2. Определение взлетной массы самолета и параметров силовой установки
2.1. Определение взлетной массы самолета
Используя статистические данные, вычисляем:
масса экипажа mэк = 80·nэк = 80·4 = 320[кг];
относительная
масса топлива
,
где L – дальность полета, L = 2000[км],
V – скорость полета, V = 500[км/ч],
a = 0.07,
b = 0.06,
тогда
;
относительная
масса конструкции
;
относительная
масса силовой установки
;
относительная
масса оборудования
.
Взлетная масса самолета в нулевом приближении определяется по формуле:
[кг]
Определим массу конструкции самолета:
0.3х31096
= 9330[кг].
Масса крыла =1860 [кг]
масса
фюзеляжа
= 2600 [кг]
масса
оперения
[кг]
масса
шасси
[кг] .
Все значения масс заносим в табл.4.
Таблица 4. Значение масс агрегатов самолета
m0, кг |
mгр, кг |
mэк, кг |
mк, кг |
mкр, кг |
mф, кг |
mоп, кг |
mш, кг |
mс.у., кг |
31096 |
4500 |
320 |
9330 |
1860 |
2300 |
440 |
1210 |
2420 |
2.2. Определение параметров силовой установки
Из статистических данных определяем тяговооруженность самолета данного класса: Она составляет t0 = 0. 2 л.с./кг. Тогда потребная тяга будет равняться:
Р0 = t0m0 = 0. 2*31096=6210 [л.с].
Так как преимуществом данного самолета есть безопасный взлет и продолжительность полета в случае отказа одного из двигателей, было решено установить два двигателя.
P0=6210:2=3105 [л.с.]
На Ан 24 используется двигатель ТВД АИ-24ВТ с потребной стартовой тягой Р0 =2550 [л.с.] каждый (рис. 10).
Этот двигатель имеет следующие параметры:
- потребная стартовая тяга Р0 = 2550 л.с.;
- удельный вес дв =0,235 кг/л.с.;
- масса двигателя mдв = 600кг;
Определим истинную тяговооруженность самолета в данном случае:
t0=P0/m0=2*2550/31096=0,16
Двигатель аи-24 вт
Рис.10 ТВД АИ 24-ВТ
Рис.12
Видим, что данный двигатель не обладает достаточной мощностью, потому необходимо применять более мощный двигатель АИ-20 — базовой мощностью 4000 л.с. , который устанавливался на Ан-10, Ан-12.
Рис. ТВД АИ 20
Технические характеристики
Мощность на взлетном режиме:4000 л.с.
Удельный расход топлива на взлетном режиме:0,259 кг/л.с.ч.
Часовой расход топлива взлетном режиме:1040 кг/ч
Расход воздуха на взлетном режиме:20,9 кг/с
Степень повышения давления:9,32
Температура газов максимальная:не более 720°С
Расход масла:не более 0,5 кг/ч
Масса двигателя:1040 кг
В этом случае, тяговооружённость повышается до t 0 = 0.26.