Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Проектирование и конструкция летющего аппаратов.pdf
Скачиваний:
98
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
13.1 Mб
Скачать

 

 

 

 

30

МАТИ

Пухов Андрей Александрович

кафедра Автоматизированного проектирования ЛА

02.05.2005

 

 

 

 

 

МАТИ Внутреннее проектирование

Расчетмассысамолетавпервомприближении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(mo )1

 

 

 

mц.н. + тсл. + mс. у.

Состав взлетной

 

 

l%

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

l=*“, м=ль…= "ƒле2 …= м=““=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

массы

 

 

 

 

 

MTOW=Maximum take-off weight

 

 

 

 

 

 

 

1ткон. тоб. упр. тТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l“…

 

 

 

 

 

o %л…= …=г!3ƒ*=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(m )

=

28000 +600 +6528

= 97578кг

 

o 3“2 %L “…=! ›е……/L “=м%ле2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OWE=Operating weight empty

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o 1

10,28 0,10 0,26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

l*…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l*%…

 

 

l“3

 

l%K

 

 

Š%Cл, "%

 

 

j%мме!че“*=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j%…“2 !3*ц,

 

 

q, л%"=

 

n K%!3д%"=…, е

 

 

 

 

 

…=г!3ƒ*=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Cл=…е!)

 

 

3“2 =…%"*=

 

, 3C!="ле…, е

 

Относительные значения масс принимаем по статистическим данным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

масса силовой установки, целевой и служебной нагрузок берется из

 

 

 

 

m“…=!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технического задания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q…=! ›е…, е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Массу первого приближения желательно уточнить по главным составляющим уравнения существования самолета

ткон + тоб. упр. + тбыт .об. + тТ + тц.н. +(тсл). + тс. у. = 1

то 1

 

 

 

 

31

МАТИ

Пухов Андрей Александрович

кафедра Автоматизированного проектирования ЛА

02.05.2005

 

 

 

 

 

 

МАТИ

Внутреннее проектирование

 

 

 

 

 

 

Расчетмассысамолетавовторомприближении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет относительной массы конструкции

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

+

 

 

+

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mкон.

ткр.

тф.

топ.

тш.

 

 

 

 

 

 

Относительная масса крыла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

χ

 

 

= 28o ;λ = 9,07; μ = 0,655;η = 5,18;c

= 14,5 o

 

 

 

 

 

 

 

7k1npϕλ

mo η + 4

 

μ 1

 

4,5k k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

m

=

 

 

 

 

 

×1

 

 

+

 

2

 

3

+0,015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

104

po (co )

cos1,5 χ n +1

 

η +3

 

 

po

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ=0.92-0.5 GT -0.1 kдв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C0

CΚ, , λ, χ, η, - принятые геометрические параметры крыла

 

 

 

 

 

φ=0.92-0.5 T -0.1 kдв

 

 

 

ϕ = 0,92

0,5×0,154

0,1 = 0,743

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ - коэффициент, учитывающий разгрузку крыла от грузов располагающихся в нем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GT-относительный вес топлива; kдв = I - двигатели установлены на крыле; kдв = 0 - двигатели на фюзеляже - стартовая удельная нагрузка на крыло, кг/м2;

k1 – коэффициент, учитывающий влияние назначенного ресурса на массу крыла. При ресурсе в 30000ч k1=1.

k2 - коэффициент, учитывающий геометрические и аэродинамические особенности крыла (наплывы, предкрылки, закрылки и интерцепторы); k3 - коэффициент, учитывающий наличие внутришовной герметизации баков-кессонов.

Расчетная перегрузка:

 

 

1685

 

 

 

 

 

 

1685

 

 

 

 

 

 

7×3,7×0,743×9,07× 97578

 

5,18 +4

 

 

 

0,655 1

 

4,5×1,6×1,05

 

 

np =1,5 +

1

 

2

 

 

np =1,5 +

 

1

 

+

2

 

= 3,7

 

mкр =

104

×568,3×14,50,75 cos1,5 28o

×

5,18 +1

 

× 1

5,18 +3

 

+

568,3

+0,015

= 0,12

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

568,3

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

po

 

 

λ

 

 

 

 

9,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos χ

 

 

 

 

cos 28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительная масса фюзеляжа

 

 

2

i

 

 

 

 

= 2,023×8,33×5,62 ×975780,718 +0,003 = 0,141

 

 

 

 

mф

mф = k1λфdф

mo

+ k2 + k3 + k4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k1 - коэффициент, учитывающий положение двигателей

 

k1=3,58 – 0,278dф

 

 

 

 

k = 3,58 – 0,278×5,6 = 2,023

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

k2 - коэффициент, учитывающий положение стоек главного шасси, при крепление стоек к крылу k2 = 0. k3 - коэффициент, учитывающий место уборки колес главного шасси, при уборке в крыло k3 = 0.

k4 - коэффициент, учитывающий вид транспортировки багажа, при транспортировке багажа в контейнерах k4 = 0,003. Показатель степени i учитывает масштабный фактор.

 

 

 

 

32

МАТИ

Пухов Андрей Александрович

кафедра Автоматизированного проектирования ЛА

02.05.2005

 

 

 

 

 

 

МАТИ

Внутреннее проектирование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетмассысамолетавовторомприближении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет относительной массы конструкции

 

=

 

+

 

+

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mкон.

ткр.

тф.

топ.

тш.

 

 

 

 

 

 

Относительная масса оперения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0,85kMT

k

kСХ p0,6

(S

 

+ S

 

)1,66

 

 

 

= 0,85×0,95 0,84×0,377 ×568,30,6

(43,875 +33,394)1,66 = 0,0182

 

m

 

Г.О.

В.О.

 

mоп.

 

 

 

 

 

 

оп.

 

 

mo

П ОП o

 

 

 

 

 

 

 

97578

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГО на фюзеляже:

 

 

 

Т-образное ГО:

 

 

 

kМТ = 1,00 при применении традиционных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,564 0,0011×S

 

 

 

 

 

 

1,333 0,0032 ×S

 

 

kМТ = 0,95 при ограниченном применении композиционных материалов.

СХ

 

 

 

СХ

 

 

 

kМТ = 0,85 при широком применении композиционных материалов.

 

 

kОП

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kОП =

 

 

 

 

 

 

 

 

3,1

+0,038× po

 

 

1,295 +0,0028

× po

 

 

po < 450

 

po > 450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kОПСХ

= 1,333 0,0032 ×(43,875 +33,394) = 0,377

 

 

 

 

k

= 1,00

 

k

= 0,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,295 + 0,0028×568,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительная масса шасси (формула Шейнина)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(0,93 0,64×106 тр.пос. )(kсх(тс.эл. + тк.эл. )+ тосн. )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ткол

 

 

=

 

m

 

=

m

 

+

m

 

+

 

mгл.ш.

 

ш

глш

нш

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

т

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

При значении коэффициента kП = 1, учитывающего число главных стоек шасси.

где i = 8 – число всех колес главных стоек шасси, а b = 0,39м – ширина колеса (шины).

kсх = 1 когда схема установки амортизатора телескопического типа

 

 

 

4

 

 

 

4

 

 

т

 

= 0,91т

 

+ 0,38

= 0,91×97578

 

 

+ 0,38

= 53474,9кг

 

103 L ×4

103

×4500 ×4

 

р.пос.

о

 

 

 

 

тс.эл. = НСТ (4,6 ×103 тр.пос. (1 то.н.ш. )+ 52,5)= 2,5(4,6 ×10353474,9(1 0,1)+ 52,5)= 684,7

mк.эл. = kП (6,52×103 ×53474,9(1то.н.ш. )+ 28)= 6,52 ×103 ×53474,9(10,1)+ 28 = 341,8

mоси. = (1,44 ×103 тр.пос. (1то.н.ш. )+5)ik bk = (1,44 ×10353474,9(10,1)+58×0,39 = 231,8

mгл.ш. = 975781 (0,93 0,64 ×10 6 × 53474 ,9)((684 ,7 + 341,8)+ 231,8)= 0,0116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ×kсх

mн.ш. =

т

(тс.эл. +тк.эл. )

 

 

 

о

 

ξ - коэффициент учитывающий число главных стоек шасси, при

nгл.ст. =2

ξ = 0,594 +0,31×105 ×тр.пос. = 0,594 +0,31×105 ×53474,9 = 0,76

 

 

 

 

33

МАТИ

Пухов Андрей Александрович

кафедра Автоматизированного проектирования ЛА

02.05.2005

 

 

 

 

 

МАТИ Внутреннее проектирование

Расчетмассысамолетавовторомприближении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1

(250 +30×n

)+0,06 =

 

1

 

 

(250 +30×280)+0,06 = 0,148

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97578

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

об.упр.

 

т

 

пас.

 

 

 

 

 

 

Расчет относительной массы оборудования

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет относительной массы топлива

 

 

 

 

=

12(nпас. +nэк )

=

12(280 +6)

= 0,035

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

быт.об.

 

 

 

то

 

 

 

97578

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

+

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mТ

mТ.Н.Р

mТ.СН.П.

mТ.Н.З.

mТ.ПР

mТ.Крйс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0035 НО (1 0,03т)

 

0,0035 ×11,6(1 0,03 × 4,2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mТ.Н.Р

=

= 0,0372

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0,004 НО

 

 

 

 

 

1 0,004 ×11,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,002 НК (1 0,023НК )(1 0,03т) = 0,002 ×11,6(1 0,023 ×11,6)(1 0,03 × 4,2) = 0,0149

 

 

 

 

 

 

 

mТ.СН . П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(L L Н . СН )с р

 

 

 

 

 

 

(5000 40 ×11 , 6 )0 , 56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (1

 

)

1 е

(V Крейс . W )K

 

= (1 0 ,0372 ) 1

е

 

 

(850 70 )17

 

= 0 ,1678

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m Т . Крейс .

m Т . Н . Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mТ.Н.З 0,006

 

mТ.ПР 0,004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0 ,0372

+ 0 ,0149

 

+ 0 ,006

+ 0 ,004

+ 0 ,1678 = 0 , 2299

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m Т

 

 

 

 

 

 

 

 

В итоге массу самолета во втором приближении получаем на базе погрешности уравнения:

 

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

+

 

 

+

тц.н. + тсл.

+ тс. у.

= 1

 

0,2148 + 0,148 + 0,035 + 0,2299 +

28000 + 600 + 6528

= 0,988

ткон

тоб. упр.

тбыт .об.

тТ

 

 

 

 

97578

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(то )1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(m)2 = 0,988 ×97578 = 96378кг

 

 

(т )

−(т )

 

 

 

 

 

97578 96378

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

о 1

о 2 ×100о

 

=

 

 

 

 

 

×100

о

 

=1,2

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(то )2

 

 

о

 

 

 

 

96378

 

 

о

 

 

 

о

 

 

 

 

 

Далее пересчитываются абсолютные массы крыла (3015,16кг), фюзеляжа (13758кг), оперения (1775,92кг), топлива (22433,18кг) шасси; (носовой опоры: 146,37кг, главных опор: 2263,81кг), оборудования и управления (14441,54кг), бытового оборудования

(3415,23кг).