|
|
|
34 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
|
||
|
Центровка самолета |
|
|
|
МАТИ |
|
|
|
|
x F |
xH |
цен2ро"о* |
|
}*спл3а2ационный диапазон |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задачей является определение положения |
||
|
|
|
|
|
|
|
центра тяжести ЦТ самолета на всех |
||
|
|
|
|
|
|
|
этапах проектирования. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Весовая культура проектирования - |
||
|
|
|
|
|
|
|
соблюдение весовых пропорций на базе |
||
|
|
|
|
|
|
|
статистических данных и передовых |
||
|
|
|
|
|
|
|
технологий конструирования и |
||
|
|
|
|
|
|
|
комплексирования систем |
|
|
|
|
|
x |
|
|
= |
∑Gi xi ; |
x = xц.т. − xa |
|
|
|
|
|
ц.т. |
|
∑Gi |
T |
ba |
|
|
Центровочная ведомость самолета |
|
|||||||
N п/п Агрегат, система, груз. |
Gi,(кг) |
Хi,(м) Gi хi(кг×м) |
|
|
|||||
|
1. Конструкция |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Крыло |
13241,223,6 |
312506 |
|
|
||||
2 |
Фюзеляж |
14588,425,6 |
373463 |
|
|
||||
3 |
Оперение |
2149,9 |
43,4 |
93305 |
|
|
|||
4 |
Передняя стойка шасси |
307,1 |
5,3 |
1628 |
|
|
|
||
5 |
Главные стойки шасси |
3638,3 |
25,3 |
92049 |
|
|
|||
|
2. Силовая установка |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Двигатели |
6840 |
20,2 |
138168 |
|
|
|||
7 |
ВСУ |
160 |
45,7 |
7312 |
|
|
|
||
|
3. Оборудование и управление |
|
|
|
|
|
|
|
|
8а |
Оборудование в носовом отсеке |
8234,3 |
|
6 |
49406 |
|
|||
8б |
Оборудование в кормовом отсеке |
7500 |
35 |
262500 |
|
|
|||
|
4. Снаряжение |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Экипаж (включая стюрдесс) |
900 |
2,5 |
2250 |
|
|
|||
|
Пустой снаряженный самолет |
61032,7 |
|
|
1401697 |
|
|||
|
5. Топливо |
|
|
|
|
|
|
|
|
10а |
В крыле |
16157 |
24,1 |
389383 |
|
|
|||
10б |
В центроплане |
10000 |
20,1 |
201000 |
|
|
|||
10в |
В киле (балансировочный бак) |
1000 |
41,5 |
41500 |
|
|
|||
|
Перегоночный случай |
88190 |
|
|
2033581 |
|
|
||
|
6. Целевая нагрузка |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
Пассажиры+контейнеры 30000 |
21,4 |
672000 |
|
|
||||
|
Предельный посадочный случай |
91032,7 |
|
|
2073697 |
|
|||
|
|
|
35 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
МАТИ Весовой барьер. Закон «квадрата-куба» |
|
|
|
|
||
С увеличением размеров летательного аппарата площадь несущей поверхности, а вместе
сней и подъемная сила, растут пропорционально квадрату линейного размера, а масса - пропорционально кубу линейного размера.
Таким образом, если муху увеличить в 200 раз - до размеров человека, то площадь ее крыльев увеличится в
40000 раз, а масса - в 8000000 раз.
Понятно, что ни о каком полете такого существа не может быть и речи.
Этот закон ограничивает максимальную массу летающих живых существ. Наибольшая из имеющихся на земле летающих птиц - кондор - имеет массу
12 кг.
Земля крепко держит нас в сових «объятиях» и самый большой аэроплан, созданный человеком на сегодня имеет массу 600тонн, а самый мощный существующий ТРД имеет тягу 50 тонн.
Закон КВАДРАТА-КУБА следует дополнить соотношением: 2-3-5 так как с увеличением линейного размера
площадь поверхности увеличивается в квадрате, масса - в кубе, а моменты инерции - в пятой степени.
С увеличением размеров крыла при его маховых движениях инерционные моменты настолько быстро
увеличиваются, что все большая и большая часть мощности тратится на их преодоление.
|
|
|
36 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
МАТИ Основные летно-технические характеристики |
|
|
|
|
||
Задачей является выявление соответствия ЛТХ проектируемого самолета требованиям, поставленным в Техническом задании.
Исходные данные для определения ЛТХ
•Поляры самолета (отражающие в достаточной
степени его конфигурацию).
•Высотно-скоростные характеристики двигателя
для абсолютных значений тяги и удельного расхода топлива.
•МСА
•Весовые характеристики самолета.
Этап “Взлет”
Расчетные ЛТХ
•Взлетно-посадочные характеристики:
•взлетная и посадочная дистанция;
•скорости отрыва и посадки.
•Диапазон возможных скоростей полета для различных высот.
•Характеристики скороподъемности самолета.
•Время, путь и расход топлива на разгоне от Vбез. до VНВ при Н=0.
•Время, путь и расход топлива на наборе высоты до Нпракт..
•Максимальная дальность полета.
Скорость отрыва: |
Vотр. ≥1,1Vmin . =14,4 |
|
|
p0 |
|
(1−0,15Р0 ) |
|
ПРИМЕР: Vотр.=70,6м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cуотр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Длина разбега: |
|
V 2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 ,6 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
l разб . = |
отр |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
l |
разб . |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
= 1227 |
,8 м |
|
|||||||||
|
|
|
|
2 g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 × 9 ,8 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
0 ,95 |
P0 |
− |
|
|
2 f разб |
. + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 ,95 × 0 ,312 |
− |
|
2 × 0 ,03 + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
К отр . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
11 ,5 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Длина взлетной дистанции: l |
взл. |
= l |
разб. |
+l |
возд. |
|
l |
|
|
= |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
0,1Vотр2 . |
+ 10,7 |
|
l |
|
|
= |
|
|
|
|
1 |
|
|
0,1 |
× 70,6 |
2 |
|
|
= 293 ,9 |
м |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
возд . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
возд . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+10,7 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
9,8 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,95 Р0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Длина взлетной дистанции в случае |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
Котр . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,95 × 0,312 − 11,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
отказа двигателя: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
= 1227 ,8 + 293 ,9 = |
1521 ,7 м; |
l |
|
|
|
|
|
+ |
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
взл. |
ВПП |
≥ 1,15 l |
разб . |
2 |
возд . |
= 1600 м |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Скорость самолета при отказе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
Длина разбега до отказа одного двигателя: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
двигателя: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Vn-1 = 0,95Vпнш; Vпнш = 1,05Vmin взл. |
|
|
|
|
ln−1 |
|
= |
Vn2−1 |
P |
|
− |
2 f |
1 |
|
+ |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Vотр≥1,1Vmin взл.; Vmin взл.= 63,6м/с |
|
|
|
|
|
|
|
2 g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
V |
= 0,95*1,05*63,6 = 63,44м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
3 |
|
|
разб . |
|
2Котр . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
n-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Торможениеение |
|
|
|
Полет |
|
|||||||||||||||
|
63,44 |
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
P |
= 0,95 P |
= 0,95 ×18500 |
× 2 = 0,36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
ln−1 = |
|
|
|
|
= 803 м |
|
cp . |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
96378 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 ×9,8 0,36 |
− 0,045 − 0,043 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
37 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
МАТИ Основные летно-технические характеристики |
|
|
|
|
||
В случае принятия решения на торможение дистанция торможения:
где аторм = 0,35g – мокрая ВПП, а средний тормозной момент t = 3,5сек.
|
|
|
|
|
V 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
63,442 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
L |
= |
|
|
|
n−1 |
+V |
t = |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 63,44 ×3,5 = 809м |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
торм. |
|
|
2aторм. |
|
|
n−1 |
|
|
2 ×0,35×9,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
d, “2 =…ц, |
, C!%.%д, м= |
“=м%ле2 %м C!, |
%2 *=ƒе %д…%г% д", г=2 ел |
, |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
д% C%л…%г% 2 %!м%›е…, : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Ln-1 2орм.=ln-1+ L2орм.= 803 + 809 =1612м |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
o о2 ребная длина b o o |
2 орможения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Lb o o = Ln-1 2 орм.+ l, |
где |
|
|
l=100м |
|
|
Lb o o =1712м |
|
|
|
|
||||||||||||||||
В случае принятия решения продолжать взлет длина разбега с |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
одним отказавшим двигателем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
Vотр2 |
. −Vn2−1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,95×18500 |
|
|
||||||
l |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
= |
= 0,18; |
||||||||||||
разб.n−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
2g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cp.n−1 |
|
97578 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pср − |
3 f |
разб. + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Котр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lразб.n−1 |
= |
70,62 |
−63,442 |
|
1 |
|
|
= 504м |
|||
2 |
×9,8 |
|
0,18 −0,045 +0,043 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Длина разгона и набора высоты препятствия:
L |
|
= |
|
1 |
|
|
|
+ |
Vбез2 |
. −Vотр2 |
. |
|
sin θ |
|
= |
Р |
Р |
− Р |
П . Г |
разг .наб . |
|
|
H |
без . |
|
|
|
|
n −1 |
|
|
||||||||
|
|
sin |
|
|
|
2 g |
|
|
|
|
|
|
G |
|
|||||
|
|
|
θn −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Vбез . = 1,2Vотр . = 84 ,7 |
м |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
o о2ребная длина b o o |
продолженного "зле2а: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Lb o o |
= ln-1 |
+ lразб.n-1+ Lразб.наб.= 803 + 504 +143 = 1450м |
||||||||||||||||
= 16711 × 0,5 = 0,0853 97578
|
1 |
|
|
|
84,7 |
2 |
−70,6 |
2 |
|
|
Lразг.наб. = |
|
|
+ |
|
|
|
=143 |
|||
|
|
10,7 |
|
|
|
|
|
|||
0,0853 |
2×9,8 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||