Материал: Курсач ДПС
= ∙ = 1722.4∙76.25 = 164166.25 ВТ0,8
Определение частоты вращения двигателя, обеспечивающую потребную мощность.
Принимаем n = 1800 об/мин = 30об/с. 6.5 Определяем относительную поступь.
= |
0 |
= |
76.25 |
|
= 1,41 |
|
∙ |
30 ∙ 1,8 |
|||||
|
|
|
||||
6.6Определяем коэффициент мощности.
164166.25
= ∙ 3 ∙ 5 = 1,225 ∙ 303 ∙ 1,85 = 0.26
6.7Выбираем серию винтов.
Φ0,75 =41 º η = 0,76 В первом приближении
Сравнивая полученный КПД с принятым в первом приближении, получаем погрешность 5%. Продолжаем раччет.
= |
∙ |
= |
1722.4 ∙ 76.25 |
= 172806.6 |
|
|
|
|
|||
|
0,76 |
|
|||
172806.6
= ∙ 3 ∙ 5 = 1,225 ∙ 303 ∙ 1,85 = 0.27
Для β=0,27 и λ=1.41 выбираю серию винтов ВИШ61П профиль CLARK-Y.
Φ0,75 =41 º η = 0,75
6.8 Расчет скоростной характеристики.
n |
|
|
30 |
|
|
40 |
|
|
|
45 |
|
|||
|
V1 |
V2 |
|
V3 |
V4 |
V1 |
V2 |
|
V3 |
V4 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V |
45,75 |
61 |
|
76,25 |
91,5 |
45,75 |
61 |
|
76,25 |
91,5 |
45,75 |
61 |
76,25 |
91,5 |
λ |
0,847222 |
1,1296296 |
|
1,41 |
1,69444444 |
0,63541667 |
0,8472222 |
|
1,0590278 |
1,27083333 |
0,564815 |
0,753086 |
0,941358 |
1,12963 |
β |
0,34 |
0,31 |
|
0,27 |
0,205 |
0,36 |
0,335 |
|
0,32 |
0,29 |
0,37 |
0,35 |
0,33 |
0,31 |
η |
0,46 |
0,59 |
|
0,75 |
0,835 |
0,34 |
0,46 |
|
0,55 |
0,67 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
α |
0,184603 |
0,1619115 |
|
0,143617 |
0,10102131 |
0,19262951 |
0,1818885 |
|
0,1661902 |
0,1528918 |
0,196525 |
0,185902 |
0,175279 |
0,164656 |
N |
212491,4 |
193742,13 |
|
168743,15 |
128119,796 |
533311,672 |
496276,14 |
|
474054,82 |
429612,18 |
780437,1 |
738251,3 |
696065,5 |
653879,7 |
P |
2136,525 |
1873,8993 |
|
1662,1665 |
1100 |
3963,40915 |
3742,4102 |
|
3419,4118 |
2900 |
5117,62 |
4840,992 |
4564,364 |
4027 |
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
16
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
5500
5000
4500
4000
3500
3000
P
2500
2000
1500
1000
500
0
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
V
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
17
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
7. Расчет летных характеристик самолета с поршневым двигателем.
7.1 Расчет диапазона высот и скоростей установившегося горизонтального полета.
Для расчета диапазона высот и скоростей необходимо построить диаграммы потребных и располагаемых тяг для различных высот полета.
Ограничимся расчетом для средней полетной массы
ср = вз − 2т
где вз –взлетная масса самолета
т –масса топлива
Задаем несколько расчетных высот от нуля до некоторого теоритического потолка. Это будут высоты (в километрах) 0, 1, 2, 3, 4, 5. Изменение плотности воздуха с изменением высоты принимаем по закону:
= 1,225 20−Н
20+Н
Где H-высота в километрах
Минимальная скорость для каждой высоты полета определяется по формуле:
2= √
Где p-плотность воздуха на данной высоте полета
S-площадь крыла
– максимальное значение коэффициента подъемной силы
Для расчетного диапазона углов атаки на каждой высоте полёта определяются потребные скорости V , потребные Pп и располагаемы Рр тяги для максимальных оборотов двигателя .
= √2
п =
Где К- аэродинамическое качество.
Значения Рр определяются согласно высотно-скоростным характеристикам двигателя. Зависимость потребных и располагаемых тяг от скорости
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
18
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
наносятся на 1 график и максимальная скорость определяется в точнее пересечения кривых.
Наивыгоднейшие скорости определяются Vнаив определяются по формуле
= √2 при угле атаки, соответствующему максимальному качеству
самолёта.
Для каждой высоты полёта расчёт проводится по схеме , представленной в таблице и строится зависимость Рр=f(V) ,Pп=f(V).
α |
-3 |
0 |
3 |
6 |
9 |
12 |
Су |
0,073 |
0,294 |
0,516 |
0,737 |
0,958 |
1,179 |
к |
3,967 |
12,838 |
15,683 |
15,258 |
13,863 |
13,114 |
V0 |
156,627 |
78,046 |
58,911 |
49,294 |
43,236 |
38,973 |
V1 |
164,664 |
82,051 |
61,935 |
51,823 |
45,454 |
40,973 |
V2 |
173,157 |
86,283 |
65,129 |
54,496 |
47,799 |
43,087 |
V3 |
182,182 |
90,780 |
68,524 |
57,336 |
50,290 |
45,332 |
V4 |
191,828 |
95,587 |
72,152 |
60,372 |
52,953 |
47,732 |
V5 |
202,204 |
100,757 |
76,055 |
63,638 |
55,817 |
50,314 |
Рп |
5687,112 |
1757,458 |
1438,61 |
1478,688 |
1627,456 |
1720,453 |
Для расчета расчётных скоростей необходимо составить зависимости мощности двигателя от высоты полёта. Для этого найдём пересечение графика при n=45 с нулевой осью. Это будет максимальная скорость.
Сделаем выборку из нескольких скоростей до максимальной ,для того чтобы график был лучше виден.
Значения коэффициента k в зависимости от высоты и скорости:
|
V0 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
|
V5 |
V6 |
V7 |
V8 |
K/V |
0 |
20,5 |
41 |
61,5 |
|
82 |
102,5 |
123 |
143,5 |
164 |
0 |
0,95 |
0,9705 |
0,991 |
1,0115 |
|
1,032 |
1,0525 |
1,073 |
1,0935 |
1,114 |
1 |
0,875 |
0,8955 |
0,916 |
0,9365 |
|
0,957 |
0,9775 |
0,998 |
1,0185 |
1,039 |
2 |
0,8 |
0,8205 |
0,841 |
0,8615 |
|
0,882 |
0,9025 |
0,923 |
0,9435 |
0,964 |
3 |
0,725 |
0,7455 |
0,766 |
0,7865 |
|
0,807 |
0,8275 |
0,848 |
0,8685 |
0,889 |
4 |
0,65 |
0,6705 |
0,691 |
0,7115 |
|
0,732 |
0,7525 |
0,773 |
0,7935 |
0,814 |
5 |
0,575 |
0,5955 |
0,616 |
0,6365 |
|
0,657 |
0,6775 |
0,698 |
0,7185 |
0,739 |
6 |
0,5 |
0,5205 |
0,541 |
0,5615 |
|
0,582 |
0,6025 |
0,623 |
0,6435 |
0,664 |
Далее рассчитаем Pр для различных высот и скоростей по формуле :
Р |
= ∙ |
∙ 2,64 |
(288−6,5 ) |
|
(20− ) |
,где |
|
|
|||||
р |
0 |
760 |
|
(20+ ) |
||
|
|
|
||||
Р0-тяга на высоте Н=0.
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
19
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
V0 |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
V5 |
V6 |
V7 |
Рн0 |
5132,2 |
5145,8 |
5105,8 |
4958,4 |
4491,1 |
3790,6 |
2791,0 |
1265,4 |
Рн1 |
4180,3 |
4199,0 |
4173,6 |
4059,8 |
3683,0 |
3113,3 |
2295,7 |
1189,6 |
Рн2 |
3376,4 |
3398,8 |
3385,1 |
3299,3 |
2998,7 |
2539,4 |
1875,6 |
1112,2 |
Рн3 |
2698,9 |
2723,8 |
2719,5 |
2656,7 |
2420,0 |
2053,6 |
1519,9 |
1033,3 |
Рн4 |
2129,6 |
2156,1 |
2159,2 |
2115,3 |
1932,0 |
1643,7 |
1219,4 |
952,8 |
Рн5 |
1653,5 |
1680,7 |
1689,4 |
1660,8 |
1521,9 |
1298,8 |
966,4 |
803,8 |
Строим пересечения графиков Рр=f(V) и Pп=f(V).
|
6000,0 |
|
5500,0 |
|
5000,0 |
|
4500,0 |
|
4000,0 |
P |
3500,0 |
|
3000,0 |
2500,0
2000,0
1500,0
1000,0
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
V
Определяем эксплуатационные ограничения скорости.
H |
Vmin |
Vmax |
Vнв |
Vminдоп |
Vq |
0 |
38,973 |
112 |
58,911 |
42,272 |
156,492 |
1 |
40,973 |
108 |
61,935 |
44,442 |
164,522 |
2 |
43,087 |
104 |
65,121 |
46,734 |
173,008 |
3 |
45,332 |
100 |
68,524 |
49,17013 |
182,025 |
4 |
47,732 |
96 |
72,152 |
51,773 |
191,663 |
5 |
50,314 |
87 |
75 |
54,574 |
202,031 |
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
p0
p1
p2
p3
p4
p5
v0
v1
v2
v3
v4
v5
Лист
20
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |