- •1. Цель и задачи курсовой работы
- •2. Разделы курсовой работы
- •2.1. Предварительные изыскания
- •2.2. Выбор схемы самолета и типа двигателя
- •2.3. Определение взлетной массы самолета в двух приближениях и выбор основных проектных параметров самолета
- •2.4. Определение основных летно-технических характеристик самолета
- •2.5. Компоновка и центровка самолета
- •3 Пример методических материалов и пример расчета взлетной массы и выбора основных параметров самолета
- •3.1 Определение взлетной массы самолёта в первом приближении
- •3.2 Определение стартовой удельной нагрузки на крыло Стартовая удельная нагрузка на крыло определяется по формуле:
- •3.2.1 Определение стартовой удельной нагрузки на крыло из условия захода самолёта на посадку
- •3.2.2 Определение стартовой удельной нагрузки на крыло из условия обеспечения заданного крейсерского режима полёта.
- •3.3 Определение стартовой тяговооруженности самолета (энерговооруженности для винтовых самолетов)
- •3.3.1 Определение стартовой тяговооруженности самолета из условия набора высоты, в случае отказа одного двигателя
- •3.3.2 Определение стартовой тяговооруженности для обеспечения крейсерской скорости полета
- •3.3.3 Определение стартовой тяговооруженности из условия взлёта с взлетно-посадочной полосы заданной длины
- •3.3.4 Определение стартовой тяговооруженности для полета на максимальной скорости
- •3.3.5 Определение стартовой тяговооруженности для маневренного полета с максимальной эксплуатационной перегрузкой
- •3.4 Определение взлетной массы самолёта во втором приближении
- •3.4.1 Уточнение относительной массы топлива
- •3.4.2 Уточнение относительной массы силовой установки
- •3.4.3 Уточнение относительной массы конструкции самолета
- •4. Задания на курсовую работу
3.3.4 Определение стартовой тяговооруженности для полета на максимальной скорости
Стартовая тяговооруженность самолета из условия обеспечения полета на максимальной скорости определяется по формуле [7]:
,
(3.12)
где
-
коэффициент лобового сопротивления
при полете на максимальной скорости
при
,
по прототипу
или по рекомендациям [7] можно принять
(Н=8000 м и Vmax=2600
км/ч);
;
;
;
, так
как Н <11 км;
-
коэффициент, учитывающий режим работы
двигателя на максимальном форсажном
режиме, можно принять по рекомендациям
[7] -
;
принимаем
.
Подставляя полученные величины в формулу (3.12), получаем
3.3.5 Определение стартовой тяговооруженности для маневренного полета с максимальной эксплуатационной перегрузкой
Стартовая тяговооруженность самолета из условия обеспечения маневренного полета с максимальной эксплуатационной перегрузкой определяется по формуле [7]:
,
(3.13)
где
-
максимальное аэродинамическое качество
самолета при маневре с максимальной
эксплуатационной перегрузкой,
выбирается либо по самолету-прототипу,
либо по рекомендациям [7] -
при М=0.4 и на высоте 1000 м;
;
на форсажном режиме работы двигателя;
Подставляя полученные величины в формулу (3.13), получаем
.
В результате расчетов получили пять значений стартовой тяговооруженности:
.
Выбираем из всех значений максимальное значение стартовой тяговооруженности, так как только оно обеспечит выполнение всех заданных режимов полета:
. Находим
суммарную тягу всех двигателей из
выражения:
.
даН.
Стартовая тяга одного двигателя
даН.
Эта тяга будет на форсажном режиме работы двигателя, так как взлетать целесообразно на форсаже при полученных значениях стартовой тяговооруженности.
Определив тягу
двигателя, можно по источникам информации
[1111]
выбрать конкретный двигатель для
проектируемого самолета с тягой, равной
или чуть больше полученной величины.
Пусть существующий двигатель из
справочника имеет максимальную тягу
на форсажном режиме Рф1дв=9870
даН и максимальную тягу на бесфорсажном
режиме – Рбф1дв=6600
даН и по остальным характеристикам
подходит для проектируемого самолета.
Тогда стартовая тяговооруженность
проектируемого самолета с выбранным
двигателем будет
- с форсажем и
- без форсажа.
Двигатель в данном пособии специально выбран гипотетический, только для иллюстрации процесса выбора.
3.4 Определение взлетной массы самолёта во втором приближении
Определение взлетной массы самолёта во втором приближении отличается от определения взлетной массы самолёта в первом приближении уточнением величин, стоящих в знаменателе выражения (3.2). Относительную массу оборудования и управления во втором приближении можно не уточнять.
3.4.1 Уточнение относительной массы топлива
Относительная масса топлива самолета состоит из следующих составляющих:
,
(3.14)
где
– относительная масса топлива на набор
высоты;
– относительная
масса топлива на крейсерский режим
полёта;
– относительная
масса топлива на снижение и посадку;
– относительная
масса аэронавигационного запаса топлива.
По формуле из работы [9] имеем:
,
(3.15)
где
-
удельный расход топлива двигателями,
выбранными для проектируемого самолета
(см. раздел 3.3), на крейсерском режиме
полета;
из источников информации [ ???
] для выбранного двигателя.
Если набор крейсерской высоты осуществляется на бесфорсажном режиме, то в формуле (3.15) стартовая тяговооруженность должна определяться по максимальной бесфорсажной тяге.
.
По формуле из работы [9] определяем следующие слагаемые формулы (3.14):
,(3.16)
где - в степени
числа е
стоят величины удельного расхода
топлива, дальности, аэродинамического
качества и скорости, соответствующие
крейсерскому режиму полета; на начальном
этапе проектирования можно принимать
Lкрейс=(0,9…0,95)*L,
где
L
из задания;
– статистический
коэффициент, учитывающий навигационный
запас топлива и топливо на снижение и
посадку; при расчетной дальности полета
менее 3500 км можно принимать
.
Уточненное значение относительной массы топлива будет
.
