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

 
 

Определение величины руководящего уклона и расчетной весовой нормы поезда
Руководящий уклон принимается по продольному профилю заданного переустраиваемого участка. Он принимается равным наибольшему преобладающему уклону участка. Отдельные короткие элементы существующего продольного профиля, имеющего более крутые уклоны, при этом не учитываются. Весовой нормой поездов является технически и экономически обоснованный для данной линии или направления движения наибольший вес поезда, при котором обеспечивается наиболее ра ...

Техническое описание самолета
Самолет представляет собой свободнонесущий цельнометаллический моноплан с низко расположенным крылом большой стреловидности и стреловидным хвостовым оперением. Самолет снабжен тремя двигателями с большой степенью двухконтурности и трехопорным шасси с управляемой передней опорой. Двигатели установлены на хвостовой части, однокилевым стреловидным Т- образным оперением и трехопорным шасси. Особенностью конструкции самолета является установка на ...

Карбюраторный четырехтактный двигатель
Автомобильный двигатель относится к тепловым машинам, в которых тепловая энергия сжигаемого топлива превращается в механическую работу; топливо (обычно жидкое) вводится непосредственно в рабочие цилиндры и там сжигается. Выделяющееся тепло преобразуется в механическую работу; такие двигатели называются двигателями внутреннего сгорания. Механиче-ская работа, отдаваемая двигателем, расходуется на преодоление сопротивле-ний движению автомобиля. А ...