(CABRARE PICCHIA)
l'effetto dei invertirle
Comando
del che ad
casi
nel peggiore
si annulla e I
.
Appunti di Costruzioni Aeronautiche Prof. Aniello Riccio
una variazione dell’angolo β (Figura 4.3). Per l’equilibrio alla rotazione intorno all’asse di
rotazione, deve essere: MT
1
=
+ (4-5)
ove dipende parti
da
- mobili
C
1 2 (4-6)
= + �
�
2 1 2 2
MAC (4-7)
= la curvatura
cambia
= causa
a
2 -
di deflessione Crac
parti cambia
quindi
mobili
,
che B.
dipendera da .
C
EQUILIBRIO MOMENTI
Del : S
ec
(P 0
CracB Mo
+B + = .
opre se
profl
la
Si deformazione
I del
Elastico DELL'ALETTONE quante o
dice della
L'Asservimento
ricava parte
ovvero -
B
mobile
parte
ad unitaria della
setto rotazione
una
prec B) Mo
cracp che
+ quelli
destra
= .
- da
dipendono
che
sinistra termini B
i a
e
a .
0
da
dipendono
Figura 4.3. Fenomeno Dell’inversione (inefficacia) dei comandi per un profilo alare.
Sostituendo le (4-6) e (4-7) nella (4-5), è possibile ricavare l’asservimento elastico
:
dell’alettone 1 2
+ �
�
C
2
= (4-8)
1
2
−
C
2
La portanza totale dovuta alla deflessione dell’alettone sarà:
1
2
= � + �
2 1 (4-9)
2 2
+
1
2
2
= � �
1
2 2
−
2
ovvero 1 2 2
+
1
2
2
= � � (4-10)
1
2
2
−
2
Annullando il denominatore si ottiene la velocità critica di divergenza; annullando il
numeratore si ottiene la velocità critica di inversione del comando
2
= = �−
(4-11)
2
144
La funzione
totale L di
portanza solo Bi
in
(pv(G C)B
L +
=
I Pr[Ca((ec 4]p
c(racp))
(p +
=E . +
Vec C
- .
I Epric
-Press p]p
I +
I ( +-
pr
= Crac
+ c .
-ecco
I ) (
e
= M
= (diverge)
Se L
il Stessa di
denominatore Va
D
o = sopra
-
=
= =
Se il numeratore d'inversione
ha
ad o - Si Velocità
o vi
= =
=
Cerc =
CaCrac o
c
e .
.
pec -2 mo
Vi
Cara mo 0
c =
. = =
. CracB
Cx
pc c
e .
. . negativa
mobile)
(parte
l'alettone
Se deflette
si picchia Craco
positivamente quindi a MOMENTO
a NEGATIO
, * Vo
La all'aumentare della
portanza inizialmente velocità
positiva
è , Coc- infatt
il aumenta L
ed eguaglia
Ca
termine Craco * 0
man
,
e .
c mano
c =
.
. ,
(annullamento
deflessione del portanza del
di
mi comando
comando aumento
un
una non provoca .
Clic
fino
Se deflessione
LO
Ca Crac Cla Crac
aumenta comando
del
O
e e una
c a c c
. .
.
. . ,
variazione di portanza opposta INVersione
da COMANDO
DEL
una e
Deflettendo il la
PICCHIA sta dietro
curvatura
aumentando spostando
sta
basso perché si Si
AEREO
verso .
il della
di
punto applicazione portanza .
Deflessione l'alto il
si avanti
Blo
Con della
CABRA applicazione
di
punto
sposta
Aereo portanza
verso a in
una , .
.
Appunti di Costruzioni Aeronautiche Prof. Aniello Riccio
< 0.
in cui il termine
La velocità critica di inversione ha la stessa forma di quella di divergenza, a meno del
termine in luogo dell’eccentricità e.
Oltre alla felice coincidenza della diretta proporzionalità della velocità critica di inversione
con la radice quadrata della rigidezza torsionale dell’ala così come avviene per la velocità critica
di divergenza, in questo caso l’altro fattore determinante è appunto il rapporto sopra
menzionato che è misura del rapporto tra il momento focale e la portanza provocata dalla
si può agire aumentando la corda della
manovra del comando. Per ridurre il rapporto
parte mobile rispetto a quella fissa. Ciò però comporta una riduzione della parte di ala lavorante
.
a torsione e quindi una riduzione conseguente di S
145
Appunti di Costruzioni e Strutture Aerospaziali – Modulo 1 Proff. Aniello Riccio & Andrea Sellitto
Esercitazione 4. I S C B
MPATTO AL UOLO PER UN ARRELLO A ALESTRA
1. Determinazione dei Carichi di Impatto al Suolo e del Fattore di Carico
1.1. Obiettivo
L’obiettivo di questa esercitazione è determinare i carichi di impatto al suolo per un
velivolo dotato di carrello a balestra. Si vuole calcolare il peso effettivo per la prova di
caduta libera, la massima deflessione del sistema balestra-pneumatico e il fattore di carico
all’impatto, utilizzando un bilancio energetico tra l’energia potenziale all’inizio della
caduta e i vari contributi energetici assorbiti dal sistema di atterraggio.
1.2. Dati del problema
I dati in Tabella 4.1 sono forniti per il velivolo e il sistema di atterraggio. È nota
inoltre la nota Caratteristica Carichi-Spostamenti del carrello, riportata in Figura 4.1.
C
I carrelli sono .2
sempre accompagnati
grafici
da questi .
Indica variazione
la
del
reazione carrello
rispetto agli .
Spostamenti in
direzione orizzontale m
in direzione
e
verticale . Sxi
Syi
S . 2 2
R
Figura 4.1. Caratteristica del carrello a balestra.
È carrello Si
formato che
due cada
da
semplice il
in di
di
ruote caduta
e assorbire
un grado carico supponga
arco
e un , .
, (h norme)
def deforma
da certa Lo
altezza dalle deformazione
di perde
si parte
caduta dell'ENERGIA
Nella
è proprio
è
una e scopo
. . .
.
ECo f
=
migh) Er
dissipare ) Deformandosi
l'energia :Q Ray
dovuta elastica
Caduta
alla energia
a =
. Cp
② deformazione S deformazione
Epr pneumatico
dei elastica pneumatici dello
energia
pneumatici Roly Con Cp
per
a =
SX .
Zaf
③ INOTA
MRdX fatte
attrito le direzione
rotolare,
ruote di
attrito nella
- danno rotolamento
sono ,
non
: per ma
, attrito
ci in orizzontale
sarà .
④ Ew
Deformazione deformazione della mgd
verticale ruota
+ =
: 59 -
~
Appunti di Costruzioni e Strutture Aerospaziali – Modulo 1 Proff. Aniello Riccio & Andrea Sellitto
Tabella 4.1. Dati del problema.
Simbolo Grandezza Unità di misura Valore
W Peso del velivolo kg 658
S Superfice alare m 10.88
2
μ Coefficiente di attrito radente - 0.6
k Caratteristica dello pneumatico 3
m Caratteristica dello pneumatico 1.3
a Caratteristica dello pneumatico (relativo all’urto) 1.01
1.3. Svolgimento
1.3.1. Altezza di caduta h
Per calcolare l’altezza di caduta h, si utilizza la seguente relazione, fornita dalle
normative FAR Part 23 (di cui un estratto è riportato in Appendice A):
[]
(4-1)
√
[]
ℎ = 4.13 con 23 ≤ ℎ < 43
2
[ ]
Sostituendo i valori del peso W e della superficie alare S:
ℎ = 32.12 = 0.32 (4-2)
1.3.2. Energia di impatto E
C0
L’energia di impatto (Energia cinetica iniziale) viene calcolata utilizzando la
formula: 1 2 (4-3)
=
0
2 2
Si utilizza metà del peso del velivolo W/2 perché il carico è distribuito tra le due
ruote del carrello. La velocità di impatto verticale V è calcolata tramite:
z
= ℎ (4-4)
√2
Sostituendo i valori di Tabella 4.1:
= 1035.55 (4-5)
0
1.3.3. Contributi energetici
Nel bilancio energetico, l’energia totale all’inizio della caduta viene dissipata o
convertita in diverse forme di energia. Questi contributi energetici sono:
60
· Appunti di Costruzioni e Strutture Aerospaziali – Modulo 1 Proff. Aniello Riccio & Andrea Sellitto
1. Energia elastica della balestra (E ): è il lavoro svolto dalla forza elastica della
R
balestra durante la deformazione.
= ∫ d (4-6)
0
dove R è la reazione normale al suolo agente sulla balestra e sullo pneumatico e Sy
lo spostamento verticale dell’asse della ruota.
2. Energia elastica dello pneumatico (E ): è il lavoro svolto durante la compressione
pn
dello pneumatico.
= ∫ d (4-7)
0
dove Cp è lo schiacciamento dello pneumatico.
3. Energia dissipata per attrito (Ea): è l'energia dissipata dalla forza di attrito
(laterale) tra la ruota e la superficie.
(RintRi)(Sxix-Sx
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