Modificatie Flight Controls - Portfolio Matthijs van Essen

Modificatie flight controls 2a1ap Aviation Studies
Samenvatting
Projectgroep 2A1AP heeft de opdracht gekregen van de Amstel Leeuwenburg Airlines (ALA) om te
onderzoeken of een modificatie van het conventionele naar het fly-by-wire systeem rendabel is.
Het principe van het vliegen berust op de aerodynamica. De twee hoofdwetten van de aerodynamica
zijn de wet van Bernoulli en de continuïteitswet. De wet van Bernoulli wordt ook wel de wet van
behoud van energie genoemd. Met behulp van de wet van Bernoulli is het mogelijk om het verband
tussen de snelheid en de druk van een stroming te bepalen. De continuïteitswet zegt dat er per
seconde evenveel lucht door een oppervlakte de stroombuis binnenstroomt als er per seconde door
de oppervlakte naar buiten stroomt. Deze wet wordt ook wel de wet van behoud van volume
genoemd. Met de vleugel kan lift gegenereerd worden. Besturingsvlakken zorgen ervoor dat het
vliegtuig om zijn drie assen kan bewegen. Met het rolroer kan het vliegtuig om zijn langs-as bewegen,
met de elavator om de dwars-as en met de rudder om de top-as. Tijdens een vlucht werken er vier
krachten op het vliegtuig: trekkracht, weerstand, lift en gewicht.
Er bestaan twee soorten flight controls: primary en secundary. De primary flight controls bestaan uit
de aileron, rudder en de elevator. Met de primary flight controls kan het vliegtuig een gierende,
rollende en stampende beweging maken. De secundary flight controls bestaan uit de flaps, slats,
spoilers en de trim. Deze flight controls zijn ter ondersteuning van de primary flight controls. De flight
controls worden aangedreven door hydraulische systemen. De European Aviation Safety Agency
(EASA) heeft eisen gesteld om de veiligheid te bevorderen. Zo moeten er bijvoorbeeld systemen
aanwezig zijn die het kunnen overnemen van de basis systemen als deze het begeven.
Er zijn twee mogelijk manieren om de flight controls aan te sturen. Het conventionele systeem en het
fly-by-wire systeem. Het aansturen van de flight controls, met het conventionele systeem, gebeurt
met de control column. De beweging van de control column moet worden omgezet in een signaal. Bij
de elevator wordt dit signaal getransporteerd met behulp van kabels en katrollen. Dit systeem
bestaat uit drie netwerken van leidingen, twee netwerken hebben hun eigen aanstuur mogelijkheid.
Het derde systeem dient voor back-up. De primary flight controls zijn alle drie uitgerust met een
back-up systeem.
Bij het fly-by-wire systeem worden de flight controls aangedreven op basis van elektrische signalen.
De flight controls kunnen aangestuurd worden met behulp van de side stick.
Een groot voordeel van het conventionele systeem is dat de piloot tegendruk voelt. Dit functioneert
als een feedback waardoor de piloot het gevoel heeft dat hij daadwerkelijk het vliegtuig bestuurd.
Een groot nadeel is echter dat het systeem slijtagegevoelig is door alle bewegende onderdelen.
Na het voor- en nadelenonderzoek kan geconcludeerd worden dat het fly-by-wire systeem meer
voordelen heeft dan het conventionele systeem.
Bij de modificatie moet rekening gehouden worden met verschillende factoren: de kosten, veiligheid
en duurzaamheid. Om de modificatie uit te voeren tijdens een D-check scheelt dit aanzienlijk in de
kosten. Uit onderzoek blijkt dat het vliegtuig na een eventuele modificatie nog steeds voldoet aan
alle eisen. Na aanleiding van een kosten- en batenanalyse kan geconcludeerd worden dat het niet
rendabel is om een vliegtuig te modificeren naar een fly-by-wire systeem. Het break-even-point ligt
namelijk op 42 jaar. Op dit punt is de levensduur van een Boeing 737 verstreken.
4