Τμήμα: Α2 έτος Ομάδα Β. Ενότητα: Μεταφορές-Επικοινωνίες Θέμα: Αεροπλάνα! Εργασία της μαθήτριας: Κύρκου Μυρτώ

Transcript

1 Τμήμα: Α2 έτος Ομάδα Β Ενότητα: Μεταφορές-Επικοινωνίες Θέμα: Αεροπλάνα! Εργασία της μαθήτριας: Κύρκου Μυρτώ

2 Αεροπλάνα! Ενότητα 1 ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Τεχνολογία είναι η επιστήμη και η τέχνη της κατασκευής και χρησιμοποίησης κάθε λογής αντικειμένων. Ο άνθρωπος είναι το μοναδικό πλάσμα που μπορεί να μετατρέπει τα ακατέργαστα υλικά σε εργαλεία, μηχανές και συστήματα που κάνουν τη ζωή πιο εύκολη. Οι άνθρωποι είναι ικανοί να διαπιστώσουν καινούριες ανάγκες, να βρίσκουν νέους τρόπους ικανοποίησής τους και να συνειδητοποιούν την αξία τυχαίων ανακαλύψεων. Η ανακάλυψη της φωτιάς για παράδειγμα, και η ικανότητά της να μεταμορφώνει τον πηλό σε κεραμικά είδη υπήρξε το θεμέλιο του σύγχρονου κόσμου. Τους τελευταίους αιώνες, οι επιστήμονες κατάφεραν να ερμηνεύσουν την συμπεριφορά διάφορων υλικών και μηχανών. Οι καινούριεςγνώσεις οδήγησαν στην βελτίωση παλιών υλικών και στην εφεύρεση νέων. Χάρη στις θετικές επιστήμες δημιουργήθηκαν τα πιο διαφορετικά προϊόντα, από τα μαγιό ως τα αεροπλάνα. Η κατασκευή ενός προϊόντος αρχίζει με το σχεδιασμό του, όπου καθορίζονται οι χρήσεις του και ο τρόπος διαμόρφωσής του. Στις μέρες μας οι σχεδιαστές διαθέτουν πληθώρα υλικών, μεθόδων και εξαρτημάτων, με τη βοήθεια των οποίων υλοποιούν τις ιδέες τους. Μεγάλο μέρος του σχεδιασμού

3 μπορεί να ανατεθεί σε ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Αλλά η κατασκευή ενός προϊόντος που θα λειτουργεί σωστά, θα κοστίζει λίγο και θα προσελκύει τους αγοραστές παραμένει καθαρά ανθρώπινη τέχνη. Μια από τις μεγάλες Τεχνολογικές ενότητες είναι: Οι Μεταφορές και ένα κομμάτι τους η κατασκευή γεφυρών. Ενότητα 2 Περιγραφή του αεροπλάνου! Το αεροπλάνο αποτελείται βασικά από 3 μέρη που διαφέρουν στη μορφή και στον προορισμό τους. Αυτά είναι: το κύριο σώμα του αεροπλάνου που λέγεται σκάφος ή αεροσκάφος το σύστημα προώθησης ο μηχανικός εξοπλισμός Το σκάφος αποτελεί τον κορμό του αεροπλάνου και αποτελείται από 2 μέρη: τις πτέρυγες και την άτρακτο. Οι πτέρυγες είναι σταθερά συνδεμένες με την άτρακτο και σ' αυτό ακριβώς διαφέρει από το ελικόπτερο, που σ' αυτό τα πτερύγιά του κινούνται. Ανάλογα με τον αριθμό των πτερύγων, τα αεροπλάνα ονομάζονται μονοπτέρυγα, διπτέρυγα, πολυπτέρυγα. Τα κλασικά αεροπλάνα, επειδή παρουσιάζουν αστάθεια στην πτήση, χρησιμοποιούν βοηθητικές πτερυγικές επιφάνειες στην πίσω άκρη της ατράκτου. Αυτές αποτελούνται από τις οριζόντιες σταθερές πτέρυγες που δίνουν ευστάθεια, για να μην αναποδογυρίσει το αεροπλάνο και τις κάθετες σταθερές για να μη γυρίζει γύρω -γύρω. Η άτρακτος, όπως το λέει και το όνομά της, έχει σχήμα ατρακτοειδές και αποτελεί το βασικό τμήμα του

4 σκάφους, στο οποίο προσαρμόζονται και οι πτέρυγες. Στο μπροστινό μέρος της ατράκτου υπάρχει ο θάλαμος χειρισμού και το μεγαλύτερο μέρος της χρησιμοποιείται για επιβάτες ή εμπορεύματα, αν το αεροπλάνο είναι μεταφορικό ή για αμυντικό ή επιθετικό εξοπλισμό, αν είναι πολεμικό. Το προωθητικό σύστημα είναι, είτε η έλικα στα πιο παλιά αεροπλάνα, είτε ο κινητήρας τζετ (στροβιλοαντιδραστήρας) στα πιο καινούρια. Ο δεύτερος χρησιμοποιείται στα αεροπλάνα που θέλουν να έχουν μεγάλες ταχύτητες, γιατί η απόδοση της έλικας ελαττώνεται, όταν η ταχύτητα είναι πάνω από 700 χλμ. την ώρα. Ο μηχανικός εξοπλισμός αποτελείται από τα εξαρτήματα που βοηθούν στην οδήγηση του αεροπλάνου από τις συσκευές κλιματισμού και διατήρησης σταθερής πίεσης μέσα στην άτρακτο. Επίσης, εδώ περιλαμβάνονται το ταχύμετρο, ο αυτόματος χειριστής (πιλότος), οι εγκαταστάσεις ραδιοτηλεφωνίας και ραδιοεντοπισμού, το σύστημα προσγείωσης, οι γεννήτριες ηλεκτρικού ρεύματος, οι επιπλώσεις των θαλάμων κλπ. Σαν χαρακτηριστικό μέτρο στις ταχύτητες των αεροπλάνων είναι ο αριθμός Μαχ. Αυτός είναι το κλάσμα: Μ=ταχύτητα του αεροπλάνου / ταχύτητα του ήχου. Όταν το Μ είναι μικρότερο από 1, έχουμε τις υποηχητικές ταχύτητες, όταν Μ=1, έχουμε τις ηχητικές και όταν το Μ είναι μεγαλύτερο από 1, τις υπερηχητικές. Για να κατασκευαστεί αεροπλάνο, που να μπορεί να αναπτύξει υπερηχητικές ταχύτητες, χρειάστηκαν πολλές μεταρρυθμίσεις στην όλη διάταξη του αεροπλάνου εξαιτίας μερικών ιδιοτήτων του αέρα και του φράγματος του ήχου. Ταχύτητα αεροπλάνων Είδη αεροπλάνων Τα αεροπλάνα, ανάλογα με τον προορισμό τους, διακρίνονται σε πολιτικά και στρατιωτικά. Επίσης, ανάλογα με το είδος των οργάνων προσγείωσης σε αεροπλάνα και υδροπλάνα, ανάλογα με τις μορφές του προωθητικού συστήματος σε ελικοφόρα και αεριωθούμενα. Επίσης, ένας άλλος διαχωρισμός είναι ανάλογος με τη χρήση τους, έτσι υπάρχουν αεροσκάφη ψεκαστικά, πυροσβεστικά, στρατιωτικά μαχητικά, στρατιωτικά μεταφορικά, στρατιωτικά, κατασκοπευτικά κλπ. Επίσης, υπάρχουν και αεροπλάνα νοσοκομειακά με ειδικά διαρρυθμισμένο χώρο για άμεση εξυπηρέτηση, που όμως δεν είναι τόσο πρακτικά όσο τα ελικόπτερα, γιατί χρειάζονται ειδικό χώρο προσγείωσης (αεροδρόμια). Τα επιβατικά αεροπλάνα έφτασαν στον υψηλότερο ίσως βαθμό εξέλιξής τους με την κατασκευή του υπερηχητικού αεροπλάνου Κονκόρντ από τη γαλλική και βρετανική αεροπορική βιομηχανία, που μπορούσε να μεταφέρει 128 επιβάτες με ταχύτητα χλμ. την ώρα. Το μήκος του είναι 61,66 μ.το ύψος του 12,19 μ. και μπορεί ν' ανέβει στα μ.

5 Ενότητα 3 Τεχνικά σχέδια.

6 Ενότητα 4 ΜΕΛΕΤΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΑΞΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΕΛΕΤΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΟΣ ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΠΛΥΡΟΦΟΡΙΩΝ ΑΓΟΡΑ ΥΛΙΚΩΝ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΠΛΥΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΡΓΟΥ ΣΥΓΓΡΑΦΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ

7 Ενότητα 5 Ιστορική εξέλιξη Το αεροπλάνο χρησιμοποιήθηκε μόνο στον 20ο αιώνα, αλλά η ιδέα να πετάξει στον αέρα ο άνθρωπος είναι πολύ παλιά. Σ' όλους τους αρχαίους πολιτισμούς (Κίνας, Ινδίας,Αιγύπτου) υπάρχουν εικόνες φτερωτών ανθρώπων. Είναι επίσης γνωστός ο μύθος για το ζωγράφο, γλύπτη και αρχιτέκτονα Δαίδαλο και το γιο του Ίκαρο που πέταξαν με φτερά φτιαγμένα από το Δαίδαλο. Κατά την γνωστή ιστορία έγιναν πολλές απόπειρες κατασκευής πτητικών συσκευών. Χαρταετοί χρησιμοποιήθηκαν για πολεμικούς σκοπούς από πολλούς λαούς στην αρχαιότητα και στο μεσαίωνα. Για πολλούς αιώνες ο άνθρωπος προσπάθησε, χωρίς επιτυχία όμως, να χρησιμοποιήσει τη μυϊκή του δύναμη, για να πετάξει. Ο Ιταλός ζωγράφος, σοφός και μηχανικός Λεονάρντο Ντα Βίντσι, που έζησε το 15ο και αρχές 16ου αιώνα, προσπάθησε για πρώτη φορά να στηρίξει θεωρητικά τη δυνατότητα κατασκευής πτητικής συσκευής, με βάση την προσεκτική μελέτη του τρόπου πτήσης των πουλιών. Ο Λεονάρντο σχεδίασε πτητικές συσκευές που κινούνταν με τη βοήθεια της μυϊκής δύναμης του ανθρώπου, καθώς και ένα πρότυπο ελικόπτερο με μηχανική κίνηση. Το 17ο αιώνα ο Ιταλός Τζιοβάνι Μπορέλι και ο Άγγλος Ρ. Γκουκ κατάληξαν σ' ένα σοβαρό, αν και αρνητικό αποτέλεσμα. Είπαν ότι δεν είναι δυνατή η πτήση του ανθρώπου με τη χρήση μόνο της μυϊκής δύναμης καθώς, προκειμένου να πετάξει αυτόνομα, ο άνθρωπος θα έπρεπε να έχει πολλαπλάσιο μυϊκό όγκο. Απέδειξαν έτσι θεωρητικά πως, για να κατασκευαστεί συσκευή πιο βαριά από τον αέρα που να πετά,χρειάζεται οπωσδήποτε κινητήρας. Όταν εφευρέθηκε η ατμομηχανή το 18ο αιώνα και ιδιαίτερα όταν τελειοποιήθηκε το 19ο αιώνα, έγιναν πολλές απόπειρες να κατασκευαστεί ατμοκίνητη πτητική συσκευή. Έτσι, το 19ο αιώνα κατασκευάστηκε το πρώτο αεροπλάνο από το Ρώσο εφευρέτη Μοζάισκη. Η συσκευή έκανε μικρή πτήση. Αργότερα, στο τέλος του αιώνα, ο Χ. Μαξίμ στην Αγγλία έκανε δοκιμή αεροπλάνου με ατμομηχανή,

8 αλλά στην πρώτη απόπειρα να αποσπαστεί από το έδαφος η μηχανή έπαθε βλάβη. Γενικά η ατμομηχανή, με τις διαστάσεις και το βάρος που είχε δεν ανταποκρινόταν στις απαιτήσεις μιας πτητικής συσκευής και έτσι, μόνο στο τέλος του 19ου αιώνα, όταν αναπτύχθηκαν οι κινητήρες εσωτερικής καύσης, μπόρεσε να επιτευχθεί κατασκευή αεροπλάνου ικανού για πτήση. Έτσι, οι αδελφοί Ράιτ(εφευρέτες και αεροπόροι) κατάφεραν να κατασκευάσουν αεροπλάνο που να επιτυγχάνει σταθερή πτήση και μάλιστα με επιβάτη. Διαβλέποντας τη στρατηγική του σημασία, πολλές κυβερνήσεις ανέπτυξαν το αεροπλάνο κυρίως για στρατιωτική χρήση, ιδιαίτερα κατά τον Α' Παγκόσμιο πόλεμο. Στο τέλος του πολέμου οι Γερμανοί κατασκεύασαν αεροπλάνο με στροβιλοκινητήρα. Μετά τον πόλεμο κατασκευάστηκαν τα πυραυλοκίνητα αεροπλάνα.

9 Ενότητα 6 ΠΩΣ ΠΕΤΑΝΕ ΤΑ ΑΕΡΟΠΛΑΝΑ Όλο το κόλπο για να πετάξει ένα αεροπλάνο, είναι ο αέρας! Αν δεν υπήρχε ο αέρας, δεν θα μπορούσαν να πετάνε τα αεροπλάνα με τίποτα. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν, απλά και κατανοητά. Το αεροπλάνο εκμεταλλεύεται δυνάμεις που δημιουργούνται από τον αέρα καθώς αυτός κινείται γύρω από το αεροπλάνο. Ειδικά πτερύγια στα φτερά και την ουρά, οι επιφάνειες ελέγχου εκτρέπουν την ροπή του αέρα, επιτρέποντας στο αεροπλάνο να ανυψωθεί, να χαμηλώσει ή να αποκτήσει κλίση. Ο πιλότος με τα πεντάλ και το χειριστήριο ρυθμίζει τις επιφάνειες από τον πύργο ελέγχου. Αρχικά, για να πάρουμε τα πράγματα με σωστή σειρά, ας δούμε όλες τις αεροδυναμικές πιέσεις-δυνάμεις που ασκούνται σε ένα αεροπλάνο. Σε ένα αεροσκάφος υπάρχουν 4 δυνάμεις: Άντωση Τα φτερά παράγουν μια δύναμη που ονομάζεται άντωση και υπερνικά το βάρος του αεροπλάνου. Τα περισσότερα φτερά έχουν συγκεκριμένο σχήμα και κινούνται μέσα στο αέρα με μικρή κλίση. Ο αέρας κινείται γρηγορότερα πάνω στο φτερό πάνω από το φτερό παρά από κάτω. Ο αέρας που κινείται γρήγορα ασκεί λιγότερη πίεση από τον αέρα που κινείται πιο αργά, κι έτσι η πίεση πάνω από το φτερό είναι μειωμένη. Αυτή η διαφορά πίεσης προκαλεί την άντωση. Βαρύτητα Ένα αεροπλάνο πετά μόνο αν η ανυψωτική δύναμη που δημιουργείται από τα φτερά είναι μεγαλύτερη από το βάρος του, που είναι η βαρυτική δύναμη που το έλκει προς τα κάτω. Αντίσταση του αέρα Κατά την πτήση ο αέρας γύρω από το αεροπλάνο δημιουργεί αντίσταση (οπισθέλκουσα), μια δύναμη που εμποδίζει την κίνηση του αεροσκάφους. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση του αεροσκάφους τόσο μεγάλη είναι και η αντίσταση. Ώθηση Ο κινητήρας ενός αεροπλάνου παράγει την ώθηση η οποία είναι η δύναμη που κινεί το αεροπλάνο στον αέρα. Μηχανικός εξοπλισμός Αποτελείται από τα εξαρτήματα που βοηθούν στην οδήγηση των αεροπλάνου από τις συσκευές κλιματισμού και διατήρησης σταθερής πίεσης μέσα στην άτρακτο. Επίσης εδώ περιλαμβάνονται το ταχύμετρο, ο αυτόματος χειριστής (πιλότος), οι εγκαταστάσεις ραδιοτηλεφωνίας και ραδιοεντοπισμού καθώς και

10 οι γεννήτριες ηλεκτρικού ρεύματος, οι επιπλώσεις των θαλάμων κλπ. Επίσης και το σύστημα προσγείωσης. Ταχύτητα αεροπλάνων Σαν χαρακτηριστικό μέτρο στις ταχύτητες των αεροπλάνων είναι ο αριθμός Μαχ. Αυτός είναι το κλάσμα: Μ=ταχύτητα του αεροπλάνου / ταχύτητα του ήχου. Όταν το Μ είναι μικρότερο από 1, έχουμε τις υποηχητικές ταχύτητες, όταν Μ=1, έχουμε τις ηχητικές και όταν το Μ είναι μεγαλύτερο από 1, τις υπερηχητικές. Για να κατασκευαστεί αεροπλάνο, που να μπορεί να αναπτύξει υπερηχητικές ταχύτητες, χρειάστηκαν πολλές μεταρρυθμίσεις στην όλη διάταξη του αεροπλάνου εξαιτίας μερικών ιδιοτήτων του αέρα και του φράγματος του ήχου. Έτσι, για να καταφέρει ένα αεροσκάφος να πετάξει, θα πρέπει η δύναμη της ώθησης να είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη της αντίστασης του αέρα και η δύναμη της ανύψωσης μεγαλύτερη επίσης από τη δύναμη της βαρύτητας. Τα φτερά του αεροπλάνου, δεν είναι επίπεδα. Είναι ελαφρώς καμπύλα, κατά τρόπο αεροδυναμικό. Κατά την πτήση μας, ο αέρας περνάει πάνω και κάτω από κάθε φτερό. Έτσι, τα φτερά έχουν μια ελαφρώς ανηφορική κλήση, ώστε να εξοστρακίζουν τον περισσότερο αέρα στο κάτω μέρος των φτερών, με αποτέλεσμα να δημιουργείται πίεση κάτω από τα φτερά.

