- •Выполнил: студент гр. 1503 Трошкин Тимур
- •Содержание
- •Задание на проектируемый вертолет
- •Определение геометрических характеристик нв
- •Определение потребной мощности двигателя при висении на статическом потолке
- •Определение потребной мощности на заданном режиме полета
- •Определение мощности двигателя
- •Определение расхода топлива на заданном режиме полета
- •Разработка общего вида вертолета
- •Характеристики вертолета-прототипа
- •3.2 Выбор типа и расположения взлетно-посадочных устройств
- •3.3 Предварительный расчет массы и центровки
- •Диаграмма центровок Литература
Определение потребной мощности двигателя при висении на статическом потолке
Потребная мощность двигателя определяется из условия ее достаточности для обеспечения заданного статического потолка и проверяется ее достаточность для обеспечения заданных значений максимальной и крейсерской скорости на малых высотах полета.
Для проектируемого вертолета величина статического потолка равна 1000 м. При стандартных условиях атмосферы имеем на данной высоте следующие параметры:
Плотность воздуха = 1,1117кг / ;
Скорость звука а= 336,4 м/c;
Определим число Маха:
М=
=
=0,653
Вычислим коэффициент
:
=
=
=0,017
По поляре НВ (рис.
2) определяем коэффициент:
=0,00107
Для определения потребной мощности при висении на статическом потолке зададимся коэффициентом использования мощности: ξ= 0,86.
Тогда:
=
=
=11005,02
л.с
или при условии
что 1кВТ = 1.3596 л.с. , то
8094,43 кВт
Тогда потребная мощность одного двигателя:
=
=
4047,21кВт
Графики с высотной характеристикой двигателя и расходами топлива построим путем пропорционального изменения значений мощности и расходов топлива (рис. 3). Коэффициент пропорциональности:
к=
(
)/
(
)=8892,975/2
1980=1,08
Определение потребной мощности на заданном режиме полета
Расчеты потребной
мощности выполняются в двух приближениях.
Рассматривается полет на высоте 1000 м
(
=
1,1117 кг/
= 0,1134 кг
с/
)
с крейсерской скоростью, равной 250 км/ч
= 69,4(м/с)
Первое приближение
Задаем угол атаки
фюзеляжа
=0
.
По графику (рис. 4) определяем:
=0,0005
=0,0079
Далее вычисляем:
V=
=
=0,316
=
–
=
=0,176
=-
=
=-
0,008
Второе приближение
С помощью сеток
характеристик НВ определяем
как функцию от
и V:
=-7
По графику снова
определяем:
=-
0,005 и
=
0, 0084
Вычисляем:
=
-
=
=0,183
=-
=
=-0,009
С помощью сеток
характеристик НВ определяем
как функцию от
и V:
= 0,0082
Для определения потребной мощности при полете на крейсерской скорости зададимся коэффициентом использования мощности: ξ=0,861. Тогда:
=
=
=9255,8
л.с
или при условии что 1кВТ = 1.3596 л.с. , то 6807,73 кВт
Тогда потребная мощность одного двигателя:
=
=
3403,86кВт
Определение мощности двигателя
Мощность двигателей должна быть такой, чтобы на всех расчетных режимах вертолет мог совершать полеты с заданными значениями ЛТХ. Кроме того, чтобы двигатели не работали на пределе своих возможностей (при этом быстро вырабатывается их ресурс), на вертолетах устанавливают двигатели с запасом по мощности. В данной работе рассматривается только режим висения на статическом потолке и режим полета на крейсерской скорости на заданной высоте. Из результатов расчетов следует, что минимальная суммарная мощность двигателей должна составлять не менее 9255,8 л.с. тогда мощность одного двигателя:
= =4627,9 л.с (3403,86 кВт)
Определение расхода топлива на заданном режиме полета
Используя Рис.5 данной работы, определим с помощью интерполяции часовой расход топлива двигателя:
(
)=
1100 кг/ч
Определим часовой расход топлива вертолета:
Q=
=
390
=2200кг/ч
Тогда километровый расход будет равен:
q=Q/V= 2200/250=8,8 кг/км
в предварительном
расчете взлетной массы вертолета был
учтен гарантийный запас топлива (на 30
мин полета) в виде добавления 10% к массе
топлива. Остается лишь учесть расход
топлива на переходных режимах полета,
для чего в следующей формуле используем
коэффициент 1,15. Тогда потребный запас
топлива равен:
=1,15
q
=
6072кг
