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TIS.estlong.nahum.sahade

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TIS.estlong.nahum.sahade

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA Facultad de ciencias exactas físicas y naturales Ensayos en vuelo Test information sheet for certification purposes Static longitudinal stability Profesor:  Ing.Eduardo Zapico  Ing. Ricardo Maurelli Alumnos:  Sahade, Francisco  Nahum, Jonathan
  2. 2. 1. Objetivos: En laCampaña de ensayos de estabilidadlongitudinalse quierelogrardestacarlascaracterísticas y cualidadesde control ycomportamientolongitudinaldel aeroplanodesdecondicionesde vuelo estacionarias. Siendolosprincipalesobjetivosde lamisma: 1. Determinarlascualidadesdel control longitudinal 2. Determinarque lasfuerzasejercidasenel mandose encuentrendentrodel limite permitidopor norma,debiendoestarpresentesyfuncionalesal momentodel ensayotodoslosdispositivosque produzcan fricción sobre el comando.
  3. 3. 2. Conceptosgenerales El ATR-42 es unavióncomercial, biturbohélice,conlaposibilidadde llevarentre 42y 50 pasajeros, cuyas característicasgeneralesson:  Longitud:22,67 m  Envergadura:24,57 m  Altura:7,59 m  Superficie alar:54,5 m²  Pesovacío: 11.250 kg  Pesomáximoal despegue:18.600 kg  Plantamotriz:2× turbohélice Pratt&WhitneyCanada PW127E  Potencia:2.160 Cv cada uno En cuanto a losinstrumentosde vuelo,poseedossistemas principalesindependientesyunostand-by;dentrode los cualesse encuentranlosinstrumentosbásicos(anemómetro, altímetro,variómetro,indicadorde actitud,RMI,HSI).El sistemaprincipal constade doscomputadorasde abordo (ADC),donde cadauna esprovistapor presiónestática (tomasestáticas),presióntotal (sondaspitot) ytemperatura de impacto.Cada computadoracalculaaltitudde presión, velocidadvertical,velocidadindicada,velocidadverdadera, temperaturade impactoytemperaturaestática.El sistema stand-byoperamediante dostomasestáticasyunasonda pitot. Los documentosque rigenlanormativasobre laoperaciónde la aeronave son: -Manual de vuelo -FAA FAR25
  4. 4. 3. Condicionesasociadas: Limitaciones operativasde laaeronave entodaslasconfiguracionesde vuelo: Tripulacionde vuelominima:2pilotos Máximaaltitudoperativa:25000 pies Limite de factorde carga en lasmaniobras: Flapsretraidos:2.5g – 0g Flapsextendidos:2g-0g Tren de aterrizaje extendido:2g– 0g Limitacionesde pesopordiseño: Evolvente de vuelo
  5. 5. Limitacionesde velocidad: Maximavelocidadoperativa(dicholimite nodebe serintencionalmente excedidoenningúnrégimen de vuelo). Vmo=250 kt Mmo=0,55 Velocidadmáximade maniobra(aplicacióncompletacontrolesde rolidoyguiniadacomomaniobras que involucren ángulos de ataque cercanosalaperdidadeberánrealizarseavelocidadespordebajode Va) Va=160 Kt Máximavelocidadde operaciónde flaps: VFE=VFO Flaps15= 170 Kt FLAPS25=160 Kt FLAPS35=150 Kt Maximavelocidadde operacionde trende aterrizaje extendido: Vle=180 kt Vloret= 160 kt Vlolow=170 kt Velocidadde penetracionturbulenta Vra=180 kt Velocidadmáximade operamientodel limpiaparabrisas Vwo=160 kt Velocidadmáximade rodadura(Maximumtire speed): 165 kt (velocidadsobre suelo)
  6. 6. Limitacionesdel motor:
  7. 7. Limitacionesde lashélices:
  8. 8. 4. Instrumentaciónnecesariapara el ensayo Registro de instrumentosa bordo  altímetropiloto  altímetrocopiloto.  idicatedairspeedindicatorpiloto(airdatacomputer)  indicatedairspeedindicatorcopilot(airdatacomputer)  indicatedairspeedindicatorstdby.  indicadorde velocidadvertical piloto  indicadorde velocidadvertical copiloto  altimetrostdby  electronicactitudandairdirectorpiloto  electronicactitudandair directorpiloto  indicadorde posicionde flaps  indicadorde posicionde ruedasde aterrizaje  horizonte artificialstd-by  indicadorde asimetríade flaps  indicadorde asimetríade trimado  medidorde combustible encadatanque Parámetros a registrar entierra (portelemetría)  Angulode ataque  Angulode guiñada  Angulode rolido  Velocidadindicada  Velocidadverdadera  Velocidadvertical  Posiciónde lapalancade mando  Fuerzasobre la palancade mando  Medidorde cantidadde combustible  Caudalimetrode combustible  Indicación de posiciónde trimado  Rpm del motor  Temperaturadel motor  Torque del motor  Potenciaentregadaporel motor  Presiónde aceite  Temperaturade aceite  Indicadorde caudal de combustible  Indicadorde temperaturade turbinaITT  Indicadorde palancasde potencia  Indicadorde palancasde posiciónde hélice
  9. 9. 5. Descripcióndel ensayo 5.1. Requerimientos Se deberáncumplimentarlosrequerimientosde certificaciónindicadorsegúnlanormaF.A.A.F.A.R. 25-173 a la 25-177 enlas que se consideraestabilidadlongitudinal,lateralyde direcciónenuna aeronave. 5.2. Procedimientosde acuerdoa cada punto a cumplimentar:  Sera necesariotirardel timónde profundidadparaobtenerymantenerunavelocidadmenora la de trimadodebidamente especificada. Al empujarel timónde profundidadse deberáobtenerymantenerunavelocidadmayorque la de trimadoespecificada. Esto debe verificarse paracualquiervelocidadaexcepciónde altasvelocidadesparael casode trende aterrizaje afueraoconflapsextendidoslimitanlasvelocidadesde operaciónVFC/MFC, Segúnseael caso, o menorque la mínima velocidadde vuelosinperdidaestable.  La velocidadesde vuelo deberárestituirse aun10% de la velocidadde trimadooriginal paralas condicionesde ascenso,aproximaciónyaterrizajeespecificadoenla25-175 (a),(c) y(d) y luegolavelocidaddebe regresaramenosdel 7.5 % de la velocidadde trimadooriginal parala condiciónde crucerocomo se especificaenla25-175 (b) cuando lafuerzadel control se libera lentamente desde cualquiervelocidaddentrodelrangoespecificadopor(a) del párrafo anterior.  El gradiente mediode lapendiente estable de lafuerzadel mandovslavelocidadnodebe ser menora 1libra porcada 6 nudos (1lb/6kts).  Dentrodel rango de velocidadde libre retornoespecificadoenel párrafo2, se permite que el avión,sinfuerzasde control,estabilizaravelocidades superioresoinferioresalavelocidadde trimadodeseada,si laatenciónexcepcional porparte del pilotonoesrequeridapararestituiry mantenerlavelocidadde trimadoyaltituddeseadas.
  10. 10. Demostración de la Estabilidad Estática Longitudinal: Ascenso La curva de fuerzadel bastóndebe serestable avelocidadesentre85 y 115% de la velocidadacual el avión. Se estabiliza,con:  Flapsretraídos;  Tren de aterrizaje retraído  Pesomáximode despegue(18600Kg)  75 % de la potenciamáximacontinuaparamotoresalternativosolapotencia máximao empuje seleccionadoporel solicitante comounalimitaciónde funcionamientoparasuusodurante el ascensopara motoresde turbina.
