- •Раздел 3. Выбор параметров легкого вертолета
- •3.1. Весовая категория проектируемого вертолета
- •3.2. Форма таблицы статистических данных вертолетов
- •3.3. Определение взлетной массы вертолета в первом приближении
- •3.4. Расчет параметров несущего винта вертолета
- •3.4.1. Выбор диапазона варьирования удельной нагрузки
- •3.4.2. Определение радиуса несущего винта
- •3.4.3. Выбор профиля сечения лопасти
- •3.4.4. Определение окружной скорости несущего винта
- •3.4.5. Коэффициент заполнения несущего винта
- •3.4.6. Определение количества лопастей нв
- •3.4.7. Хорда лопасти нв
- •3.4.8. Форма лопасти нв в плане
- •3.4.9. Профилировка, крутка лопасти нв
- •3.5. Потребная энерговооруженность вертолета
- •3.5.1. Мощность для висения вертолета на статическом потолке Удельная приведенная мощность, потребная для висения вертолета на статическом потолке [64, 90]:
- •3.5.2. Мощность для горизонтального полета вертолета на
- •3.5.3. Мощность для полета вертолета на динамическом потолке
- •3.5.4. Мощность для продолжения взлета вертолета при отказе одного двигателя
- •3.5.5. Анализ энерговооруженности вертолета
- •3.6. Относительная масса конструкции планера
- •3.6.1. Относительная масса фюзеляжа
- •3.6.2. Относительная масса оперения
- •3.6.3. Относительная масса шасси
- •3.6.4. Относительная масса управления
- •3.7. Относительная масса топлива
- •3.8. Относительная масса силовой установки
- •3.8.1. Относительная масса двигателей с системами и всу
- •3.8.2. Относительная масса винтов
- •3.8.3. Относительная масса трансмиссии
- •3.9. Масса оборудования
- •3.10. Анализ влияния удельной нагрузки нв на взлетную массу вертолета и его агрегатов
- •3.11. Выбор двигателя
- •3.11.1. Силовые установки с поршневыми двигателями
- •3.11.2. Силовые установки с турбовальными двигателями
- •3.11.3. Выбор двигателя
- •3.12. Определение параметров агрегатов легкого вертолета
- •3.12.1. Максимально допустимый радиус нв
- •3.12.2. Выбор параметров расположения несущего винта
- •3.12.3. Выбор параметров расположения рулевого винта и оперения
- •3.12.4. Выбор параметров фюзеляжа
- •3.12.5. Выбор параметров шасси
- •3.12.6. Выбор параметров трансмиссии легкого вертолета
- •3.12.7. Выбор схемы топливной системы вертолета
- •3.12.8. Компоновочная схема и общий вид вертолета
- •3.12.8.1. Центровка вертолета
- •3.12.8.2. Компоновка вертолета
- •3.12.8.3. Общий вид вертолета
3.1. Весовая категория проектируемого вертолета
Ориентируясь на заданную массу целевой нагрузки и экипажа , определяют взлетную массу легкого вертолета в “нулевом” приближении:
. (3.7)
По величине взлетной массы задают весовую категорию проектируемого вертолета и определяют с учетом статистических данных1) (табл. 3.1) его параметры в “нулевом” приближении: разрабатывают тактико-технические требования (ТТТ) к вертолету.
Примерный перечень источников, рекомендуемых для просмотра при составлении таблицы статистических данных легких вертолетов (в дополнение к работам [11, 24, 27, 28, 31, 82, 85, 90]):
Справочники по вертолетам.
Техническая информация (обзоры и рефераты ЦАГИ по материалам иностранной печати).
Технические описания вертолетов.
Журналы: “Авиация общего назначения”, “Авиация и время”, “Гражданская авиация”, “Авиация и космонавтика”, “Мировая авиация”, “Крылья Родины”, “Зарубежное военное обозрение” и др.
Журналы “Flug Revue”, “Flight International”.
Ежегодники “Flieger-Jahrbuch”.
Справочники “Das grosse Flugzeug-Typenbuch”.
Экспресс-информация ВИНИТИ “Авиастроение”.
Экспресс-информация “Воздушный транспорт”.
Реферативный журнал ВИНИТИ “Воздушный транспорт”.
Справочный ежегодник “Jane’s all the world’s aircraft”.
Авиационная энциклопедия "Уголок неба" (Вертолеты:). www.rusjet.ru.
Современные вертолеты. Классификация, параметры, расчет, проектирование (сайт о современных вертолетах).
Авиационная электронная библиотека «аirsport.ru». Проектирование вертолетов.
Учебная литература – Авиация // АвиаПорт.RU. news@aviaport.ru.
Пилот вертолета – пилотирование, воздухоплавание. www.pilotvertolet.ru.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1) Кроме статистических данных (табл. 3.1) для каждого вертолета-прототипа необходимо представить схему его общего вида в трех проекциях (рисунок, фотографию или кальку), краткое описание общих тактико-технических данных, летно-технических характеристик, конструктивно-технических, технологических и эксплуатационных особенностей. Табл. 3.1 можно дополнить справа еще одним столбцом, в котором указываются желательные характеристики проектируемого вертолета.
3.2. Форма таблицы статистических данных вертолетов
Таблица 3.1
Параметры и характеристики вертолетов |
Обозна-чение |
Раз-мерность |
Названия вертолетов |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
Общие данные |
||||||||||
Страна |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Год выпуска |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Назначение |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Источник |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Летно-технические характеристики |
||||||||||
Максимальная скорость |
|
км/ч |
|
|
|
|
|
|||
Крейсерская скорость |
|
км/ч |
|
|
|
|
|
|||
Экономическая скорость |
|
км/ч |
|
|
|
|
|
|||
Скороподъемность |
|
м/с |
|
|
|
|
|
|||
Статический потолок |
|
м |
|
|
|
|
|
|||
Динамический потолок |
|
м |
|
|
|
|
|
|||
Продолжительность полета |
|
ч |
|
|
|
|
|
|||
Окружная скорость концов лопастей |
НВ |
|
м/с |
|
|
|
|
|
||
РВ |
|
м/с |
|
|
|
|
|
|||
Весовые характеристики |
||||||||||
Нормальная взлетная масса |
|
кг |
|
|
|
|
|
|||
Максимальная взлетная масса |
|
кг |
|
|
|
|
|
|||
Масса пустого вертолета |
|
кг |
|
|
|
|
|
|||
Масса полной нагрузки |
|
кг |
|
|
|
|
|
|||
Масса перевози-мого груза |
|
кг |
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 3.1 |
||||||||
Параметры и характеристики вертолетов |
Обозна-чение |
Раз-мер-ность |
Название вертолетов |
|||||
|
|
|
|
|
||||
Масса коммерческой нагрузки |
|
кг |
|
|
|
|
|
|
Масса экипажа |
|
кг |
|
|
|
|
|
|
Количество членов экипажа |
|
чел. |
|
|
|
|
|
|
Количество пассажиров |
|
чел. |
|
|
|
|
|
|
Масса топлива |
|
кг |
|
|
|
|
|
|
Масса оборудо-вания |
|
кг |
|
|
|
|
|
|
Данные силовой установки |
||||||||
Количество и тип двигателей |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
Взлетная мощность двигателя |
|
кВт |
|
|
|
|
|
|
Удельный расход топлива |
|
кгтопл кВт ч |
|
|
|
|
|
|
Геометрические данные |
||||||||
Радиус НВ |
|
м |
|
|
|
|
|
|
Радиус РВ |
|
м |
|
|
|
|
|
|
Плечо РВ |
|
м |
|
|
|
|
|
|
Плечо стабилизатора |
|
м |
|
|
|
|
|
|
Число лопастей |
НВ |
|
шт |
|
|
|
|
|
РВ |
|
шт |
|
|
|
|
|
|
Ометаемая площадь НВ |
|
м2 |
|
|
|
|
|
|
Площадь стабилизатора |
|
м2 |
|
|
|
|
|
|
Производные величины |
||||||||
Весовая отдача по полной нагрузке |
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельная нагрузка |
|
Н/м2 |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент заполнения НВ |
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 3.1 |
||||||||
Параметры и характеристики вертолетов |
Обо-значение |
Раз-мер-ность |
Название вертолетов |
|||||
|
|
|
|
|
||||
Удлинение лопасти несущего винта |
|
— |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент заполнения РВ |
|
— |
|
|
|
|
|
|
Удлинение лопасти рулевого винта |
|
--- |
|
|
|
|
|
|
Энерговооруженность вертолета |
|
кВт/Н |
|
|
|
|
|
|
Характеристика летучести |
|
|
|
|
|
|
|
|
Конструктивные особенности* |
||||||||
Шасси |
тип |
П / К |
— |
|
|
|
|
|
база |
с |
м |
|
|
|
|
|
|
колея |
В |
м |
|
|
|
|
|
|
ГлР |
К, Зб |
— |
|
|
|
|
|
|
Управление |
Ж, Т, С |
— |
|
|
|
|
|
|
ББ, Б |
— |
|
|
|
|
|
||
А.п., тип |
К, П |
— |
|
|
|
|
|
|
Сечение лонжерона |
|
— |
|
|
|
|
|
|
ХБ |
О, М |
— |
|
|
|
|
|
|
ЦЧФ |
Ф, М |
— |
|
|
|
|
|
|
* Примечания: 1. Шасси: полозковое (П), колесное (К): база (с = …), колея (В = …). 2. ГлР ‑ главный редуктор: передачи ‑ зубчатая (Зб), комбинированная (К = ременная+зубчатая). 3. Управление: жесткое (Ж), тросовое (Т), смешанное (С), безбустерное (ББ), бустерное (Б). 4. Автомат перекоса (А.п.): кольцевого типа (К), типа “паук” (П). 5. Сечение лонжерона лопасти: стальная труба, дюралюминиевая труба, по форме носка профиля из дюралюминиевого сплава; по форме носка профиля из композитных материалов (КМ). 6. Хвостовая балка (ХБ) из трубы (О) моноблочной конструкции (М). 7. ЦЧФ ферменной (Ф) или моноблочной конструкции (М). |
Анализ статистических данных позволяет:
– ознакомиться с весовыми, летно-техническими и геометрическими параметрами, а также характеристиками вертолетов-прототипов и их агрегатов, параметрами силовых установок и др.;
– изучить накопленный опыт создания предшествующих конструкций вертолетов, их производство и эксплуатацию;
– получить представление о современном уровне развития вертолетостроения;
– выявить тенденции и перспективы развития исследуемого класса вертолетов;
– разработать ТТТ к проектируемому вертолету;
– назначить относительные значения коэффициентов для расчета взлетной массы вертолета в первом приближении и т.д.