inleiding, theorie druk ,air data instrument altimeter

Inleiding, Theorie druk ,Air data instrument Altimeter

Theorie gyroscoop

Artificial Horizon en Eisen en wetgeving

Morfologisch overzicht en Gekozen systeem uitleggen (voor- en

nadelen)

Constructie systeem & inbouwen en Presentatie cockpit

Kosten & baten, Onderhoud, Controle eisen en Conclusie

2

Robertico Gustina - Remy van der Meulen - Dennis de Jong - Farhad Behbodi - Johnny Hernandez - Joran Hoogenberg

Atmosfeer

Druk

Natuurkundige wetten

De drukmeting

3


Atmosfeer kunnen we indelen in vijf temperatuurslagen:

Troposfeer (0-11 km)

Tropopauze(overgangslaag, T=-56° ) (11-25 km)

Statosfeer(11-47 km)

Stratopauze (overgangslaag, T=-10°)(47-53 km)

Mesosfeer(47-79°)

Mesospauze (overganslaag, T=-107°)(79-90 km)

Termosfeer(79-105 km)

Exosfeer(>105km)

ISA(standaard atmosfeer)

Theoriedruk-Atmosfeer-Druk-

natuurkundige wetten-drukmeting 4


5

P= F/A P= druk in [Pa] F= kracht in [N]

A= oppervlakte in [m2]

Totale druk:

Pt= Ps+ Pd= constant Statische druk: Ps= ρ. g. h + p0 Dynamische druk:

Pd= ½. ρ. v2

ρ= de dichtheid van de lucht in [kg/m3]. g= de valversnelling, op aarde 9,81 m/s2. h= hoogte(verschil). P0= de standaarddruk.

v= de snelheid van de lucht in [m/s].

Druksoorten


natuurkundige wetten-drukmeting


Natuurkundige wetten

Continuïteitswet

Wet van Bernoulli

6

Continuïteitswet: V1 x A1 = V2 x A2

V1 = instroomsnelheid V2 = uitstroomsnelheid A1 = doorsnede van de buis op plaats 1 A2 = doorsnede van de buis op plaats 2



De wet van Bernoulli:

P1+ρgh1+1/2ρv12 = P2+ρgh2+1/2ρv2

2 =

constant

P1, P2 = druk (vaak atmosferische

druk) in [Pa]

ρ = luchtdichtheid in [kg/m3]

g = de valversnelling in [m/s2] (9,81

m/s2)

h1,h2 = de hoogte in [m]

v1,v2 = snelheid van de lucht in [m/s]


De drukmetingStatische poort

Pitotbuis

7Theoriedruk-Atmosfeer-Druk-



Werking

Weergave

8Altimeter-werking-weergave


Werking

Meet de omgevingsdruk

Werking door middel van inkrimpen en uitkrimpen

Altimeter-werking-weergave 9


Hoogte-instelling

QNH

QFE

QNE



Weergave

Drie verschillende wijzer

Aanduiding in Foot

1Foot= 0,3048 meter



Wat verstaat men onder een Gyroscoop?

Coördinatie

Navigatie

Aanwezig in de volgende instrumenten:Artificial Horizon

12De Gyroscoop - Metingen met de gyroscoop - Eigenschappen - Ophanging - Afwijkingen - Richtmiddelen

Turn and Bank indicator Heading indicator


13

Meting op basis van beweging van het vliegtuig over drie assen.

De Gyroscoop - Metingen met de gyroscoop - Eigenschappen - Ophanging - Afwijkingen - Richtmiddelen

• de x as (Beweging van de zijdelingse delen.)

• de y as (Beweging van het voor en achterste gedeelte.)

• de z as (Beweging om de as van het vliegtuig.)


Rotatiesnelheid, massa en diameter van de gyroscoop.

Het impulsmoment (L) bepaalt de mate van

standvastigheid.

𝐋= 𝐫∗𝐦∗𝐯 L [kg ∗ m/s2]

r [m]

p [kg ∗ m/s]

14

De snelheid (v) wordt groter, als de massa (m) klein gehouden moet blijven.


Impuls (p) wordt bepaald met:

p= m ∗ v m [kg]

v [m/s]

L= r ∗ p


15

90°

90°

x

y

z

Het uitgeoefende moment is te bepalen met:

𝐋 𝐱 = 𝐫∗𝐅

L(x)’ = de verandering van het impulsmoment

r = de straal van de symetrische massa

F = de externe kracht


Hoe groter het impulsmoment des te lager de precessiesnelheid.

Een koppelmoment afkomstig van een externe kracht.


16

Er zijn 3 draaiassen:• Spin as (1)

• Verticale as (2)

• Horizontale as (3)

Cardanische ophanging:• 3 assen betekent 2 draairichtingen,

• Two Degrees Of Freedom (TDF)

Half Cardanische ophanging:• 2 assen betekent 1 draairichting,

• Single Degrees Of Freedom (SDF)

Verticale gyroscopen

Horizontale Gyroscopen


1

2

3


17

Werkelijke Drift• Afwijkingen door lagerwrijving en onbalans.

Schijnbare Drift• Afwijking door de draaiing van de aarde. (15˚ per uur)

Transport Drift• Afwijking door verplaatsing van de gyroscoop over de aarde.





18

AARDE

19

Kogeldoos• Corrigeren door middel van kogeltjes in een doosje onder de gyroscoop.


Kleppendoos• Corrigeren door middel van een lopende luchtstroom door poorten met

kleppen onder de gyroscoop


20

De werking

De weergave

Afwijkingen

Gyrosch intrument - De werking - De weergave - Afwijkingen - Eisen en wetgeving - Wettelijke eisen - Eisen opdrachtgever


21Gyrosch intrument - De werking - De weergave - Afwijkingen - Eisen en wetgeving - Wettelijke eisen - Eisen opdrachtgever

Oranje lijn is de horizon

De witte lijn laat t.o.v. de oranje lijn zien

hoeveel het vliegtuig stijgt

Draait het vliegtuig om zijn horizontale as, dan

draait het instrument mee



Twee kleuren, beter afleesbaar

Scheiding is de horizon


24

Wettelijke eisen

Eisen van de opdrachtgever



25

Aanwezigheid instrumenten

Afleesbaarheid

Positie

Betrouwbaarheid



26

Uniforme glass cockpit



27

Om tot een bruikbaar ontwerp van een uniforme cockpit te komen, zal er eerst

gekeken moeten worden naar de verschillende deelsystemen die achter de air

data instrumenten zitten.

Vervolgens kan met deze gegevens een morfologisch overzicht gemaakt

worden.

Wij beperken ons hier tot drie mogelijke systemen.

Morfologisch Overzicht - Mogelijke Systemen - Voor- en nadelen onderzoek


28

Deelfuncties zijn:

•Meten

•Transporteren

•Omzetten

•Corrigeren

•Versterken

•Transporteren

•Omzetten

•Weergeven



Uivoerings mogelijkheden:

Functie

meten

transporteren

omzetten

corrigeren

versterken

transporteren

omzetten

weergeven

A B C D E

30

Smartprobe

SSE

Digitale Air Data

Arinc

Video monitor kaart


LCD


31Morfologisch Overzicht - Mogelijke Systemen - Voor- en nadelen onderzoek

Analoge lijn

Voordelen :• Eenvoudig en goedkoop

Nadelen• Minder betrouwbaar

• Veel onderhoud door slijtage

• Grote gewicht

Dit systeem kan je wel als een back-up systeem gebruiken


32

Conventionele lijn

Voordelen:• Besparing op gewicht

• Air data transducer zet luchtdrukken om in elektrische signalen

• Minder onderhoud dan mechansiche systeem


Nadelen:• Hoge aanschaafkosten

• Betrouwbaarheid lager dan een digitale systeem


33

• Digitale lijn

Voordelen:• Weinig onderhoud

• Gewicht

• Nauwkeurigheid

• Betrouwbaar


Nadelen:• Hoge aanschaafkosten

Door besparingen in gewicht en onderhoud, Kort samengevat duurzaamheid

is het kwalitatief de beste optie voor een groot verkeersvliegtuig.


34

Om uiteindelijk de beste universele cockpit voor uw maatschappij te kiezen

hebben wij onderzoek verricht doormiddel van voor- en nadelen onderzoek.

Zes criteria : •Kosten

•Gewicht

•Duurzaamheid

•Onderhoud

•Nauwkeurigheid

•Betrouwbaarheid.


Eisen Mechanisch

Systeem

Conventioneel

Systeem

Digitaal Systeem

Kosten

Gewicht

Duurzaamheid

Onderhoud

Nauwkeurigheid

Betrouwbaarheid

Totaal 8 12 15


http://images.google.nl/imgres?imgurl=http://www.goradiocontrolled.com/acatalog/Boeing737Image1.jpg&imgrefurl=http://www.goradiocontrolled.com/acatalog/silverlit-boeing-737-rc-airliner.html&usg=__pu5hwjFdcKFMdoanwbpBvtq1b5Q=&h=300&w=468&sz=17&hl=nl&start=97&um=1&tbnid=x4AcUyE4VyGsyM:&tbnh=82&tbnw=128&prev=/images?q=Boeing+737&ndsp=20&hl=nl&sa=N&start=80&um=1



































35

Smartprobes bevinden zich (vaak) aan de voorzijde van de neus

Totaal 4 smartprobes, waarvan 2 als back-up zijn

Aan elk kant bevind zich één smartprobe en één als back-up

Yaw-bewegingen

Statische-poorten bevinden zich vaak bij de voorste deur, onder de

raam

Totaal 4 statische-poorten waarvan 2 als back up

Aan elk kant bevind zich één statische-poort en één als back-up

Oppervlak waar statisch-poort zich bevind moet glad en schoon zijn

Statisch

poort

Smartprobe

Zijaanzicht van een vliegtuig

Plaatsing systeem - Constructie systeem - Inrichting cockpit- Primary Flight Display


Digitale Air

Data Computer

Static Source

Error

Computer

ARINC 629



Video

monitorkaart

De videomonitorkaart bevindt zich achter ARINC 629

De video monitorkaart zorgt ervoor dat het digitale beeldsignaal in de juiste

resolutie en beeldlijnen getoond kan worden op het LCD-scherm in de cockpit.

Er komen 5 LCD schermen voor in de cockpit

Is makkelijk af te lezen, bespaard gewicht en ruimte



Smartprobe & Statische-Poort

▼

Static Source Error Computer

▼

Air Data Computer

▼

Arinc 629

▼

Videomonitorkaart

▼

LCD-scherm



Zone 1 Overhead

panel

Zone 2 Glareshield

panel

Zone 3 Captains

panel

Zone 4 First officers

panel

Zone 5 Reserve- &

engine instruments

Zone 6 Pedestal

panel

Plaatsing systeem - Constructie systeem - Inrichting cockpit - Primary Flight Display


Attitude indicator

Airspeed indicator

Altitude indicator

Vertical speed indicator

Heading indicator

Turn & bank indicator



In het midden

Lucht is blauw

Bruin is grond

de witte lijn tussen de lucht en de

grond geeft de horizon aan

Het zwarte symbool in het midden

geeft de stand van het vliegtuig

weer



Links: grenzen van de Attitude

indicator

Lange verticale kolom

Schaalverdeling van beneden

naar boven (knopen)

In het midden vergroting van de

waarde



Rechts: grenzen van de attitude

indicator

Lange verticale Kolom

Schaalverdeling van beneden

naar boven in feet

In het midden vergroting van de

waarde



Rechts: van de altitude indicator

Logaritmische schaalverdeling

Witte wijzer in het midden

Naar beneden is negatief

(dalen) & naar boven is (positief)

Rechtop staande kolom



Onder de Attitude indicator

Half ovaal van vorm

Waarde in gehele getallen

Driehoek boven wijst de koers aan

van eht vliegtuig

Links boven wordt nog exacte

waarde weergegeven



Luchtvaartwetgeving heeft geen

vaste plaats gegeven

Is verwekt in de attitude

indicator zoals de turn indicator

Als de driehoekje uitwijkt onder

de rechthoekige vorm, dan is er

sprake van ongecoördineerde

bocht



47

Aircraft maintenance manuels

Onderhoud nieuwe systeem

Regelmatige checks• A- check

• C- check

• D- check

Onderhoud


48

Kosten

Directe kosten: Materiaalkosten

Kosten direct betrokken personeel

Indirecte kosten: Onderhoudskosten

Inspecties

Opleidingskosten

Kosten en baten – Directe kosten – Indirecte kosten – Baten – Totale kosten – Break even point


49

Materiaalkosten per systeem

Kostensoort Kosten Aantal Totaal

Smartprobe €5000,- 2 €10.000,-

Koperdraad €10,- 25 €250,-

SSE-computer €10.000,- 2 €20.000,-

Digitale air data

computer

€10.000,- 2 €20.000,-

Arinc €5.500,- 2 €11.000,-

Video

monitorkaart

€100,- 2 €200,-

LCD €8.000,- 2 €16.000,-

Backup- systeem €37.500,- 1 €37.500,-

Totaal: €114.950,-

Kosten voor het inbouwen van het systeem

• Loon monteurs 15 uur x €65,- = €975,-

Totale directe kosten: €115.925,-

Kosten en baten – Directe kosten – Indirecte kosten – Baten – Totale kosten – Break- even point


50

Onderhoudskosten

• Bijv. Air data computer vervangen

• Duur reparatie: vijf uur

• Aircraft On Ground: vijf uur

•Totaal: €23.325,-

Inspecties• Eerste inspectie + afgifte luchtwaardigheidscertificaat: €6500,-

• Jaarlijks herhalen inspectie: €2500,-



51

Totale indirecte kosten: €83.025,-

Opleidingskosten

• 4 onderhoudsmonteurs (elk 20 uur)

• 7 piloten (elk 10 uur)

• Medewerkers worden doorbetaald tijdens omscholing

•Totaal: €53.200,-



Gewichtsbesparing

Nieuwe systeem 150 kg lichter

105.000 liter kerosine besparen

Besparing brandstof: €36.750,- per jaar per vliegtuig

52



53

Onderhoudskosten / duurzaamheid

• Onderhoud kost minder tijd

- Geen 5 maar slechts 2 uur

- Besparing loon monteurs €3.900,- p.j.

• Onderdelen hoeven minder vaak vervangen te worden

- Jaarlijks gemiddeld 3-4 onderdelen vervangen

- Totale besparing onderhoud €15.000,- p.j.

-



54

Materiaalkosten €114.950,-

Montage systeem €975,-

Opleidingskosten €53.200,-

Onderhoudskosten €23.325,-

Inspectie voor luchtwaardigheid €6500,-

Totaal: €198.950,-

Totale kosten

Gewicht/ Brandstof €36.750,-

Onderhoud €15.000,-

Loon monteurs €3900,-

Totaal: €55.650,-

Totale besparingen



55

010.00020.00030.00040.00050.00060.00070.00080.00090.000

100.000110.000120.000130.000140.000150.000160.000170.000180.000190.000200.000210.000220.000

1 2 3 4 5

Ko

ste

n in

Eu

ro

tijd in jaren

Break-even point

Kostenbesparing

Kosten nieuwe systeem

Break-even

Terugverdienen kosten

• Totale kosten/ totale besparingen = aantal jaar

• €198.950,- / €55.650,- = 3,6 jaar terugverdiend

Kosten en baten – Directe kosten – Indirecte kosten – Baten – Totale kosten – Break even point


56

Wetgeving

• Aanwezigheid basic six √

• Back up instrumenten√

• Positie√

• Afleesbaarheid√

• Betrouwbaarheid√

Eisen opdrachtgever

• Uniformiteit√

• Duurzaamheid√

• Betrouwbaarheid / veiligheid√

Controle eisen


57

Gekozen: modern/digitaal systeem

Uniform systeem

Onderhoudsvriendelijk systeem

Gebruiksvriendelijk

Duurzaamheid

Lage totale kosten door besparingen

Binnen 3,6 jaar kosten terugverdiend

Aan de eisen voldaan

De beste keuze voor een modern verkeersvliegtuig!

Conclusie & aanbeveling


inleiding, theorie druk ,air data instrument altimeter

Documents