Newsletter EDU Lab
ISSN-(L) 2783-9524
CUPRINS
Vasile PRISACARIU
Fig.1 O morfologie diferită a aripii este necesară pentru activități diferite de zbor.
Păsări - 8.000 specii (2 ... 12.000 g), Liliecii - 800 de specii (3 ... 1.400 g).
Cercetătorii au recunoscut de mult timp că păsările își schimbă poziționarea structurii corpului lor în zbor cu scopul de a efectua manevre specifice sau ajusta profilul lor aerodinamic pentru a se adapta condițiilor de zbor. Această orientare adaptivă a formei corpului a fost denumit „morphing” în literatura populară. Cuvintele „transformă” și „morphing” sunt de fapt forme ale cuvântului „metamorfoza”, care derivă din grecescul „meta” (a schimba) și „morfe” (forma). Aceasta este o descriere a capacității de a schimba forma sau geometria de corpurilor lor și aripilor pentru o manevrabilitate sporită, precum și pentru un zbor stabil într-o multitudine de condiții ambientale.
Selecția naturală jucat un rol important în rafinarea aripi. Tipul de habitat în care trăiește un animal care zboară și modul în care exploatează acest habitat sunt strâns legate de mărimea corpului, forma aripii, stilul de zbor și energetica zborului (fig. 1).
Această capacitate a fost întotdeauna respectată și adesea imitată de inginerii de aeronave, în măsura în care a fost tehnologic posibil. În plus, observații de păsări au inspirat de multe ori progresul tehnologic în proiectare și dezvoltarea aeronavelor.
De exemplu figura 2, afișează tipuri de aripi a trei păsări diferite. Aripile cu alungirea mică (6,8) cum ar fi aripa de fazan, permite de obicei o decolare rapidă și lentă, dar nu sunt utile pentru alunecare. Aripile cu alungirea 9,3 pentru vulturi, sunt de obicei mai lungi și au pene, care sunt ajustate ca un tip de suprafață de control pentru manevrarea mai precisă. Aripile pentru păsări de baltă, care nu sunt reprezentată pe figură, cu un raport de alungire de 12,5, sunt utile pentru viteze mai mari și alunecare, dar nu permit o decolare rapidă, datorită faptului că o cantitate mare de energie este necesară pentru antrenarea acestei aripi mai lungi. Aripile cu alungirea de 13,8 de pescăruși, sunt de obicei utile pentru alunecare aproape de suprafețe, cum ar fi pe mare și pe uscat pentru a profita de curenții de aer, în scopul de a conserva energia.
Fig. 2 Tipuri de aripi în funcție de alungire
Speciile de păsări și lilieci sunt capabile de a schimba anvergura aripilor lor și de a micșora suprafața portantă, prin urmare, creșterea vitezei de înaintare. Coarda aripii poate fi modificată și aripa poate fi transformată prin răsucire, în scopul de a modifica performanțele aerodinamice.
Georgiana-Simina ARDELEANU
Sediul Eurocontrol din Bruxelles (Sursă: Eurocontrol via Wikimedia Commons)
Aceasta este o organizație civil-militară care are drept scop facilitarea și menținerea siguranței unui trafic aerian eficient din cadrul unui spațiu european sigur.
Istoria Eurocontrol prezintă numeroase etape de dezvoltare care au condus la sistemul de astăzi, sistem aflat la rândul său într-o continuă dezvoltare. Perioada de după cel de-al Doilea Război Mondial a dus la congestia spațiului aerian european, motiv pentru care statele membre recunosc necesitatea unei mai bune cooperări în scopul gestionării eficiente a acestuia. Astfel, în anul 1960 este semnată Convenția Internațională Eurocontrol, având drept semnatari 11 state europene, care se obligă prin contract să își întărească cooperarea și să își dezvolte activitățile comune în domeniul navigației aeriene.
În prezent organizația are 41 de state membre, având sediul principal în Belgia, la Bruxelles și mai multe sedii locale. De asemenea, organizația desfășoară numeroase activități de cercetare și dezvoltare în cadrul centrului său din Franța, iar pe lângă acesta dispune de Institutul de instruire în navigație aeriană, cu locația Luxemburg, dar și de Centrul de control MUAC din Maastricht, Țările de Jos.
Eurocontrol funcționează printr-o combinație de activități care rezultă în garantarea eficientizării, sustenabilității și siguranței traficului aerian european. Așadar, sistemul utilizează tehnologia avansată pentru a administra performanța operațională, dezvoltând trasee de zbor directe și proceduri optimizate cu scopul de a reduce emisiile și consumul de combustibil. De asemenea, organizația dispune și de un sistem de taxare a rutelor aeriene foarte bine pus la punct, prin intermediul căruia biroul central CRCO (Central Route Charges Office), colectează taxe de la companiile aeriene și finanțează cu acestea operațiunile Eurocontrol. Organizația gestionează totodată spațiul aerian superior de deasupra țărilor membre, și oferă servicii de navigație aeriană transfrontalieră, eliminând astfel toate barierele operaționale și contribuind la crearea unui spațiu aerian european unificat.
Eurocontrol reprezintă la momentul actual un pilon central al aviației europene, aflată într-o colaborare strânsă cu o gamă largă de actori cheie din domeniu, și anume: autorități naționale, furnizori de servicii de navigație aeriană, utilizatori ai spațiului aerian (companii aeriene, operatori de aeronave mici, aeroporturi), atât din sectorul civil, cât și din cel militar. Organizația menține de altfel și colaborări active cu Organizația Internațională a Aviației Civile (ICAO) și cu Agenția Spațială Europeană (ESA), în scopul facilitării schimbului de informații și a promovării celor mai bune practici.
Prin această rețea extinsă de colaborare, Eurocontrol nu doar gestionează traficul aerian, ci creează un cadru favorabil pentru inovație (Innovation Hub), cooperare și progres în aviația europeană.
Claudia Georgiana POPESCU
Alimentarea cu combustibil a unui Airbus A330 (Sursă: Wikipedia; fotograf: HuffTheWeevil)
Apariția și dezvoltarea societății omenești a impus fără îndoială și nevoia de transport. În antichitate, transporturile au jucat un rol determinant în dezvoltarea societății și formarea statelor. În aceasta perioadă și, ulterior, în Evul Mediu, transporturile au cunoscut o sensibilă dezvoltare dar se rezumau, îndeosebi, la cele bazate pe tracțiunea animală, pentru zona continentală, și la mici ambarcațiuni ce traversau mările, fluviile și râurile navigabile.
O dată cu apariția și dezvoltarea societății industrializate, importanța atribuită procesului de transport s-a accentuat, ajungând să exercite o influență deosebită asupra întregului sistem productiv. Astfel, transporturile au ajuns să structureze spațiul marilor orașe moderne, influențând implantarea întreprinderilor și stimulând dezvoltarea schimburilor internaționale.
Epoca modernă a determinat modernizarea și perfecționarea mijloacelor și căilor de transport, astfel încât s-a ajuns la delimitarea transporturilor față de alte activități economice, acestea devenind o ramură de sine stătătoare. Transporturile, în evoluția lor, au devenit plurimodale, internaționale, mondiale. Ele constituie în ziua de astăzi o necesitate vitală.
Odată cu evoluția tehnologiei și construirea a noi mijloace de transport, a apărut necesitatea de utilizare a unei diferite game de combustibili, pentru a permite dezvoltarea și perfecționarea în continuare a transporturilor și mijloacelor de realizare a acestora.
Combustibilii sunt substanțe sau amestecuri de substanțe care, în urma unei reacții chimice de ardere sau în urma unei reacții nucleare, produc o cantitate mare de căldură. Combustibilii chimici sunt materiale, în general de proveniență organică, prin a căror ardere (oxidare) se dezvoltă căldură folosită în industrie și în economia casnică. Comburanții sau agenții de ardere sunt substanțe sau amestecuri de substanțe care asigură (întrețin) arderea unui combustibil chimic. Din punct de vedere industrial, un material poate fi considerat combustibil, dacă se găsește în natură în cantități mari sau se poate produce ușor pe cale artificială, dacă are temperatura de aprindere scăzută, dacă își menține constante în timp caracteristicile fizico-chimice și tehnologice, dacă nu degajă în urma arderii substanțe corozive, toxice sau nocive și dacă nu are o altă întrebuințare mai utilă din punct de vedere economic.
Combustibilii utilizați în aviație sunt de două tipuri: benzină și petrol lampant. Se utilizează benzină (avgas) sau kerosen, în funcție de tipul de motor. Pentru motorul turboreactor este în general utilizat kerosenul, pentru puterea calorică mare și o densitate mai mare, care garantează o relație mai bună între greutate, volum și fluiditate (10% mai mult), precum și un cost mai mic cu 15% față de benzina de aviație. Kerosenul este, de asemenea, mai puțin volatil și prezintă un risc mai mic de incendiere a gazelor, comparativ cu benzina.
Avgas-ul este utilizat pe aeronave cu motoare cu piston. Este o benzină cu o cifră octanică ridicată în raport cu benzina verde comună pentru automobile (între 110 și 130), deși pentru simplitate este „titrată” la cifra octanică 100. În această benzină vechiul aditiv antidetonant (tetraetil de plumb) a fost redus ca procent datorită caracteristicii lui de poluant.
La motoarele turboreactoare sau turbopropulsoare (sau, mai general, cu reacție), se folosește combustibilul tehnic numit Jet-A1, sau, pentru militari, JP-4 (Jet Petrol N.4). Jet-A1 are, după cum am văzut, un cost mai mic față de benzina de aviație și se caracterizează printr-o densitate mai mare și volatilitate mai mică.
Kerosenul este o hidrocarbură lichidă, incoloră și inflamabilă, utilizată în principal drept combustibil sau solvent. Ca și în cazul tuturor hidrocarburilor este un compus organic, care conține numai atomi de carbon și hidrogen. Atomii de carbon (C) sunt legați împreună pentru a forma scheletul moleculei, în timp ce cei de hidrogen (H) ies în afara acestui schelet. Se obține din distilarea fracționată a petrolului de la 150 °C până la 280 °C și are o densitate între 780 și 810 kg/m³.
Kerosenul este distilat direct din țiței, cu un proces care necesită un tratament special, într-o unitate de Merox sau într-un hydrotreater, în scopul de a reduce conținutul de sulf și corosivitatea. Cu toate acestea, procesul sau de rafinare este mai scurt și mai simplu (și, prin urmare, mai ieftin) decât cel al benzinei. Primul kerosen a fost rafinat din cărbune datorită canadianului Abraham Gesner în 1846, care a fondat cu acest proces industria petrolieră modernă. Chimistul polonez Ignacy Łukasiewicz a descoperit apoi, în 1856, un mod de rafinare a kerosenului din cel mai ieftin petrol. Acesta a fost folosit pentru prima data în al doilea război mondial.
Astăzi sunt din ce în ce mai frecvente experimente orientate spre obținerea kerosenului din surse alternative, în locul celor derivate de petrol convenționale, în triplul scop de a reduce dependența de țările producătoare, a găsi surse de energie regenerabile și a reduce poluarea aerului. Acum efortul industriei se concentrează pe producția de bio-combustibil, un tip kerosen de origine în principal vegetală, care să se amestece, cel puțin inițial, cu cel obținut din petrol.
Constantin ROȘIORU
Elicopter Robinson R22 Beta II, echipat cu motorul Lycoming O-360-J2A (Sursă: Wikimedia Commons; fotograf: Adrian Pingstone)
Termenul de motor boxer definește un motor cu o arhitectură a pistoanelor ce se mișcă în plan orizontal, de o parte și de alta a arborelui cotit. Patentul pentru acest tip de motor cu combustie internă a fost obținut de Carl Benz, creatorul primului automobil. Unul din principalele avantaje ale acestei configurații este înălțimea mai mică a motorului și, deci, un centru de greutate mai coborât. Un alt avantaj este acela al simetriei perfecte a lanțului cinematic și al centrării motorului în caroserie. De asemenea, motoarele boxer au un nivel al vibrațiilor extrem de redus.
Aceste motoare sunt dispozitive cu patru cilindri, dispuși orizontal, opuși, cu răcire cu aer, care încorporează un carter uscat și o pompă montată la partea inferioară. Prin urmare, la partea anterioară este montată elicea și starterul, iar la partea posterioară este zona de acționare a accesoriilor (pompa de combustibil, sistemul de aprindere, filtrul de ulei). Carburatorul se află la „partea inferioară” a motorului, iar chiulasa se află la „partea superioară”. Direcția de rotație a arborelui cotit este în sensul acelor de ceasornic privită din partea din spate a motorului.
Seria de motoare O-360 cuprinde peste 160 de modele diferite cu cilindree de 5,92 litri, primul model fiind certificat în anul 1955. În prezent este apreciat pentru fiabilitatea, performanțele și simplitatea sa privind mentenanța.
Motorul Lycoming O-360-J2A este întâlnit la Robinson R22 Beta II. Caracteristicile acestuia sunt: 145 CP (108 kW) la 2700 rpm, grad minim de combustibil avgas cu cifra octanică 91/96, raportul de compresie 8.50:1. Este similar cu varianta C1C, cu excepția bucșelor flanșei elicii, O-320-B2C, a cilindrilor ușori și a puterii reduse în momentul utilizării elicopterului.
Analizând performanțele și caracteristicile motorului boxer, se pot enunța următoarele concluzii:
Florin BURACINSCHI
Dronă Bayraktar TB2 a Forțelor Navale Ucrainene
(Sursă: Agenția de știri a Ministerului Ucrainean al Apărării)
Expunerea oferă o retrospectivă de acum un deceniu privind abordările domeniului aeronavelor fără pilot.
Evoluția situației politice și strategice în lume, dar în mod deosebit pe continentul european, crizele care se manifestă impun menținerea și perfecționarea componentei militare a securității. Cele mai noi descoperiri în domeniul științei și tehnologiei, dezvoltarea fără precedent a industriei și-au găsit aplicații de o deosebită importanță în domeniul militar, făcând posibilă dezvoltarea și diversificarea tehnicii militare. Transformările care se produc în domeniul militar pe baza progresului tehnic și științific duc la apariția unor categorii noi de armament, tehnică de luptă, echipament militar, care, la rândul lor, determină noi forme și procedee de luptă, noi concepții strategice, doctrine militare, schimbarea radicală a metodelor de conducere a războiului și a acțiunilor de luptă.
Acțiunea umană în spațiul aerian a apărut și s-a dezvoltat recent, raportându-ne la scara istorică. Totuși, ea a cunoscut ritmuri alerte, devenind lider în ansamblul activităților de natură militară. Istoria a demonstrat faptul că aplicarea cunoașterii științifice în practică are loc prioritar în domeniul militar. Astfel, aeronautica s-a dezvoltat și a căpătat evidente conotații militare încă din primii ani de existență. Întrebuințarea ei accelerată în scopuri militare a influențat radical ritmul de dezvoltare în acest domeniu.
Asistăm, îndeosebi în ultimele decenii, la conturarea tot mai clară a unei ramuri a aeronauticii, aceea a aeronavelor fără pilot uman la bord, inclusiv în domeniul militar. Succesul înregistrat de UAV-uri în operațiile militare recente au generat un interes crescând în cadrul tuturor categoriilor de forțe armate din întreaga lume. Experiența dobândită până în prezent în utilizarea UAV-urilor dezvăluie potențialul uriaș al acestora. Nimeni nu poate afirma că a ajuns la un grad maxim de întrebuințare al UAV-urilor în operațiunile în care au fost folosite. Este de remarcat și amploarea pe care o are și componenta cosmică a conducerii.
Războaiele viitorului vor avea în mod cert un caracter integrat, în sensul că participanții la conflict vor acționa în toate cele patru medii: terestru, aerian, maritim și spațial și vor proveni din toate categoriile de forțe armate.
Cu excepția cazurilor în care se specifică diferit, conținutul de pe acest site este pus la dispoziție de deținătorii drepturilor de autor sub licența
Creative Commons Atribuire - Partajare în Condiții Identice 4.0 Internațional (CC BY-SA 4.0).