Detail předmětu

Zkoušení letadel

FSI-OZK-A Ak. rok: 2027/2028 Zimní semestr

Předmět poskytuje základní přehled metod a postupů používaných při experimentálním zkoušení letadel. Zabývá se přípravou a plánováním zkoušek, základními metodami měření, kalibrací měřicích systémů a zpracováním experimentálních dat.

V oblasti letových zkoušek je pozornost věnována měření rychlosti letu a kalibraci Pitot-statického systému, měření a vyhodnocení letových výkonů, redukci výsledků na standardní a referenční podmínky a základním metodám experimentálního ověřování stability a řiditelnosti.

V oblasti pozemních zkoušek jsou probírány principy statických, únavových a základních dynamických zkoušek leteckých konstrukcí, stanovení a zavedení zkušebního zatížení, měření deformací pomocí odporových tenzometrů a vybrané zkoušky letadlových systémů a konstrukčních celků.

Významnou součástí předmětu je praktická výuka zaměřená na aplikaci základních metod zkoušení. Studenti provádějí vybraná měření na reálných nebo simulovaných letadlových systémech, například stanovení letových výkonů v simulovaném prostředí, praktické vážení letadla a stanovení polohy těžiště, kalibraci měřicího systému a tenzometrické měření. Výsledky zpracovávají ve formě technického protokolu.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Letecký ústav

Vstupní znalosti

Základní znalosti mechaniky, mechaniky letu, aerodynamiky a pevnosti leteckých konstrukcí. Základní znalost fyzikálních veličin a jejich měření, zpracování experimentálních dat a grafického vyjádření výsledků.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Podmínkou udělení zápočtu je účast nejméně na 80 % cvičení a laboratorních cvičení, absolvování povinných praktických měření a odevzdání požadovaných výpočtových úloh a protokolů v předepsané kvalitě.

Získání zápočtu je podmínkou připuštění ke zkoušce.

Zkouška je kombinovaná a sestává z písemné a ústní části. Písemná část ověřuje zejména schopnost aplikovat základní metody zkoušení a vyhodnocení měření na konkrétní technický problém. Ústní část ověřuje porozumění principům, postupům a souvislostem pozemních a letových zkoušek.

Ve výjimečných a řádně odůvodněných případech lze zameškané cvičení nahradit náhradním zadáním stanoveným vyučujícím. Praktické laboratorní měření je nahrazováno pouze způsobem, který umožní ověřit dosažení odpovídajících praktických dovedností.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními metodami, postupy a organizací pozemních a letových zkoušek letadel a naučit je aplikovat tyto postupy při praktickém experimentu.

Po absolvování předmětu je student schopen:

  • vysvětlit účel, základní členění a postupy zkoušení letadel,

  • připravit jednoduchý plán zkoušky a určit měřené veličiny,

  • zvolit vhodné základní snímače a měřicí metody,

  • provést základní kalibraci měřicího systému a sestavit kalibrační charakteristiku,

  • rozlišit základní zdroje chyb měření a zohlednit je při vyhodnocení,

  • provést základní vyhodnocení Pitot-statického rychloměrného systému,

  • změřit a vyhodnotit vybrané letové výkony a převést výsledky na definované referenční podmínky,

  • vyhodnotit základní parametry stability a řiditelnosti z experimentálních dat,

  • stanovit hmotnost letadla a polohu těžiště z výsledků praktického vážení,

  • vysvětlit princip statických, únavových a základních dynamických zkoušek leteckých konstrukcí,

  • navrhnout základní uspořádání statické zkoušky a způsob zavedení zatížení,

  • připravit a použít odporové tenzometry pro základní měření deformace,

  • zpracovat naměřená data a vytvořit základní protokol o zkoušce.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-AST-A: Aerospace Technology, magisterský navazující, povinný

Program N-LKT-P: Letecká a kosmická technika, magisterský navazující
specializace STL: Stavba letadel, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova



  1. Úvod do zkoušení letadel. Účel zkoušek, základní členění pozemních a letových zkoušek, vývojové, průkazní a certifikační zkoušky.




  2. Základy experimentálního měření. Měřené veličiny, snímače, měřicí řetězce, přesnost, opakovatelnost a základní druhy chyb měření.




  3. Kalibrace měřicích systémů. Referenční veličina, nulování, citlivost, linearita, hystereze a kalibrační charakteristiky.




  4. Měření rychlosti letu. Pitot-statický systém, IAS, CAS, EAS a TAS, zdroje chyb a základní metody kalibrace rychloměrného systému.




  5. Měření letových výkonů. Horizontální let, stoupání, klesání a klouzání. Experimentální stanovení charakteristických výkonových parametrů.




  6. Redukce výsledků letových měření. Mezinárodní standardní atmosféra, vliv hmotnosti, hustoty a dalších provozních podmínek, přepočet na referenční podmínky.




  7. Zkoušky letových vlastností. Základní metody ověřování stability, řiditelnosti a vybraných dynamických charakteristik letounu.




  8. Hmotnost a vyvážení letadla. Základní principy vážení, stanovení hmotnosti, momentů a polohy těžiště.




  9. Úvod do pozemních pevnostních zkoušek. Účel statických, únavových a dynamických zkoušek, limitní a početní zatížení.




  10. Plánování a příprava pozemní zkoušky. Zkušební program, příprava zkušebního objektu, okrajové podmínky, přípravky a bezpečnost zkoušky.




  11. Zavedení zatížení do konstrukce. Rozložení zatížení, diskrétní náhrada spojitého zatížení, vahadlové systémy a další způsoby zatěžování.




  12. Měření deformací a napětí. Odporové tenzometry, Wheatstoneův můstek, základní konfigurace zapojení a princip vyhodnocení.




  13. Vyhodnocení a dokumentace zkoušky. Kontrola a zpracování dat, grafická prezentace výsledků, porovnání s požadavky, protokoly a závěrečné zprávy.



Laboratorní cvičení

8 hod., povinná

Osnova



  1. Praktické vážení letadla a stanovení polohy těžiště
    Příprava letadla k vážení, použití vah, stanovení jednotlivých zatížení, výpočet celkové hmotnosti, momentů a polohy těžiště, zhodnocení přesnosti výsledku.




  2. Kalibrace měřicího systému
    Praktická kalibrace jednoduchého měřicího řetězce, sestavení kalibrační charakteristiky, posouzení linearity, opakovatelnosti a základních zdrojů chyby.




  3. Tenzometrické měření
    Příprava povrchu, lepení odporových tenzometrů, zapojení měřicího můstku, nulování, zatěžování vzorku a vyhodnocení deformace.




  4. Praktická zkouška části letecké konstrukce
    Příprava zkoušky, zavedení zatížení, měření deformací nebo posunů, sledování chování konstrukce a zpracování výsledků.



Cvičení

5 hod., povinná

Osnova



  1. Základní zpracování experimentálních dat a sestavení kalibrační charakteristiky.




  2. Vyhodnocení měření tlaku a teploty.




  3. Aerodynamická korekce Pitot-statického rychloměrného systému.




  4. Vyhodnocení měření stoupací výkonnosti.




  5. Redukce výsledků letových výkonů na standardní podmínky.




  6. Praktické stanovení vybraných letových výkonů s využitím letového simulátoru jako řízeného experimentálního prostředí. Návrh měření, provedení série měřicích letů, záznam dat a porovnání výsledků s teoretickým modelem.




  7. Vyhodnocení měření podélné stability a stanovení vybraných charakteristických parametrů.




  8. Výpočet hmotnosti a polohy těžiště z naměřených údajů.




  9. Návrh základního uspořádání statické zkoušky.




  10. Výpočet rozložení zatížení a jednoduchého vahadlového systému.




  11. Vyhodnocení tenzometrického měření a zpracování protokolu.