5.Розрахунок палива

1. Розрахунок необхідної кількості палива на політ

Розрахунок Q_ЗАГ виконується перед кожним польотом. Правильний розрахунок є однією з умов, що забезпечують безпеку й економічність польотів. Для всіх ПК необхідний запас палива розраховують таким чином, щоб його вистачило для польоту від аеродрому вильоту до аеродрому призначення, потім для польоту з ВПР аеродрому призначення до запасного аеродрому і на політ протягом 30хв на висоті кола.

1. Табличні значення Q_АНЗ та ∆Q в залежності від відстані від аеродрому призначення до запасного аеродрому:

Аеронавігаційний запас палива при польоті на запасний аеродром

(Таблиця 5.1)

Sза, км	FL	Vі, км/год	QАНЗ, кг	∆Q на кожні 10 км/год Зустрічної складової
50	80	390	1000	5
100	80	390	1000	5
150	80	390	1030	5
200	80	390	1150	10
250	80	390	1270	10
300	120	400	1385	10

Середня годинна витрата палива на режимі найбільшої

Крейсерської потужності (Таблиця 5.2)

FL	Злітна маса, кг
	19000 . . . . 23000
140 160 180	884 836 786

FL80; V_І, =390 км/год; Q_АНЗ=1000 кг; ∆Q = 5 на кожні 10км/год зустрічної складової вітру.

2. Середня годинна витрата палива на висоті кола: q_КР = 1100кг/год.

3. Витрата палива на крейсерському режимі роботи силових установок для розрахованої злітної маси на заданій висоті (ешелоні) польоту q_ГП.

q_ГП = 884 км/год.

4. Невироблюваний залишок палива: Q_НЗ = 60кг.

5. Кількість палива, що витрачається при злеті та виході ПК на режим набору висоти Q_ЗЛ = 75кг.

6. Кількість палива, що витрачається при наборі висоти (Q_НАБ) та час набору (t_НАБ) на різних режимах роботи двигунів.

Q_НАБ = 270кг; t_НАБ = 0,23год.

7. Витрата палива двигунами на землі при запуску, прогріві і рулюванні Q_ЗЕМ = 150кг.

Загальна кількість необхідної заправки паливом по нормах витрати має наступний вид:

,

де Q'_М та Q"_М – паливо, що витрачається при виконанні маневрів на зліт та посадку відповідно:

Q_М =q_КР ·t_М,

t_ГП – час горизонтального польоту на ділянці із змінним профілем. Розраховується як різниця загального часу польоту на цій ділянці та часом набору висоти:

t_ГП = t_ДІЛ - t_Н

Аеронавігаційний запас палива Q_АНЗ, являє собою резерв палива понад розрахункову кількість, необхідний для польоту від аеродрому вильоту до аеродрому призначення на випадок зміни плану польоту, викликаного посиленням зустрічного вітру, відхиленням від затвердженого маршруту, змушеним відходом ПК на запасний аеродром і інші обставини.

Q_АНЗ = Q_АНЗ.Т + 0,1U_Е ∆Q,

U_Е = U_ЗА cos КВ_за,

КВ_за = δ_НЗА – МШК_ЗА.

Q’_ман = = 1100*0.033=37 кг

Q’’_ман = 1100*0.133=147 кг

КВ_за = 120 - 13= 107°

U_Е = 50 км/год *cos(107) =-15 км/год;

∆Q=5;

Q_АНЗ=1000кг

Кількість АНЗ палива при польоті на запасний аеродром.

Q_АНЗ= 1000+5*0,1*(-15)=992,5 кг;

q_гп=884 км/год (с Таблиці 5.2)

Розрахунок заправки паливом виконуємо поетапно, починаючи з розрахунку залишку палива в момент приземлення.

Q_пос = Q_АНЗ + Q_нз

Q_кпм = Q_пос + Q''_ман

Q₄ = Q_кпм + q_гп·t₆

Q₃ = Q₄ + q_гп·t₅

Q₂ = Q₃ + q_гп·t₄

Q₁ = Q₂ + q_гп·t₃

Q_спм = Q₁ + Q_наб + q_гп·t_гп

Q'_зл = Q_спм + Q_зл + Q'_ман

Q_заг = Q'_зл + Q_зем

Час горизонтального польоту на ділянці зі змінним профілем (tгп) розраховується як різниця загального часу польоту на цій ділянці та часу набору висоті.

T_гп = t_діл – t_наб=2год 13 хв – 14 хв = 1год 59 хв

Q_пос =992,5+60=1052,5 кг

Q_кпм = 1052,5+147 =1199,5 кг

Q₄ =1199,5+884*(20,0833/60)=1495 кг

Q₃ =1495+884*(16.95/60)=1745 кг

Q₂ = 1745+884*(23.916/60)=2097 кг

Q₁ =2097+884*(21,56/60)=2415 кг

Q_спм = 2415+270+884*1.98=4438 кг

Q'_зл =4438+75+37=4550 кг

Q_заг =4550+150=4700 кг

Розрахунок рубежу відходу (повернення) на аеродром вильоту

Рубежем відходу (повернення) називається рубіж, розрахований так, щоб у випадку відходу з нього на запасний аеродром, кількості палива на ПК до моменту прильоту на запасний аеродром (ДПРМ, траверз ДПРМ) вистачило не менше ніж на 30хв польоту на висоті кола.

Математична залежність для визначення S_рП та Q_РП мають наступний вид:

,

,

де S_р.П - припустима дальність польоту до рубежу відходу;

S_р – відстань, яку проходить літак за час маневру на зворотній курс;

Q_Р.П - кількість палива для польоту від рубежу відходу до аеродрому вильоту;

S_шт - штильова дальність польоту, визначена по розрахованому запасі палива;

S_р - довжина шляху за час розвороту на зворотний курс;

U_Е - швидкість еквівалентного вітру на висоті польоту;

V_І - істинна повітряна швидкість.

1) . Розраховується кількість палива, яка може бути використана на маршруті при польоті до точки повернення та на зворотній шлях:

Q_РОЗ = Q_ЗАГ – (Q_КР + Q_ЗЛ + Q_ЗЕМ + Q_НЗ),

Для конкретного типу літака значення суми (Q_КР + Q_ЗЛ + Q_ЗЕМ + Q_НЗ), як правило, постійне. Наприклад, для літака Ан-26 ця сума рівна: 550 + 150 + 60 + 75 = 835кг.

Тому розрахунок Q_РОЗ для літака Ан-24 можна виконати по спрощеній формулі:

Q_РОЗ = Q_ЗАГ – 835кг,

Q_РОЗ = 4700 – 835 = 3865кг.

2). Розрахувати можливий час польоту на розрахованому паливі:

t_РОЗ = Q_РОЗ/q_ГП,

t_РОЗ = 3865/884 =4,37= 4 год 22 хв;

3). Розрахувати штильове значення, яке пройде літак за розрахований час (t_РОЗ), на середній істинній швидкості польоту:

S_шт = V_І.СР t_РОЗ,

S_шт = 450∙4,22 = 1899 км.

4). Розрахувати рубіж повернення без врахування вітру S_РП.ШТ:

,

S_р = V_І.СР t₁₈₀,

, β = 15

t₁₈₀ = (3,14·125)/ (9,8·tg15) = 149,23с ≈ 0,041год;

S_р = 450∙0,041 = 18,65км;

S_РП.ШТ = (1899 –18,65)/2 = 940,175км.

5). Для врахування впливу вітру на розрахунок S_р.у визначаємо еквівалентний вітер в напрямку польоту, U_Е:

КВ_СР = δ ± 180 - МШК_СР,

U_Е = U cos КВ_СР,

МШК_СР = 302°; δ = 110º; U = 110 км/год;

КВ_СР = 110 +180 -302 =-12 _;

U_Е = 110∙cos(-12) = 107.59км/ч.

6). Визначення коефіцієнту впливу вітру на розрахунок рубежу повернення:

,

К =1 – (107.59/450)² = 0,942.

7). Розрахунок рубежу повернення з врахуванням впливу вітру:

,

S_рП = 0,942· 940,175 = 885,65км.

8). Розрахунок часу польоту від рубежу повернення до запасного аеродрому (аеродрому вильоту), t_РП:

,

t_РП = 885,65/(450 + 107,59) =1,59 = 1 год 35 хв.

Тут ,в знаменнику шляхова швидкість на зворотному шляху, тому значення U_Е необхідно враховувати в напрямку МШК_СР ± 180°.

9). Розрахувати кількість палива, витрачену за час розвороту на 180° та польоту у зворотному напрямку:

Q_Р = t₁₈₀∙ q_ГП

Q_П = t_РП·q_ГП

Q_Р = 0.041∙884 = 36,244кг;

Q_П = 1.59∙884 = 1405,6кг.

10). Визначити розраховану кількість палива при якій необхідно почати розворот на зворотній курс щоб в момент прибуття на борту залишилось палива на 30 хвилин польоту на висоті кола:

Q_РП = Q_П + Q_КР + Q_Р + Q_НЗ,

Q_РП =1405,6 + 1100 + 36,244 + 60 = 2601,9 кг;

Висновок: Правильний розрахунок необхідної кількості палива на політ є

однією з умов, що забезпечують безпеку й економічність польотів. Тому я

розрахувала середню годинну витрату палива на висоті кола,

витрату палива на крейсерському режимі роботи силових установок для

розрахованої злітної маси на заданій висоті, кількість палива, що витрачається

на аеродромі при наборі висоти, витрату палива двигунами на землі при

запуску, прогріві і рулюванні, кількість палива витрачену за час польоту.

Та найголовніше загальну кількість палива, необхідну для заправки ПК.