Projektowanie samolotów 8372071896, 9788372071897

Citation preview

1. U K Ł A D E T A P Ó W W P R O C E S IE P R O J E K T O W A N I A SPIS WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ

o b c ią ż e n ie p o w ie r z c h n i C

—

z u ż y c i e p a liw a

£

— d łu g o tr w a ło ś ć lo tu

p

—

siła s s a n ia

u

-

K

_

w y s o k o ś ć lo tu w s p ó łc z y n n ik (w a r to ś ć

in d u k o w a n ia

s p o łe c z n a

je d n o ­

stk i c z a s u )

M Ma N P, ' P* P„ -

czas

cc

—

k ą t n a ta r c ia k ą t w y c h y l e n i a k la p

P P*“

k ą t w y c h y l e n i a ste ru p o z i o ­

lic z b a M a c h a

sp r a w n o ść (z b ie ż n o ś ć )

m oc

w y d łu ż e n i e

s iła n o ś n a

b ie ń s t w a )

( s k a la

lu d o lf in a p o z io ­

g ę s t o ś ć p o w ie tr z a

m ym p a r a m e tr m o c y lu b c ią g u

ca A

—

z a p a s sta te cz n o ści

A

-

k ąt s k o s u sk r z y d ła

-

Q

-

-

s iła c ię ż k o ś c i

R

-

z a się g lic z b a R e y n o ld s a

-

p o w ie r z c h n ia

-

s iła c ią g u

-

p rędkość

-

w s p ó ł c z y n n ik w p ły w u

dO a

pochod na

b

r o z p ię t o ś ć

c

c ię c iw a w s p ó ł c z y n n ik s i ł y n o ś n e j

Cz Cx Cm / h m n.

-

m ego k ą t o d c h y la n ia str u g

Ps

Re S T V W

t

m om en t

s iła o p o r u s iła n a u s te r z e n iu

Zwykle realizacja procesu projektowania odbywa się po kolei, w etapach. Przykład zalecanego układu takich etapów ułożonych w nieprzypadkowej kolejności i powiązań między nimi, przedstawiono na rys. 1.1. Zakres prac w każdym z etapów kształtuje się wtedy następująco:

n ośn ej c iś n i e n ie d y n a m ic z n e

Vd a

p r ę d k o ś ć k ą to w a

W etapie pierwszym przeprowadza się najpierw konfrontację wymagań z podobnymi dla istniejących samolotów, a następnie wskazane jest dokonanie wyboru samolotu mającego podobne przeznaczenie. W yjaśnia się antynomie, które trzeba usunąć.

podo­

Etap drugi rozpoczyna się od badania zużycia paliwa z uwzględnieniem zbudowanego planu lotu. Wynika on z przeznaczenia samolotu. Trzeba przy tym znać charakterystykę zespołu napędowego i wtedy można określić masę samolotu pustego, czyli masę jego struktury. Otrzymaną wartość masy (bez paliwa) porównuje się z danymi statystycznymi znanych samolotów i wyjaśnia powody różnic. Jeśli są niezgodności, to obliczenia powtarza się dla nowej wartości masy startowej. Iteracja trwa tak długo, aż nastąpi rozsąd­ ne zbliżenie. Oczywiście potrzebne są tu dane statystyczne mas istniejących samolotów; mogą być one uzupełnione zależnościami empirycznymi. O trzy­ mane wartości masy startowej i masy pustego samolotu, powierzchnia skrzy­ dła oraz współczynnik oporu samolotu, dają w przybliżeniu wymiary bryły aerodynamicznej. W etapie trzecim zadaje się parametry skrzydła. Ich wybór dokonywany być może na razie z danych statystycznych dla podobnych samolotów. Tu potrzebne są dane — zwykle w postaci wykresów wiążących współczynnik — oraz prędkość (V). S / Pozwala to określić wymiary skrzydła, potem jego obrys i grubość. Czynności te mają doprowadzić do ustalenia wyjściowej konfiguracji, zwanej nominalną (Aż). Wskazane jest prowadzenie obliczeń tak, aby konfiguracja określona była dla nie mniej niż trzech wysokości. Pojawia się wtedy możliwość wyboru powierzchni skrzydła ( S ) również na tle ciągu niezbędnego ( T - . ) według siły nośnej {cz), obciążenie powierzchni skrzydła

,

w s p ó ł c z y n n ik s i ł y o p o r u w s p ó ł c z y n n ik m o m e n t u w s p ó ł c z y n n ik p o w ie r z c h n i grubość

masa w s p ó ł c z y n n ik o b c i ą ż e n i a

S - powierzchnia skrzydła, K — współczynnik, K = / ( Ti,A,e) przy czym: k — wydłużenie skrzydła, e - tzw. współczynnik Oswalda. n . ™ f * w J ,edy WykreSy Z “ M ‘° p o d a n o na rys. 1.2. Widać, ze powierzchnia skrzydła nie musi być większa niż IS I

Ponieważ (iabl. 1.1) współczynnik siły oponi ( c j , masa H ) i w sp ó llz y i T ciąg niezbędny w warunkach przelotu [kG ] Tnie zbę dn y ( ^ 1) ( M o ,

H - wysokość lotu m 0 - m asa całkowita

Z ^ n ie z b ę d n y ( H ¡ ) ( r h g ^ )

m o1 > m02 > m o3 H1