3.Расчет взлетного веса и выбор основных парамеоров.
3.1 Определение веса в первом приближении:
где:
=
0,26 – относительный вес конструкции;
=
0,12 – относительный вес силовой установки;
=
0,11 – относительный вес оборудования и
управления;
=
0,21 – относительный вес топлива;
=
4000 – вес целевой нагрузки;
=
400 – вес служебной нагрузки;
3.2 Определение необходимого относительного веса топлива для заданной дальности полета:
где:
=
1500км – дальность крейсерского полета;
=
0,41 кг/кг ч – удельный расход топлива в
крейсерском полете (по прототипу);
=
16 – аэродинамическое качество самолета
в крейсерском полете (по прототипу);
=
550 км/ч – заданная крейсерская скорость;
=
статистический коэффициент, учитывающий
навигационный запас топлива и топлива
на планирование (снижение) самолета с
крейсерской высоты полета:
=0,18…0,22
дляL
< 3500 км,
принимаем
=
0,2;
- относительный
вес топлива, необходимого на набор
крейсерской высоты и скорости полета;
где:
=
152 м/с – заданная крейсерская скорость;
=
8000м заданная крейсерская высота;
=
0,22 стартовая тяговооруженность (по
самолету прототипу);
=
9,8 м/с;
3.3 Определяем
величину стартовой удельной нагрузки
на крыло
.
- из условия посадки самолета:
Дан/
где:
м/с – скорость
захода на посадку (по прототипу);
- относительный
вес топлива;
из условия обеспечения заданной крейсерской скорости:
Дан/
где:
=
0,6 (по прототипу);
-
скоростной напор для скорости,
соответствующей числу
М = 1 на высоте крейсерского полета: (Н = 8000м)
Дан/
=0,496;
Для проектируемого самолета принимаем минимальную из полученных величин:
=
min{
}=327
Дан/
3.3.1 По стартовому весу самолета и стартовой удельной нагрузке на крыло определяем площадь крыла:
3.4 Определяем стартовую тяговооруженность самолета.
- из условия набора высоты при одном отказавшем двигателе:
где:
=
2 – число двигателей на самолете;
=
11 – аэродинамическое качество при
наборе высоты (по прототипу);
tgθ = 0.024 (1)
из условия обеспечения горизонтального полета:
где:
=
16 – аэродинамическое качество в
крейсерском полете (по прототипу);
=
0,85 – коэффициент, учитывающий степень
дросселирования двигателя до режима,
соответствующего оптимальному расходу
топлива;
-
коэффициент, учитывающий изменения
тяги по скорости полета, он равен:
- из условия обеспечения заданной длины разбега:
где:
- стартовая удельная
нагрузка на крыло;
- коэффициент
аэродинамической подъемной силы на
взлете; [I]
- заданная длина
разбега;
- коэффициент
трения колес шасси при разбеге; [I]
- аэродинамическое
качество самолета при разбеге; [I]
Для проектируемого самолета принимаем максимальную из полученных величин:
3.4.1 По стартовому весу самолета и стартовой тяговооруженности определяем необходимую суммарную стартовую тягу двигателей:
Тяга одного двигателя:
3.5.1 Определяем относительный вес силовой установки.
Для современных ДПС:
где:
- удельный вес
двигателя (по прототипу);
- стартовая
тяговооруженность;
3.5.2 Определяем относительный вес конструкции.
Относительный вес конструкции определяется как сумма:
где:
- относительный
вес крыла;
- относительные
веса конструкции фюзеляжа, оперения и
шасси соответственно.
Определяем относительный вес конструкции крыла:
где:
- принятая расчетная
перегрузка;
- сужение крыла;
- коэффициент,
учитывающий разгрузку крыла изгибающим
моментом от грузов в (на) крыле:
- двигатели
установлены на крыле; [2]
- относительный
вес топлива;
-
стартовая удельная нагрузка на крыло;
- относительная
толщина крыла у корня (по прототипу);
- относительная
толщина крыла на его конце (по прототипу);
- угол стреловидности
по ¼ хорд (по прототипу);
- сужение крыла
(по прототипу);
- коэффициент,
учитывающий ресурс крыла;
- крыло с одно
(двух) щелевыми закрылками и интерцепторами;
- баки имеют
внутришовную герметизацию;
Определяем относительный вес конструкции фюзеляжа:
где:
- удлинение фюзеляжа
(по прототипу);
- диаметр фюзеляжа
(по прототипу);
- узкофюзеляжные
самолеты
;
- двигатели
установлены на крыле (узкофюзеляжные
самолеты);
- безконтейнерная
перевозка багажа и груза;
- главные стойки
шасси крепятся к фюзеляжу;
- главные стойки
шасси убираются в фюзеляж;
Определяем относительный вес конструкции оперения:
где:
- относительная
площадь горизонтального и вертикального
оперения;
;
- стартовая удельная
нагрузка на крыло;
- г.о. расположено
на киле;
- в конструкции
оперения широко использованы композиционные
материалы;
-«нормальная»
схема самолета;
- г.о. с рулями
высоты;
Определяем относительный вес шасси:
где:
- высота главных
стоек шасси (по прототипу);
при
;
- коэффициент,
учитывающий ресурс шасси;
- прямые главные
стойки;
- «нормальная»
схема самолета;
- на самолете две
главные стойки шасси;
- давление в
пневматиках колес (по прототипу);
Определяем относительный вес оборудования и управления:
где:
- человек –
количество пассажиров;
Определяем относительный вес конструкции:
3.6 Определяем вес во втором приближении:
Определяем площадь крыла и суммарную стартовую тягу двигателей.
Площадь крыла
самолета:
Суммарная стартовая тяга двигателей:
Тяга одного двигателя:
Определяем абсолютные веса.
Крыла:
Фюзеляжа:
Оперения:
Шасси:
Силовой установки:
Оборудования и
управления:
Топлива:
