Проектирование самолёта

Проектирование самолёта

Задана зависимость давления воздуха от высоты: p=p0*EXP[(-M/(RT))*g*(h-h0)]. Температура воздуха принята постоянной и равной 300С. Молярная масса воздуха составляет 29 г/моль.

Самолет массой 50 тонн должен в крейсерском режиме лететь на высоте 10 км со скоростью 850 км/ч. Определите потребную площадь крыла для данного режима полета, если Су крыла на крейсерском режиме равен 0,3. Подъемная сила крыла определяется как Y=S*Cy*((rho*v^2)/2).

Определите потребное значение Су_пос крыла с выпущенной механизацией на больших углах атаки, если посадочная скорость равна 300 км/ч, а высота равна нулю.

Определите посадочную скорость при рассчитанном значении Су_пос для посадочной массы 30 тонн.

Решение v2

Самолёт летит горизонтально за счет равенства его веса и подъемной силы крыла. Исходя из уравнения подъемной силы

Y= S∙Cy∙         (1)[pic 1]

При заданной массе самолёта подъемная сила определяется параметрами крыла (S и Cy) и полёта ( и v).[pic 2]

Самолёт проектируется для полета при крейсерских условиях:

v = 850  = 850 ∙  = 236 [pic 3][pic 4][pic 5]

h = 1000 м

p= po ∙ exp ((-) ∙ g ∙ (h-ho) = 1000 ∙ exp ((-) ∙ 9,81 ∙ (10000-0) = 31960 Па[pic 6][pic 7]

Используем уравнение Менделеева-Клайперона:

P∙V =  ∙ R ∙ T[pic 8]

Откуда:

 = p ∙  = 31960 ∙  = 0,37 [pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

Отсюда площадь крыла равна:

S =  = 94,7 м2[pic 13]

Определим параметры при посадке:

v = 300  = 83 [pic 14][pic 15]

 = p ∙  = 1,16 [pic 16][pic 17][pic 18]

Из уравнения 1 выразим нужное значение Cy :

Cy пос = =  = 1,28[pic 19]

Выразив скорость и подставив полученное значение Cy пос и минимальную массу (из условия) получим посадочную скорость лёгкого самолёта:

v =  = 64,5  = 232 [pic 20][pic 21][pic 22]