Расчет продольной балансировки и летно-технических характеристик вертолета

Расчет мощности, потребной и располагаемой для вращения несущего винта вертолета, летных характеристик на режимах вертикального взлета и полета с горизонтальной составляющей скорости. Часовой и километровый расход топлива в функции скорости полета.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.08.2013
Размер файла 426,7 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/

Министерство образования и науки РФ

Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева

Курсовой проект

по дисциплине: «Динамика полета вертолета»

на тему: «Расчет продольной балансировки и летно-технических характеристик вертолета»

Выполнил: студент группы 1403

Асатов Р.Р.

Казань 2012

1. Расчет мощности, потребной для вращения НВ

Перед расчетом потребной мощности для каждой из выбранных высот выполним расчет критической скорости полета Vкр, обусловленной срывом потока на отступающей лопасти.

Для заданной высоты полета вначале определяется

где

,

Затем по графику 4.1. определяется ?кр и по формуле Vкр= ?кр вычисляется критическая скорость полета.

Расчетные значения приведем в виде таблицы 1.

Таблица 1.

1

H,м

0

1000

2000

3000

4000

5000

2

?

1

0,907

0,822

0,742

0,669

0,601

3

0,0104

0,0115

0,0127

0,014

0,0156

0,0173

4

CЮт кр

0,1234421

0,1364985

0,1507418

0,1661721

0,1851632

0,2053412

5

?кр

0,4

0,38

0,32

0,28

0,24

0,2

6

Vкр, км/ч

290,88

276,336

232,704

203,616

174,528

145,44

Cт/?

0,1543027

0,1706231

0,1884273

0,2077151

0,231454

0,2566766

Cт/?•?

0,027554

0,0304684

0,0336477

0,037092

0,0413311

0,0458351

С

258733450

258733450

258733450

258733450

258733450

258733450

Мощность, потребная для вращения несущего винта, вычисляется по формуле

Nn =Nр +Ni +NX,

Профильная мощность

, где

величина находится по графику

Индуктивная мощность

где

, для

, для

Коэффициент индукции НВ I определяется по графику 4.6.

Вредная мощность

где

- определяется по графику 2.

Таблица 2

?ф=?+?ф

?ф=0

?ф=?

Получим

К?ф

0

50

100

150

200

0

1

0,98

1,04

1,2

1,85

1000

1

0,97

1,03

1,18

1,6

2000

1

0,96

1,02

1,15

1,42

3000

1

0,95

1,01

1,12

1,36

4000

1

0,94

0,99

1,1

1,3

5000

1

0,93

0,93

1,08

1,22

Таблица 3 Найдем численные значения

mx

0

50

100

150

200

0

0

0,0000062

0,0000528

0,000206

0,000751

1000

0

0,0000062

0,0000523

0,000202

0,000649

2000

0

0,0000061

0,0000518

0,000197

0,000576

3000

0

0,0000061

0,0000512

0,000192

0,000552

4000

0

0,000006

0,0000502

0,000189

0,000528

5000

0

0,0000059

0,0000472

0,000185

0,000495

2. Расчет располагаемой мощности, подводимой к НВ

Степень дросселирования двигателя N в расчете полагаем равной N = 0,9 (номинальный режим).

Относительные изменения мощности двигателя от высоты, скорости полета и температуры воздуха NН,Nv,Nt соответственно, берем из графиков, приведенных на рис. П.4.9. - П.4.11.

Таблица 4

N=0,9

H/v/t

0/0/15

1000/50/8

2000/100/2

3000/150/-4

4000/200/-11

5000/250/-18

/300/

1

0,92

0,86

0,78

0,72

0,65

Nv

1

1,0015

1,003125

1,00625

1,0135

1,025

1,048

Nt

1,03

1,05

1,08

1,12

1,15

1,18

Мощность двигателя

NД=NДвзл·N·Nн·Nv·Nt

Таблица 5 Найдем численные значения

NД,кВт

0

50

100

150

200

0

290,151

290,58623

291,05772

291,96444

294,06804

1000

272,1222

272,53038

272,97258

273,82296

275,79585

2000

261,643

262,03542

262,46059

263,27823

265,17514

3000

246,0931

246,46226

246,86216

247,6312

249,41538

4000

233,2476

233,59747

233,9765

234,7054

236,39644

5000

216,0639

216,388

216,7391

217,4143

218,98076

Величина Nрв(?)/Nрв(?=0) определяется по графику. Получим.

Таблица 6

?

0

0,0688

0,1375

0,2063

0,275

Nрв(?)/Nрв(?=0)

1

0,78

0,52

0,34

0,26

Определяем

Rхрв=Rрв/Rнв=0,65/4,04=0,16089

(?R)нв=202

p=mвзл·g/?•R?нв=1360•9,8/3,14•4,04?=260,06

По графику 7. Nхрв(?=0)=0,105

Находим значение

Nрв=Nрв(?=0)•Nрв(?)/Nрв(?=0)

Таблица 6

?

0

0,0688

0,1375

0,2063

0,275

Nрв

0,105

0,0819

0,0546

0,0357

0,0273

Формула для расчета коэффициента потери мощности на РВ

?рв=1-Nрв

Найдем численные значения

Таблица 7

?рв

0,895

0,9181

0,9454

0,9643

0,9727

Коэффициент потерь мощности на агрегаты ?=0,93

Найдем суммарный коэффициент использования мощности

??=?•?рв

Определим численные значения

Таблица 8

??

0,83235

0,853833

0,879222

0,896799

0,904611

Располагаемая мощность Nр=Nд•??

Таблица 9

Nр,кВт

0

50

100

150

200

0

241,5072

248,11211

255,90435

261,83342

266,01718

1000

226,5009

232,69543

240,0035

245,56416

249,48796

2000

217,7785

223,73449

230,76113

236,10765

239,88035

3000

204,8356

210,43761

217,04664

222,07541

225,62389

4000

194,1436

199,45323

205,71729

210,48357

213,84682

5000

179,8408

184,75921

190,56178

194,97693

198,09241

Расчетные значения приведем в виде таблиц

Таблица 10

н=0

Vкм/ч

0

50

100

150

200

18

Mp/Cт

0,014

0,016

0,019

0,022

0,036

19

Np, Вт

37671,59

43053,246

51125,73

59198,213

96869,804

20

I

1,04

1,05

1,06

1,07

1,28

21

mi

0,000625

0,000467

0,000235

0,000159

0,000143

22

Ni, Вт

161708,41

120828,52

60802,361

41138,619

36998,883

23

Nx, Вт

0

1604,1474

13661,126

53299,091

194308,82

24

Nп, Вт

199380

165485,91

125589,22

153635,92

328177,51

25

??

0,83235

0,853833

0,879222

0,896799

0,904611

26

Nv

1

1,0015

1,003125

1,00625

1,0135

27

Np, Вт

241507,18

248112,11

255904,35

261833,42

266017,18

н=1000

Vкм/ч

0

50

100

150

200

18

Mp/Cт

0,015

0,017

0,019

0,022

0,036

19

Np, Вт

40480,789

45878,227

51275,666

59371,824

97153,893

20

I

1,04

1,05

1,06

1,07

1,18

21

mi

0,000727

0,000571

0,000289

0,000194

0,000161

22

Ni, Вт

170605,99

133997,28

67819,988

45526,22

37782,07

23

Nx, Вт

0

1454,9617

12273,306

47403,59

152301,63

24

Nп, Вт

211086,78

181330,47

131368,96

152301,63

287237,6

25

??

0,83235

0,853833

0,879222

0,896799

0,904611

26

Nv

1

1,0015

1,003125

1,00625

1,0135

27

Np, Вт

226500,91

232695,43

240003,5

245564,16

249487,96

н=2000

Vкм/ч

0

50

100

150

200

18

Mp/Cт

0,015

0,018

0,02

0,024

0,045

19

Np, Вт

40515,33

48618,396

54020,44

64824,527

121545,99

20

I

1,04

1,05

1,06

1,08

1,14

21

mi

0,000844

0,000697

0,000352

0,000239

0,000189

22

Ni, Вт

179500,99

148237,19

74862,971

50830,256

40196,311

23

Nx, Вт

0

1297,3413

11016,767

41897,742

122503,04

24

Nп, Вт

220016,32

198152,93

139900,18

157552,53

284245,34

25

??

0,83235

0,853833

0,879222

0,896799

0,904611

26

Nv

1

1,0015

1,003125

1,00625

1,0135

27

Np, Вт

217778,52

223734,49

230761,13

236107,65

239880,35

н=3000

Vкм/ч

0

50

100

150

200

18

Mp/Cт

0,016

0,019

0,022

0,024

0,054

19

Np, Вт

43003,569

51066,738

59129,908

64824,527

145137,05

20

I

1,04

1,05

1,07

1,08

1,13

21

mi

0,000976

0,000846

0,000432

0,00029

0,000228

22

Ni, Вт

187372,69

162415,27

82935,455

55674,264

43771,49

23

Nx, Вт

0

1171,0793

9829,3873

36860,202

105973,08

24

Nп, Вт

230376,26

214653,08

151894,75

157358,99

294881,62

25

??

0,83235

0,853833

0,879222

0,896799

0,904611

26

Nv

1

1,0015

1,003125

1,00625

1,0135

27

Np, Вт

204835,61

210437,61

217046,64

222075,41

225623,89

н=4000

Vкм/ч

0

50

100

150

200

18

Mp/Cт

0,017

0,02

0,024

0,031

0,056

19

Np, Вт

45904,178

54004,916

64805,899

83707,619

151213,76

20

I

1,04

1,05

1,07

1,08

1,12

21

mi

0,001148

0,001051

0,000536

0,000361

0,000281

22

Ni, Вт

198710,39

181920,4

92777,675

62486,457

48639,043

23

Nx, Вт

0

1038,5561

8689,2524

32714,516

91392,934

24

Nп, Вт

244614,57

236963,88

166272,83

178908,59

291245,74

25

??

0,83235

0,853833

0,879222

0,896799

0,904611

26

Nv

1

1,0015

1,003125

1,00625

1,0135

27

Np, Вт

194143,64

199453,23

205717,29

210483,57

213846,82

н=5000

Vкм/ч

0

50

100

150

18

Mp/Cт

0,018

0,024

0,028

0,035

19

Np, Вт

48422,327

64563,103

75323,62

94154,525

20

I

1,04

1,05

1,07

1,08

21

mi

0,001341

0,001293

0,000659

0,000443

22

Ni, Вт

208523,9

201059,95

102473,71

68885,97

23

Nx, Вт

0

917,44294

7339,5435

28767,279

24

Nп, Вт

256946,22

266540,5

185136,88

191807,77

25

??

0,83235

0,853833

0,879222

0,896799

26

Nv

1

1,0015

1,003125

1,00625

27

Np, Вт

179840,79

184759,21

190561,78

194976,93

Построим графики

Потребная и располагаемая мощности в функции скорости полета В

Н=0 м, N=0,9

Потребная и располагаемая мощности в функции скорости и высоты полета В

3. Расчет летных характеристик на режиме вертикального взлета

Определяем площадь ометаемой НВ проекции фюзеляжа в плане

Sф.ом=Sф.ом/?·R?нв=0,025/3,14·4,04?=0,000488

Sг.о=Sг.о/?·R?нв=0,61/3,14·4,04?=0,0119

-площадь стабилизатора в плане

?Tг.о=1,38•Sг.о=1,38•0,0119=0,016422

?Tф=0,238•Sф.ом=0,238•0,000488=0,000116

Определим потребное относительное увеличение силы тяги НВ для преодоления аэродинамического сопротивления фюзеляжа и горизонтального оперения

?T=?Tф+?Tг.о=0,000116+0,016422=0,016538

T=1/1-?T=1/1-0,016538=1,0168

Удельная нагрузка на ометаемую винтом площадь

p=mвз•g/?·R?нв=1360•9,8/3,14·4,04?=260

С=0,12- относительная толщина на конце лопасти, при этом Кр=1,11

u?=(?•R)нв/220=202/220=0,92

Удельная мощность, потребная для висения вне влияния воздушной подушки, определяется по формуле

NЮв=0,00374•T•(Кр•u?+0,195•v(p•T/?)) кВт/H

Определим численные значения

Таблица 11

?

1

0,907

0,822

0,742

0,669

0,601

NЮв

0,015941

0,016544

0,017182

0,017881

0,018625

0,019436

Рассчитаем вертикальную скорость

Vy=1560•?NЮв/T, м/с

Для этого необходимо определить

NЮд=Nд/mвз•g; ?NЮв=NЮд•??-NЮв

Расчетные значения приведем в виде таблицы 12.

Таблица 12

?Tг.о=0,016422

?Tф=0,000116

?T=0,016538

Nv=1

??=0,83235

T=1,0168

1

H,м

0

1000

2000

2

?

1

0,907

0,822

3

NЮв, кВт/H

0,015941

0,016544

0,017182

4

1

0,92

0,86

5

Nt

1,03

1,05

1,08

6

N=1

NЮд, кВт/H

0,0218

0,0204

0,0196

7

взлетный

?NЮв, кВт/H

0,002204

0,000436

-0,00087

8

режим

Vy, м/с

3,3814

0,6689

-1,3348

9

N=0,9

NЮд, кВт/H

0,01962

0,01836

0,01764

10

номин.

?NЮв, кВт/H

0,00039

-0,00126

-0,0025

11

режим

Vy, м/с

0,5984

-1,9331

-3,8356

4. Расчет ЛТХ на режимах полета с горизонтальной составляющей скорости

Величина Vymax вычисляется по формуле

Vymax=?nmax/mвз•g;

где

?Nmax=max(Np-Nп);

Расчетные значения приведем в виде таблицы 13.

Таблица 13

1

H,м

0

1000

2000

3000

4000

5000

2

?Nmax, кВт

130

108

90

65

40

5

3

Vc, км/ч

100

100

100

100

100

100

4

Vymax, м/с

9,76

8,1

6,75

4,88

3

0,38

Построим график

Основные ЛТХ в установившихся режимах полета (N?=0,9).

Расчет часового Q и километрового q расходов топлива, дальности L и продолжительности Т проводится следующим образом.

Вычисляется степень дросселирования двигателя

N=NД/NДвзл·Nн·Nv·Nt

где

NД=Nп/?? 193 143 171 362

Определяется удельный расход топлива

Ce=Ceo•Ceн•Cev•Cet•CeN

где CeN определяется по графику 12.

Ceн, Cev, Cet по графикам 9.- 11.

Вычисляется

Q=Nп•Ce/??

q=Nп•Ce/??•V

Расчетные значения приведем в виде таблицы 15.

Таблица 15

H=0 м

Nн=1

Nt=1,03

Ceн=1

Cet=1

1

Vкм/ч

50

100

150

200

2

Nп, кВт

165,486

125,589

153,636

328,178

3

??

0,853833

0,879222

0,896799

0,904611

4

Nv

1,0015

1,003125

1,00625

1,0135

5

N

0,59

0,44

0,53

1,1

6

CeN

1,19

1,34

1,25

0

7

Cev

1

0,999

0,995

0,99

8

Ce,кг/кВт•ч

0,51408

0,578301

0,5373

0

9

Q, кг/ч

99,63663

82,60514

92,04808

0

10

q,кг/км

1,99

0,83

0,62

0

Построим графики:

Часовой расход топлива в функции скорости полета В (Н=0 м).

Километровый расход топлива в функции скорости полета В (Н=0 м).

Из графиков определяем значения для

Qmin=82,6

qmin=0,62

Vэ=100

Vкрейс=150

Вычисляются Ттах и Lmax по формулам:

Tmax=0,85•mт/Qmin=1,97 ч.

Lmax=0,85•mт/qmin=263 км.

Заключение

Параметр

Размерность

Значение параметра, приведен.в 7

Полученное значение

Расхождение в процентах

Скорость максимальная

Скорость крейсерская

Скороподъемность max.

Статический потолок

Динамический потолок

Дальность полета

Километровый расход топлива

Список литературы

1. СТП КАИ 001-85 ?Отчет о научно-исследовательской работе. Общие требования и правила оформления? Казань, КАИ, 1985.

2. Трошин И.С. Динамика полета вертолета. Учебное пособие. М.: МАИ, 1990. - 192 с.

3. Есаулов С.Ю., Бахов О.П., Дмитриев И.С. Вертолет как объект управления. М., Машиностроение, 1977. 192 с.

4. Шайдаков В.И., Трошин И.С., Игнаткин Ю.М., Артамонов В.Л. Алгоритмы и программы расчетов в задачах динамики вертолетов: Учебное пособие. М.: МАИ, 1984. 53 с.

5. Теория несущего винта. Под ред. д-ра техн. наук А.К. Мартынова. М.: Машиностроение, 1973. 364 с.

6. Вильдгрубе Л.С. Аэродинамика вертолетов. Учебное пособие. М.: МАИ, 1978. 76 с.

7. Статистические данные зарубежных вертолетов, ЦАГИ, обзор № 678, 1988. 431 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Краткая характеристика несущего винта вертолета. Определение дальности и продолжительности полета. Подбор оптимальной конструкции лонжерона лопасти несущего винта легкого вертолета, с применением программы виртуального моделирования Solid Works.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 01.07.2012

  • Расчет летных характеристик самолета и его скороподъемности. Определение взлетных и посадочных параметров, вычисление дальности и продолжительности полета на заданной скорости. Расчет затрат топлива и дальности полета на участках набора высоты и снижения.

    курсовая работа [924,1 K], добавлен 19.12.2012

  • Анализ руководства по летной эксплуатации вертолетов с целью выявления ограничений, связанных с аэродинамикой. Характеристика летных ограничений, влияющих на безопасность полета, его особенности в турбулентной атмосфере. Модернизация авиационной техники.

    дипломная работа [4,8 M], добавлен 04.02.2016

  • Ознакомление с определением рациональной схемы конструкции вертолета и оптимального распределения материала по ее элементам. Расчет массы, летно-технических характеристик и шасси. Определение параметров амортизатора. Эскизная компоновка и центровка.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.10.2014

  • Тактико-технические характеристики самолета Ту-134А. Взлетная и посадочная поляры. Построение диаграммы потребных и располагаемых тяг. Расчет скороподъемности и максимальной скорости горизонтального полета. Дроссельные характеристики двигателей самолета.

    курсовая работа [662,8 K], добавлен 10.12.2013

  • Определение максимально допустимой массы для взлета и посадки вертолета Ми-8, созданного конструкторским бюро М.Л. Миля, предназначенного для перевозки пассажиров и грузов на местных воздушных линиях. Подготовка двигателей к запуску и совершение полета.

    реферат [255,9 K], добавлен 08.04.2011

  • История создания и конструкция вертолета Ми-28 - российского ударного вертолета, предназначенного для поражения бронированных целей и огневой поддержки сухопутных войск. Конструкция вертолета CSH-2 Rooivalk. Сравнительный анализ Ми-28 и CSH-2 (AH-2).

    курсовая работа [71,4 K], добавлен 05.04.2014

  • Расчет тяги несущего винта и крутящего момента лопасти вертолета. Построение трехмерной модели лонжерона. Применение метода конечных элементов для определения потенциальной энергии деформации и работы внешних сил. Решение задачи устойчивости вертолета.

    реферат [2,0 M], добавлен 23.09.2013

  • История создания самолета, его массо-геометрические и летно-технические характеристики. Аэродинамические характеристики профиля RAF-34. Определение оптимальных параметров движения. Балансировка и расчет аэродинамических параметров заданного вертолета.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.08.2015

  • Расчет работы компрессора, степени понижения и повышения давления в турбине и сопле, расхода топлива и воздуха. Анализ скоростной характеристики турбореактивного двигателя: зависимости тяги и удельного расхода топлива от числа полета на постоянной высоте.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 30.03.2014

  • Расчет видов лобового сопротивления самолета. Определение максимального коэффициента подъемной силы. Построение поляры самолета. Расчет маневренных характеристик. Определение возможности полета на заданной высоте. Расчет времени экстренного снижения.

    контрольная работа [391,7 K], добавлен 25.11.2016

  • Истрия создания легкого многоцелевого вертолета W-3 SOKOL в результате переговоров советских и польских специалистов. Выполнение первых испытательных полетов и сертификация. Краткое описание конструкции и летно-технические характеристики вертолета.

    реферат [3,9 M], добавлен 28.05.2014

  • Характеристики МиГ-35, история его создания и летные качества. Силовая установка РД-33МК "Морская Оса". Особенности расчета летно-технических характеристик самолета с ТРДД. Термогазодинамический расчет. Рекомендации по усовершенствованию работы двигателя.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 06.05.2014

  • Осуществление предварительной и предполетной подготовки членов летных экипажей. Приятие решения на вылет. Расчет количества топлива потребного на полет. Радио-план полета по маршруту до основного аэродрома. Технология выполнения полета по маршруту.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 21.09.2023

  • Особенности динамики полета - науки о законах движения летательных аппаратов под действием аэродинамических и гравитационных сил. Расчет трасполагаемых тяг, характеристик устойчивости и управляемости самолета. Определение аэродинамической хорды крыла.

    контрольная работа [79,2 K], добавлен 14.06.2010

  • Предварительная прокладка маршрута. Расчет безопасных высот, топлива и взлетной массы, навигационных элементов на участках маршрута. Порядок и принципы выполнения полета, предъявляемые к нему требования и процедуры. Особые случаи при совершении полета.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 26.10.2014

  • Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности судов методом Холтропа. Подбор главной энергетической установки – дизеля. Уточнение характеристик гребного винта при работе с выбранным двигателем и определение достижимой скорости хода.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 04.12.2009

  • Общий вид самолета Ту-154. Построение полетных поляр транспортного судна и кривых потребных и располагаемых тяг. Влияние изменения массы на летные характеристики. Определение вертикальной скорости набора высоты. Расчет границ, радиуса и времени виража.

    курсовая работа [443,2 K], добавлен 14.11.2013

  • Общая характеристика самолета АН-124 с двигателями Д-18Т. Построение полетных поляр, кривых потребных и располагаемых тяг. Определение посадочных характеристик в стандартных условиях. Расчет характеристик самолета при выполнении установившегося виража.

    курсовая работа [732,6 K], добавлен 10.02.2014

  • Линии пути, используемые в навигации. Системы отсчета высоты полета, учет ошибок барометрического высотомера, расчет высоты полета. Способы измерения высоты полета. Способы измерения курса. Зависимость между курсами. Навигационный треугольник скоростей.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.02.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.