ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Abstract

Η παρούσα Διπλωματική Εργασία πραγματεύεται την αεροδυναμική συμπεριφορά πολιτικών, κατά κύριο λόγο, αεροσκαφών μέσω της χρήσης συστημάτων υψηλής άντωσης. Έχοντας αναλύσει τα πρώτα πέντε κεφάλαια του βιβλίου, αναφέρεται στην σημασία που έχει το φαινόμενο της άντωσης στην απογείωση και την προσγείωση καθώς και στους παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν το φαινόμενο αυτό. Το ΄΄Κεφάλαιο 1΄΄ είναι καθαρά εισαγωγικό, στο οποίο παρουσιάζεται μια γενική εικόνα της αεροδυναμικής υψηλής άντωσης και γίνονται αναφορές στην σημασία που έχει το φαινόμενο αυτό στις διαδικασίες απογείωσης και προσγείωσης ενός αεροσκάφους. Αυτό επιτυγχάνεται μέσα από τις βασικές έννοιες και τους στόχους του βιβλίου, προετοιμάζοντας τον ενδιαφερόμενο αναγνώστη για τις λεπτομερείς αναλύσεις που θα ακολουθήσουν. Το ΄΄Κεφάλαιο 2΄΄ πραγματεύεται τα φυσικά όρια της παραγωγής άντωσης. Ειδικότερα αναφέρονται οι παράγοντες που επηρεάζουν το μέγιστο δυναμικό παραγωγής άντωσης, όπως για παράδειγμα η γωνία προσβολής, η μορφολογία του πτερυγίου και οι συνθήκες ροής. Στο ΄΄Κεφάλαιο 3΄΄ αναφέρονται αναλυτικά οι απαιτήσεις πιστοποίησης που έχουν σχέση με τα συστήματα υψηλής άντωσης. Αναγράφονται τα κριτήρια που θα πρέπει να πληρούν τα αεροσκάφη για να μπορέσουν να εξασφαλίσουν την ομαλότητα και την ασφάλεια στις φάσεις προσγείωσης και απογείωσης, σύμφωνα με τους κανονισμούς αεροπλοΐας. Στο ΄΄Κεφάλαιο 4΄΄ εξετάζεται η απόδοση των αεροσκαφών κατά τις φάσεις της απογείωσης και προσγείωσης. Αναλυτικότερα, αναφέρονται οι παράμετροι που επηρεάζουν την απόδοση του αεροσκάφους (Πχ. Άντωση, αντίσταση αέρα, ισχύς των κινητήρων, περιβαλλοντικές συνθήκες). Τέλος, στο ΄΄Κεφάλαιο 5΄΄ αναφέρονται αναλυτικά τα παθητικά συστήματα που χρησιμοποιούνται για την αύξηση της άντωσης (Πχ. τα πτερύγια και οι σχισμές). Επίσης, παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των συστημάτων αυτών, καθώς και οι επιπτώσεις που μπορεί να έχουν στην αεροδυναμική απόδοση του αεροσκάφους. Το συμπέρασμα που προκύπτει από την ανάλυση των πρώτων πέντε κεφαλαίων του βιβλίου του ΄΄Jochen Wild΄΄, είναι η παροχή μιας ολοκληρωμένης κατανόησης αρχικά των βασικών αρχών που αφορούν το φαινόμενο της αεροδυναμικής υψηλής άντωσης και κατά επέκταση πως το φαινόμενο επηρεάζει το αεροσκάφος στις φάσεις απογείωσης και προσγείωσης, καθώς και πως αυτό το φαινόμενο μπορεί να βελτιστοποιηθεί μέσω της χρήσης συστημάτων. ABSTRACT This thesis examines the aerodynamic behavior of civil aircraft, mainly civil aircraft, through the use of high lift systems. The significance of the lift effect during takeoff and landing, as well as the variables that can affect it, are covered in the book's first five chapters. Chapter 1 is an introductory chapter that presenting an overview of high lift aerodynamics and referring to the importance of this phenomenon in the take-off and landing procedures of an aircraft. This is achieved through the basic concepts and objectives of the book, preparing the interested reader for the detailed analyses that will follow in the next four chapters. Chapter 2 deals with the physical limits of lift production. In particular, the factors affecting the maximum buoyancy potential, such as angle of attack, blade morphology and flow conditions, are discussed. Chapter 3 details the certification requirements relevant to high lift systems. The criteria that aircraft must meet to enable them to ensure smooth and safe landing and take-off phases in accordance with aviation regulations are set out. In ΄΄Chapter 4΄΄ the performance of the aircraft during the take-off and landing phases is considered. In particular, the parameters affecting aircraft performance are discussed (e.g. air resistance, air resistance, engine power, environmental conditions). Finally, Chapter 5 details the passive systems used to increase lift (e.g. flaps and slots). The advantages and disadvantages of these systems are also presented, as well as the effects they may have on the aerodynamic performance of the aircraft. The conclusion from the analysis of the first five chapters of Jochen Wild΄s book is to provide a comprehensive understanding of the basic principles of the high lift aerodynamics phenomenon and how it affects the aircraft in the take-off and landing phases, and how this phenomenon can be optimized through the use of systems.