Контрольная работа: Расчёт лётно-технических характеристик самолёта Ан-124
Все расчеты сводим в таблицу.
Таблица 3 – Расчет потребных тяг
М | 0,3 | 0,4 | 0,6 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | 0,95 | |
Н = 0 | су | 0,97 | 0,546 | 0,24 | 0,17 | 0,15 | 0,14 | 0,12 | 0,1 | 0,097 |
сх | 0,036 | 0,012 | 0,017 | 0,019 | 0,023 | 0,04 | 0,063 | 0,09 | 0,139 | |
Рпотр (Н) | 147303 | 87231 | 281138 | 443594 | 608580 | 1134000 | 2083725 | 3572100 | 5687536 | |
Н = 2000м | су | 1,237 | 0,696 | 0,31 | 0,23 | 0,2 | 0,17 | 0,15 | 0,14 | 0,12 |
сх | 0,07 | 0,02 | 0,019 | 0,021 | 0,025 | 0,042 | 0,066 | 0,095 | 0,144 | |
Рпотр (Н) | 224527 | 114052 | 243261 | 362387 | 496125 | 980576 | 1746360 | 2693250 | 4762800 | |
Н = 4000м | су | 1,595 | 0,897 | 0,4 | 0,3 | 0,26 | 0,22 | 0,2 | 0,18 | 0,16 |
сх | 0,13 | 0,03 | 0,022 | 0,023 | 0,028 | 0,046 | 0,071 | 0,102 | 0,155 | |
Рпотр (Н) | 323492 | 132595 | 218295 | 304290 | 427431 | 829882 | 1408995 | 2249100 | 3844969 | |
Н = 6000м | су | 2,08 | 1,17 | 0,52 | 0,4 | 0,33 | 0,3 | 0,26 | 0,23 | 0,21 |
сх | 0,21 | 0,075 | 0,028 | 0,03 | 0,033 | 0,053 | 0,079 | 0,109 | 0,169 | |
Рпотр (Н) | 400716 | 254423 | 213715 | 297675 | 396900 | 701190 | 1205965 | 1880961 | 3194100 | |
Н = 8000м | су | 2,75 | 1,55 | 0,7 | 0,5 | 0,44 | 0,4 | 0,34 | 0,31 | 0,27 |
сх | 0,32 | 0,14 | 0,042 | 0,036 | 0,042 | 0,064 | 0,09 | 0,125 | 0,192 | |
Рпотр (Н) | 461847 | 358491 | 238140 | 285768 | 378859 | 635040 | 1050618 | 1600403 | 2822400 | |
Н = 11000м | су | 4,34 | 2,43 | 1,08 | 0,8 | 0,7 | 0,61 | 0,54 | 0,48 | 0,43 |
сх | 0,691 | 0,35 | 0,11 | 0,053 | 0,076 | 0,098 | 0,128 | 0,174 | 0 | |
Рпотр (Н) | 557854 | 571667 | 404250 | 262946 | 430920 | 637643 | 940800 | 1438763 | 0 |
Графики зависимости потребных тяг от числа М приведены в приложении А.
1.2 Расчет располагаемых тяг
Тяга газотурбинного двигателя изменяется по высоте полета и скорости в зависимости от режима его работы и степени форсирования. Необходимо так же учесть уменьшение тяги за счет потерь скоростного напора в воздухозаборнике двигателя. Эти потери зависят от типа воздухозаборника (лобовой, боковой, длинный, короткий и др.), а на сверхзвуковых скоростях от чисел М и количества скачков уплотнения на входе. С учетом этих замечаний располагаемую тягу двигателей, установленных на самолете и работающих на расчетных высоте и скорости, можно представить так:
(1.8)
Исходные данные для расчета:
· паспортная тяга всех двигателей Р0 = 93800;
· степень двухконтурности двигателей m = 8,0;
· температура в форсажной камере Тф = 2000 К;
· коэффициент, учитывающий уменьшение тяги двигателей вследствие потерь скоростного напора во входных устройствах ξВ3 = 0,97;
· коэффициент, учитывающий изменение тяги двигателей в зависимости от режима его работы (от степени дросселирования) ξДР = 0,72.
Расчетные формулы:
Коэффициент, учитывающий изменение тяги по скорости полета М и степени двухконтурности двигателей m:
; (1.9)
Коэффициент, учитывающий изменение тяги двигателей по высоте полета:
; (1.10)
где Р0 , РН – атмосферное давление у земли и расчетной высоте;
Т0 , ТН – температура воздуха у земли и на расчетной высоте.
Коэффициент, учитывающий увеличение тяги двигателя вследствие его форсирования:
; (1.11)
располагаема тяга двигателей:
(1.12)
Все расчеты сведем в таблицу.
Таблица 4 – Расчет располагаемых тяг
М | 0,3 | 0,4 | 0,6 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | 0,95 | ||
Н,м | ξН | ξV | 0,722 | 0,653 | 0,551 | 0,518 | 0,507 | 0,498 | 0,492 | 0,489 | 0,489 |
ξФ | 1,711 | 1,734 | 1,790 | 1,822 | 1,840 | 1,859 | 1,878 | 1,898 | 1,918 | ||
0 | 1 | Р,Н | 80751 | 74042 | 64538 | 61810 | 60975 | 60502 | 60402 | 60686 | 61338 |
2000м | 0,927 | Р,Н | 74824 | 68608 | 59801 | 57273 | 56499 | 56061 | 55969 | 56232 | 56836 |
4000м | 0,855 | Р,Н | 69070 | 63360 | 55211 | 52878 | 52166 | 51727 | 51673 | 51914 | 52473 |
6000м | 0,787 | Р,Н | 63523 | 58272 | 50777 | 58630 | 47977 | 47601 | 47524 | 47745 | 48260 |
8000м | 0,703 | Р,Н | 56757 | 52066 | 45369 | 43451 | 42867 | 42532 | 42463 | 42660 | 43120 |
11000м | 0,625 | Р,Н | 50468 | 46297 | 40342 | 38636 | 38117 | 37817 | 37757 | 37933 | 38342 |
Графики располагаемых тяг приведены в приложении А.
1.3 Определение летно-технических характеристик самолета
Используя построенные зависимости потребных и располагаемых тяг для горизонтального установившегося полета определяем ЛТХ самолета для каждой высоты полета.
1.3.1 Минимальная теоретическая скорость установившегося горизонтального полета Vmin теор
, , (1.13)
где СУ max = – коэффициент подъемной силы, соответствующий критическому углу атаки.
Таким образом, эта скорость, при которой подъёмная сила ещё может уравновесить силу веса самолета на заданной высоте Нi . Практически на Vmin теор летать нельзя, так как любая ошибка в пилотировании или вертикальный порыв ветра, увеличивающий угол атаки, могут привести к сваливанию из-за резкого уменьшения су на закритических углах атаки.