwriter Sanja VučićСања ВучићVučić in 2016Background informationBorn (1993-08-08) 8 August 1993 (age 31)Kruševac, Serbia, FR YugoslaviaGenresR&Bpopelectronicskadubpost-rockjazzOccupation(s)SingersongwriterInstrumentVocalsLabelsLil WolfFormerly ofZAAHurricaneMusical artist Sanja Vučić (Serbian Cyrillic: Сања Вучић, pronounced [sâɲa vûtʃitɕ]; born 8 August 1993) is a Serbian singer and songwriter. Initially the lead vocalist o...