AGK. Door deze wipbeweging wordt ook wel de naam "see saw rotor" gebruikt.

Transcriptie

1

2 Inhoud 1 (A) Vliegtuigen Configuraties Propeller Besturing (H) Helikopters Configuraties Rotoren Besturing Casco Romp Landing gear Vleugels Staart Ontwerpeisen Zuigermotoren Typen Werking Brandstofsysteem Brandstof Ontsteking Smering en koeling Vermogen Performance Bediening Brand (H) Turbinemotoren Typen Werking Brandstofsysteem Brandstof Performance Systemen Hydraulica IJsbestrijding Elektriciteit Instrumenten Pitot / Statisch systeem Vliegsnelheidsmeter (ASI) Hoogtemeter Stijg- en daalsnelheidsmeter (VSI: Vertical Speed Indicator) Gyroscopen Turn and slip indicator Vliegstandaanwijzer (Attitude indicator) Koersaanwijzer Magnetisch kompas Autopilot Alerting systems Electronic display Afkortingen Glossarium Register V

3 AGK De rotorkop is de plek waar de rotorbladen aan de rotor-as bevestigd zijn. Deze bevestiging kan op verschillende manieren en met geen, één of meerdere assen plaatsvinden. De manier van bevestigen bepaalt in hoeverre de rotorbladen ten opzicht van de rotor kunnen bewegen. Er worden 3 hoofdbewegingen onderscheiden: klappen (flapping); het in verticale richting bewegen van het blad. zwaaien (lead-lag, hunting, jagen); het voor of achterlopen op de rotatie van de rotor-as. rotatie (pitching, feathering, instelbeweging); het draaien om een langsas in het rotorblad. Een systeem waarbij de twee bladen (meer kan niet) aan elkaar verbonden zijn en als een soort "wip" om de rotormast kunnen bewegen, wordt een semirigid- of teeteringrotor-systeem genoemd. Door deze wipbeweging wordt ook wel de naam "see saw rotor" gebruikt. De term rigid-rotorkop maakte het rijtje compleet. De fully articulated-rotor heeft drie echte assen waaromheen de bladbewegingen kunnen plaatsvinden. De horizontale-as (horizontal hinge) maakt klapbewegingen mogelijk en wordt daarom ook wel de flapping-as genoemd. De verticale-as (vertical hinge) maakt lead drag- of jaag- (hunting) bewegingen mogelijk. Pitch bewegingen (feather) worden mogelijk gemaakt door een lager (bearing) in de pitch-as. De term suggereert ten onrechte dat er geen beweging om een, virtuele, as kan plaatsvinden. In het geval van een hingeless-rotorkop zijn geen flap en lead-lag as aanwezig maar nog wel een pitch-as. Bij een bearingless-rotorkop is ook geen pitch-as meer aanwezig. Afhankelijk van het ontwerp wordt de beweging van de bladen mogelijk gemaakt door een elastomerisch materiaal dat de functie van de assen overneemt, of door een combinatie met een rotorkop van (flexibel) composietmateriaal. Een moderne term voor een "rigid rotorhead" is dan ook een "flexible rotorhead". Alle krachten die op de helikopter werken tijdens de vlucht lopen via de rotorkop. Afhankelijk van het type ontwerp zal de kop uit massief aluminium of uit moderne meer flexibele composietmaterialen bestaan. Tijdens het draaien van de rotor op volle snelheid zullen de rotorbladen ten gevolge van de centrifugale kracht volledig gestrekt zijwaarts aan de rotorkop verbonden zijn. Bij lagere snelheden zullen de bladen zakken en zo de rotorkop kunnen beschadigen. "Droop stops" voorkomen deze beschadiging maar beperken dus ook flapbewegingen tijdens het vliegen. Bij een conventionele staartrotor vinden we een gelijksoortige rotorkop als bij de hoofdrotor. Echter nu is er alleen sprake van een collectieve verstelling van de rotorbladen en geen cyclische input. Flapbewegingen zijn bij een staartrotor niet gewenst, ze wekken een kracht op tegen de vliegrichting in. Door het gebruik van een "delta-3 hinge" als scharnier wordt de flapbeweging tegengegaan. Bij een flap-up beweging zal de pitch verkleind worden waardoor minder lift wordt op- 18

4 AGK 4.2 Werking De viertaktmotor is oorspronkelijk bedacht door de Duitser Otto in 1870 en wordt daarom ook wel een Otto-motor genoemd. In het "Proces van Otto" figuur is zowel het theoretische als praktische verloop van de relatie tussen druk en volume weergegeven. Duidelijk is te zien dat na de ontsteking eerst de druk sterk oploopt alvorens het volume vergroot wordt. Bij de compressieslag zal de zuiger omhoog bewegen, de inlaatklep zal bij punt I.D. sluiten en het aanwezige mengsel zal samengeperst worden. Dit heeft zowel een druk als een temperatuurverhoging tot gevolg. Bijna aan het eind van de compressieslag zal bij benzinemotoren het mengsel met behulp van een bougie tot ontbranding worden gebracht. Dit gebeurt dus voordat het bovenste dode punt (BDP) wordt bereikt en wordt voorontsteking genoemd. Bij dieselmotoren zal, ongeveer op hetzelfde moment, spontane ontbranding optreden als gevolg van de onder invloed van druk opgelopen temperatuur. De ontbranding eerder laten beginnen dan het BDP is noodzakelijk omdat de brandstof enige tijd nodig heeft om te ontbranden. Deze voorontsteking wordt normaal gesproken in graden uitgedrukt en is afhankelijk van het toerental. Hoe hoger het toerental hoe eerder de ontsteking zal plaatsvinden. Arbeidsslag Door het ontbranden van het mengsel zal de temperatuur nog sterker toenemen en daarmee de druk. Deze druk zal de zuiger weer naar beneden duwen. Bijna aan het einde van de arbeidsslag, dus voor het onderste dode punt (ODP), zal bij U.O. (uitlaatklep open) de uitlaatklep alvast open gaan om de verbrande gassen af te voeren. Uitlaatslag De zuiger beweegt weer omhoog en door de openstaande uitlaatklep worden de verbrande gassen naar buiten geduwd. Net voordat de zuiger helemaal boven in is zal de inlaatklep alvast openen. Inlaatslag Bij geopende inlaatklep zal gedurende de inlaatslag de zuiger in de cilinder naar beneden bewegen en het luchtbenzinemengsel naar binnen zuigen. De uitlaatklep staat aan het begin van de inlaatslag nog even open staan om de doorstroming van het nieuwe mengsel te bevorderen, om bij punt U.D. (uitlaatklep dicht) te sluiten. Compressieslag Kleppen De nokkenas (camshaft) opent en sluit via een overbrengingsmechanisme de kleppen (valves) op de juiste momenten. Zoals de naam al aangeeft is de nokkenas een as waarop nokken (cams, uitstulpingen) zijn aangebracht die door het draaien de kleppen afwisselend laten openen en sluiten. Een nok zal de klepstoter (push rod) doen bewegen, via de tuimelaar (rocker arm) wordt deze beweging overgebracht op de klep, die daardoor opengaat. De klep wordt door de klepveren (valve springs) gesloten als de nok verder gedraaid is en 28

5 Instrumenten 7 Instrumenten In een luchtvaartuig zijn vele, naar hun werkingsprincipe onder te verdelen, instrumenten te vinden. In deze paragraaf worden instrumenten die op lucht, gyroscopisch, uitzetting, elektrisch of magnetisch behandeld. Instrumenten voor navigatie worden bij het vak navigatie behandeld. Bij het onderwerp instrumenten gaat het er niet alleen om te weten hoe ze te gebruiken maar ook om afwijkingen te herkennen en te weten hoe te handelen, ook onder moeilijke vliegomstandigheden. Bij het werken met drukken moet altijd bedacht worden of het over druk (ten opzichte van de omgeving), over drukverschil (luchtdruk op twee verschillende plaatsen) of over de "absolute druk" (ten opzichte van een perfect vacuüm) gaat. Een "bourdonbuis" wordt veel gebruikt om bijvoorbeeld oliedruk te meten. Het principe is gebaseerd op het effect dat een afgeplatte gebogen buis de neiging heeft zich te strekken onder druk. De beweging van de buis is een maat voor de druk. Instrumenten die druk aangeven kunnen verschillende eenheden gebruiken om de druk weer te geven. Vroeger werd de druk weergegeven in atmosfeer (atm) wat gelijk stond aan een druk van 760 mm Hg (kwik). In het Brits-Amerikaanse systeem wordt "Inches of mercury" nog veelvuldig gebruikt. Dat geldt ook voor "Pound-force per square inch" afgekort psi. In de industrie wordt veel met de "bar" als eenheid gewerkt. In het SIeenheden stelsel wordt de Pascal als eenheid gebruikt. In de luchtvaart wordt het niet-officiële hectopascal gebruikt. De relatie tussen al deze eenheden is als volgt: Temperatuur is een maat voor de beweeglijkheid van atomen in een molecuul. Bij het absolute nulpunt, de laagste temperatuur die theoretisch bereikbaar is, vindt geen beweging van atomen meer plaats. Ook bij het meten van de temperatuur worden er verschillende eenheden gebruikt. Als het absolute nulpunt als uitgangspunt wordt genomen dan wordt dat punt met 0 kelvin (K) aangeduid (let op de graden aanduiding wordt niet gebruikt). Celsius heeft de temperatuur van smeltend ijs gedefinieerd als 0⁰, dat komt overeen met 273,15 K. 0 K komt dan overeen met -273,15 ⁰C. 57

6 AGK Daarnaast kunnen wrijving, trilling en onbalans voor een afwijkende aanwijzing zorgen, die "echte drift" wordt genoemd. Op de tol-as kan precessie optreden vooral als gevolg van steile bochten en/of kunstvluchten. Hierdoor kan de nauwkeurigheid van de aanwijzing verlopen. Na het vliegen van steile bochten en dergelijke zal de koerstol door vergelijking met het magnetisch kompas bijgesteld moeten worden. De directional gyro wordt zowel op lucht aangedreven als in elektrische uitvoering waargenomen. Voor de start en tijdens het taxiën wordt als controle op de werking gekeken of de koerstol bij een linker-bocht een afnemende koers laat zien en bij een rechter-bocht een toenemende koers. Het aardmagnetisch veld is te vergelijken met de magnetische krachtlijnen van een staafmagneet. Noord- en zuidpolen trekken elkaar aan terwijl gelijknamige polen elkaar afstoten. Door nu twee magneten te nemen, de aarde en de kompasnaald, zal de kompasnaald zich altijd evenwijdig aan de magnetische krachtlijnen van de aarde willen oriënteren. In het horizontale vlak ondervindt de kompasnaald dus een richtkracht naar het noorden. 7.9 Magnetisch kompas Het magnetisch kompas is al bekend vanaf de 12 e eeuw. In die tijd veelal niet meer dan een stukje ijzererts (magnetiet) dat op een plankje vrij kon ronddrijven. Vooral in gebieden met weinig oriëntatie mogelijkheden was het belangrijk een hulpmiddel te hebben dat altijd naar een vast punt zou wijzen. Daarmee valt het magnetisch noorden te bepalen. Maar als we daar in de buurt (zie figuur) komen gaan de krachtlijnen steeds meer loodrecht op het oppervlak van de aarde lopen in plaats van parallel daaraan. Het kompas zal dit volgen en dus een hoek met het horizontale aardoppervlak gaan maken, deze hoek heet "inclinatie (of DIP)". Er is dus sprake van een verticale kracht. Als het kompas naar beneden gaat wijzen wordt de aanwijzing in het horizontale vlak van het noorden steeds onbetrouwbaarder. Het moderne kompas bestaat uit een kompasnaald met daaraan een kompasroos bevestigd. Dit geheel kan vrij draaien in het kompashuis dat gevuld is met een vloeistof die dient tot demping van de bewegingen. Aan de zijde van de vlieger is een glazen venster aangebracht met daarop in het midden een verticale streep; de zeilstreep. De vlieger kan nu achter de zeilstreep de magnetische richting aflezen. Een andere presentatie laat een kompasroos zien met vaak een vliegtuigsymbooltje dat de voorliggende koers aangeeft. Zoals op bovenstaande figuur valt te zien is de kracht op de kompasnaald in een horizontale en verticale te ontbinden. Door nu aan de "zuidkant" van de kompasnaald een gewichtje te bevestigen zal deze toch weer horizontaal komen te liggen. 66