3. Расчет характеристик набора высоты Начальные условия:
H0=0; M0=1,2*Mmin доп(V0=1,2*Vmin доп)
Конечные условия:
Конечные значения высоты Hk и числа М (скорости) полета выбираются из условия минимума километрового расхода в установившемся, горизонтальном полете при .
В
еличины
Hk,Mk
определяются следующим образом. Вначале
находится конечная высота Нk.
Для неманевренного самолета данная
величина определяется графически по
зависимости qk
min(H)
(раздел 2)
Если минимум qk min не удается определить по графику qk (H) ( в силу большого шага по высоте H) и он соответствует Н=Нст, то в качестве конечной высоты траектории набора (начальной высоты крейсерского полета) берется значение Нк=Нст - (1…3) км (9) , где Нст – статический потолок самолета.
Для маневренного самолета Нк вычисляется по этой же формуле.
В целях упрощения
дальнейших расчетов в качестве конечной
высоты Нк
выбирается значение
в
заданном узле, находящемся вблизи
вычисленной величины Нк(
Hk).
Конечная скорость
набора высоты Vk
для неманевренного самолета определяется
по графику
.
Характеристики набора высоты: угол наклона траектории наб, вертикальная скорость Vyнаб, время tнаб, дальность Lнаб, расход топлива mтнаб определяются по формулам:
(град),
(м/с),
,
(мин),
(10)
(км),
(кг)
В формулах (10) размерность энергетической высоты Нэ [м]. Для вычисления указанных характеристик необходимо знать программу набора высоты. В качестве программы принимается полученная в разделе 2.2 зависимость Мнаб(Н), соответствующая максимальной энергетической скороподъемности. Данная программа близка к оптимальным программам набора высоты по критериям минимума расхода топлива или времени набора высоты.
Для неманевренного
самолета программа набора высоты
содержит три участка: разгон на высоте
Н=0 от V0=1,2Vminдоп
до V(
);
набор высоты до
;
разгон (или торможение) на высоте
до скорости Vk(qkmin).
При расчете участка торможения на высоте
до крейсерской скорости Vk
принимается режим работы двигателя
«малый газ».
Вычисление интегралов (10) производится методом трапеций:
(мин);
(км);
(кг),
где
,
(м)
[м] – высота в
узловой точке; Vi
[м/с] – скорость, соответствующая
при наборе высоты; для участков разгона
Vi
соответствует узловой точке по М
;
;
;
При расчете угла
наклона траектории наб
и вертикальной скорости Vyнаб
производная
вычисляется
по формуле:
Результаты расчетов заносятся в табл.
По данным табл. строятся следующие зависимости:
Граф. 16 – H(t);
Граф. 17 -
;
Граф. 18 – mт(t);
Граф. 19 – L(t).
Hст (м) |
11900 |
Hпр (м) |
12100 |
H |
Mнаб |
V |
Vкм |
ΔV/ΔH |
nx |
Vy* |
θ |
Vy наб |
0 |
0,5 |
170,2 |
612,72 |
0 |
0,16827722 |
19,9765212 |
9,97544547 |
20,6667507 |
2000 |
0,5 |
166,35 |
598,86 |
-0,001925 |
0,15614505 |
25,9747283 |
8,53181962 |
24,7690784 |
4000 |
0,53 |
172,091 |
619,5276 |
0,0028705 |
0,13906533 |
22,5772556 |
6,8887511 |
19,5181281 |
6000 |
0,6 |
189,96 |
683,856 |
0,0089345 |
0,10222989 |
19,0721959 |
4,68771485 |
15,2626303 |
8000 |
0,7 |
215,74 |
776,664 |
0,01289 |
0,07729398 |
16,6754022 |
4,15637128 |
15,6491368 |
10000 |
0,74 |
221,704 |
798,1344 |
0,002982 |
0,0525537 |
11,0215626 |
2,64786498 |
9,69127826 |
11000 |
0,77160494 |
227,777778 |
820 |
0,00607378 |
0,00486533 |
8,01761818 |
0,27878365 |
8,01761818 |
Hэ |
ΔHэ |
nxср |
ΔHэ/1000nx |
Lнаб |
Vy* ср |
1476,45464 |
|
|
|
0 |
|
3410,41399 |
1933,95935 |
0,16221113 |
11,9224821 |
11,9224821 |
22,9756248 |
5509,44507 |
2099,03108 |
0,14760519 |
14,2205782 |
26,1430603 |
24,2759919 |
7839,18459 |
2329,73952 |
0,12064761 |
19,3102839 |
45,4533442 |
20,8247257 |
10372,2603 |
2533,07574 |
0,08976193 |
28,2199337 |
73,6732779 |
17,873799 |
12505,2326 |
2132,97227 |
0,06492384 |
32,8534526 |
106,526731 |
13,8484824 |
13644,379 |
1139,1464 |
0,02870952 |
39,6783526 |
146,205083 |
9,5195904 |
ΔHэ/Vy* ср*60 |
tнаб |
Сe |
P |
Ce*P/Vy* |
(Ce*P/Vy*)ср |
|
mTнаб |
||
|
0 |
0,0625 |
214721,28 |
671,792643 |
0 |
0 |
0 |
||
1,40290661 |
1,40290661 |
0,06045 |
192119,04 |
447,111355 |
559,451999 |
300,543729 |
300,543729 |
||
1,44108844 |
2,84399505 |
0,5875 |
169516,8 |
4411,12604 |
2429,1187 |
1416,33212 |
1716,87585 |
||
1,86456199 |
4,70855704 |
0,0625 |
143806,752 |
471,257849 |
2441,19195 |
1579,81704 |
3296,69289 |
||
2,36200087 |
7,07055791 |
0,06115 |
127137,6 |
466,223491 |
468,74067 |
329,821005 |
3626,5139 |
||
2,56703492 |
9,63759283 |
0,06 |
103687,776 |
564,463205 |
515,343348 |
305,336965 |
3931,85086 |
||
1,99438974 |
11,6319826 |
0,048 |
97472,16 |
583,547829 |
574,005517 |
181,632311 |
4113,48317 |
||
H |
ӕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1,03455203 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2000 |
0,95358374 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4000 |
0,86450402 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6000 |
0,80025553 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8000 |
0,93845633 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10000 |
0,87930166 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11000 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
