TehnoMil

IAR 99 – Sursa: INCAS

Desi nu are nici o legatura cu tragedia de la Craiova, aceasta postare s-a dovedit dificil de scris, subiectul fiind in continuare unul sensibil.
Pentru cine inca nu stie, pe data de 23 August un avion IAR 99 s-a prabusit la Craiova, omorand pilotul si ranind grav instructorul.
Dumnezeu sa-l odihneasca in pace pe comandorul Aurelian Cojocaru, condoleante familiei. Recuperare rapida si deplina locotenent-comandorului Mihail-Relu Ioana.
Pana la aceasta data nu a fost facuta publica cauza accidentului.

Asa cum IAR 93 a beneficiat pe durata vietii operationale de unele modificari aerodinamice si IAR 99 a avut parte de unele studii de imbunatatire a configuratiei, chiar daca mai putin cunoscute.
Incepand cu anul 2001 s-a desfasurat un proiect de dezvoltare al unui sistem de derive ventrale pentru IAR 99, directorul de proiect fiind Ing. Simion Tataru.

Model geometric discretizat al IAR 99 cu derive ventrale:

Sursa: INCAS

In general, motivele pentru care e nevoie de dublarea derivei clasice, dorsale, cu derive ventrale sint:
-restabilirea echilibrului directional in cazul in care deriva clasica este umbrita de aripi si isi pierde din eficacitate, la unghiuri de mari atac
-eficienta marita in regimul de zbor transonic (cazul supersonicelor)
-corectarea unor erori de proiectare
-compensarea unor elemente adaugate dupa finalizarea proiectarii, cum ar fi nacele acrosate in partea anterioara, cu efect destabilizator

Ca exemplu, cateva imagini “inainte” si “dupa” modificarile aerodinamice cerute de conversia in avioane radar:

Bombardier Global 5000, fratele mai mic al Global Express – Sursa: FlightGlobal

Raytheon Sentinel R1, bazat pe Bombardier Global Express – Sursa: MoD.uk

Embraer ERJ-145 – Sursa: aerospaceweb.org

Embraer R-99, bazat pe ERJ-145 – Sursa: airteamimages.com

In cazul IAR 99, motivul pentru adoptarea derivelor ventrale pare a fi insa altul: combaterea unui fenomen cunoscut ca “dutch roll”.
Dutch roll este un mod de zbor caracterizat prin oscilatii lateral directionale cauzate de o configuratie aerodinamica cu o stabilitate directionala mai slaba decat stabilitatea laterala.
Explicatia pe scurt (si probabil nu 100% corecta) este ca atunci cand zborul unui avion este perturbat in directie laterala apar doua forte care actioneaza pentru redresarea lui: cea laterala, care incearca sa aduca aripile la un nivel de echilibru si cea laterala, care incearca sa aduca botul avionului inapoi in directia vantului aparent.
In mod normal cele doua forte actioneaza simultan iar avionul descrie o traiectorie din ce in ce mai accentuata in directia perturbarii initiale, fenomenul fiind insa destul de gradual astfel incat pilotul poate sa readuca avionul pe traiectoria initiala.
Asupra unui avion care are o predilectie pentru intrarea in modul dutch roll, cele doua forte vor actiona insa defazat, forta care incearca restabilirea stabilitatii directionale fiind mai puternica decat cea care actioneaza directional.
Avionul va intra intr-o serie de oscilatii care se vor amortiza in timp (in cazul avioanelor stabile dinamic) dar fenomenul este solicitant pentru pilot si eliminarea lui este foarte importanta.

Dutch Roll – Sursa: people.rit.edu

Dutch Roll se poate atenua sau chiar elimina fie prin montarea unor compensatoare servo, care vor amortiza oscilatiile fara intreventia pilotului, fie prin cresterea stabilitatii directionale.  Cum stabilitatea directionala este data in principiu de suprafata (si forma) derivei, o alternativa ar fi re-proiectarea acesteia sau o alta solutie, mai ieftina, ar fi montarea unor derive ventrale.

Solutie derive ventrale – Sursa: www.centennialofflight.gov NASA

In cazul aparatelor mai simple, cum este cazul IAR 99, comenzile de zbor mecanice (pentru directie) necesita a fi reproiectate pentru instalarea unui sistem servo, solutia derivelor ventrale fiind astfel mai ieftina.

Cateva imagini cu macheta folosita in testele din tunelul aerodinamic al INCAS:

Macheta de tunel – Sursa: Leo’s ship models blogspot

Incercari in tunel IAR 99 – Sursa: INCAS

Incercari in tunel IAR 99 – Sursa: INCAS

Conform ACTTM, s-a ajuns la testarea si evaluarea configuratiei cu derive ventrale in vederea certificarii, insa exista putine imagini cu IAR 99 modificat, una din ele suprinzandu-l pe “723” in aceasta configuratie.

“723” cu derive ventrale – Sursa: www.romanialibera.ro, foto AP

Cateva imagini suplimentare, desi derivele ventrale nu sint vizibile pozele par a fi luate in aceeasi perioada:

Sursa: Avioane Craiova SA

Sursa: www.dolj.radicalonline.info

Sursa: www.aviatiamagazin.com

Cel mai probabil tot “723”, in rol de IAR-XT:

IAR-XT – Sursa: INCAS

Raritatea imaginilor cu IAR 99 in aceasta configuratie ar putea indica stoparea programului si renuntarea la conversia tuturor avioanelor inca operationale. O posibila explicatie ar fi ca, desi stabilitatea directionala ar fi fost imbunatatita fata de varianta fara derive ventrale, rezultatul final nu a indeplinit toate asteptarile.

Ipoteza castiga greutate avand in vedere un alt proiect al INCAS, mai recent, care urmareste exact proiectarea unui servoactuator pentru amortizarea oscilatiilor intr-un sistem similar unui pilot automat. Existenta acestui nou proiect ar putea indica renuntarea la solutia aerodinamica in favoarea unei solutii servo.

Servoactuator – Sursa: INCAS

Merita de mentionat aici si un alt proiect INCAS din aceeasi arie “Servoactuator hidrostatic pentru aeronave – SAHA”. Adoptarea solutiei servo ar avea beneficiul suplimentar de a deschide calea pentru realizarea in viitor a unui sistem fly-by-wire.

Servoactuator hidrostatic SAHA – Sursa: INCAS

Surse:

www.incas.ro
www.romanialibera.ro/actualitate/eveniment/parchet-avionul-prabusit-la-craiova-s-a-lovit-de-un-stalp-din-beton-inainte-de-impactul-cu-solul-274833.html
leomodelismnaval.blogspot.co.uk/p/salonul-national-de-modelism-militar.html
www.aviatiamagazin.com/2012/05/28/avioane-craiova-va-repara-iar-99/iar-99-craiova/
www.dolj.radicalonline.info/avioane-craiova-acord-mapn-reparare-avioane-iar99.html/avion-iar99-avioane_craiova
www.acv.ro/products.php?m=1&s=1
INCAS bulletin: DAMPING OF OSCILLATIONS IN FLIGHT CONTROL CIRCUITS OF SCHOOL AND TRAINING AIRCRAFT
ICAS 2000: THE AERODYNAMIC AND DYNAMIC VENTRAL FINS EFFECTS ON A JET TRAINER
ACTTM
INCAS bulletin: Wind tunnel testing of the IAR 99 SOIM aircraft equipped with means for discovery and control of weather risk phenomena