Чудаков М.В. Построение поляр и расчет динамики полета дозвуковых транспортных и пассажирских самолетов
Подождите немного. Документ загружается.
71
Рисунок 3.1 – График для расчета длины пробега самолета
72
4 Расчет дальности и продолжительности полета
4.1 Расчет дальности и продолжительности полета самолета с
ТРД
Дальностью полета называется расстояние, проходимое самолетом
по горизонтали от взлета до посадки при израсходовании определенного
запаса топлива
Полная дальность полета состоит из трех участков, рисунок 4.1 и
определяется по формуле (4.1):
, (4.1)
где L
под
– дальность участка подъема, м;
L
гор
– дальность горизонтального участка полета, м;
L
пл
– дальность участка планирования, м.
Рисунок 4.1 – Полная дальность полета
Продолжительностью полета называется время пребывания самоле-
та в полете,
Постановка задачи: определить максимальную дальность и продол-
жительность полета на заданной высоте при заданном запасе топлива
Дальность для участка подъема определяем по формуле:
, (4.2)
где
- время подъема, с на заданную высоту, определяе-
мое по барограмме, рисунок 2.16;
73
- средняя наивыгоднейшая скорость подъема, м/с на
высоте Н
ср
, рисунок 2.12:
. (4.3)
Дальность для участка планирования определяем по формуле (4.4):
, (4.4)
где
- расчетная высота (задана в задании), м ;
- максимальное качество без механизации,
Продолжительность для участка планирования определяем по фор-
муле (4.5):
, (4.5)
74
где - средняя скорость планирования , определяемая по
поляре планирования, рисунок 2.17 при
.
Расчет горизонтального участка полета производится для средней
полетной массы самолета, определяемого по формуле (4.6):
, (4.6)
где m – взлетная масса (задана в задании) кг;
- полный запас топлива, зависящий от взлетного веса и
определяемый по таблице 4.1, кг.
Таблица 4.1 – Определение полного запаса топлива для самолетов с
ТРД
Взлетная масса самолета m, кг
Полный запас топлива
в
% от взлетной массы самолета
До 20000 25
От 20000 до 40000 30
От 40000 до 80000 35
От 80000 до 120000 40
Свыше 120000 45
75
Дальность горизонтального участка полета , км, опре-
деляется по формуле (4.7):
, (4.7)
где
- располагаемый запас топлива, кг:
, (4.8)
где t
под
– время подъема на расчетную высоту (берется из барограм-
мы подъема), с;
С
р
– удельный расход топлива на высоте Н
ср
и скорости
(определяется по высотно-скоростной характеристике, рисунок 2.1);
Р
р
– располагаемая тяга всех двигателей на высоте Н
ср
при скорости
(определяется по графику зависимости );
– километровый расход топлива, определяется по фор-
муле (4.11), кг/км
76
Продолжительность горизонтального участка полета , ч,
определяется по формуле (4.9):
, (4.9)
где
- часовой расход топлива, определяется по формуле
(4.10), кг/ч
Из формул (4.7) и (4.9) видно, что максимальная дальность и про-
должительность полета достигается соответственно при
и
. Часовой расход топлива определяем по формуле (4.10):
, (4.10)
где С
р
– удельный расход топлива;
- средняя полетная масса, формула (4.6).
Километровый расход топлива определяем по формуле (4.11):
77
, (4.11)
где V – скорость полета на расчетной высоте Н
расч
.
Расчет часового
и километрового расходов
производится в следующей последовательности:
1) задаемся рядом скоростей полета и определяем числа Маха;
2) определяем соответствующие этим скоростям значения коэффи-
циента подъемной силы:
; (4.12)
3) по поляре для данного числа Маха находим значение коэффици-
ента лобового сопротивления С
ха
;
4) определяем качество;
5) по высотно-скоростным характеристикам, рисунок 2.1, определя-
ем удельный расход С
р
;
6) определяем часовой
и километровый
расход.
Расчет оформляем в виде таблицы 4.2.
78
Таблица 4.2 - Определение часового и километрового
расхода
V, м/с
М
С
уа
С
ха
К
С
р
По данным таблицы 4.2 строим графики зависимостей
и
, и определяем и . Примерный вид
графиков показан на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Зависимость часового и километрового расходов от
скорости
79
Определив и , по формулам (4.7) и (4.9) оп-
ределяем соответственно
и . Полную дальность
полета определяем по формуле (4.1), а полную продолжительность полета
– по формуле (4.13):
, (4.13)
4.2 Расчет дальности и продолжительности полета самолета с
ТВД
Полный запас топлива зависит от взлетного веса и определяется по
таблице 4.3.
Таблица 4.3 – Определение полного запаса топлива для самолетов с
ТВД
Взлетная масса самолета m, кг
Полный запас топлива
в
% от взлетной массы самолета
1 2
До 20000 20
От 20000 до 40000 25
80
Продолжение таблицы 4.3
1 2
От 40000 до 80000 30
От 80000 до 120000 35
Свыше 120000 40
Располагаемый запас топлива определяем по формуле (4.14):
, (4.15)
где N – суммарная эквивалентная мощность двигателей на высоте
, при скорости , определяется по графику зависи-
мости
;
- удельный расход топлива при тех же условиях, опре-
деляемый по высотно-скоростной характеристике, рисунок 2.3;
- время подъема на расчетную высоту, определяемое по
барограмме подъема;
- суммарная номинальная эквивалентная мощность у
земли: