4 Richiami Su Sist Non Avionici 14

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SISTEMI AEROSPAZIALI

RICHIAMI sui

SISTEMI NON AVIONICI

1 Anno Laurea Specialistica

2 Semestre

Sergio CHIESA,

(Marzo 2014)

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SCENARIO

NEEDS

MISSIONE

DEFINIZIONE

AVIONICA di

MISSIONE (e di

BASE)

PRESTAZIONI

PIATTAFORMA

AERONAUTICA

ARMI AIRCRAFT

CONCEPTUAL

DESIGN

Sotto-sistema 1

Sotto-sistema n

Sotto-sistema i

STRUTTURA

INTEGRAZIONE

FUNZIONALEINTEGRAZIONE

FISICA

SISTEMA di

SUPPORTO

LOGISTICO

INTEGRAZIONE

SOFTWARE


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Comandi di volo

Carrello datterraggio

--------------------------- >

Sistema Idraulico

Sistema Elettrico

-------------------------- >

Sistema Pneumatico

Sistema Condizionamento Aria

Sistema Anti-Ghiaccio

Sistema Combustibile

Sistemi vari-Arredamento

Servizio al velivolo in Turn-Around

Attuatori

A.P.U. Avviamento motori Potenza Secondaria

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RICHIAMI sui


PARTE 1- Comandi di volo

- Carrello datterraggio

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COMANDI DI VOLO FUNZIONE : Variare F : e M aerodinamici, variando la forma esterna del velivolo, onde

modificarne la traiettoria COMANDI PRIMARI DI VOLO

o variarne le caratteristiche aerodinamiche COMANDI SECONDARI DI VOLO

(ad es. CLMAX, CDo, )

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PRIMARI

SECONDARI

REVERSIBILI

POTENZIATI

Sforzo Pilota ~Mom cern.

(SENSIBILITA)

SENSIBILITA ARTIFICIALE(simula lo Sforzo che si

avrebbe con Com. Reversibili)

Vedere ATTUATORI

Linea contemporaneam. di

potenza e di segnale

A funi o a aste

Compensazione aerodinamica

Compensazione statica

Regolatore di Tensione

linee separate per SEGNALE e

per POTENZA

Comandi mai liberi

Maggior rigidezza linea

MECCANICI

IRREVERSIBILI

POTENZIATI

Dovendo essere non ad

azionamento continuo,

quindi STABILI, la mancanza

di sensibilit OPPORTUNA!

Un indispensabile accessorio il TRIM, ossia permettere di avere i comandi centrati

su un valore voluto, senza sforzo del Pilota, restado comunque liberi di essere

spostati da tale posizione.

Per i comandi reversibili si ottiene ANNULLANDO Mcern. in tale posizione

Per i comandi potenziati spostando in tale posizione lo 0 della sensibilit artificiale

e sugli

Organi di Comando)Nelle linee ad ASTE si CONTRAPPESANO

anche le LEVE ROMPITRATTA, mentre le

aste non sono compensate come massa

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Momento di

cerniera

MCERNIERA= C 1/ 2 1/ 2 1/ 2 1/ 2 V2 SmobileCmobile

|F2|

In alternativa ai comandi primari

reversibili si hanno i COMANDI

PRIMARI POTENZIATI

IMPIANTO

POTENZA

SUPERFICE

MOBILE

VELIVOLOPILOTA

ATTUATORE

TRASMISSIONE

SEGNALE

SENSIBILITA

ARTIFICIALE

LINEE DI FEED-BACK

SENSIBILITA ARTIFICIALE: come minimo una MOLLA sullorgano di comando

che riproduca la proporzionalit di Mc, e

quindi Fpilota, alla deflessione della superficie

+ elemento sensibile a Press.dinamica

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SENSIBILITA ARTIFICIALE

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Un accessorio indispensabile dei

comandi primari, sia reversibili che

potenziati, il TRIM

ALETTA TRIM

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15

Comandi di volo: modi reversionari

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ATTUATORI

Cilindro Idraulico

DIMENSIONAMENTO PRELIMINARE:

F massima Stallo F0 p= pMANDATA

F0/ p = S

S x corsa = Cilindrata

Requisito velocit tVUOTO VVuoto

Tracciamento parabola F= f(V)

Condizione di ottimo

Portata = VV /1.73 x S

p1 S

VTUBO

VATTUATORE F

VATTUATORE

F

F0

2/3F0

VV/1.73 VV

Cilindro Idraulico

DIMENSIONAMENTO PRELIMINARE:

F massima Stallo F0 p= pMANDATA

F0/ p = S

S x corsa = Cilindrata

Requisito velocit tVUOTO VVuoto

Tracciamento parabola F= f(V)

Condizione di ottimo

Portata = VV /1.73 x S

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A pari momento di cerniera e velocit angolare della superficie (oppure tempo per

coprire lescursione totale) possono essere previste infinite soluzioni

corrispondenti ad altrettante coppie di valori FORZA x BRACCIO

Braccio grande

Piccola forza (piccola S)

Escursione grande

Braccio piccolo

Forza grande (grande S)

Escursione piccola

OTTIMIZZAZIONE DEL DISEGNO

POTENZA IDRAULICA COSTANTE

A p=costPORTATA= cost

ATTUATORI (segue)

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ATTUATORI (segue)Il ragionamento basato su :

MCERNIERAx SUPERFICIE= tot VALE ANCHE CON:

vuoto/1.73 vuoto

M0

2/3 M0

ATTUATORI

ROTATIVILottimizzazione vale anche

con queste coordinate

(coordinate superficie)

Le coordinate motore

idraulico differiscono per

rapporto di trasmissione:

Coppia motore bassa alta

ATTUATORE

DRIVE-UNIT

IDRAULICO vs ELETTRICO

In un comando come quello

sopra visto pensabile

sostituire il motore idraulico

con uno elettrico

Coppia

IDRAULICO

ELETTRICO

Intervento

limitatore di

corrente

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LANDING GEAR SYSTEM

2)AMMORTIZZATORE

OLEO-PNEUMATICO

19

20

LANDING GEAR SYSTEM (segue)

4)

21

5)

22


RICHIAMI sui


PARTE 2

- Generazione idraulica

- Generazione elettrica

- Generazione pneumatica - ECS ANTI-ICE

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SISTEMA IDRAULICOPOTENZA

IDRAULICA:

P = p X Q

[F V]=[F/S]X[Vol/t ]

844

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SISTEMA IDRAULICO

(segue)

POMPA a

PISTONCINI

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SISTEMA IDRAULICO (segue)

ATR 42

AMX

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1)

2)

3)

4) Con lo studio di installazione si affina la valutazione delle cadute di

pressione

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SISTEMA ELETTRICO

Nota: un impianto del quale NON possibile fare a meno!

Fino alla 2 Guerra Mondiale la

tendenza era che ogni utenza

avesse il suo piccolo alimentatore

(batteria, generatori su RAT,

generatori su motori velivolo).

Svantaggi:

1) Tanti alimentatori piccoli pesano e

costano pi di pochi grandi e di uguale

potenza totale;

2) Se un alimentatore si guasta si

perde lutenza

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P=V I = V2/R R = l /s P = V2 s /( l )

P= k V2 s

Miglior compromesso tra leggerezza

alternatore (se gira pi veloce e

tecnologia cuscinetti

SISTEMA ELETTRICO (segue)

IDEA BASE:

POTENZA

ELETTRICA:

P = V X I

[w]= [V] X [A]

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La batteria in tampone: viene caricata

dai generatori G e li aiuta per i picchi di

richiesta utenze. In caso di generatori

guasti alimenta, per un tempo limitato,

le barre alle quali sono collegate le

utenze principali (come

laccumulatore idraulico).

CASO PARTICOLARE: piccoli velivoli con motori a pistone limpianto in

corrente continua in quanto alimenta essenzialmente comandi e controlli. Non essendo

possibile utilizzare la dinamo come starter, si adotta un alternatore raddrizzato

(brushless D.C. generator) unito ad uno starter elettrico, come per le automobili.

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ULTIME TENDENZE:

Genero AC wilde frequency e ogni utenza (se

serve) converte la corrente (A380)

Genero DC 270 v (F35) o 230 VAC-WFr (B787)

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Velivoli piccoli Velivoli grossi


G 222

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SISTEMA

PNEUMATICOPOTENZA

PNEUMATICA

TIPICA FONTE DI POTENZA

PNEUMATICA: il BLEED motore

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ANTI-

-ICE

SISTEMA

PNEUMATICO

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TURBINETTE

PNEUMATICHE

ATTUATORI

(funzionamento

prevalentemente a

regime rendim Max)

STARTER (sempre in

transitorio)

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CONDIZIONAMENTO ARIA

CICLO CHIUSO

CICLO APERTO

ESTERNO

E.C.S. Enviromental

Control System

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Simple Air

CycleBootstrap

3 WHEELS

C.A.U, a CICLO dARIA

(raffreddamenti in scambiatori

calore e espansioni in turbine)

Le ACM Air Cycle Machines funzionano grazie alla Potenza Pneumatica che

entra in esse sotto forma di aria in pressione .

Tale Potenza deve essere tale che, perdendo pressione, cio estraendo energia,

la Temperatura scenda al livello voluto, mantenendo ancora un livello di pressione

tale da poter entrare in cabina pressurizzata

FAN

To Cabin

By-Pass Valve

Water

Separator

Heat

Exchanger

Turbine

External Air

3 External

Air

Compressore

Motore

Compressore

Motore

To Cabin

By-Pass Valve

Water

SeparatorHeat

Exchanger

Heat

Exchanger

FAN

TurbineCompressor

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-Laria in ingresso necessita della sola

PRESSIONE per) per entrare in cabina

- Necessit potenza (in genere ELETTRICA

per azionamento del COMPRESSORE

C.A.U, a CICLO di VAPORE

(raffreddamento grazie a evaporazione di fluido

frigorifero in EVAPORATORE; quindi il

fluido frigorifero viene COMPRESSO e

ricondensato in CONDENSATORERE raffreddato

da aria esterna

ARIA

M

ARIA ESTERNA

ARIA

in CABINA

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CONDIZIONA--

MENTO ARIA

ANTI - GHIACCIO

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per quantizzare il fenomeno:

W ICE

Migli

a

RMI

RM

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