Δυναμική και έλεγχος πτήσης Γραμμική προσέγγιση των εξισώσεων κίνησης του αεροσκάφους, ευστάθεια, χαρακτηριστικά πτήσης και ευκολίας χειρισμού - Αντωνιάδης, Ιωάννης; Βοσνιάκος, Γεώργιος-Χριστόφορος (Αθήνα : Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών, 2015)
Το βιβλίο απευθύνεται καταρχήν σε σπουδαστές των κύκλων Αεροναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών των Πολυτεχνικών Σχολών της χώρας, καθώς και σε όλους εκείνους τους μηχανικούς, τεχνικούς ή/και ιπτάμενους, οι οποίοι ενδιαφέρονται να αποκτήσουν στέρεες επιστημονικές βάσεις στο αντικείμενο της Δυναμικής και Ελέγχου Πτήσης.To βιβλίο αναφέρεται στον τρόπο με τον οποίο είναι δυνατό ένα αεροσκάφος να αποκτήσει ικανοποιητικά χαρακτηριστικά πτήσης και ευκολίας χειρισμού (flying and handling qualities). Για τον λόγο αυτό ιδιαίτερη μνεία δίνεται στα δυναμικά χαρακτηριστικά και στα χαρακτηριστικά ευστάθειας και ελέγχου τα οποία αποτελούν και τη βάση για την ανωτέρω ανάλυση. Το βιβλίο πραγματεύεται τρία βασικά ερωτήματα:1) Τη διαμόρφωση των χαρακτηριστικών ευστάθειας και ελέγχου του αεροσκάφους και πως αυτά επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά πτήσης. 2) Τα αποδεκτά χαρακτηριστικά πτήσης, τον τρόπο που ορίζονται, ερμηνεύονται και εφαρμόζονται οι ανάλογες απαιτήσεις μέσω των κανονισμών και τον τρόπο που αυτές οι απαιτήσεις ορίζουν το φάκελο πτήσης. 3) Τον τρόπο που είναι δυνατό να βελτιωθούν τα μη αποδεκτά χαρακτηριστικά πτήσης. Το βιβλίο αρχικά περιέχει τη θεωρία της δυναμικής συμπεριφοράς του αεροσκάφους. Αυτή περιλαμβάνει την ανάπτυξη και την επίλυση των πλήρων εξισώσεων κίνησης, την απλοποιημένη τους μορφή για διαμήκη και εγκάρσια δυναμική και τη μελέτη της απόκρισης του αεροσκάφους στα πηδάλια ελέγχου με τον καθορισμό των συναρτήσεων μεταφοράς. Στη συνέχεια αναλύεται ο τρόπος με τον οποίο ο πιλότος χειρίζεται το αεροσκάφος όσο ο τρόπος με τον οποίο ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται την πτήση. Τέλος, αναλύονται οι βασικοί τρόποι ελέγχου με ανάδραση (“αυτόματοι πιλότοι”) καθώς και γενικότεροι τρόποι βελτιστοποίησης των χαρακτηριστικών πτήσης. Το βιβλίο επιπλέον περιλαμβάνει εφαρμογές με δυναμικά δεδομένα μιας ποικιλίας αεροσκαφών, καθώς και μία σύντομη επισκόπηση των βασικών υποσυστημάτων του αεροσκάφους (όργανα,ελεγκτές,επενεργητές) που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της πτήσης.
1: Εισαγωγή1. Βασικές έννοιες αεροδυναμικής και δυνάμεις στο αεροσκάφος2.Βασικές συνιστώσες, συστήματα αεροσκάφους και μηχανισμοί ελέγχου πτήσης2: Στατική ισορροπία και αντιστάθμιση1. Ισορροπία, αντιστάθμιση, ευστάθεια2. Διαμήκης στατική ευστάθεια3.Διαμήκης Έλεγχος και πηδάλιο ανόδου-καθόδου4. Εγκάρσια στατική ευστάθεια3: Δυναμικές εξισώσεις κίνησης1. Συστήματα αξόνων του αεροσκάφους2. Μεταβλητές του αεροσκάφους και βασικές παραδοχές3. Οι γενικές εξισώσεις κίνησης του στερεού συμμετρικού αεροσκάφους4. Γραμμικοποίηση των εξισώσεων κίνησης5.Οι αποσυζευγμένες (decoupled) εξισώσεις κίνησης4: Διαμήκης δυναμική1. Απόκριση σε εντολές ελέγχου2. Η χαρακτηριστική εξίσωση3. Ταλάντωση πρόνευσης μικρής περιόδου4. Το φυγοειδές5. Μοντέλα χαμηλότερης τάξης5: Εγκάρσια δυναμική1.Απόκριση σε εντολές ελέγχου2.Η χαρακτηριστική εξίσωση3.Οι μορφές της δυναμικής ευστάθειας4.Μοντέλο μειωμένης τάξης6: Αεροδυναμικές παράγωγοι ευστάθειας και ελέγχου1. Εισαγωγή2. Ψευδοστατικές παράγωγοι ευστάθειας3. Διαμήκεις Αεροδυναμικές παράγωγοι ευστάθειας4. Οι αεροδυναμικές παράγωγοι ευστάθειας της εγκάρσιας-διεύθυνσης δυναμικής5. Οι παράγωγοι ευστάθειας των μηχανισμών αεροδυναμικού ελέγχου7: Χαρακτηριστικά πτήσης και ευκολίας χειρισμού1. Εισαγωγή2. Ελιγμοί και ευστάθεια3. Φυσικές παράμετροι αποτύπωσης χαρακτηριστικών ευκολίας χειρισμών4. Κανονισμοί και προδιαγραφές χαρακτηριστικών πτήσης5. Ο ρόλος του αεροσκάφους6. Βαθμολόγηση των απόψεων του πιλότου7. Απαιτήσεις διαμήκων χαρακτηριστικών8. Απαιτήσεις των εγκάρσιων χαρακτηριστικών8: Συστήματα επαύξησης της ευστάθειας και αυτόματοι πιλότοι1. Εισαγωγή2. Αρχιτεκτονική Ηλεκτρονικών Συστημάτων Ελέγχου Πτήσης3. Τύποι και νόμοι ελέγχου συστημάτων επαύξησης ευστάθειας4. Βασικά συστήματα αυτομάτων πιλότων5. Αυτόματοι πιλότοι ενόργανης προσγείωσηςΠαραρτήματα
Keywords: Aerodynamics; Χαρακτηριστικά πτήσης και ευκολίας χειρισμού; Έλεγχος πτήσης; Ευστάθεια πτήσης; Δυναμική πτήσης; Τεχνολογία και επιστήμες μηχανικών -- Αεροναυτική μηχανολογία και τεχνολογία/Αεροναυπηγική -- Ευστάθεια και έλεγχος