ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный технический университет»

Кафедра самолетостроения

Расчет дальности полета самолета методические указания

к выполнению курсовой

и дипломной работ по дисциплине

«Аэродинамика и динамика полёта»

для студентов специальности 160100.65 «Самолето-

и вертолетостроение» очной и очно-заочной форм обучения

Воронеж 2012

Составитель канд. техн. наук В.А. Сатин

УДК 629.7.015

Методические указания к выполнению курсовой и дипломной работ по дисциплине «Аэромеханика самолета» для студентов специальности 160100.65 «Самолето- и вертолетостроение» очной и очно-заочной форм обучения/ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. В.А. Сатин. Воронеж, 2012. 22 с.

Методические указания содержат описания расчетов дальности полета самолетов с ТРД и ТВД, приводится методика расчета дальности полета с учетом отказа двигателя и влиянием ветра, а также указаны особенности расчетов дальности полета сверхзвуковых самолетов.

Предназначены для студентов 2-5 курсов.

Ил. 6.

Рецензент: канд. техн. наук, доцент А.П. Будник

Ответственный за выпуск зав. кафедрой самолетостроения д-р техн. наук, проф. В.И. Корольков.

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета.

© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012

ВВЕДЕНИЕ

Дальность полета самолета приближенно можно представить как сумму дальности полета на участке разгона и подъема самолета (L_п), на крейсерском участке полета (L_к) и на участке снижения (L_сн)

. (1)

Ниже будут рассмотрены методы расчета дальности полета на каждом из участков, при этом вопросы устойчивости и управляемости при движении самолета рассматриваться не будут. Для расчетов необходимо иметь аэродинамические характеристики самолетов и характеристики двигателей, а также барограмму подъёма самолета.

1. Дальность полета самолета на участке набора высоты

Расстояние по горизонтали, которое проходит самолет при наборе высоты определяется зависимостью

, (2)

где t – время набора заданной высоты; V_наб – скорость набора высоты; θ – угол наклона траектории.

Будем рассматривать установившийся подъём – равномерное и прямолинейное движение самолета вверх по наклонной траектории. В этом случае имеем

. (3)

Скорость набора высоты определяется выражением

. (4)

где G - вес самолета; - коэффициент подъёмной силы самолета при наборе высоты; - плотность воздуха.

Расчета дальности полета при наборе высоты проводится в следующей последовательности:

1. Задается угол наклона траектории θ.

2. Определяется скорость набора высоты по формуле (4).

3. Определив по барограмме подъёма время достижения заданной высоты крейсерского полета t, по выражению (3) определяется дальность полета на участке набора высоты.

Если угол наклона траектории не задан, то его можно найти по формуле

,

где (Р_р – Р_п) разность между располагаемой и потребной тягами, которая определяется по диаграмме тяг.

Более точно угол наклона определится зависимостью

,

где К – качество самолета; - тяговооруженность, определяемая как

,

здесь - суммарная тяга двигателей.

Для самолетов с ТВД угол наклона траектории можно определить как

,

где (N_р - N_п) разность между располагаемой мощностью двигателей и потребной мощностью, определяется по диаграмме мощностей.

Если набор высоты проходит в установившемся режиме (V_наб = const), но по криволинейной траектории, то дальность определяется зависимостью

. (5)

В этом случае необходимо знать, как изменяется угол наклона траектории в зависимости от времени полета. Если известно аналитическое выражение для закона изменения θ, то после подстановки его в интеграл (5) определяется дальность полета. Интеграл (5) можно решать графически.