Расчет летно-технических характеристик транспортного воздушного судна

Общий вид самолета Ту-154. Построение полетных поляр транспортного судна и кривых потребных и располагаемых тяг. Влияние изменения массы на летные характеристики. Определение вертикальной скорости набора высоты. Расчет границ, радиуса и времени виража.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.11.2013
Размер файла 443,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УЛЬЯНОВСКОЕ ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ)»

КАФЕДРА ЛЭ И БП

КУРСОВАЯ РАБОТА

по учебной дисциплине «Аэродинамика и динамика полета магистральных воздушных судов»

на тему:

«Расчет летно-технических характеристик транспортного ВС»

Ульяновск 2012 г

Содержание

1. Общий вид самолета Ту-154

1.1 Исходные данные

2. Расчет ЛТХ ВС при всех работающих двигателях

2.1 Построение полетных поляр транспортного ВС

2.2 Построение кривых потребных и располагаемых тяг

2.3 Влияние изменения массы на летные характеристики

2.4 Определение диапазона горизонтальных скоростей полета

2.5 Определение вертикальной скорости набора высоты

2.6 Расчет характеристик взлета в стандартных условия

2.7 Расчет посадочных характеристик в стандартных условиях

3. Расчет характеристик ВС при выполнении установившегося виража

3.1 Построение кривых потребных тяг на вираже

3.2 Определение границ, радиуса и времени виража

4. Результаты расчетов. Выводы

Список используемой литературы

самолет летный тяга вираж

1.Общий вид самолета Ту-154

1.1 Перечень исходных данных в соответствии с выданным заданием

бє

0

2

4

6

8

12

16

18

20*

Cyа

-0,23

-0,03

0,17

0,37

0,57

0,87

1,02

1,07

1,09*

М

Cyа

0

0,1

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,09*

М ? 0,5

Cxа

0,019

0,019

0,02

0,027

0,038

0,055

0,089

0,123

М = 0,7

Cxа

0,021

0,021

0,022

0,029

0,043

0,066

-

-

М = 0,8

Cxа

0,0222

0,0222

0,023

0,031

0,047

-

-

-

M = 0,9

Cxа

0,026

0,026

0,028

0,042

-

-

-

-

M = 0,94

Cxа

0,036

0,036

0,039

0,059

-

-

-

-

S, м2

L, м

P0 взл. кН

P0 ном. кН

Мmax. доп.

qпред., Н/м2

?доп, град

Gтоп

201,5

37,5

93

78,5

0,88

15700

30

0,2

mвзл,. Т

nэ max.доп.

Hрасч, км

Hрасч. Крена, км

81

2,0

0;2;7;12

2

2.Расчет ЛТХ ВС при всех работающих двигателях

2.1 Построение полетных поляр транспортного ВС

Значение коэффициента подъемной силы Су определяются из условия равновесия подъемной силы Yа и веса G (mg) в горизонтальном полете.

;

Таблица №1

Значение Суа для различных высот и чисел М полета при расчете и построении полетных поляр самолета

Н, км

0

H=2000

H=7000

12

с, кг/м3

1,226

0,819

0,5901

0,312

а, м/c

340,2

332,5

312,2

295,1

А=2G/сSа2

0,055584

0,0871047

0,1371253

0,290279

Значения

Суа

М = 0,5

0,2879495

0,4533067

0,5235074

0,959601

М = 0,7

0,1777648

0,2798475

0,3231857

0,592407

М = 0,8

0,1361012

0,2142583

0,2474391

0,453561

М = 0,9

0,1075367

0,1692905

0,1955074

0,358369

М = 0,94

0,0985794

0,1551893

0,1792225

0,328519

По результатам расчета и исходным данным построены полетные поляры и зависимость CYa от угла атаки (Рис. 1а и 1б)

2.2 Построение кривых потребных и располагаемых тяг

1. Задаемся рядом значений скорости от Vсв при Суа мах до 900 км/ч

2. По формуле Cya = 2G/SсV2

вычисляем значения Cya, потребные для горизонтального полета на заданной скорости.

3. На полетной поляре ГП (Н=0) находим значения CXа для каждого значения потребного Сyа и по этим значениям вычисляем K

4. По формулам вычисляем тягу, потребную для горизонтального полета на заданной скорости

Таблица №2

H=0 

Параметр

Cyа1=Суа мах

Cyа2

Cyа3

Cyа4

Cyа5

Cyа6

Cyа7

Cyа8

Cyа9

V(м/с)

77

85

90

96

104

113

127

146

179

V(км/ч)

277

304

323

345

373

408

457

527

646

Vпр (км/ч)

277

304

323

345

373

408

457

527

646

M

0,226

0,249

0,264

0,282

0,304

0,333

0,373

0,43

0,527

Cyа

1,09

0,9

0,8

0,71

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

Cxа

0,123

0,07

0,055

0,045

0,038

0,032

0,027

0,023

0,02

K

8,9

12,9

14,5

15,6

15,8

15,6

14,8

13

10

Pп

90

62

55

51

50

51

54

61

79

H=2000

 

Cyа1=Суа мах

Cyа2

Cyа3

Cyа4

Cyа5

Cyа6

Cyа7

Cyа8

Cyа9

V(м/с)

85

93

99

106

114

125

140

162

198

V(км/ч)

305

336

356

381

411

451

504

582

712

Vпр (км/ч)

277

304

323

345

373

408

457

527

646

M

0,255

0,281

0,298

0,318

0,344

0,376

0,421

0,486

0,595

Cyа

1,09

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

Cxа

0,123

0,07

0,055

0,045

0,038

0,032

0,027

0,023

0,022

K

8,9

12,9

14,5

15,6

15,8

15,6

14,8

13

9,1

Pп

90

62

55

51

50

51

54

61

87

H=7000

 

Cyа1=Суа мах

Cyа2

Cyа3

Cyа4

Cyа5

Cyа6

Cyа7

Cyа8

Cyа9

V(м/с)

111

122

129

138

149

163

183

211

231

V(км/ч)

399

439

465

497

537

589

658

760

832

Vпр (км/ч)

277

304

323

345

373

408

457

527

577

M

0,355

0,391

0,414

0,443

0,478

0,524

0,586

0,677

0,741

Cyа

1,09

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,25

Cxа

0,123

0,07

0,055

0,045

0,038

0,0325

0,029

0,026

0,027

K

8,9

12,9

14,5

15,6

15,8

15,4

13,8

11,5

9,3

Pп

90

62

55

51

50

52

58

69

86

H=12000

 

Cyа1=Суа мах

Cyа2

Cyа3

Cyа4

Cyа5

Cyа6

Cyа7

Cyа8

V(м/с)

152

159

168

178

197

205

225

237

V(км/ч)

548

572

603

640

710

739

809

853

Vпр (км/ч)

277

289

304

323

358

373

408

430

M

0,516

0,539

0,568

0,602

0,668

0,696

0,762

0,803

Cyа

1,09

1

0,9

0,8

0,65

0,6

0,5

0,45

Cxа

0,123

0,089

0,069

0,056

0,045

0,042

0,037

0,035

K

8,9

11,2

13

14,3

14,4

14,3

13,5

12,9

Pп

90

71

61

56

55

56

59

62

По результатам расчета таблиц построим потребные и располагаемые тяги горизонтального полета (Рис. 2)

На основании анализа графиков потребных и располагаемых тяг данные по характерным скоростям горизонтального полета, а также избыток тяги ДP вносятся в таблицу №3.

Таблица №3

Изменение характерных скоростей и избытка тяги с увеличением высоты

Параметры

Vсв

Vнв

Vmax

ДP, кН

Н=0

277

373

695

146

Н=4000

338

456

798

75

Н=8000

423

570

889

47

Н=12000

548

710

849

23

2.3 Влияние изменения массы на летные характеристики

Для выполнения полета на современном транспортном самолете полетная масса значительно уменьшается вследствие выработки топлива,

а т.к. , то сила тяги , то график при меньшей массе смещается вниз и влево (Рис. 3)

Таблица №4

Влияние изменения массы на характерные скорости и избыток тяги при Н=0

Параметры

Vсв

Vнв

Vmax

Д P, кН

m=90000

292

404

894

146

m=95000

300

393

888

136

m=80000

275

371

906

154

2.4 Определение диапазона горизонтальных скоростей полета

По кривым потребных и располагаемых тяг определим на выбранных высотах характерные скорости горизонтального полета самолета:

- максимальную Vmax

- минимальную теорет. (сваливания Vсв )

- наивыгоднейшую Vнв

На графике (Рис.4) также покажем ограничения скорости полета по максимальному скоростному напору qmax и по предельному числу М полета

(по q)

(по M)

Таблица №5

H(м)

H=0

H=4000

H=8000

H=12000

Vqmax

576

636

785

1142

Vмmax

1078

1053

1002

935

2.5 Определение вертикальной скорости набора

Вертикальная скорость самолета равна:

Таблица №6

H=0м

V, км/ч

500

550

600

650

PV, кВт

16944

17417

17333

16611

Vy, м/с

18,18

18,69

18,6

17,82

H=4000м

V, км/ч

550

600

650

700

PV, кВт

14056

14167

14083

13222

Vy, м/с

15,08

15,2

15,11

14,19

H=8000м

V, км/ч

600

650

700

750

PV, кВт

8833

9208

8750

7917

Vy, м/с

9,48

9,88

9,39

8,49

H=12000м

V, км/ч

650

700

750

800

PV, кВт

3972

4278

3750

2889

Vy, м/с

4,26

4,59

4,02

3,1

По этим данным строим вспомогательные кривые ДPV=f(V) (Рис.5), затем по ним определяем (ДPV)max и по формуле

Определяем VYmax, после чего строим кривую VYmax=f(H) (Рис 6), по которому определяем теоретический и практический потолки самолета.

На объединенном графике зависимости скоростей от высоты (Рис 4), покажем значение практического потолка.

2.6 Определение характеристик взлета в стандартных условиях

Скорость отрыва:

для ТРД с 3-мя двигателями

, где СYmax - для взлетной конфигурации

СYmax определяем по графику в начальных условиях в методическом пособии СYmax=1,09

VminT = 77 м/с = 277 км/ч

Vотр= 88 м/с = 318 км/ч

Длина разбега:

, где

Pотр определяем на графике потребных и располагаемых тяг

Pср = 264500 Н;

Lр = 1314 м;

; V2 = 277*1,2= 332 км/ч;

, где и

,

СXотр определяется по поляре для взлетной конфигурации, для этого необходимо найти СYотр

Cyотр = 1,25; Cxотр = 0,125;

Xотр = 120513 Н; = 129487 H ;

Cy2 = 1,2; Cx2 = 0,123;

X2 = 129120 H; =115880 H;

Pср=122683 H;

Lрн = 481 м.

Длина взлетной дистанции определяется по формуле

Lвзл = Lр+Lрн = 1314+481= 1795м

2.7 Расчет посадочных характеристик в стандартных условиях

mпос.=mвзл.-0,8 mт;

mт=0,2*81000=16200 кг;

mпос=81000-0,8*16200=68040 кг.

Величина посадочной скорости определяется по формуле

,

где СYmax - максимальное значение СY для посадочной конфигурации

VminT = 50м/c = 180 км/ч;

Vпос= 60 м/с = 217 км/ч

Длина пробега определяется по формуле

,

где Кст - аэродинамическое качество самолета на стояночном угле атаки 3о и fпр - приведенный коэффициент трения на пробеге 0,25

Kст = 1,03 ; Lпр = 377 м

Длина участка выравнивания и выдерживания

; h=10 м, Кср=7;

Vнвыр = 71 м/с = 254 км/ч;

Lвв = 294 м

Длина предпосадочного снижения

, где

Lсн =150 м;

Длина воздушного участка

Lву=Lсн+Lвв=150+294= 444 м;

Длину посадочной дистанции

Lпос=Lву+Lпр=444+377 = 821 м

3.Расчет характеристик ВС при выполнении установившегося виража

3.1 Построение кривых потребных мощностей на вираже

Используя следующие соотношения между скоростью и тягой на вираже и в горизонтальном полете на заданной высоте Н расч крена

; ; P = G/K; Рв = Р ny1,5

; ,

Значения расчетных ny () выбираем произвольно. Обязательным является расчет с и с , соответствующим максимально допустимой эксплуатационной перегрузке.

Таблица № 7

Расчет потребных тяг на вираже

?

cos?

Vв нв , км/ч

Pв, кH

rв ,м

tв ,с

Vсв км/ч

Vmax км/ч

0

1

1

373

50325

-

-

277

874

30

0,866

1,1547

401

58111

2186

123

297

874

62,282

0,4651

2,15

547

108199

1235

51

406

874

70

0,342

2,9238

637

147141

1163

41

473

-

Построим кривые потребных и располагаемых тяг на вираже и изменение минимальной потребной тяги в зависимости от угла крена (Рис. 8)

3.2 Определение границ, радиуса и времени виража

Минимальный радиус и время виража на Н=0м получаются при развороте с креном 62,28 и предельной перегрузкой 2,15 и составляют 1235 м за 51с.

4.Результаты расчетов. Выводы

Практический потолок…………………………...12200 м

Посадочная скорость…………………………….217км/ч

Длина пробега…………………………………….377 м

Посадочная дистанция……………………………821 м

Скорость отрыва…………………………………318 км/ч

Длина разбега……………………………………1314 м

Взлетная дистанция……………………………..1795 м

Минимальный радиус виража на высоте 2000м…1235 м

Время виража…………………………………… .51с

Потребная взлетная мощность для самолета вычисляется по формуле:

Потребная тяга из условий продолженного взлета с одним отказавшим двигателем будет равна:

С увеличением высоты:

потребная мощность сдвигается вправо, в сторону увеличения потребных скоростей полета, а на больших высотах вследствие больших истинных скоростей еще и поднимается вверх из-за влияния сжимаемости (уменьшается качество К);

располагаемая мощность все время уменьшается, что приводит к увеличению наивыгоднейшей скорости, скорости сваливания, росту максимальной скорости (в начале) и уменьшению избытка мощности и как следствие - вертикальных скоростей;

уменьшается диапазон скоростей;

уменьшается скорость ограничения по числу М вследствие уменьшения с высотой скорости звука (ограничение по числу М существует для недопущения уменьшения устойчивости и управляемости ВС при подходе к Мкр вследствие создания сверхзвуковых зон на крыле);

увеличивается скорость ограничения по скоростному напору вследствие уменьшения с высотой плотности (ограничение по скоростному напору диктуется прочностью конструкции ВС).

С уменьшением полетной массы потребная тяга сдвигается влево и вниз, что приводит:

к расширению диапазона скоростей;

увеличению избытка тяги, и как следствие - увеличению вертикальных скоростей и потолка ВС;

Максимальная высота, на которой может лететь самолет, используя свою тягу, называется теоретическим потолком (Hт). Набрать же эту высоты самолет не может ввиду постоянно уменьшающейся вертикальной скорости с поднятием на высоту. Поэтому было введено понятие практического потолка (Hпр.), под которым подразумевается высота, на которой самолет может иметь максимальную вертикальную скорость (VYmax) 0,5 м/с. Помимо всего прочего ВС имеет определенные прочностные характеристики и характеристики оборудования, которое ограничивает использование данного вида ВС на больших высотах, поэтому было введено понятие максимально допустимой высоты (HMAXдоп).

