Все о транспорте
 

Определение дальности и продолжительности полета

Материалы » Оптимизация конструкции лонжерона лопасти несущего винта вертолета » Определение дальности и продолжительности полета

Страница 1

Под дальностью полета вертолета понимают расстояние, которое может пройти вертолет по маршруту от места взлета до места посадки. Продолжительность полета вертолета – это время пребывания вертолета в полете от взлета до посадки.

Дальность и продолжительность полета вертолета зависят от запаса горючего и от режима полета, т. е. скорости, высоты и числа оборотов несущего винта, а также от атмосферных условий и регулировки двигателя. Дальность и продолжительность полета, кроме того, зависят от полетного веса вертолета. Чем больше полетный вес вертолета, тем больше должна быть тяга несущего винта и, следовательно, потребная мощность и расход горючего [4].

Расход горючего может представляться как:

1 Удельный расход топлива Се – это количество топлива, расходуемое на создание мощности 735,5 Вт (1 л. с.) за один час. Се зависит от частоты вращения турбокомпрессора .

2 Часовой расход топлива Qчас. – это количество топлива, расходуемое за один час полета. Он зависит от скорости полета, то есть минимальный часовой расход топлива соответствует экономической скорости полета. Рассчитывается часовой расход по формуле.

Qчас. = Се·Р/ρ

где Се – удельный расход топлива; Р – мощность двигателя; ρ – плотность горючего.

3 Километровый расход топлива q – это количество топлива, расходуемое на один километр пути. Минимальный километровый расход топлива соответствует скорости наибольшей дальности полета.

q = Qчас./V

где V – скорость полета вертолета.

Обычно часовой и километровый расходы выражаются в литрах, а не в килограммах. Поскольку полный запас горючего на вертолете определяется емкостью бака в литрах, то определение расходов в объемных единицах удобнее, чем в весовых единицах.

Дальность полета определяется по формуле

где V – скорость полета; Т – сила тяги винта; Р – мощность двигателя; Се – удельный расход топлива; Gт – вес запаса топлива; Gвзл – взлетный вес вертолета.

Продолжительность полета определяется по формуле

)

где V – скорость полета; Р – мощность двигателя; Се – удельный расход топлива; Gт – вес запаса топлива; Gвзл – взлетный вес вертолета.

Удельный расход топлива для рассматриваемого легкого вертолета равен Се = 0,0002 кг/Вт·час, сила тяги винта Т = 8000 Н, мощность двигателя равна Р = 115 кВт.

По итогам проведенной оптимизации конструкции лонжерона лопасти несущего винта вертолета ее масса снизилась на 1 кг. Суммарное снижение массы составило порядка 3 кг, т. к. несущий винт трехлопастный. Таким образом, появившуюся выгоду в массе можно использовать для увеличения запаса горючего.

Рассчитаем по формуле (4.3) дальность полета для вертолета с оптимизированным лонжероном при стандартном запасе топлива и уменьшенной взлетной массой (R53647) и для варианта с увеличенной массой горючего, равной сниженной в ходе оптимизации массе (R56650). При расчете учитывается, что оптимальные значения скорости и высоты при полете на дальность равны 120 км/ч и 1000 м соответственно. Тогда

R53647 = 351,9 км;

R56650 = 371 км.

На рисунке 4.1 представлен график сопоставления дальностей полета при одинаковом значении запаса топлива.

Рисунок 4.1 – Сопоставление дальности полета R при одинаковом запасе топлива Gт, где 1 – дальность полета вертолета с неоптимизированным лонжероном; 2 – дальность полета вертолета с оптимизированным лонжероном

Сравнив полученные результаты с изначальной дальностью 350 км при скорости полета 120 км/ч видим, что при неизмененном запасе топлива (53 кг) и сниженной, относительно начальной, массы 647 кг дальность полета вертолета возрастает на 1,9 км. При увеличении запаса горючего на 3 кг и сопоставимом с изначальным полетном весе 650 кг дальность полета возрастает на 21 км.

Страницы: 1 2

 
 

Груз, под который приспособлены суда, направление их работы
Комбинированные суда (нефтерудовозы и нефтезерновозы) или суда типа «ОВО» (ore/bulk/oil) почти в одинаковой степени приспособленные к бестарной перевозке как сухих ,так и жидких массовых грузов (в частности нефти). Универсальные суда всех типов могут использоваться не только на определенных линиях, где дл них обеспечены соответствующие по роду грузов и партионности грузопотоки, но и как рейсовые суда, направляемые в различные порты и перевозящи ...

Общая оценка экономической эффективности решений, принятых при проектировании
При проектировании был разработан испытательный стенд компрессора. Оценку экономической эффективности провожу, сравнивая материальные затраты при испытании компрессора на стенде и при испытании при обкатке на троллейбусе. Программа испытаний компрессора при помощи стенда включает: испытание на холостом ходу, испытание под нагрузкой, испытание в рабочем режиме. Испытание на холостом ходу проводят в три ступени в течение 2 часов: 1) 25% номина ...

Расчет объёмных долей компонентов продуктов сгорания
Для удобства расчётов продукты сгорания условно делят на две части: 1. продукты сгорания стехиометрической смеси (при α = 1); 2. избыточный воздух. В дизельном двигателе объемная доля продуктов сгорания: (4.9) Объемная доля избыточного воздуха: (4.10) В расчетах целесообразно воспользоваться проверочным соотношением: r0 + rb = 10,6394+0,360 =1 ...