ФГБОУ
ВПО
«Воронежский
государственный технический университет»
Кафедра
самолетостроения
Расчет дальности полета самолета методические указания
к
выполнению курсовой
и
дипломной работ по дисциплине
«Аэродинамика
и динамика полёта»
для
студентов специальности 160100.65 «Самолето-
и вертолетостроение»
очной и очно-заочной форм обучения
Воронеж 2012
Составитель
канд. техн. наук В.А. Сатин
УДК 629.7.015
Методические
указания
к
выполнению курсовой и дипломной работ
по дисциплине «Аэромеханика самолета»
для студентов специальности 160100.65
«Самолето- и вертолетостроение» очной
и очно-заочной форм обучения/ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный технический
университет»; сост. В.А. Сатин. Воронеж,
2012. 22 с.
Методические
указания содержат описания расчетов
дальности полета самолетов с ТРД и ТВД,
приводится методика расчета дальности
полета с учетом отказа двигателя и
влиянием ветра, а также указаны особенности
расчетов дальности полета сверхзвуковых
самолетов.
Предназначены для
студентов 2-5 курсов.
Ил. 6.
Рецензент:
канд. техн. наук, доцент А.П. Будник
Ответственный
за выпуск зав. кафедрой самолетостроения
д-р техн. наук, проф. В.И. Корольков.
Издается
по решению редакционно-издательского
совета Воронежского государственного
технического университета.
© ФГБОУ
ВПО «Воронежский государственный
технический университет», 2012
ВВЕДЕНИЕ
Дальность полета
самолета приближенно можно представить
как сумму дальности полета на участке
разгона и подъема самолета (Lп),
на крейсерском участке полета (Lк)
и на участке снижения (Lсн)
.
(1)
Ниже будут
рассмотрены методы расчета дальности
полета на каждом из участков, при этом
вопросы устойчивости и управляемости
при движении самолета рассматриваться
не будут. Для расчетов необходимо иметь
аэродинамические характеристики
самолетов и характеристики двигателей,
а также барограмму подъёма самолета.
1. Дальность полета самолета на участке набора высоты
Расстояние по
горизонтали, которое проходит самолет
при наборе высоты определяется
зависимостью
,
(2)
где t
– время набора заданной высоты; Vнаб
– скорость набора высоты; θ – угол
наклона траектории.
Будем рассматривать
установившийся подъём – равномерное
и прямолинейное движение самолета вверх
по наклонной траектории. В этом случае
имеем
.
(3)
Скорость набора
высоты определяется выражением
.
(4)
где G
— вес самолета;
—
коэффициент подъёмной силы самолета
при наборе высоты;
—
плотность воздуха.
Расчета дальности
полета при наборе высоты проводится в
следующей последовательности:
-
Задается угол
наклона траектории θ. -
Определяется
скорость набора высоты по формуле (4). -
Определив по
барограмме подъёма время достижения
заданной высоты крейсерского полета
t,
по выражению (3) определяется дальность
полета на участке набора высоты.
Если угол наклона
траектории не задан, то его можно найти
по формуле
,
где (Рр
– Рп)
разность между располагаемой и потребной
тягами, которая определяется по диаграмме
тяг.
Более точно угол
наклона определится зависимостью
,
где К – качество
самолета;
—
тяговооруженность, определяемая как
,
здесь
—
суммарная тяга двигателей.
Для самолетов с
ТВД угол наклона траектории можно
определить как
,
где (Nр
— Nп)
разность между располагаемой мощностью
двигателей и потребной мощностью,
определяется по диаграмме мощностей.
Если набор высоты
проходит в установившемся режиме (Vнаб
= const),
но по криволинейной траектории, то
дальность определяется зависимостью
.
(5)
В этом случае
необходимо знать, как изменяется угол
наклона траектории в зависимости от
времени полета. Если известно аналитическое
выражение для закона изменения θ, то
после подстановки его в интеграл (5)
определяется дальность полета. Интеграл
(5) можно решать графически.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
С башни высотой h = 25 м бросили камень со скоростью v0
= 15 м/с под углом α = 300 к горизонту. Определите: время полета камня; дальность
полета камня в горизонтальном направлении; скорость полета камня в момент
падения на землю; угол β,
который составит траектория движения камня с горизонтом в точке его падения на
землю. Сопротивление воздуха не учитывать.
Решение.
Сделав чертеж,
выберем систему координат так, чтобы ее начало совпадало с точкой бросания, а
оси были направлены следующим образом: OX – вдоль
поверхности
земли; OY – по нормали в ней в сторону
начального смещения камня. Сложное движения камня по параболе в данном случае
можно представить как результат сложения двух прямолинейных движений:
прямолинейного движения вдоль оси OX и движения тела,
брошенного вертикально вниз, вдоль оси OY.
Составим систему уравнения скорости и
перемещения для их проекций по каждому направлению:
vx = v0 cos α, x = v0 cos α•t;
vy = v0 sin α – gt, y = v0 sin α•t – gt.
В момент времени t, когда камень упадет на землю, его координаты x = s, y = —h. Тогда для определения t получаем уравнение
—h = v0 sin α•t – (gt•t)/2.
Откуда находим время
.
Дальность полета камня s определим из уравнения
.
Скорость камня в момент падения на
землю можно выразить формулой
,
где
.
Подставим вместо vx и vy их выражения, получим скорость полета камня в момент падения на землю
.
Ответ: t = 3,2 c, s = 41 м, v = 27 м/с.
Источник: Физика. Полный курс подготовки к ЦТ. Под общей редакцией проф. В.А. Яковенко.
Как найти дальность и высоту полета тела брошенного горизонтально?
Время полета, дальность полета тела брошенного горизонтально y=h0−gtpol22=0→h0=gtpol22→tpol=√2h0g(10). Дальность полета (s) — это расстояние, которое тело преодолело по горизонтали (по оси X). Его найдем, подставив время полета в первое уравнение системы (8):
Как можно определить высоту подъема пули?
Максимальная высота подъёма тела, брошенного под углом к горизонту, вычисляется по формуле h=(v⋅sinα)22g h = ( v ⋅ s i n α ) 2 2 g где v (м/c) – начальная скорость тела, α – угол, под которым тело брошено к горизонту, g – ускорение свободного падения (считать, что g=10 м/ 2).
Как найти путь тела брошенного горизонтально?
v=√v2x+v2y=√v20+g2t2(6). Уравнение для перемещения тела, брошенного горизонтально, запишем как: ¯s(t)=¯s0+¯v0t+¯gt22(7), где ¯s0 — смещение тела в начальный момент времени.
Как рассматривают движение тел брошенных горизонтально или под углом к горизонту?
Движение тела, брошенного горизонтально или под углом к горизонту. Это движение в плоскости, поэтому для описания движения необходимо 2 координаты. Считаем, что движение происходит вблизи поверхности Земли, поэтому ускорение тела – ускорение свободного падения (a = g).
Как определить есть ли начальная скорость?
Если известны пройденное расстояние, время и ускорение, для определения начальной скорости можно использовать следующее соотношение:
- Vi = (d / t) — [(a * t) / 2]
- В эту формулу входят следующие величины: Vi — начальная скорость d — пройденное расстояние a — ускорение t — время
Как зависит дальность полета тела от высоты h?
Ответ: при увеличении высоты увеличивается дальность полета.
Как найти высоту в кинематике?
В данном случае можем воспользоватся формулой H = (g*t^2) / 2. Где H — искомая высота g-ускорение свободного падения равное 9.8 м/c^2 t-время падения.
Что такое максимальная высота?
Максимальная высота полета баллистической ракеты — Максимальная высота означает расстояние, измеряемое по нормали к земному эллипсоиду от его поверхности до высшей точки траектории полета ракеты…
Как найти путь при движении по окружности?
Δl = R Δφ.
Что такое уравнение траектории?
Так как ускорение свободного падения g и начальная скорость тела u0 — постоянные величины, то координата y пропорциональна квадрату x, т. е. траектория движения представляет собой параболу, вершина которой находится в начальной точке движения.
Как направлен вектор мгновенной скорости по отношению к траектории движения?
Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории движения (рис. 1.3).
Как найти начальную скорость тела?
Если известны пройденное расстояние, время и ускорение, для определения начальной скорости можно использовать следующее соотношение:
- Vi = (d / t) — [(a * t) / 2]
- В эту формулу входят следующие величины: Vi — начальная скорость d — пройденное расстояние a — ускорение t — время
Как найти Как найти скорость?
Чтобы найти скорость, нужно расстояние разделить на время движения. Если расстояние дано в километрах, а время движения в часах, скорость измеряется в километрах в час (км/ч).
Как зависит дальность полета от начальной скорости?
Ответ: дальность полета тела, брошенного в горизонтальном направлении прямо пропорциональна начальной скорости движения.
Почему траектория движения тела брошенного горизонтально искривляется?
1. Почему траектория движения тела, брошенного горизонтально, искривляется? Скорость тела, брошенного горизонтально, по оси x не изменяется, а по оси y увеличивается за счёт действия на тело силы g (ускорение свободного падения).
Как найти высоту в физике все формулы?
В данном случае можем воспользоватся формулой H = (g*t^2) / 2. Где H — искомая высота g-ускорение свободного падения равное 9.8 м/c^2 t-время падения. Тогда скорость сможем рассчитать по формуле V=g*t.
Как найти высоту с помощью давления?
При расчете давления по формуле p = gρh надо плотность ρ выражать в килограммах на кубический метр (кг/м3), а высоту столба жидкости h — в метрах (м), g = 9,8 Н/кг, тогда давление будет выражено в паскалях (Па).
|
Как определить с Земли, на каком расстоянии (высоте) летит самолёт?Igor75 6 лет назад
Вот просто, стоя на Земле. Обычному человеку. Есть ли какой прибор? Если есть, то какая гарантия того, что этот прибор покажет истинное расстояние?
Росомаха 6 лет назад Проще простого и проще нету. Прибор называется ПК (персональный компьютер) и интернет. Способ применения: Видите пролетающий в небе самолет. Включаете компьютер, выходите на сайт этот или любой другой тому подобный, выбираете свой город, смотрите приблизительное расположение летящего самолета, щелкаете по нему и видите курс, скорость, фото самолета, куда и откуда летит и на какой высоте. система выбрала этот ответ лучшим
в избранное
ссылка
отблагодарить Igor75 Какая гарантия что данные там истинные?
Росомаха А вы лазерный дальномер возьмите и проверьте.
alexm12 6 лет назад Можно по угловому размеру самолета (если известен его размер). Можно с помощью лазерного дальномера. Можно методом триангуляции, с помощью двух наблюдателей, часов (для синхронизации) и двух теодолитов. Можно с помощью артиллерийского оптического дальномера. Да много приспособлений всяких есть. Но все они подходят для самолета летящего над головой.
в избранное
ссылка
отблагодарить Росомаха Блин, если двумя теодолитами замерять точку, летящую в небе, то расстояние между теодолитами надо тоже хотя бы километр-два. А тут уже и радиосвязь не помешает (сотовый вполне подойдет)
Знаете ответ? |
