Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
СБОРНИК СПРАВЧОНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Часть 4 Массовые...doc
Скачиваний:
127
Добавлен:
21.11.2019
Размер:
1.85 Mб
Скачать

5.6 Типовая сводка распределения масс самолета по структурным группам (9)

Типичное разделение массы пустого самолета в процентах от максимальной взлетной массы для самолетов различных категорий приводится в таблице 1

5.6.1 Типичное разделение массы пустого самолета в процентах

Таблица 1.

Процент Gb3ji. max

Категория самолета

Конструкция

Силовая

Несъемное

Масса

планера

установка

оборудо-

пустого

вание и системы

самолета

1.Транспортные пассажирские самолеты коротких

линий:

-реактивные

31.5

8.0

13,5

53,0

-турбовинтовые

32

12.5

13.5

58,0

-поршневые

29,5

20,5

15.5

65,5

2.Транспортные пассажирские самолеты дальних

линий:

-реактивные

24,5

8,5

9.0

42,0

-турбовинтовые

27,0

12,0

51,0

-поршневые

25,5

17,5

11,0

54.0

З.Гпузовые самолеты:

-коротких линий турбовинтовые

35,0

13,0

8,0

56,0

-дальних линий турбовинтовые

26,5

10,0

7,0

43,5

4. Административные самолеты

27,5

8,0

15,5

51,0

Примечание: В связи с принятием в России (СССР) стандартов по массово инерционным характеристикам самолетов термины, связанные с весом в работе 9 заменены массой, которая обозначена G. Для сохранения единства формул и графиков вес в кгс обозначен как ¯G. Так, например, взлетной массе самолета G взл. = 5000 кг соответствует вес ¯G взл.=5000 кгс

Разбивка массы обычного гражданского самолета

Разбивка по массовым группам

Тип самолета

Дата

Тип двигателя

Имя

Данные по группам

Масса

Плечо до ЦМ Х ! у

Конструкция планера

Группа крыла

Группа хвостового оперения

Группа фюзеляжа

Группа шасси

Группа рулевых поверхностей

Группа гондол или двигателей

Группа силовой установки

Установка двигателя и форсажных камер

Коробка приводов

Нагнетатели (турбинного типа)

Система подачи воздуха

Система выхлопа

..'■

Масляная система охлаждения

Система смазки

Топливная система

Система впрыска воды

Управление двигателями

Система запуска

Установка винта

Реверс тяги

Оборудование и системы планера

Группа ВСУ

Приборы и пилотажно-навигационное оборудование

Гидравлика и пневматика

Электрическая группа

Электронная группа

Отделка и снаряжение

Кондиционирование и противообледенительная система

Прочее

Основная масса самолета (пустого)

Эксплуатационные элементы

Снаряжение экипажа

Расходуемые элементы на пассажирскую кабина

Вода и химсоставы для туалетов

Аварийное оборудование

Масло, остаточное топливо, вода, спирт,

крепление и приспособления для работы с грузами

Эксплуатационная масса пустого самолета

Таблица 2

5.6.2 Массовая сводка по структурным группам самолета

Продолжение таблицы 2, л.2

Продолжение таблицы 2, л.3

Продолжение таблицы 2 ,л.4

Примечание * - оценка; **— включен в другую группу; *** — нет данных; **** — включая хвостовые балки.

5.6.3 Массовый анализ группы силовой установки Таблица 3

Продолжение таблицы 3

Таблица 4

5.6.4 Оценка массы внутреннего оборудования и отделки современных транспортных и административных самолетов

Таблица 5

5.6.5 Оценка массы эксплуатационных элементов самолета

5.6.6 Масса шасси.

Первой задачей при оценке массы является выбор размеров пневматиков ко­лес, давления в пневматиках, размещения, длины стоек и т. п.

Масса шасси обычной схемы может быть найдена путем сложения масс пе­редней и основных стоек, которые определяются отдельно по следующей зависи­мости:

где kg ш=1 для низкоплана и 1,08 для высокоплана.

Таблица 6 дает представление о величинах А , В, С и D, основанных на стати­стических данных шасси современных самолетов. Для взлетной массы самолета до 45000 кг относительная масса шасси уменьшается с увеличением размеров само­лета. Причина заключается в том, что у больших самолетов значительная часть конструкции шасси работает при больших напряжениях, а пневматики имеют большое внутреннее давление, что экономит массу. При массах самолетов более 45 000 кг основные стойки уже не имеют тенденции к снижению относительной массы, однако масса передних стоек сохраняет эту тенденцию вплоть до размеров самолетов типа Боинг 747 и С-5А.

Таблица 6

Категория самолета

Конфигурация шасси

А

В

С

D

Рсактивные, трени-ровочные и админи­стративные

Убирающиеся

Убирающееся

Основные стойки

15

0.033

0,021

Передняя стойка

5,4

0,049

Неубирающееся

Основные стойки

9,1

0,082

0,019

Неубирающиеся

Передняя стойка

11,3

0.0024

Хвостовая стойка

4.1

0,0024

Все другие типы гражданских самолетов

Убирающееся

Основные стойки

18,1

0,131

0,019

2,23-10-5

Убирающиеся

Передняя стойка

9,1

0,082

2,97- 10-6

Хвостовая стойка

2,3

0,0031

Можно считать, что у многих самолетов критическая ударная нагрузка созда­ется при посадке и что при расчете массы шасси должна фигурировать Gпос. max , в этом случае массу шасси можно принять равной 4,7% от Gпос. max.

5.6.7 Масса группы рулевых поверхностей.

Масса рулевых поверхностей обычно составля­ет от 0,8 до 2% взлетной массы самолета.

Она рассчитывается по формуле

Рисунок 5.1. Составляющая массы шасси:

/ — фиксированное шасси {обозначены точками);

// — peaктивные тренировочные и административные самоле­ ты (обозначены квадратика­ ми) ;

/// — другие типы гражданских самолетов

(убирающееся шасси обо­значено кружочками);

kg = 1 для низкопланов,

kg = 1,08 для высокопланов

Максимальная взлетная масса (кг)

Коэффициент k рп может быть определен по известным данным для самолетов одинаковой категории с аналогичной системой управления.

Коэффициент k рп составляет следующие величины:

k рп =0,176 — легкие самолеты с дублированной системой управления;

k рп =0,348 — транспортные и тренировочные самолеты с ручным управле­нием;

k рп = 0,491—транспортные самолеты с бустерным управлением и системой механизации задней кромки.

При наличии щитков и предкрылков на передней кромке добавляется 20% массы, для гасителей подъемной силы—еще 15%.

При наличии достаточного объема данных можно сделать более детальный анализ. При этом группа управления разделяется:

1) управление в кабине, с массой равной

  1. автопилот для транспортных и административных самолетов

3) систему управления для легких самолетов с недублированным управле­нием

Для транспортных самолетов оценка массы системы управления может быть сделана при помощи табл. 3. Когда данных недостаточно, для тренировочных и административных самолетов применима указанная выше зависимость.

5.6.8 Масса группа гондол.

Следующие статистические зависимости применимы для оцен­ки массы гондол при отсутствии лучших данных. Масса гондолы легкого самолета с одним тянущим винтом в носовой части определяется где Nвзл в (л. с.).

Эта масса относится целиком к отсеку двигателя за противопожарной пере­городкой. Масса гондолы многодвигательного самолета с ПД в случае двигателей с горизонтально-противоположными цилиндрами определяется как

В случае других типов ПД определяется как

При уборке шасси в гондолы добавляется 0,018 N e и при наличии выхлопных труб, проходящих под крылом (см. самолет Локхид «Электра»), добав­ляется еще 0,05 N c.

Масса гондол самолетов с ТРД или ТРДД в отдельных гондолах определяется по формулам:

G Г = 0,055 R взл.;

G r = 0,065 R B3Л. ;

Вторая формула применяется при высокой степени двухконтурности с коротким вентиляторным обтекателем.

Эти величины включают массу пилонов и внешние элементы конструкции при установке реверса. При отсутствии реверса масса группы уменьшается примерно на 10%.

При необходимости выполнения более детального массового анализа, учиты­вающего конфигурацию и геометрию гондол, и установку двигателей, требуется предварительная конструктивная проработка. После этого используются для рас­чета данные таблицы 7. Прирост массы вследствие применения звукоизолиру­ющих материалов зависит от степени желаемого эффекта; по этому вопросу луч­ше проконсультироваться с разработчиком двигателей. Для типичной «тихой» гондолы ТРДД акустическая защита применяется на 50% общей площади поверх­ности гондолы. Прирост массы составит при этом 20% массы гондолы, без учета дополнительного прироста массы на двигателях.

Таблица 7

Данные для оценки массы группы гондол

Составляющая массы

Метод оценки массы в кг

1).Узлы крепления двигателя и защита от вибраций

1). установочная масса винта плюс 5% массы двигателя

2).Конструкция гондолы, пилоны и растяжки, обтекатели двигателя, щитки и перегородки

3).Обтекатель газогенератора и центральное тело

4).Глушители шума

5).Шумопоглощающий материал

6).Пожарные перегородки и каркас для установки противопожарной защиты

2). 0,405 Vмах S 1,.8омв. Где : V max- максималь­ная индикаторная скорость; SQM — суммарная

площадь гондолы, омываемая холодным потоком с внутренней и внешней стороны *

3) 14,6 кг/м2 омываемой площади

4). 1,71 кг/м2 стенок гондолы

5) 8,53 кг/м2 площади панелей

6) 5,51 кг/м2

*Для ТРД площадь внешней гондолы двигателя плюс площадь внутреннего воздуш­ного канала