Материал: Курсач ДПС
Строим график
|
6 |
|
5 |
|
4 |
H |
3 |
|
2 |
|
1 |
|
0 |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
V
Vmin
Vmax
Vнв
Vminдоп
Vq
7.2 Расчет скороподъемности
Для оценки скороподъёмности самолёта необходимо определить вертикальные скорости Vy установившегося набора высота при различных скоростях полёта и на различных высотах. В качестве располагаемой тяги используются значения высотно-скоростной характеристики двигателя при максимальных оборотах.
|
= |
( − п) |
|
||
|
|
|
|
|
Первоочерёдной задачей является определение режима полёта на котором вертикальная скорость является максимальной для данной высоты полёта. Для этого необходимо провести расчёт вертикальных скоростей и построить зависимости.
Расчеты проводим в табличной форме. Диапазон углов атаки выбираем из условия, что максимальная вертикальная скорость находилась внутри выбранного диапазона. Выбираем углы атаки 0…5.
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
21
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Н |
р |
альфа |
Су |
K |
|
V |
Pp |
Pп |
Vy |
|
|
0 |
0,2832 |
|
12,367 |
79,521 |
4550 |
1824,48 |
9,606 |
|
|
1 |
0,3638 |
|
13,939 |
70,161 |
4800 |
1618,731 |
9,892 |
|
|
2 |
0,4444 |
|
14,963 |
63,481 |
4900 |
1507,923 |
9,544 |
|
|
3 |
0,525 |
|
15,957 |
58,405 |
5000 |
1413,948 |
9,283 |
|
|
4 |
0,6056 |
|
16,776 |
54,380 |
5050 |
1344,987 |
8,930 |
0 |
1,225 |
5 |
0,6862 |
|
17,505 |
51,086 |
5100 |
1288,939 |
8,629 |
|
|
0 |
0,2832 |
|
12,367 |
83,602 |
3600 |
1824,48 |
6,579 |
|
|
1 |
0,3638 |
|
13,939 |
73,761 |
3850 |
1618,731 |
7,294 |
|
|
2 |
0,4444 |
|
14,963 |
66,738 |
4000 |
1507,923 |
7,371 |
|
|
3 |
0,525 |
|
15,957 |
61,402 |
4050 |
1413,948 |
7,174 |
|
|
4 |
0,6056 |
|
16,776 |
57,170 |
4100 |
1344,987 |
6,981 |
1 |
1,108333 |
5 |
0,6862 |
|
17,505 |
53,708 |
4130 |
1288,939 |
6,763 |
|
|
0 |
0,2832 |
|
12,367 |
87,914 |
2900 |
1824,48 |
4,191 |
|
|
1 |
0,3638 |
|
13,939 |
77,566 |
3100 |
1618,731 |
5,092 |
|
|
2 |
0,4444 |
|
14,963 |
70,180 |
3200 |
1507,923 |
5,263 |
|
|
3 |
0,525 |
|
15,957 |
64,569 |
3300 |
1413,948 |
5,397 |
|
|
4 |
0,6056 |
|
16,776 |
60,119 |
3350 |
1344,987 |
5,342 |
2 |
1,002273 |
5 |
0,6862 |
|
17,505 |
56,478 |
3400 |
1288,939 |
5,284 |
|
|
0 |
0,2832 |
|
12,367 |
92,496 |
2250 |
1824,48 |
1,744 |
|
|
1 |
0,3638 |
|
13,939 |
81,609 |
2400 |
1618,731 |
2,826 |
|
|
2 |
0,4444 |
|
14,963 |
73,838 |
2500 |
1507,923 |
3,247 |
|
|
3 |
0,525 |
|
15,957 |
67,934 |
2600 |
1413,948 |
3,571 |
|
|
4 |
0,6056 |
|
16,776 |
63,252 |
2630 |
1344,987 |
3,602 |
3 |
0,905435 |
5 |
0,6862 |
|
17,505 |
59,421 |
2650 |
1288,939 |
3,584 |
|
|
0 |
0,2832 |
|
12,367 |
97,393 |
1700 |
1824,48 |
-0,537 |
|
|
1 |
0,3638 |
|
13,939 |
85,930 |
1900 |
1618,731 |
1,071 |
|
|
2 |
0,4444 |
|
14,963 |
77,748 |
2000 |
1507,923 |
1,696 |
|
|
3 |
0,525 |
|
15,957 |
71,531 |
2090 |
1413,948 |
2,143 |
|
|
4 |
0,6056 |
|
16,776 |
66,601 |
2100 |
1344,987 |
2,229 |
4 |
0,816667 |
5 |
0,6862 |
|
17,505 |
62,567 |
2130 |
1288,939 |
2,332 |
|
|
0 |
0,2832 |
|
12,367 |
102,661 |
1300 |
1824,48 |
-2,386 |
|
|
1 |
0,3638 |
|
13,939 |
90,578 |
1400 |
1618,731 |
-0,878 |
|
|
2 |
0,4444 |
|
14,963 |
81,953 |
1510 |
1507,923 |
0,008 |
|
|
3 |
0,525 |
|
15,957 |
75,400 |
1550 |
1413,948 |
0,455 |
|
|
4 |
0,6056 |
|
16,776 |
70,204 |
1600 |
1344,987 |
0,793 |
5 |
0,735 |
5 |
0,6862 |
|
17,505 |
65,952 |
1650 |
1288,939 |
1,055 |
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
22
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Vy
11,6
9,6
7,6 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5,6 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3,6 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,6 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
-0,4 40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
-2,4
V
Имея таблицу максимальных вертикальных скоростей = ( ), можно
получить время, необходимое для набора высоты, пройденное при этом расстояние и количество затраченного топлива.
Минимальное время подъема на конечную высоту равно:
|
|
|
|
наб = ∫ |
|
||
|
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Весь диапазон высот разбивается на ряд интервалов ∆ и определяется время набора данного интервала высоты:
∆ = ∆
max ср
Где ∆ = +1 −
max ср – среднее значение вертикальной максимальной скорости на заданном интервале ∆ , которое определяется следующим образом:
|
|
|
|
( |
) + |
|
( ) |
|
|
|
+1 |
|
|
||
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||
max ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время подъёма на высоту Hk
= ∑
Расстояние ∆ ,пройденное в процессе набора высоты ,определяется на каждом интервале ∆
∆ = ∆ ∙ ср ∙ 0.06 (км)
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
23
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ср- среднее значение скорости полёта на заданном интервале ∆ ,которое определяется следующим образом :
|
|
|
( |
)+ ( ) |
|
|
|
= |
|
+1 |
|
|
, |
|
|
|
|
|||
ср |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расстояние проёденное самолётом при подъёме на высоту Hk :
= ∑
Масса топлива ∆ затраченного на интервале ∆ определяется :
∆ = ∙ ∙ ∆ ,
где Ce-удельный расход топлива при максимальных оборотах двигателя N- |
||||||||
мощность двигателя при максимальных оборотах. |
||||||||
Масса топлива ,затраченного для подъёма на заданную высоту |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определяется : |
|
|
|
|
|
|
||
= ∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчёт производится в форме таблицы |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hi |
|
0 |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
|
Vymaxср |
|
8,632 |
6,384 |
4,484 |
2,952 |
1,694 |
1,089 |
|
Vср м/с |
|
64,451 |
67,767 |
71,281 |
75,027 |
79,043 |
81,125 |
|
ti,мин |
|
1,931 |
2,611 |
3,717 |
5,647 |
9,840 |
15,301 |
|
t,мин |
|
1,931 |
4,541 |
8,258 |
13,905 |
23,744 |
39,045 |
|
li,км |
|
7,467 |
10,615 |
15,896 |
25,418 |
46,665 |
74,475 |
|
lH,км |
|
7,467 |
18,081 |
33,978 |
59,396 |
106,061 |
180,536 |
|
N,л.с. |
|
950,000 |
907,959 |
845,500 |
760,000 |
684,000 |
627,000 |
|
mi,кг |
|
7,643 |
9,876 |
13,094 |
17,881 |
28,043 |
39,973 |
|
mн,кг |
|
7,643 |
17,519 |
30,613 |
48,494 |
76,537 |
116,509 |
|
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
24
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
7.3 Расчёт дальности
Расчёт дальности будем проводить для заданных скоростей и высот полёта.В качестве расчётных рассмотрим 2 режима полёта. Дальность полёта будет складываться из следующих составляющих:
расстояние пройденного при наборе высоты ,lH;
дальность горизонтального полёта lГП ;
расстояния ,пройденного при снижении lСН;
Формула для определения горизонтально полёта самолёта с винтовым двигателем:
ГП = 270 р
ср
Где mср- средняя полётная масса самолёта
Ce – удельный расход топлива (кг/(л.с.*час))
K- аэродинамическое качество
-КПД винта
р = Т − − з,
где mз – запас топлива, включающий в себя невырабатыеваемый остаток, гарантированный запас,топливо,необходимое при посадке и для движения по земле (разбег,пробег,рулёжки). Величину mз примем равной 10% от полного запаса топлива mТ.
mр=230-17.5-23=189.5
Расчет для режима при mz=0:
Н=1 км
α=0° Су=0,283
К=12,35
Се=0,235
= √2 = √1,225∙0.283∙20,572∙2185∙9,81 = 77,5 м/с
= = 30∙177,5.8 = 1.43
=0,78
Лист
НГТУ-24.05.07-(С17-ЛА-1)-2020
25
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |