Боковая статическая устойчивость при взлете самолета под действием перенаправленных реактивных струй
Графическая интерпретация изменений аэродинамической и перенаправленной нагрузок на размах крыла при экранном взлете. Дифференциальное управление углом в каждом сопле обдувки - технический подход обеспечения балансировки самолета при экранном взлете.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2018 |
| Размер файла | 101,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Боковые аэродинамические силы и моменты самолета возникают при несимметричном обтекании его воздушным потоком [1]. В случае разбега самолета нормальной схемы с взлетной симметричной конфигурацией над воздушной подушкой, созданной применением метода перенаправления реактивных струй при так называемом экранном взлете [2] симметрия потока относительно плоскости OXY может быть нарушена, если угол скольжения в?0. К такому результату также приводят отклонение органов управления углами крена гa и рыскания шa, и несимметричное перенаправление реактивных струй при применении соответствующего метода (см. рис.1), изложенного в работе [3].
В данной статье мы рассматриваем вопрос боковой устойчивости самолета только при изменении перенаправленных сил, т.е. предполагая, что углы в, шa и боковые ветровые возмущения WB равны нулю.
Таким образом, на основе изображенного на рис. 1 двухсоплового комплекса перенаправления реактивных струй к главным факторам нарушения боковой статической устойчивости можно отнести несимметричное перенаправление реактивных струй на полуразмах крыла l/2. Такое явление при исключении влияния боковых возмущений воздушной среды может происходить из-за изменения скоростного набора на каждом полуразмахе крыла.
Рис. 1 - Изменение аэродинамической и перенаправленной нагрузок на размах крыла при экранном взлете: 1 - газоотбойник реактивных струй; 2 - ВПП; 3 - опора балансировки; 4 - канал перенаправления; 5 - опоры перенаправляющей установки; 6- сопло обдувки. (а) при воздушной скорости V=0; (б) при V<<M, где М число Маха
Согласно рис.1, при , увеличивается аэродинамическая нагрузка ?Fпy на правом полуразмахе крыла, а при на левом. Изменение перенаправленной силы ?Fпy в данном случае описывается следующим соотношением, зависящим от угла перенаправления струй ф при нулевой воздушной скорости и Py?0 [2]:
(1)
где cпу - коэффициент перенаправленной силы, зависящий от ф; S - уменьшенная площадь крыла, которая равна разн ости между площадью несущей поверхности и миделью фюзеляжа FM(см. рис. 1). Следовательно, пара перенаправленных нагрузок сил приводит к возникновению накреняющего момента Mx, записываемого при V=0 так:
(2)
Очевидно, что суммарный момент ?Mx при Mx<0 гa>0 (см. рис.2), или Mx>0 гa<0, где zд - координата точки приложения вектора перенаправленной силы Fпу к полуразмаху крыла.
Поделив (2) на выражение qпSl получим коэффициент бокового статического момента при V = 0
(3)
Несимметричность обдувки при постоянных значениях S, zд, l и FM связана с изменением ф, что показано на рис. 1. Техническим подходом обеспечения балансировки самолета при экранном взлете является дифференциальное управление углом ф в каждом сопле обдувки. Такое решение использует только преимущество двухсоплового комплекса перенаправления для балансировки без участия самолетных органов управления, т.е. элеронов.
экранный самолет аэродинамический балансировка
Рис. 2 - Положительный момент крена
Возникновение крена самолета сопровождается его рысканием из-за изменения продольных сил по полуразмахам крыльев. В зоне, обладающей относительно большим значением qп, увеличивается лобовое сопротивление Fxп, а в зоне малого qп значение Fxп уменьшается. При экранном взлете такое приводит к уходу самолета из зоны перенаправления реактивных струй, что недопустимо. Аналогичным подходом к выражению (3) был определен коэффициент рыскания:
(4)
Вследствие влияния накреняющих моментов относительно осей OX и OY появляются угловые скорости щпx и щпy, которые в безразмерном виде записываются так:
(5)
Где:
Таким образом, изучение уравнений статической боковой устойчивости самолета, взлетающего над созданной перенаправлением собственных реактивных струй воздушной подушкой, показывает возможность выполнения устойчивого экранного взлета в случае учета соответствующих требований к процессу перенаправления. К числу таких требований относятся равномерность перенаправления потоков на полуразмахи крыла, обеспечение экранного взлета с малой высоты от земли для использования запаса кинетической энергии перенаправленных струй и обеспечение регулируемых сопел обдувки.
Балансировка самолета при боковых ветровых порывах изменяет аэродинамическую нагрузку на полуразмахи крыла, что нужно учитывать при более точных расчетах. Данному вопросу будет посвящены другие работы.
Литература
1. Динамика полета: учебник / А.В. Ефремов, В.Ф. Захарченко, В.Н. Овчаренко и др.; под ред. Г.С. Бюшгенса.- М.: Машиностроение, 2011. - 776 с.
2. Базухаир М.А. Динамика укороченного взлета самолета под действием перенаправленных реактивных струй// Вестник КГТУ-КАИ, - №2. - С.5 - 12.
3. Базухаир М.А. Метод создания воздушной подушки под летательным аппаратом перенаправлением реактивных струй для сокращения разбега // Вестник КГТУ-КАИ, - №4. - С.5 - 8.
4. Аэромеханика самолета: учебник/ А.Ф. Бочкарев, В.В. Андреевский, В.М. Белоконов и др.; Под ред. А.Ф. Бочкарева. - М.: Машиностроение, 1985. - 360 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание метода дискретных вихрей и исследование аэродинамических характеристик самолета "Цикада" с помощью программы Tornado. Построение поляры крыла и расчет коэффициентов отвала в зависимости от угла отклонения закрылка. Влияние разбивки на результат.
курсовая работа [798,0 K], добавлен 04.05.2011Анализ устойчивости системы регулирования частоты самолета типа Ту-154. Принципиальная схема параллельной работы двух генераторов постоянного тока. Понятие балластных сопротивлений, влияние их неодинаковости на токораспределение между генераторами.
контрольная работа [502,0 K], добавлен 19.10.2011Описание и функциональные особенности основных систем электрооборудования самолета: питания и запуска СПЗ-27, источников электроэнергии переменного тока, потребителей электроэнергии (система флюгирования воздушных винтов, система выработки топлива).
контрольная работа [3,7 M], добавлен 16.06.2010Основные свойства воздуха, влияющие на движение самолета, строение атмосферы Земли. Особенности движения газовых потоков в аэродинамике. Законы движения воздуха, ламинарный и турбулентный воздушный поток. Статическое давление, уравнение Бернулли.
лекция [1,2 M], добавлен 23.09.2013Основные этапы построения поляры самолета. Особенности определения коэффициента лобового сопротивления оперения, фюзеляжа и гондол двигателей. Анализ коэффициента индуктивного сопротивления, характеристика построения графика зависимости, значение поляры.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 19.02.2013История развития простых механизмов. КПД - показатель действия. Двигатель внутреннего сгорания. Движение жидкостей и газов по трубам. Закон Бернулли. Подъемная сила крыла самолета. Развитие авиации. Экологические аспекты развития авиации и космонавтики.
реферат [246,9 K], добавлен 14.05.2008Марки реактивных топлив США и России. Различные марки реактивных топлив для реактивных двигателей самолетов. Основные требования к физико-химическим свойствам реактивных топлив, присадкам. Получение и перспективы производства реактивных топлив в России.
реферат [1,7 M], добавлен 21.03.2013Выбор сечений крыла, в которые устанавливаются профили. Нейронная сеть как генератор геометрий и аппроксиматор аэродинамических характеристик крыла. Универсальный аппроксиматор в многомерном пространстве. Блок схема алгоритма робастной оптимизации крыла.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 19.07.2014Описание геометрии и фиксированных параметров крыла, параметров, изменяемых при оптимизации. Модельная задача оптимизации формы крыла в условиях стохастической неопределенности параметров набегающего потока. Анализ аэродинамических характеристик крыла.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 09.07.2014Построение профилей суточных графиков электрических нагрузок потребителей по активной мощности. Номинальное напряжение в узле подключения нагрузки. Статическая характеристика реактивной мощности и параметры схемы замещения асинхронного электродвигателя.
лабораторная работа [182,5 K], добавлен 16.12.2014Расчет электрических нагрузок низшего и высокого напряжения цехов предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Определение центра реактивных электрических нагрузок. Загрузка трансформаторов на подстанциях.
курсовая работа [255,7 K], добавлен 06.02.2014Сопло Лаваля как техническое приспособление, служащее для ускорения газового потока. Рассмотрение основных особенностей построения графика газодинамических функций давления, скорости. Этапы расчета параметров течения воздушного потока в сопле Лаваля.
контрольная работа [394,1 K], добавлен 10.01.2013Построение векторных диаграмм неявнополюсного и явнополюсного генераторов. Запас статической устойчивости простейшей электрической системы, а также меры по её повышению. Критерии статической устойчивости. Внутренняя реактивная мощность генератора.
контрольная работа [287,7 K], добавлен 19.08.2014Радиолокационные цели: аэродинамические, баллистические и космические, наземные и наводные, природного происхождения. Процесс получения радиолокационной информации. Диаграмма переизлучения самолета. Эксплуатационная надежность радиолокационной станции.
реферат [1,4 M], добавлен 13.10.2013Методика определения аэродинамических характеристик летательных аппаратов. Расчет зависимости между аэродинамическими коэффициентами и полярами самолета для различных режимов полета. Построение взлетных, посадочных, крейсерских кривых и полетных поляр.
курсовая работа [417,7 K], добавлен 05.05.2015Главные параметры воздуха и их изменение с высотой. Геометрические характеристики профиля и крыла. Картина обтекания крыла, распределение давления и влияние механизации на его аэродинамические характеристики. Рекомендации по безопасности полетов.
реферат [1,6 M], добавлен 14.02.2013Расчет основных геометрических и аэродинамических параметров легкого одномоторного спортивного самолета "T-30 Katana"; построение зависимости коэффициента подъёмной силы от угла атаки и поляры для взлетного, крейсерского и посадочного режимов полёта.
курсовая работа [274,5 K], добавлен 21.11.2010Описание конструкции и принципа работы основной топливной системы и поплавкового клапана уровня. Анализ схемной надежности основной топливной системы самолета Ан-148. Вероятностная оценка статического запаса прочности и безопасной работы компрессора.
курсовая работа [993,1 K], добавлен 12.12.2012Определение запаса статической устойчивости по пределу передаваемой мощности при передаче от генератора в систему мощности по заданной схеме электропередачи. Расчет статической и динамической устойчивости. Статическая устойчивость асинхронной нагрузки.
курсовая работа [617,0 K], добавлен 12.06.2011Расчет активных и реактивных нагрузок на потребителей с целью проектирования электрической сети. Оценка необходимой мощности компенсирующих устройств приемной подстанции. Выбор трансформаторов проектируемой линии. Компоновка АЭС с реакторами ВВЭР-1000.
дипломная работа [521,7 K], добавлен 18.07.2014