Сравнивая результаты расчетов с ЛТХ реального самолета по РЛЭ можно отметить, что присутствуют расхождения в расчетах при расчете значений и построении графиков.

Список используемой литературы

1. Аэродинамика и динамика полета МВС: метод. указания по выполнению курсовой работы « Расчет летно-технических характеристик транспортного воздушного судна» / Е.Н. Коврижных, В.П. Бехтир, Ю.Н. Стариков. - Ульяновск : УВАУГА (И), 2011. - 54 с.

2. Лигум Т.И., Скрипниченко С.Ю., Шишмарев А.В. «Аэродинамика самолета Ту-154-Б»; Москва «Транспорт» 1985г.

3.Бехтир, В.П. Практическая аэродинамика самолета Ту-154М : учеб. пособие / В.П. Бехтир, В.М. Ржевский, В.Г. Ципенко. - М. : Воздушный транспорт, 1984. -286с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Общая характеристика самолета АН-124 с двигателями Д-18Т. Построение полетных поляр, кривых потребных и располагаемых тяг. Определение посадочных характеристик в стандартных условиях. Расчет характеристик самолета при выполнении установившегося виража.

    курсовая работа [732,6 K], добавлен 10.02.2014

  • Тактико-технические характеристики самолета Ту-134А. Взлетная и посадочная поляры. Построение диаграммы потребных и располагаемых тяг. Расчет скороподъемности и максимальной скорости горизонтального полета. Дроссельные характеристики двигателей самолета.

    курсовая работа [662,8 K], добавлен 10.12.2013

  • Расчет дистанции взлета самолета в стандартных условиях без ветра. Оценка влияния изменения взлетной массы на длину разбега воздушного судна. Определение аэродинамических характеристик самолета. Воздействие эксплуатационных факторов на дистанцию взлета.

    контрольная работа [105,6 K], добавлен 19.05.2019

  • Образование плотной корки льда на фюзеляже и оперении самолета, нарушающее аэродинамические качества воздушного судна. Пыльная (песчаная) буря. Влияние ливневого дождя на летно-технические характеристики самолета. Полеты в условиях сдвига ветра.

    курсовая работа [878,3 K], добавлен 06.11.2013

  • Характеристики МиГ-35, история его создания и летные качества. Силовая установка РД-33МК "Морская Оса". Особенности расчета летно-технических характеристик самолета с ТРДД. Термогазодинамический расчет. Рекомендации по усовершенствованию работы двигателя.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 06.05.2014

  • Определение глубины, длины, проектной отметки дна и ширины акватории причала, свободной высоты причальной стенки. Установление типа трюмов транспортного судна, нормативной интенсивности грузовых работ. Расчет интервала времени прибытия судов к причалу.

    контрольная работа [257,6 K], добавлен 17.12.2010

  • Характеристика грузовых трюмов. Определение удельной грузовместимости транспортного судна (УГС). Транспортные характеристики груза. Коэффициент использования грузоподъёмности судна. Оптимальная загрузка судна в условиях ограничения глубины судового хода.

    задача [28,2 K], добавлен 15.12.2010

  • Организация транспортного процесса на современных судах, особенности взаимодействия судна и порта. Готовность судна к приему груза, его сохранение в пути. Грузовые операции в порту: план погрузки и разгрузки судна, расчет его оптимального использования.

    дипломная работа [323,3 K], добавлен 11.10.2011

  • Основные характеристики транспортного судна. Затраты судоходной компании на оплату труда экипажа судна. Расчет стоимости содержания судна. Анализ экономических показателей по перевозкам грузов. Расчёт эффективности инвестиций в транспортный флот.

    курсовая работа [89,3 K], добавлен 06.12.2012

  • История создания самолета, его массо-геометрические и летно-технические характеристики. Аэродинамические характеристики профиля RAF-34. Определение оптимальных параметров движения. Балансировка и расчет аэродинамических параметров заданного вертолета.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.08.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.