Контрольная работа 2 Расчет летных характеристик самолета по методу Н.

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Министерство транспорта РФ ФГБОУ ВПО УВАУГА (И) Кафедра летной эксплуатации и безопасности полетов Дисциплина «Аэродинамика и динамика полетов»   Контрольная работа №2 Расчет летных характеристик самолета по методу Н.Е. Жуковского Выполнил курсант группы П-12-1 Усатов Д.А. Проверил преподаватель к.т.н. Бондаренко А.А. Ульяновск 2013/2014 гг.

1. Выбор исходных данных для расчета

1.  Тип самолета – Ил-86.
2.  Все двигатели работают.
3.  Режим работы – номинальный
4.  Давление на аэродроме – 750 мм. рт. ст.
5.  Температура – +40º C.
6.  Скорость ветра –  0 м/с.
7.  Конфигурация самолета – взлетная и полетная.

Самолет типа Ил-86

Максимальная взлетная масса – 210 000  кг.

Площадь крыла – 330 м2.

Характеристики двигателя НК-86

Рвзл, кгс	Рном, кгс	Коэффициент учета атмосферного давления kр, 1/Па	Коэффициент учета температуры воздуха kт, 1/град	Коэффициент учета скорости полета kv1, 1/км/ч	Коэффициент учета скорости полета kv2, 1/км/ч
13000	11000	0,000006	0 при t < + 30º; -0,0077 при t ≥ +30º	-0,0007	0

2. Основные теоретические сведения

Метод Н.Е. Жуковского основан на построении кривых потребных и располагаемых тяг (мощностей), по которым определяются параметры установившихся режимов полета (рис. 1).

Построение кривых потребных тяг (мощностей) осуществляется с использованием следующих формул:

–  потребная скорость горизонтального полета (ГП):

vгп =,

где m – полетная масса самолета;

g – ускорение свободного падения;

ρ – плотность воздуха на заданной высоте;

S – площадь крыла;

Сya – коэффициент подъемной силы;

–  потребная тяга для ГП:

где K = – аэродинамическое качество самолета;

–  потребная мощность для ГП:

Располагаемая тяга (мощность) определяется по характеристикам двигателей в зависимости от режимов работы, атмосферных условий, скорости полета и количества работающих двигателей.

По кривым потребных и располагаемых тяг (мощностей) определяются следующие характерные скорости ГП (рис. 1):

vmin т – минимальная теоретическая скорость, соответствующая полету на критическом угле атаки при Сya;

vэк – экономическая скорость, соответствующая на кривых тяг максимальному избытку тяги (∆Pmax), а на кривых мощностей – минимальной потребной мощности (Nгп min);

vнв - наивыгоднейшая скорость ГП, соответствующая минимальной потребной тяге при полете с наивыгоднейшим углом атаки (αнв) при Ктах (на кривых мощностей – минимальному отношению );

vкрс – крейсерская скорость, соответствующая минимальному отношению () и, в первом приближении, минимальному километровому расходу топлива;

vгп – максимальная скорость ГП, соответствующая равенству потребной и располагаемой тяг (мощностей) при данном режиме работы силовой установки.

Метод Жуковского позволяет также определить параметры установившихся набора высоты и снижения. Для этого используются формулы определения:

–  синуса угла наклона траектории:

–  вертикальной скорости:

Для набора высоты и снижения обычно строятся на основании кривых  тяг (мощностей) поляры вертикальных скоростей vy=f(α) (рис. 2).

 По поляре вер-тикальных скоростей можно определить наивыгоднейшую скорость набора высо-ты (vнв наб), при кото-рой достигается ре-жим максимальной скороподъемности

(vy max).

3. Построение кривых потребных и располагаемых тяг и поляр вертикальных скоростей

Построение кривых располагаемых тяг рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1. В зависимости от заданного режима работы и количества работающих двигателей определяется тяга силовой установки в стандартных условиях при нулевой скорости полета:

где Рдв – тяга одного двигателя в стандартных условиях, кгс;

п – количество работающих двигателей.

Р0 ст = 11000∙4 = 44000 кгс.

2. Рассчитывается тяга силовой установки для заданных атмосферных условий при скорости v = 0:

где kр – коэффициент, учитывающий влияние атмосферного давления;

kт – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха;

Т – температура воздуха, К;

р – атмосферное давление, Па.

Р0 = 44000(1+0,000006(99750–101330)–0,0077(313-288)) = 35112,88 кгс.

Пересчет атмосферного давления из мм рт. ст. в Па производится умноже-нием на коэффициент 133.

3. При варьировании скорости в диапазоне 0-800 км/ч с шагом, равным 100 км/ч, значения располагаемой тяги рассчитываются по формуле:

где kv1 kv2 – коэффициенты, учитывающие влияние скорости;

v – скорость полета, км/ч.

Построение кривых потребных тяг рекомендуется выполнять в следующей последовательности (табл. 2 и 3):

– рассчитывается плотность воздуха (ρ) по заданным давлению и температуре, кг/м3:

где R = 287,2 Дж/кг∙град.,

р – давление, мм рт. ст.;

ρ =  = 1,11 кг/м3.

–  задаются значения угла атаки в диапазоне от αо = 2° до αкр с шагом, равным 2° и т.д.

Поляра вертикальных скоростей строится на основании кривых потребных и располагаемых тяг.

Таблица 2. – Конфигурация взлетная.

α, град	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22 (кр)
Сya	0,492	0,738	1,040	1,230	1,476	1,722	1,968	2,105	2,140	2,145	2,150
Схa	0,124	0,134	0,153	0,168	0,192	0,224	0,267	0,303	0,314	0,315	0,317
vгп, м/с	151,226	123,476	104,014	95,644	87,311	80,834	75,613	73,111	72,511	72,426	72,342
vгп, км/ч	544,415	444,513	374,452	344,318	314,318	291,002	272,207	263,200	261,039	260,735	260,431
Ргп,кгс	52926,829	38130,081	30894,231	28682,927	27317,073	27317,073	28490,854	30228,029	30813,084	30839,161	30962,791
Ррасп,кгс	21731,696	24187,189	25909,223	26649,876	27387,250	27960,336	28422,288	28643,673	28696,793	28704,276	28711,732
∆Р,кгс	-31195,134	-13942,893	-4985,008	-2033,051	70,176	643,263	-68,566	-1584,356	-2116,291	-2134,885	-2251,059
sinθ	-0,149	-0,066	-0,024	-0,010	0,000	0,003	0,000	-0,008	-0,010	-0,010	-0,011
θ,град	-8,511	-3,804	-1,360	-0,555	0,019	0,176	-0,019	-0,432	-0,577	-0,582	-0,614
vy, м/с	-22,464	-8,198	-2,469	-0,926	0,029	0,248	-0,025	-0,552	-0,731	-0,736	-0,775

Таблица 3. – Конфигурация полетная.

α, град	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	23 (кр)
Сya	0	0,170	0,340	0,510	0,680	0,850	1,020	1,190	1,230	1,245	1,250
Схa	0,021	0,022	0,026	0,031	0,039	0,050	0,068	0,098	0,110	0,119	0,122
vгп, м/с	0	257,268	181,916	148,534	128,634	115,054	105,029	97,238	95,644	95,066	94,876
vгп, км/ч	0	926,165	654,897	534,721	463,082	414,193	378,105	350,057	344,318	342,238	341,553
Ргп,кгс	0	27176,471	16058,824	12764,706	12044,118	12352,941	14000,000	17294,118	18780,488	20072,289	20496,000
Ррасп,кгс	0	12348,667	19016,150	21969,955	23730,773	24932,414	25819,429	26508,816	26649,876	26701,012	26717,853
∆Р,кгс	0	-14827,804	2957,327	9205,249	11686,656	12579,473	11819,429	9214,698	7869,388	6628,723	6221,853
sinθ	0	-0,071	0,014	0,044	0,056	0,060	0,056	0,044	0,037	0,032	0,030
θ,град	0	-4,046	0,807	2,512	3,189	3,432	3,225	2,514	2,147	1,809	1,698
vy, м/с	0	-18,165	2,562	6,511	7,159	6,892	5,911	4,267	3,584	3,001	2,811

Контрольные вопросы

1) vmin т – минимальная теоретическая скорость, соответствует полету на αкр, полет практически не возможен из-за возникновения сваливания. vmin т  соответствует Сya max. При выпуске механизации vmin т уменьшается, т.к. увеличивается Сya, выпуск шасси не влияет на vmin т.

2) Установившийся горизонтальный полет со скоростью выше максимальной невозможен, т.к. по графику в точке, соответствующей vmах потребная тяга становится равной располагаемой, а на скорости больше vmах разность тяг становится отрицательной. Выпуск механизации и шасси уменьшают величину vmах.

3) Потребная тяга для установившегося ГП минимальна на наивыгоднейшей скорости vhb, т.к. она соответствует полету с αнв и Kmax, т.е. минимум потребной тяги достигается при максимальном значении аэродинамического качества самолета, соответствующего αнв. По графику видно, что при выпуске механизации эта величина уменьшается.

4) Вертикальная скорость vy изменяется в зависимости от горизонтальной скорости: в промежутке от vmin до vhb наб она увеличивается, и далее до vmax уменьшается. В точке, соответствующей vmax, vy равна 0.

5) При выпуске механизации и шасси уменьшается качество самолета, потребная тяга возрастает (также увеличивается лобовое сопротивление самолета), в результате избыток тяги уменьшается, и угол подъема самолета уменьшается. Для вертикальной скорости все аналогично, при выпуске механизации и шасси качество самолета уменьшается, потребная тяга возрастает, уменьшается избыток тяги. Поэтому выпуск механизации и шасси уменьшает значения вертикальной скорости и угла набора.

1. Стародавні жартують
2. Актуальность проблемы исполнения приговора
3. первых для фиксации условий хода участников и результатов различных действий и мероприятий; во вторых в
4. Бухгалтерский учет
5. НА ЗАПАДНОМ ФРОНТЕ БЕЗ ПЕРЕМЕН.html
6. 32 engine 395 MMX Скорость передачи битов Bitrte- 320 kbps Качество Qulity- Высокое качество Very High Qulity q0 Каналы
7. XXI веке. Международная трудовая миграция ~ это перемещение из одной страны в другую рабочей силы П
8. Риби торговельної мережі м
9. рефератов по курсу ldquo;Экологияrdquo;
10. А Федорова
11. Вариант Порядок принятия и вступления в силу нормативно правовых актов
12. Шетел тілдері [Deprtment of Foreign Lnguges] П~нні~ аталуы - TFL 305 CONTEMPORRY METHODS OF FOREIGN LNGUGE TECHING
13. на тему- Бази даних MS ccess Студента 3 курсу К21 групи напряму підготовки Обслуговува
14. тематическая обработка геодезических сетей сгущения Порядок выполнения задания Для расчетов исполь
15. Таможенное право для специальности 030501 юриспруденция 9 семестр ОФО ЗФО Сущность и содержани
16.  Количество мочи ниже 500 и выше 2000 мл в сутки при определенных условиях может считаться патологическим
17. Objectives of the cdemy Spek bout the structure of the cdemy of Public dministrtion nowdys
18. Методы исследования операций
19. Тема 5. Відносини власності в економічному житті суспільства
20. на тему- ldquo;Статистична звітність в Україніrdquo; номер залікової книжки 12050335 Студен

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе