Suomen Ilmailuliiton tekninen ohje 1/2012
VAATIMUKSET ULTRAKEVYIDEN- JA HARRASTERAKENTEISTEN LENTOKONEIDEN KELLUKE ASENNUKSELLE1. KellukeasennusTässä ohjeessa käsitellään tavanomaista kellukekonetta, jossa on kaksi kelluketta rungon alla vierekkäin. Hyödyllistä tietoa koneesta ennen asennuksen alkua.Tietenkin perusasiat, MTOW ja mikä tulisi olemaan todellinen maksimimassa jolla kellukkeiden kanssa lennetään? Tässä ei ole kyse sallitusta massasta vaan mikä se oikeasti on. Eli summaa: lentokone, polttoainekuorma, kellukkeet (tai arvio niistä), kellukkeiden kiinnitykset. Ihmiset joita tullaan kuljettamaan, heidän matkatavarat, vesilentämisen pakolliset varusteet (paukkuliivit, mela, köydet jne). Ja sitten se että kellukkeissa on aina jonkinverran vettä. Riippuen kellukkeen koosta, mutta kyllä pienessäkin kellukkeessa helposti ämpärillinen vettä on mukana. 1.1 Kellukkeen kokoTilavuusKellukkeiden tilavuuden on oltava niin suuri, että kone pysyy pinnalla sen toimiessa uppouma nopeusalueella. Eli noin alle 10 km/h. 1.2 Portaan paikkaPorras sijoitetaan painopisteen takapuolelle, jotta kone pystyisi irtoamaan vedestä normaalilla tavalla. Porras on normaalisti suunnilleen siinä kohtaa missä nokkapyöräkoneella pääteline olisi. 1.3 AsentoKulma portaasta kellukkeiden takareunaan pitäisi olla sellainen, että kun kone on irtoamassa vedestä, kellukkeen kanta ei kosketa veteen. Tällöin lähtökiidon loppuosan vastuksen kasvu on minimissään. 1.4 VastusLähtökiidon kokonaisvastus eri nopeuksilla vaikuttaa lähtökiidon pituuteen. Ja loppujen lopuksi siihen pääseekö kone ilmaan.
1.5 Asennuksen testaus pudotuskokeella?Pyöräkoneille tarkoitettu pudotuskoe ei ole sovellettavissa kellukekoneelle. Pudotuskokeen parametrit ovat mitoitettu vain kovaa alustaa ajatellen. Vesi on aivan erityyppinen alusta. Vesikoneella pudotus ei anna oikeaa tulosta syistä: paikallaan pudottaessa kiihtyminen ei lopu siihen kun köli osuu veteen. mutta oikeassa laskussa veteen ensikosketuksen jälkeen vesi tarjoaa tiukan vastuksen. Koska koneella on nopeutta myös eteenpäin. 2 MitoitustilanteetTässä ohjeessa ei puututa itse kellukkeen sisäisiin voimiin tai kellukkeen sisäisiin ratkaisuihin. Tässä kerrotaan vain miten kelluke asennetaan lentokoneeseen siten, että lopputulos on turvallinen ja käyttökelpoinen. 2.1 Symmetrinen laskeutuminenOppikirjamainen siisti laskeutuminen normi vajoamisella. Portaan edessä vaikuttaa pystysuora voima, kiihtyvyys lasketaan kaavasta: (liitetaulukko laskee tämän, kaavat jätetty jatkossa pois) 2.2 Symmetrinen nokkalaskuLasku, jossa loppuveto hieman myöhästyy, kosketus tapahtuu kellukkeen etuosalla. 2.3 Symmetrinen kantalaskuLasku, jossa vedetään vähän liikaa, jolloin kosketus tapahtuu kellukkeen takaosalla. 2.4 Epäsymmetrinen porraslaskuLasku jossa kone ei ole aivan suorassa vaan kosketus tapahtuu hienoisessa sivuluisussa.
2.5 Pitkittäinen voimaKuvaa tilannetta, jossa kone rullaa päin suurempaa aaltoa (esim veneen peräaalto) ja kellukkeen etuosat sukeltavat aaltoon. Tai nojataan laituriin. 2.6 Ristiriipunta kelluessaKone kelluu paikallaan tai pienellä nopeudella ja joutuu veneen peräaaltoon vinosti. Ohjaaja ei ole paikalla tai ei pysty kääntämään konetta aaltoa päin. Veneen eräaalto on mekaanisesti muodostuva aalto ja se voi olla hyvinkin korkea jolla on lyhyt aaltopituus. Tilanteessa kellukkeiden vastakkaiset päät (kulmittain) ovat aallon harjalla ja toiset aallon pohjalla. 3 Mitoituskuormat3.1 GeometriaMääritellään kellukeasennuksen rikauksen geometria. Rungon pään kiinnitykset ja niiden kestävyys eivät ole tämän ohjeen sisältöä. 3.2 LentomassaMääritellään laskennan maksimimassa MTOW. 3.3 HitaussuhdeTarvitaan laskennassa. Liitetaulukossa on käytetty tätä kaavaa ja tulos syntyy ilman lisäponnistuksia. 3.4 MäärittelyjäPohjan V-kulma.
MitatLaskentataulukkoon tarvitaan tiettyjä mittoja asennuksesta. Kerroin K1Kuormituksia laskettaessa pystyvoimiin tarvitaan empiirinen kerroin K1. Nokka laskussa K1 arvoksi tulee 1,4 ja kantalaskussa K1 0,906. Tämä on Mitoituskohtien materiaaliarvot on määriteltävä. Näitä ovat: 3.5 Symmetrinen laskeutuminenKuormitus lasketaan kaavasta jossa nw = kuormituskerroin tässä tilanteessa (eli vedestä aiheutuva voima jaettuna vesikoneen massalla). Minimiarvo 2,33 C1 = empiirinen kerroin 0,012. Vso = vesikoneen sakkausnopeus ilman tehoa, laipat täysin auki, solmuissa. β = pohjan V-kulma. Määrittely kohdassa 3.4. Pituussuuntainen kohta aina siitä kohtaa missä kuormitus määritellään. W = vesikoneen suunnittelun massa nauloissa, Taulukko laskee tämän ja muutkin kaavat puolestasi. 3.5 Epäsymmetrinen porraslaskuPystyvoima on 75% symmetrisen porraslaskun voimasta (kumpikin). Sivuttaisvoima vaikuttaa samassa kohtaa vaakasuoraan ulommassa kellukkeessa sisäänpäin. Vaakavoiman suuruus on 0.25 tan β symmetrisen porraslaskun voimasta. 3.6 Pitkittäinen voimaVoima vastaa hyvän potkurin vetoa, joten kyse on enemmän rakentamisen laadunvalvonta. 3.7 Ristiriipunta kelluessaLaskettaessa kellukkeiden voimat on suhteutettava siten, että voimat ovat tasapainossa painopisteen suhteen. Siis statiikan säännöillä, käyttäen etäisyyttä painopisteestä. Mittaa kellukkeiden kärkien taipumat (tukipisteen kohdalta kellukkeen päältä). Taipumien ero saa olla enintään 50 mm. 4 Mitoitettavat kohdat4.1 RikausRikauksessa olevien profiilien pituussuuntaiset voimat on määriteltävä kaikille kuormitustapauksille. 4.2 PulttiliitoksetRikiputket on kiinnitetty päistään kellukkeisiin tai runkoon. Jos kiinnitys on tehty niiteillä, tätä voidaan käyttää niiden laskemiseen. Niittit lasketaan siis löystyneenä (pintojen puristusta/kitkaa ei siis huomioida). 4.3 VaijeritRikauksen jäykistämiseen käytettävien vaijerien mitoituksessa on selvitettävä: 4.4 LaskentatuloksetKaikkien kohtien (4.1 – 4.3) laskentatulokset (yhteenvedot) on liitettävä rakennuskertomukseen. 5 Ohjeet5.1 Lento-ohjekirjaVähimmäisvaatimukset kelluketoiminta liitteelle: 6 Kokeet6.1 VähintäänKelluntakokeet ennen ensimmäistäkään rullausta on ehdottomasti hyödylliset. Lastataan kone maksimipainoon ja mennään uimaan kelluvan koneen luo. Jos 6.2 OngelmatOngelmakohtia, jotka paljastuvat vasta lentokokeissa ovat: 7 Lähteitä
8. LiitteetTaulukkolaskin taulukko, jolla tämän ohjeen kuormat voidaan laskea.
|