2 Дальность полёта
После размещения топливных баков в крыле и фюзеляже самолёта необходимо определить дальность полёта самолёта. Она должна быть примерно одинаковой по сравнению с прототипом.
Дальность полёта
(км) определяется по формуле (2.1):
; (2.1)
где
– аэродинамическое качество на
крейсерском режиме полёта;
– суммарный расход топлива всех
двигателей самолёта,
;
– крейсерская скорость полёта на высоте
Н, км/ч;
– относительная масса топлива без
аэронавигационного запаса
,
определяется по формуле (2.2):
; (2.2)
Аэродинамическое качество рассчитывается для высоты Н по формуле (2.3):
; (2.3)
где
– коэффициент подъёмной силы самолёта
для высоты Н;
– коэффициент лобового сопротивления,
.
Здесь коэффициент
находится по формуле (2.4):
; (2.4)
где
– плотность воздуха на высоте Н=7000 м,
;
– площадь крыла,
;
– подъёмная сила самолёта, определяется
по формуле:
.
Отсюда находим коэффициент
,
выразив его из формулы (2.4), получим:
.
Теперь определим величину коэффициента
по формуле (2.3):
.
Определим относительную массу топлива без аэронавигационного запаса по формуле (2.2):
.
Определив все необходимые величины,
вычислим дальность полёта
по формуле (2.1):
.
3 Центровка самолёта
По статистике, с учётом известного
взлётного веса самолёта
,
определяем веса основных его агрегатов:
крыла, фюзеляжа, вертикального и
горизонтального оперения, шасси,
двигателей, экипажа, пассажиров,
гардеробов, кресел пассажиров и экипажа.
Вес оборудования в носовой части фюзеляжа
примем
равным 150 кг.
Вес экипажа определяется по формуле (3.1):
; (3.1)
где
– количество членов экипажа,
;
.
Вес бортпроводника:
Вес кресел экипажа определяется по формуле (3.2):
; (3.2)
где
– количество кресел экипажа,
;
.
Вес носовой стойки шасси определяется по формуле (3.3):
; (3.3)
где
– взлётный вес самолёта,
.
.
Вес пассажиров определяется по формуле (3.4):
(3.4)
.
Вес кресел пассажиров в салоне определяется по формуле (3.5):
(3.5)
где
– количество кресел пассажиров,
;
.
Вес кухни определяется по формуле (3.6):
(3.6)
где
– масса кухни с оборудованием на одного
пассажира,
;
– масса съёмного оборудования на одного
пассажира,
.
– масса продуктов питания на одного
пассажира,
.
Отсюда находим:
Вес фюзеляжа определяется по формуле (3.7):
; (3.7)
.
Вес топливных баков:
Вес крыла самолёта определяется по формуле (3.8):
; (3.8)
.
Вес основной стойки шасси:
.
Вес багажа определяется по формуле (3.9):
(3.9)
где
– максимальная масса багажа одного
пассажира,
;
– максимальное количество пассажиров,
.
Отсюда находим:
.
Вес 2-х силовых установок определяется по формуле (3.10):
; (3.10)
.
Вес вертикального оперения определяется по формуле (3.11):
; (3.11)
.
Вес горизонтального оперения определяется по формуле (3.12):
; (3.12)
.
После определения весов всех агрегатов нужно найти координату центра тяжести каждого из них на чертеже (Приложение Б). Для этого введём систему координат, у которой ось 0Х направлена от носа самолёта к его хвосту и лежит на земле, а ось 0Yнаправлена вертикально вверх.
То есть при такой системе координат самая передняя точка самолёта, находящаяся на носовом обтекателе, будет иметь координаты (0; Y). Введя систему координат, измерим координаты центров тяжести каждого агрегата, для которого была определена масса. Результаты нахождения весов агрегатов и координат центров тяжести каждого из них для наглядности занесём в таблицу 1.
Таблица 1 Веса основных агрегатов самолёта и их координаты
|
Наименование агрегата самолёта |
Вес агрегата, кг |
Координата Х, мм |
|
Оборудование в носовой части фюзеляжа |
150 |
1000 |
|
Экипаж |
300 |
2250 |
|
Кресла экипажа |
45 |
2250 |
|
Носовая стойка шасси |
150 |
2325 |
|
Пассажиры |
2160 |
9000 |
|
Бортпроводник |
70 |
4950 |
|
Топливный бак |
3026 |
7050 |
|
Кухня |
570 |
4275 |
|
Фюзеляж |
4080 |
10125 |
|
Крыло |
4080 |
6975 |
|
Основная стойка шасси |
250 |
8775 |
|
Багажное отделение |
480 |
15225 |
|
Силовые установки |
8160 |
4875 |
|
Вертикальное оперение |
204 |
16650 |
|
Горизонтальное оперение |
340 |
17450 |