11 Αυτή η πίεση ωθεί το αεροπλάνο να πάει προς τα πάνω. Είναι σαν να το πιάνουμε κάτω από τα φτερά και να το πιέζουμε προς τα πάνω. Σκεφτείτε το έτσι απλά: αυτό γίνεται γιατί κάτω από τα φτερά υπάρχει πολύς αέρας, και πάνω από τα φτερά, λίγος αέρας. Έτσι, ο πολύς αέρας, προσπαθεί να πάει επάνω να καλύψει το κενό του λίγου αέρα. Αλλά επειδή μεσολαβεί το φτερό, σπρώχνει και το φτερό προς τα κάτω. Ενότητα 7 εξαγωγή ποικίλων αγαθών. Συμβάλλει, λοιπόν, στην παγκόσμια οικονομία και στην διάδοση των τελευταίων τεχνολογικών επιτευγμά των σε πάρα πολλές χώρες. Παράλληλα, παρατηρούμε ότι η ραγδαία ανάπτυξη του τουρισμού στον 20ο αιώνα οφείλεται κυρίως στο αεροπλάνο. Οι άνθρωποι μετακινούνταν και με άλλα μέσα σαφώς, άλλα το αεροπλάνο είναι το κυριότερο μέσο στη μετακίνηση αυτή. Ο τουρισμός έχει ωφελήσει οικονομικά αρκετές χώρες καθώς σε κάποιες είναι η μόνη πηγή εισροής χρημάτων. Αν λοιπόν το αεροπλάνο δεν υπήρχε στη ζωή μας τότε μπορούμε να πούμε ότι ολόκληρες οικονομίες θα είχαν καταρρεύσει. Με την ανακάλυψη του αεροπλάνο, επίσης, όλες οι φαρμακοβιομηχανίες του κόσμου κατάφεραν να προμηθεύσουν φάρμακα και εμβόλια σε πάρα πολλές χώρες σε σύντομο χρονικό διάστημα πολεμώντας διάφορες ασθένειες. Στις αναπτυσσόμενες χώρες χιλιάδες παιδιά και ενήλικες έχαναν τη ζωή τους από εύκολα θεραπεύσιμες ασθένειες μόνο και μόνο επειδή δεν είχαν τα απαραίτητα φάρμακα, τα οποία μπορείς να προμηθευτείς εύκολα από το φαρμακείο αν ζεις για παράδειγμα στην Ευρώπη. Ακόμη, γνωρίζουμε πως σε περιπτώσεις που υπάρχει κρίση στην υγεία, όπως συνέβη προσφάτως με τον ιό της γρίπης Η1Ν1, οι κυβερνήσεις έχουν παραγγείλει τεράστιες ποσότητες εμβολίων και φαρμάκων για την αντιμετώπιση του ιού, τις οποίες απαιτούσαν να φθάσουν ταχύτατα για να μην εξαπλωθεί περαιτέρω ο ιός, γεγονός που έχει επιτευχθεί με την μεταφορά τους με τα αεροπλάνα. Ωστόσο, δεν πρέπει να αγνοούμε το γεγονός ότι η ταχύτατη εξάπλωση του ιού οφείλεται κυρίως στη μετακίνηση των ανθρώπων με τα αεροπλάνα, συνεπώς τα αεροπλάνα μπορεί να επηρεάσουν και αρνητικά. Η προσφορά των αεροπλάνων δεν σταματάει εδώ όμως, με

12 διάφορες αλλαγές στην δομή τους κατασκευάστηκαν επίσης ειδικά αεροπλάνα τα οποία απευθύνονται για την αστυνομία, την πυροσβεστική και τον στρατό Ενότητα 8 Κατάλογος υλικών και εργαλείων Ξύλο μαχαίρι υαλόχαρτο κόλλα Πριόνι Ενότητα 9 Κόστος κατασκευής. Η εργασία για να τελειοποιηθεί χρειάζονται τουλάχιστον 3-4 μέρες. Σίγουρα χρειάζονται 2 μέρες για την γραπτή εργασία και 1 μέρα για την κατασκευή αλλά ακόμα 1 μέρα για να εκτυπωθεί και να φτιαχτεί η εργασία σαν βιβλίο. Τα υλικά της κατασκευής υπάρχουν σε κάθε σπίτι, μόνο το υαλόχαρτο χρειάζεται να αγοράσουμε και μια κόλλα (αν δεν έχουμε). wikipedia digilib.lib.unipi singaporeair kiosterakis koti.welho.com aeroplana atlaswikigr.wikifoundry.com Ενότητα 10 Βιβλιογραφία: