Расчет лётно – технических характеристик транспортного ВС

МИНИСТЕРСТВО  ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УЛЬЯНОВСКОЕ  ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ ГРАЖДАНСКОЙ  АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ)»

 

 

КАФЕДРА ЛЭ и БП

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по учебной  дисциплине «Аэродинамика и динамика полета

магистральных воздушных судов»

на тему:

«Расчет лётно – технических характеристик транспортного ВС»

 

 

 

 

Выполнил: курсант группы П-10-7

Крикунов  Ю.С.

Вариант № 5 (тип ВС-Ан-124), код 2/2

 

Руководитель: Мирошин А.Н.

 

 

 

 

Ульяновск 2013 г.

Содержание

 

1. Исходные данные для расчетов 3

1.1. Общий вид самолета АН-124 4

2. Расчёт лётно – технических характеристик ВС при всех работающих двигателях. 5

2.1 Построение полетных поляр 5

2.2 Построение кривых потребных и располагаемых тяг 6

2.3. Влияние изменения массы на лётные характеристики 10

2.4 Определение диапазона горизонтальных скоростей полёта 12

2.5 Определение вертикальной скорости набора высоты 13

2.6 Расчет характеристик взлета в стандартных условиях 14

2.7 Определение посадочных характеристик в стандартных условиях 16

3. Расчет характеристик самолета при выполнении установившегося виража 18

4. Результаты расчетов. Выводы. 19

Список использованной литературы...............................................................................21

 

 

1. Исходные  данные для расчетов

Для расчета летно-технических  характеристик самолета задаются поляры самолета в соответствии с заданием и соответствующий рисунок (исходные данные самолета) заданного варианта.

Зависимость коэффициента подъёмной силы от угла атаки 

a°	2	4	6	8	12	16	18	20*
Сya	-1,0	0,2	0,3	0,45	0,65	0,9	1,0	1,1*

 

Зависимость коэффициента от коэффициента и числа М

М=0-0.9	Cya	0	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,1*
M£0,5 M=0,7 M=0,85 M=0,9	Cxa Cxa Cxa Cxa	0,022 0,022 0,03 0,04	0,022 0,022 0,032 0,042	0,023 0,026 0,35 0,45	0,03 0,05 0,7 0,85	0,07 0,1 0,12 0,16	0,13 0,2 0,25 -	0,25 - - -	0,3 - - -

 

Основные  параметры самолёта и двигателя

S, м2	L, м	Ро взл, кН	Ро ном, кН	qпред, Н/м2	M max доп	gдоп, град	Gтоп
628	70	230	200	17000	0,77	30	0,4

 

Взлётная масса:

Расчетные высоты: 0,2,4, 8 км

Максимально допустимая эксплуатационная перегрузка

 

1.1. Общий вид  самолета АН-124

 

 

 

 

2. Расчёт лётно – технических характеристик ВС при всех работающих двигателях.

2.1 Построение полетных поляр

Совершая горизонтальный полет  с различными скоростями (число М  от 0,4 до 0,9) и на одной и той же высоте, самолет как бы переходит с одной поляры на другую, это и является полетными полярами самолета.

Из условия  равновесия подъемной силы Ya силы тяжести (веса) G (G=mg) в горизонтальном полете:

где на высоте и при неизменном весе самолёта есть величина постоянная. Все расчеты проводятся в системе СИ.

 Из приведенной формулы следует, что в установившемся горизонтальном полете каждому числу М соответствует определенный коэффициент подъемной силы Суа.Зная высоту полета H, для числа М каждой имеющейся поляры найдем соответствующее значение коэффициента Суа. Соединяя точки на всех полярах, соответствующих М и Суа, получим полетную поляру для заданной расчетной высоты. Таким же образом строятся полетные поляры для других высот.

Таблица 1

Значение Суа  для различных высот и чисел М полета при расчете и построении полётных поляр самолета.

		0	2	4	8
кг/		1,226	1,007	0,8194	0,5259
а м/с		340,2	332,5	324,5	308,0
		0,0830	0,1058	0,1366	0,2362
Значение	М=0,5	0,3322	0,4234	0,5463	0,9448
	М=0,7	0,1695	0,2160	0,2787	0,4820
	М=0,85	0,1149	0,1465	0,1890	0,3269
	М=0,9	0,1025	0,1307	0,1686	0,2916

 

2.2 Построение кривых потребных и располагаемых тяг

 

Построение данных кривых является основой аэродинамического расчета, так как с помощью этих кривых определяются основные летные характеристики самолета.

Для самолета с турбореактивными двигателями (ТРД) необходимо использовать кривые тяг, для самолетов с винтомоторной установкой (ТВД) - кривые мощностей. Расчет и построение потребных тяг Р_п производится по формуле:

где - аэродинамическое качество самолета.

Сначала строятся кривые потребных и располагаемых тяг  для высоты Н= 0.

Находим и наносим наиболее характерные скорости полета самолета. При этом величина изменяется от до c_v, соответствующей максимальной скорости V_max, за которую принимаем 900км/ч (250 м/с).

Каждому значению соответствует определенная скорость горизонтального полета на высоте и определенное значение , снимаемое с полетной поляры.

В качестве одного из расчетных  значений Cyа берём определив его по поляре и зависимости

Располагаемые тяги для самолетов с ТРД определяем с помощью типовых характеристик для каждого типа самолета.

Порядок расчета потребных  тяг

1.Задаёмся рядом скоростей от Vсв зависящих от , до 900 км/ч.

2. По формуле  вычисляем значения, потребные для горизонтального полёта на заданной скорости.

3. На поляре горизонтального  полёта (H = 0) находим значение коэффициента для каждого потребного .

4. По значениям  и вычисляем

5. Вычисляем  тягу, потребную для горизонтального  полёта на заданной скорости. По полётной поляре определяем угол атаки самолёта.

Таблица 2

Определение потребной тяги  (Н = 0 км)

Параметры
V м/с	92,8	94,4	97,2	152,8	166,7	180,6	194,4	208,3	236,1	250,0
V км/ч	334	340	350	550	600	650	700	750	850	900
M	0,27	0,28	0,29	0,45	0,49	0,53	0,57	0,61	0,69	0,74
	1,10	1,06	1,00	0,40	0,34	0,29	0,25	0,22	0,17	0,15
	0,3	0,224	0,218	0,03	0,026	0,034	0,03	0,028	0,024	0,033
	3,7	4,7	4,6	13,5	13,1	8,5	8,3	7,8	7,0	4,6
P, кН	993	769	792	269	277	426	436	467	514	793

 

Таблица 3

Определение потребной тяги и мощности (Н = 2 км)

Параметры
V м/с	102,2	104,2	111,1	125,0	169,4	180,6	194,4	208,3	222,2	250,0
V км/ч	368	375	400	450	610	650	700	750	800	900
M	0,31	0,31	0,33	0,38	0,51	0,54	0,58	0,63	0,67	0,75
	1,10	1,06	0,93	0,73	0,40	0,35	0,30	0,26	0,23	0,18
	0,3	0,224	0,18	0,106	0,03	0,041	0,036	0,032	0,029	0,034
	3,7	4,7	5,2	6,9	13,3	8,6	8,4	8,3	8,0	5,4
P, кН	991	768	702	523	272	422	430	439	452	671

 

 

 

Таблица 4

Определение потребной тяги и мощности (Н = 4 км)

Параметры
V м/с	113,1	125,0	138,9	161,1	165,3	194,4	222,2	250,0
V км/ч	407	450	500	580	595	700	800	900
M	0,35	0,39	0,43	0,50	0,51	0,60	0,68	0,77
	1,10	0,90	0,73	0,54	0,52	0,37	0,29	0,23
	0,3	0,166	0,11	0,054	0,06	0,045	0,036	0,048
	3,7	5,4	6,6	10,1	8,6	8,3	7,9	4,7
P, кН	986	667	545	360	421	437	457	771