Sierra5.net
slovenski letalski portal
Enciklopedija letalstva (568)
Adria Airways d.d. letos praznuje 50 let delovanja. Ko govorimo o njenih uspehih in tudi finančnih težavah imamo praviloma v mislih letalskega prevoznika. Dejansko pa je bil njen pomemben del (ena od treh divizij) tudi Adria Airways Tehnika. Njena osnovna dejavnost je seveda vzdrževanje letal, skrbijo pa tudi za njihov izgled.
München je mesto polno navdihov in čudovitih pogledov. Samo mesto skriva v sebi tisto, kar nam ljubiteljem letalstva naredi poseben žar v očeh in objektivih fotoaparata. To je trideseto največje letališče na svetu – mednarodno letališče Franz Josef Strauß.
Pred približno mesecem dni sem izvedel za organiziran izlet v München, kjer je bil v program vključen tudi ogled letališča. Ker sem strasten ljubitelj letalstva sem se nemudoma odločil, da na ta izlet moram iti.
Na izlet sem se odpravil s prijateljem in prav tako strastnim letalcem Klemnom Gerdinom. Prav njegova družba mi je dan še polepšala.
V München sva odšla izpred avtobusne postaje v Tivoliju v Ljubljani. Pot se je nadaljevala skozi predor Karavanke in od tam v Avstrijo. Ura je bila približno pet zjutraj in na obzorju so se začeli delati prekrasni oblaki in jutranje sonce je prihajalo na plan. Na izletu se nama je pridružil še spoter Aleš Janša. Ekipa, ki je slikala letala na letališču v Münchnu je bila tako popolna. Slikali smo letala in nekaj fotografij lahko vidite tu. Jutranje sonce in modro deloma oblačno podnebje sta ponudili prekrasne poglede na avstrijsko gorstvo, zato je bila vožnja skozi Avstrijo zelo zanimiva.
V München smo prišli okoli 9. ure zjutraj in, ko so pogovori že tekli o letalih je A340, ki je preletel avtobus poskrbel, da se je iz mirnega stanja razvil pogon pogledov proti nebu. Bilo je veličastno.
Iz avtobusa se je že na daleč videlo razliko med našim letališčem na Brniku in letališčem Franz Josef Strauß. Parkirali smo pred manjšim spoterskim mestom od koder so se odlično videla letala in steze. Zraven je bila še manjša trgovinica z modeli letal in obeski ter seveda še drugimi malenkostmi. Klemnu, Alešu in meni so se na široko odprla usta ob pogledi na velikost letal in njihovo ceno. Vendar vam povem vsaj kvalitetni so bili. Kmalu smo se odpravili proti varnostni kontroli, kjer so nas najprej pregledali nato pa smo se vsi skupaj vsedli na letališki avtobus in odšli na pot po letališču. Naše poglede so še posebej pritegnila letala od Lufthanse, Qatarja, U.S. Airwaysa, Continentala, Air Canada itd. Velikost letal nas je osupnila vendar ne tako kot nas je naslednje. Pot je šla mimo terminalov in letal različnih družb mi pa smo jih z veseljem slikali. Po končanem vodenem ogledu smo se Klemen, Aleš in jaz odpravili proti zunanjemu muzeju, kjer je bil parkiran constelation in ford tri motor od Lufthanse. Ura je bila približno ena in takrat so naše oči videle letalo, ki smo si 
ga želeli videti. Klemen strasten ljubitelj Emiratov je prišel na svoj račun, ko se je po vozni poti iz pristajalne steze, namenjen proti terminalu pripeljal Emiratov Airbus A380 - največje potniško letalo na svetu. Bil je izjemen. Tudi sam sem navdušen nad Airbusi in to kar sem videl je le dokaz, da se nisem motil o moji predstavi o njih.
Pot smo nato nadaljevali z fotografiranjem letal do treh popoldan, ko smo se odpravili proti mestu Münichen. Na letališču smo videli tudi nov terminal, ki je še v gradnji, hotel in pa kontrolni stolp. Žal notranjosti letališča nismo videli.
Peljali smo se mimo Allianz arene in kmalu prišli v osrčje bavarskega mesta. Sprehodili smo se do glavnega Marijinega trga v starem delu mesta. Izvedeli smo nekaj zanimivih lastnosti in zgodovine o Nemcih in mestu München. Nato pa smo se odpravili vsak po svoje.
Okoli šeste ure zvečer smo se zbrali na zbirnem mestu in se povzpeli na avtobus. Naslednji cilj pa je bila seveda Ljubljana, peljali smo se še mimo BMW tovarne, sodišča, itd. Okoli polnoči smo prispeli v Tivoli in tukaj se je naš izlet poln smeha, zabave in letal, kjer se je začel tudi končal.
V letalstvo sem zaljubljen že od osnovne šole. Sedaj, ko sem starejši - imam namreč 17 let - pa si pridobivam letalske prijatelje. Moj cilj je za enkrat zelo visok vendar, če bom v družbi takih kot so tukaj na slovenskem letalskem portalu www.sierra5.net potem mi ni treba skrbeti. Čeprav bo trud predvsem na moji strani bom z vami lažje postal to, kar si želim. Rad bi se zahvalil Klemnu in Alešu, ki sta šla zmano mi delala družbo. Skupaj smo videli naše sanjsko letalo A380.
Lep pozdrav, Matej Grčar
Fotografije: Matej Grčar in Klemen Gerdin, fotogalerija FB
Nekaj lastnosti, ki so v prid enemu ali drugemu materialu, smo že opisali. Na tem mestu bi izpostavili le velikansko razliko v ceni izdelave zapletenih oblik. Kompozitne materiale je namreč mnogo težje oblikovati kot kovinske – velika porabe energije. Prednost kovinskih komponent je tudi v tem, da jih je lahko popraviti v primeru mehanske poškodbe. Elemente iz kompozitnih materialov je težko popravljati. V primeru večjih poškodb je potrebno zamenjati celo komponento to pa za seboj potegne velike stroške. Zadnje raziskave so pokazale, da so stroški popravila pri kompzitnih elementih vsaj dva krat višji kot pti kovinskih elementih. Ob večjih pškodbah pa je potrebno celoten kompozitni element zamenjati pa čeprav še ni dočakal predpisane življenjske dobe. Predstavljajmo si skrajni primer. Zamenjava celotnega trupa letala Premier I, ki je zgrajena iz kompozitov bi v primerjavi z kleparskimi deli, ki bi bila za isto poškodbo potrebna na letalu Cesna katerga trup je zgrajen iz Al-zlitine stala celo premoženje.
Pri izbiri gradiv za konstrukcijo letala je zelo pomembna njihova masa, trdnost, elastičnost, odpornost proti koroziji, ... in nenazadnje cena. Običajno je pri srednje velikih potniških letalih 20 % vzletne mase letala plačljive (tovor in potniki). Polovico mase predstavlja prazno letalo ostalo pa gorivo. Izbira gradiva je torej zelo pomembna, saj zmanjšanje mase konstrukcije pomeni povečanje plačljivega tovora ali pa na drugi strani manjše letalo oziroma večji dolet. Finančni rezultat teh dveh vplivov je za prevoznike ugoden. Prav zato izdelovalci letal namenjajo veliko pozornost prav konstrukcijskim gradivom.
Dolga leta in tudi danes se kot gradivo najbolj uporabljajo zlitine aluminija ali jekla. Na izbiro gradiva vpliva več faktorjev, a še vedno je najpomembnejši razmerje trdnost/masa. Uvodoma smo že omenili nekaj lastnosti, ki naj bi jih gradiva imela tu pa omenimo še dostopnost in zmožnost preoblikovanja gradiv. Aluminij, jeklo in njune zlitine še vedno predstavljajo največji del konstrukcije letala. V zadnjem desetletju pa uvajajo nova gradiva, ki imajo boljše fizikalne in kemične lastnosti kot zlitine aluminija ali jekla. To so kompozitna gradiva – plastike okrepljene z epoksi smolo.
✈ Kompozitna gradiva
✈ Primerjava med kompoziti in kovinami
V petdesetih letih so letala gradili za pol ducata let, danes jih gradijo za dvajset in več let. Leta 1990 je bilo 32 % vseh potniških letal starejših od 20 let. Po priporočilih FAA (zvezne letalske administracije), naj bi bila amortizacijska doba letal vsaj dvajset let. Po preteku teh let pa naj bi bili tudi operativni stroški letal previsoki. Prav tako se v dvajsetih letih tehnologija izdelave letal močno spremeni in zastarela oprema in motorji niso več ekonomsko upravičeni za vzdrževanje. Da bi izdelovalci letal zagotovili vsaj dvajset letno uporabnost letal jih projektirajo za precej daljše obdobje. To zagotavlja uporabnikom letal, kjer ni močnih vplivov korozije in utrujanja materiala tudi do 20 let daljšo življenjsko dobo letal z minimalnimi vzdrževalnimi stroški.
Dlje kot je letalo v uporabi večje so možnosti za strukturne poškodbe. Letalski prevozniki seveda težijo k tem, da bi imeli čim manj takih poškodb. To pa je možno doseči z rednimi inšpekcijskimi pregledi strukture letala, motorjev in ostalih komponent. Pregledi se vršijo po predpisanih postopkih, ki slonijo na statističnih podatkih o okvarah, porušitvenih in neporušitvenih metodah.
Starost letala je le en od faktorjev pri načrtovanju vzdrževanja letala. Drugi zelo pomemben faktor je število ciklov (vzlet – let – pristanek), ki jih letalo opravi. Pri 60.000 ciklih je srednje veliko letalo doseglo svoj ekonomski cilj pa čeprav še ni staro 20 let.
Korozija in utrujanje materiala sta najnevarnejša dejavnika pri zagotavljanju trdnosti konstrukcije. Z natančnimi in rednimi pregledi se lahko kaj hitro odkrije vpliv korozije in utrujanja materiala. Težje je odkriti napake v materialu, ki so očem skrite. Vsaka taka napaka lahko slej ko prej privede do katastrofe. Ena takšnih se je zgodila tudi letalu Aloha Airlines, ki je med letom izgubil del zgornjega dela trupa.
Cilj konstruktorja letal je zgraditi konstrukcijo, ki bo uporabniku letala omogočala njegovo najučinkovitejšo uporabo preko celotne življenjske dobe. Pri tem mora upoštevati številne dejavnike, ki vplivajo na konstrukcijo letala (masa, korozija in utrujanje materiala, cena materiala, ...). Za uporabnika je najbolj pomemben dejavnik vsekakor masa letala v primerjavi z koristnim tovorom, ki ga letalo lahko prepelje. Masa konstrukcije potniških letal naj bi se gibala v območju med 25 in 30 % celotne mase letala. Delež koristnega (plačljivega) tovora naj bi se gibal okrog 20 % odvisno od tipa letala. Če bi na primer maso konstrukcije letala A310 zmanjšali za 400 kg bi lahko namesto te mase prepeljali štiri potnike več oziroma bi v enem letu porabili za 25.000 $ manj goriva. Neposredni stroški vzdrževanja letala bi bili tako mnogo manjši.
Krilo mora biti oblikovano tako, da ustreza aerodinamičnim zahtevam, hkrati pa mora prenašati vse obremenitve, ki delujejo nanj. Na krilo delujejo normalne in tangencialne obremenitve (prečne sile, torzijski moment in upogibni moment). Prečno silo prenaša stojina, upogibni moment v vertikalni smeri prenašajo nosilci in torzijski moment prenaša oplata krila. Tangencialne obremenitve delujejo v pravokotni smeri glede na normalne obremenitve in so mnogo manjše od njih. Obremenitev konstrukcije celotnega letala je potrebno izračunati v vseh režimih letenja. S tem dobimo skrajne točke obremenitvene envelope znotraj katere je letenje s strani obremenjevanja konstrukcije varno.
Z razvojem tehnologije se je spreminjal tudi pristop k konstrukciji krila in celotnega letala. V zgodnjih 50-ih so na nosilce krila in rebra pritrjevali relativno majhne in tanke plošče oplate, kar je bilo precej zamudno in drago. S tehnološkim razvojem so omogočili izdelavo večjih in ukrivljenih kosov oplate kar je skrajšalo čas gradnje in izboljšalo aerodinamično obliko. Nosilce in rebra krila so med seboj kovičili prav tako pa so na njih kovičili tudi oplato. Potrebna elastičnost krila je bila tako zagotovljena. V zadnjem času se uveljavlja nova tehnologija pritrjevanja oplate na konstrukcijo in sicer z laserjem.
Dolga puščičasta krila, ki so podvržena velikim aerodinamičnim silam se upogibajo in zvijajo. Gradiva iz katerih je konstrukcija narejena morajo biti zato dovolj elastična in hkrati trdna. Najbolj znan in moteč vpliv zunajih sil je nihanje in zvijanje krila – flutter. Flutter je pojav ko določena masa začne zaradi vztrajnostnih sil nihati. Nihanje lahko privede do porušitve komponente (krilo, zakrilce, ...) in posledično neizbežne katastrofe. Komponente so zato konstruiane tako, da ne pridejo v resonanco (nihanje se povečuje), kar bi se lahko zgodilo pri določeni hitrosti letal. Hitrost pri kateri bi lahko prišlo do pojava fluttra je običajno vsaj 30 % nad največjo hitrostjo letenja letala. Na ta način se izognemo prevelikemu in nevarnemu vplivu nihanja komponent. Znani so primeri, ko je letalu enostavno odpadel motor ali del krila.
Položaj motorja vpliva na stabilnost letala, zato je zelo pmembno, kje je motor vgrajen. Danes sta nabolj značilni mesti za vgradnjo motorja pod krilom in na zadnjem delu (CRJ200, DC-9, ...) letala. Motorji so običajno v parih po eden ali dva na vsaki strani krila letala (A320, B737, A340, B747, ...). V preteklosti so imela nekatera letala tri motorje (DC-10, L-1011 tristar, B727, ...) od teh je bil tretji vgrajen v rep letala.
Prvo letalo na reakcijski pogon comet je imelo motorje vgrajene kar v krilo. V tem primeru mora biti krilo debelejše, kar pa povečuje upor. Danes so v potniških letalih v uporabi predvsem turboventilatorski motorji, ki imajo veliko obtočno razmerje zato vgradnja v rep ali v krilo ne pride več v poštev.
