Определение облика самолета и силовой установки на базе двигателей разных типов. Потребные и располагаемые тяговые характеристики. Необходимый запас топлива на борт. Анализ массового баланса самолета. Термодинамический расчет двигателя на взлётном режиме.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

1. Расчеты по выбору силовой установки

1.1 Формирование исходных данных

В соответствии с заданием на проектирование принимаются следующие исходные данные:

Типы двигателей для расчета: ТРД, ТРДД с m=1, ТРДД с m=6.

По графику рис. 3.9 /1/ определяем и :

Сформированы исходные данные для расчета.

1.2 Определение облика самолета и силовой установки на базе двигателей разных типов

1.2.1 Определение параметров самолета

Взлетный вес самолета

Площадь крыла

Скорость отрыва самолета при взлете

где - плотность воздуха на высоте H=0 [км];

, - принимается по графику 1.13 /1/.

=> необходимо применить механизацию :

Число

Аэродинамическое качество самолета при отрыве от земли (принимается приближенно)

Коэффициент при отрыве

Сила лобового сопротивления при отрыве от земли

где - атмосферное давление на высоте H=0 [км].

1.2.2 Определение параметров силовой установки

Взлетная тяга силовой установки

Выбор числа двигателей

Число двигателей выбирается из условия безопасного продолжения полета при отказе одного из двигателей



Следовательно, выбираем число двигателей .

Суммарная площадь входа силовой установки

где берётся согласно таблице 3.1 /1/.

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Параметр согласования силовой установки с самолетом

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Площадь входа в компрессор

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Наружный диаметр входа в компрессор

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Взлетная тяга одного двигателя

Расход воздуха через двигатель на взлётном режиме

где берётся согласно таблице 3.1 /1/.

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Масса двигателя

где берётся согласно таблице 3.1 /1/.

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Определили параметры, определяющие облик самолета и силовой установки при различных типах двигателей. Выбрали силовую установку, состоящую из двух двигателей. Расход воздуха наибольший у ТРДД с большой степенью двухконтурности. Самая малая масса у ТРДД с большой степенью двухконтурности.

1.3 Определение потребных и располагаемых тяговых характеристик силовой установки

1.3.1 Величина потребной тяги двигателя

где - аэродинамическое качество самолёта;

- коэффициент подъёмной силы - определяем по формуле (при и ):

по поляре самолёта рис. 1.13 /1/ определяем значение коэффициента силы сопротивления

1.3.2 Степень дросселирования ТРД, ТРДД

где - относительное значение тяги силовой установки на максимальном режиме при и в соответствии с графиками рис. 3.2…3.6 /1/, принимаем ).

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Определили величину потребной тяги, а также степень дросселирования силовой установки для различных типов двигателей.

1.4 Определение необходимого запаса топлива на борта самолета

1.4.1 Масса топлива на борту ЛА

где - коэффициент, учитывающий аэронавигационный запас топлива;

y - коэффициент, учитывающий повышенный расход топлива при взлёте, наборе высоты и скорости и при посадке самолёта;

- масса топлива, необходимого для питания одного двигателя в полёте на заданное расстояние на крейсерском режиме.

Значение вычислим по формуле:

где - время полёта на заданную дальность L вычислим по формуле:

где - скорость звука на высоте по прил. 4 /1/;

- коэффициент, учитывающий отличие средней рейсовой скорости (с учётом взлёта, набора высоты, крейсерского полёта, снижения и посадки) от скорости крейсерского полёта при км.

Значение удельного расхода топлива в крейсерском полёте вычислим по формуле:

где - удельный расход топлива на взлётном режиме принимаем из таблицы 3.1 /1/;

- относительное значение удельного расхода топлива на максимальном режиме при принимаем по графикам 3.2…3.5 /1/;

принимаем по графику 3.7 /1/.

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

1.4.2 Масса топлива с топливной системой

где - коэффициент, учитывающий массу топливных баков и систем.

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

1.4.3 Суммарный объем топливных баков

где - плотность керосина.

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Определили массу топлива и топливной системы при использовании в качестве топливного авиационного керосина. В итоге наименьший объём топливной системы, следовательно, и масса, у ТРДД с большой степенью двухконтурности, а наибольший - у ТРД.

1.5 Анализ массового баланса самолета с различными силовыми установками

1.5.1 Масса планера самолёта с оборудованием, служебной нагрузкой и снаряжением

где - принимаем по табл. 1.4 /1/.

1.5.2 Масса силовой установки

где - коэффициент, учитывающий массу мотогондолы.

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

1.5.3 Масса полезной нагрузки

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

1.5.4 Относительные массы

Относительная масса силовой установки:

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Относительная масса топлива с топливной системой самолёта:

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

Относительная масса полезной нагрузки:

ТРД:

ТРДД (m=1):

ТРДД (m=6):

1.5.5 Анализ массового баланса

На основании полученных данных составляем сравнительную табл. 1.1 по абсолютным значениям.

Таблица 1.1

ТРД	270000	89100	24466	216261	-59827
ТРДД(m=1)	270000	89100	22240	154143	4517
ТРДД(m=6)	270000	89100	18906	1... Другие файлы: Анализ и совершенствование силовой установки самолета Ту-154М Общая характеристика силовой установки самолета Ту–154М, анализ особенностей ее конструкции и эксплуатации. Качественный и количественный анализ экспл... Проектирование электрооборудования для нижнего склада лесозаготовительного предприятия Проектирование электрического оборудования для цеха. Проверка двигателя на перегрузочную способность. Выбор плавких предохранителей, марки и сечений п... Компрессорные установки Описание принципа действия силовой схемы и схемы управления компрессорной установки. Расчет основных параметров электродвигателя, питающего кабеля. Фо... Авиационный мотор АМ-42 Микулин АМ-42 — советский поршневой авиационный двигатель. Был переработанной модификацией АМ-38Ф. АМ-42 использовался на самолётах Ил-1, Ил-8 и Ил-10... Основы интеграции самолета и двигателя Изложены методы выбора параметров и режимов работы самолета и силовой установки, а также законов управления, обеспечивающих их эффективную совместную...