Συστήματα σχεδιασμού και ανάπτυξης αεροσκαφών

Abstract

Η παρούσα εργασία αποτελεί παράδειγμα για την περιγραφή μιας προσέγγισης μηχανικής συστημάτων στα συστήματα αεροσκαφών καθώς και για τα αεροηλεκτρονικά συστήματα που αναπτύσσονται από τα αεροσκάφη και τα συστήματα όπλων κατά την εκτέλεση του στρατιωτικού της ρόλου. Η απόδοση και η αλληλεξάρτηση όλων των συστημάτων είναι πρωταρχικής σημασίας για την ικανοποίηση των απαιτήσεων των προδιαγραφών του αεροσκάφους, οι οποίες σε πολλά μελλοντικά αεροσκάφη θα είναι αλληλένδετες. Περιγράφονται τα Συστήματα Αεροσκάφους που προκύπτουν από την εφαρμογή της Μηχανικής Συστημάτων για να αποδείξουν τα οφέλη για την απόδοση των επιμέρους συστημάτων και το σχεδιασμό και την ολοκλήρωση ολόκληρων αεροσκαφών. Οι επερχόμενες τεχνολογίες που αναλύονται σε διάφορα σημεία της παρούσας εργασίας δηλώνουν την προσέγγιση των καινοτόμων και ιδιαίτερα ενοποιημένων τεχνολογιών για πολλά από τα συστήματα αεροσκαφών που θα εξυπηρετούν τόσο πολιτικές όσο και στρατιωτικές εφαρμογές στο μέλλον. Βασική πηγή από την οποία αντλήθηκε το μεγαλύτερο τμήμα του υλικού της εργασίας αποτέλεσε η εργασία του Ian Moir. Το συγκεκριμένο βιβλίο αποτελεί παγκοσμίως το πρώτο εισαγωγικό σύγγραμμα στα συστήματα αεροσκαφών. Η παρούσα πτυχιακή εργασία εστιάζει στον τρόπου λειτουργία των αεροσκαφών. Γίνεται αναφορά στα επιμέρους τμήματα του κινητήρα ενός αεροσκάφους καθώς επίσης πραγματοποιείται και μια ανάλυση μερικών σημαντικών συστημάτων ελέγχου προκειμένου να γίνει αντιληπτός ο τρόπος λειτουργίας τους. Πιο αναλυτικά: Στο πρώτο κεφάλαιο πραγματοποιείται αναφορά στην αρχή λειτουργίας που διέπει τους αεροστροβίλους, στα επιμέρους τμήματα που τους απαρτίζουν καθώς επίσης και στον τρόπο επιλογής του βέλτιστου κινητήρα με βάση τις ζητούμενες ανάγκες. Το δεύτερο κεφάλαιο εστιάζει στους κινητήρες Turbofan και Turbojet, στα επιμέρους χαρακτηριστικά που τους διέπουν καθώς επίσης και στις κύριες διαφορές που έχουν μεταξύ τους. Στην συνέχεια, το τρίτο κεφάλαιο εστιάζει στα πνευματικά συστήματα. Συγκεκριμένα αναλύει την μέθοδο με την οποία αντλείται ο αέρας από τους κύριους κινητήρες, έπειτα τα σημεία στα οποία αξιοποιείται καθώς επίσης πραγματοποιείται και μια εκτεταμένη αναφορά στον τρόπο λειτουργίας συστημάτων ζωτικής σημασίας του αεροσκάφους όπως είναι το αντιπαγετικό σύστημα, το σύστημα ψύξης του κινητήρα και τα υδραυλικά συστήματα. Στο τέταρτο κεφάλαιο το ενδιαφέρον εστιάζει στην αλληλεπίδραση που έχει το περιβάλλον με το αεροσκάφος. Γίνεται ανάλυση των θερμικών φορτίων που προκύπτουν σε ένα αεροσκάφος από το ίδιο το περιβάλλον καθώς επίσης και από την χρήση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Πραγματοποιείται ανάλυση των επιμέρους συστημάτων που εμπεριέχονται σε ένα αεροσκάφος προκειμένου να είναι δυνατή η απομάκρυνση των θερμικών φορτίων που προκύπτουν. Στο πέμπτο κεφάλαιο η προσπάθεια εστιάζει στα συστήματα προειδοποίησης και στα συστήματα έκτακτης ανάγκης. Συγκεκριμένα γίνεται αναφορά στον τρόπο με τον οποίο φτάνει η τελική πληροφορία στο πιλοτήριο καθώς επίσης και στον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα συστήματα ανίχνευσης. Επιπλέον πραγματοποιείται ανάλυση της λειτουργίας των συστημάτων έκτακτης ανάγκης όπως είναι για παράδειγμα το σύστημα εκκένωσης των επιβατών, το σύστημα οξυγόνου έκτακτης ανάγκης κλπ. Τέλος το έκτο κεφάλαιο αναφέρεται στα προηγμένα συστήματα. Εστιάζει στα πλεονεκτήματα που προέκυψαν λόγο της εφαρμογής της τεχνολογίας στους κινητήρες καθώς πραγματοποιείται και σύγκριση των χαρακτηριστικών που προκύπτουν όταν εξελίξουμε ένα κινητήρα ηλεκτρολογικά.