  11. 11. Crucero Estabilidadestáticalongitudinaldebe serdemostradaporlacondiciónde crucerode lasiguiente manera: a) Con el trende aterrizaje retraídoa alta velocidad,lacurvade fuerzadel bastóndebe tener una pendiente estable acualquiervelocidaddentrode unrangoque esmayor enun 15% de la velocidadde trimadomáslaresultante del rangode velocidadde libre retorno,o50 nudosmás laresultante del rangode velocidadde libre retorno,porencimaypor abajode la velocidadde trimado(exceptoel rangode velocidad,noesnecesarioincluiruna velocidadinferiora1,3 VSR1, ni una velocidadsuperioraV FC / FC M, ni lasvelocidades que requierenunafuerzaenel mandode másde 50 libras),con: - Los flapsretraídos - El centrode gravedaden suposiciónmásdesfavorable(36%); - El pesomáscrítico entre el máximode despegue yel pesomáximode aterrizaje; - 75% de la potenciamáximacontinuaparamotoresalternativosoparamotoresa reacción,lapotenciamáximade cruceroseleccionadaporel solicitante comouna limitaciónde funcionamiento,conlaexcepciónde que lapotencia nodebe excederlarequeridaenlaV MO / M MO , y - El aviónestabilizadoal nivelde vueloconlapotenciarequeridaenel párrafo anterior. b) Con el trende aterrizaje retraídoa baja velocidad,lacurvade fuerzadel timóndebe tener una pendiente estable acualquiervelocidaddentro de unrangosuperioralos 15% de la velocidadde trimadomáslaresultante del rangode velocidadde libreretorno,o50 nudos más la resultante del rangode velocidadde libre retorno,porencimaypor abajode la velocidadde trimado(exceptoel rango de velocidad,noesnecesarioincluirunavelocidad inferiora1,3 VSR1,ni unavelocidadsuperiorala velocidadmínimadel rangode velocidad aplicable previstoenel párrafo(b) (1), ni lasvelocidadesque requierenunafuerzaenel mandode másde 50 libras),con: - Los flaps,posicióndel centrode gravedadyel peso (segúncomose especificaenel párrafo a) - La potenciarequeridaparael nivel de vueloenunavelocidadigual a(V MO + 1,3 V SR1) / 2, y - El aviónestabilizadoal nivelde vueloconlapotenciarequeridaenel párrafo anteriorde estasección. c) Con el trende aterrizaje extendidoabajavelocidad,lacurvade fuerzadel timóndebe tenerunapendiente estableacualquiervelocidaddentrode unrangosuperioraun 15% de la velocidadde trimadomáslaresultante del rangode velocidadde libreretorno,o50 nudosmás laresultante del rangode velocidadde libre retorno,porencimaypor abajode la velocidadde trimado(exceptoel rangode velocidad,noesnecesarioincluiruna velocidadinferiora1,3 VSR1, ni una velocidadsuperioraV LE, ni lasvelocidadesque requierenunafuerzaenel mandode másde 50 libras),con: - Los flaps,posicióndel centrode gravedadyel pesosegúncomose especificaenel párrafo (b) (1) de esta sección;
  12. 12. - 75% de la potenciamáximacontinuaparamotoresalternativosoparamotoresa reacción,lapotenciamáximade cruceroseleccionadaporel solicitante comouna limitaciónde funcionamiento(véase§25.1521), con laexcepciónde que la potencia nodebe exceder larequeridaporV LE, y - El aviónestabilizadoal nivelde vueloconlapotenciarequeridaenel párrafo anteriorde estasección. Grafico 1 : Crucero
  13. 13. Aproximación La curva de fuerzaenel mando debe tenerunapendienteestable avelocidadesde entre VSWy 1.7VSR1, con- - Flapsenposiciónde aproximación - Tren de aterrizaje retraído - Pesomáximode aterrizaje (18300Kg) - El avióndebe estarestabilizadoa1,3 VSR1 con suficientepotenciaparamantener el nivel de vueloaestavelocidad. Grafico 2 : Aproximacion
  14. 14. Aterrizaje La curva de fuerzadel timóndebe tenerunapendienteestable,ylafuerzaenel mandonopodrá exceder80 libras,avelocidadesde entre 1,7VSWy VSR0 con: - Flapsenposiciónde aterrizaje - Tren de aterrizaje extendido - Pesomáximode aterrizaje (18300Kg) - Potenciaoempuje mínimoenlosmotores - El aviónestabilizadoa1,3 VSR0 de potenciao empuje mínimo.
  15. 15. Abreviaturas y símbolos: - Vy = velocidadparamejorrelaciónde ascenso. -VSR1= velocidadde pérdidade referenciaparalaconfiguración específica. -VMO/ MMO = velocidadmáximade operación. -VLE = velocidadmáximacontrenextendido. -VSW = velocidadde advertencianatural oartificial de perdida. -VSRO = velocidadde pérdidade referenciaenconfiguraciónde aterrizaje. -VREFmeans reference landingspeed. -VSmeansthe stallingspeedorthe minimumsteadyflightspeedatwhichthe airplane iscontrollable. -VS0meansthe stallingspeedorthe minimumsteadyflightspeedinthe landingconfiguration. -VSRmeansreference stall speed. -Vx meansspeedforbestangle of climb. -VFC/MFCmeansstabilityspeed -VFC/MFCmaynot be lessthana speedmidwaybetweenVMO/MMOandVDF/MDF,exceptthatfor altitudeswhere Machnumberisthe limitingfactor,MFC neednotexceedthe Machnumberat which effectivespeedwarningoccurs.
  16. 16. Bibliografía de referencia: RicardoMAURELLI – “Ensayosen vuelo;Estabilidadestáticalongitudinal”-2012 FAA-FAR25 - Stability“FAR25.173”, “FAR25.175”, “FAR25.177” ATR42 FlightManual

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