Построение кривых потребныхи располагаемых тяг и поляр вертикальных скоростей

МИНИСТРЕСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УЛЬЯНОВСКОЕ ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ)

Кафедра “Летной эксплуатации и безопасности полетов”

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

По учебной дисциплине “Аэродинамика и динамика полета”

На тему “Расчет аэродинамических характеристик самолета по методу Н.Е.Жуковского”

Вариант: 13/54

Выполнил: курсант гр. П-13-2

Стрельцов И.М.

Проверил преподаватель:

Бондаренко А.А.

Ульяновск 2014 г.

Основные теоретические сведения:

Для расчета летных характеристик самолетов используется метод, предложенный русским ученым – аэродинамиком Н.Е.Жуковским и носящий его имя. Метод основан на построение кривых потребных и располагаемых тяг, по которым определяются параметры установившихся режимов полета (. Для ВС с реактивными двигателями обычно строят кривые тяг.

Построение кривых потребных тяг осуществляется с использованием следующих формул:

- потребная скорость горизонтального полета (ГП):

V_гп=

Где mg – масса самолета, кгс.

- потребная тяга для ГП:

P_гп=

Располагаемая тяга определяется по характеристикам двигателей в зависимости от режимов работы, атмосферных условий, скорости полета и количества работающих двигателей.

По кривым потребных и располагаемых тяг определяются следующие характеристики скорости ГП .

V_{min т} – минимальная теоретическая скорость, соответствующая полету на критическом угле атаки при C_yamax

Vэк- экономическая скорость, соответствующая на кривых тяг максимальному избытку тяги (∆P_max)

Vнв – наивыгоднейшая скорость ГП, соответствующая минимальной потребной тяге, при полете с наивыгоднейшим углом атаки ( ) при K_max

Vкрс –крейсерская скорость, соответствующая минимальному отношению ( )и, в первом приближении, минимальному километровому расходу топлива

V_max –максимальная скорость ГП, соответствующая равенству потребной и располагаемой тяги при данном режиме работы силовой установки.

Метод Жуковского позволяет так же определить параметры установившихся набора высоты и снижения. Для этого пользуются формулами:

- синуса наклона траектории:

Sinθ=

- вертикальной скорости:

V_y=Vsinθ=

Для набора высоты и снижения обычно строятся на основании кривых тяг поляры вертикальных скоростей .

По поляре можно определить наивыгоднейшую скорость набора высоты (V_{нв наб}), при которой достигается режим максимальной скороподъемности (V_ymax).

Исходные данные для расчета:

Тип самолета: Ту – 154

Конфигурация самолета: взлетная и номинальная

Количество работающих двигателей: все

Атмосферное давление на а/д: 710 мм.рт.ст.

Температура наружного воздуха на а/д: -10

Скорость ветра: -20 м/с

Режим: взлетный

Построение кривых потребныхи располагаемых тяг и поляр вертикальных скоростей

1. Тяга силовой установки в стандартных условиях при нулевой скорости полета:

2. Тяга силовой установки для заданных атмосферных условий при нулевой скорости полета:

3. Располагаемая тяга при варьировании скорости:

4. Плотность воздуха при заданных температуре и давлении:

5. Потребная скорость полета:

6. Потребная тяга для ГП:

*S) /(9.81)

(9.81для перевода из [Н] в [КГС])

7. Угол наклона траектории:

(0.1 для перевода mg [кгс] или ])

8. Вертикальная скорость:

Контрольные вопросы:

1. Почему даже теоретически не возможен установившийся горизонтальный полет со скоростью, меньшей Vmin? Как на ее величину влияет выпуск механизации и шасси ?

- Так как Vmin является скоростью соответствующей полету на критическом угле атаки, то на крыле из-за срыва потока происходит сваливание. При выпуске механизации и шасси Vmin уменьшается, все составляющие кроме Cyamax не меняются, а сам коэф. подъемной силы при выпуске механизации увеличивается, что приводит к уменьшению .

2. Почему невозможен установившийся горизонтальный полет со скоростью, большей Vmax?Как на ее величину влияет выпуск механизации?

- Так как Vmax есть точка пересечении на графике располагаемой и потребной тяги, для дальнейшего увеличения скорости необходимо иметь избыток тяги, а в данном случае он равен 0. Vmax уменьшается при выпуске механизации и шасси аналогично Vmin

3. При полете с какой скоростью потребная тяга для установившегося полета минимальна. Как на ее величину влияет выпуск механизации?

- при полете под наивыгоднейшим углом атаки потребная тяга минимальна (так как качество максимально при этом угле, а тяга обратно пропорциональна К). Vнв меняется аналогично Vmin.