- •Содержание
- •Введение
- •Задание на проектируемый вертолет
- •Обоснование выбранной схемы и компоновки вертолета
- •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
- •Характеристики вертолета-прототипа
- •3.1 Разработка общего вида вертолета
- •3.2 Выбор типа и расположения взлетно-посадочных устройств
- •3.3 Предварительный расчет массы и центровки
- •Диаграмма центровок Литература
Определение геометрических характеристик нв
Диаметр НВ проектируемого вертолета определяется по формуле:
D==== 14,5 м
Здесь - взлетный вес проектируемого вертолета; - нагрузка на ометаемую площадь, заданная по прототипу и определенная по формуле = /F (где F – ометаемая площадь для НВ вертолета-прототипа, а - взлетный вес вертолета-прототипа):
= == = 318 Н/
Для вычисления коэффициента заполнения НВ, необходимо вычислить коэффициент тяги , допустимая величина которого ограничивается срывными явлениями. Его находят с помощью Рис. 1, применив линейную интерполяцию. В рассматриваемом случае =0,16.
Окружную скорость () концов лопастей НВ рекомендуется принять равной 190 м/с.
Плотность воздуха в условиях стандартной атмосферы при Н=0 равняется 1, 225 кг/. Вычислим площадь, ометаемую НВ проектируемого вертолета:
F===166,37
Тогда коэффициент заполнения НВ равен:
0.05
Положим, что удлинение лопасти НВ (=R/) равно 18. Тогда число лопастей НВ можно задать по формуле:
= π= 3,142,83
Округляем до целого числа – НВ имеет 3 лопастей.
Определим хорду лопасти на характерном радиусе:
==0,4 м
Частота вращения НВ:
n==249 об/мин
угловая скорость НВ:
ω===26,062 рад/с
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 = 0,0927кгс/
Определим число Маха:
М==0,75
Вычислим коэффициент :
==0,01
По поляре НВ (рис. 2) определяем коэффициент: =0,00085
Для определения потребной мощности при висении на статическом потолке зададимся коэффициентом использования мощности (рис. 3): ξ= 0,855. Тогда:
= ==857,6 л.с или 631,2 кВт
Тогда потребная мощность одного двигателя:
==kвт
Графики с высотной характеристикой двигателя и расходами топлива построим путем пропорционального изменения значений мощности и расходов топлива (рис. 3). Коэффициент пропорциональности:
к=()/ ()=4729/21980=1,08
Определение потребной мощности на заданном режиме полета
Расчеты потребной мощности выполняются в двух приближениях. Рассматривается полет на высоте 1000 м (= 1,1113 кг/ = 0,1134 кгс/) с крейсерской скоростью, равной 190 км/ч 53(м/с)
Первое приближение
Задаем угол атаки фюзеляжа =0. По графику (рис. 4) определяем: =0,0003
=0,0079
Далее вычисляем:
V===0,28
= - =0,225
=- = - 0,01238
Второе приближение
С помощью сеток характеристик НВ определяем как функцию от и V:
=-7
Вычисляется =+∆α = -7 + 52, где ∆α учитывает угол заклинения вала НВ и скос потока от несущего винта
По графику снова определяем: =- 0,002 и = 0, 008
Вычисляем:
= - ==0,225
=- =-0,0125
С помощью сеток характеристик НВ определяем как функцию от и V:
= 0,014
Для определения потребной мощности при полете на крейсерской скорости зададимся коэффициентом использования мощности: ξ=0,855. Тогда:
= ==706л.с