Файл: Конструкция летательных аппаратов учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 175

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

качества (появляется волновое сопротивление), при дальнейшем увеличении скорости ее рост компенсирует уменьшение качест­ ва и параметр дальности сохраняется практически неизменным.

На параметр дальности влияет также су\ун- Имеются

также

оптимальные высоты полета и удельная нагрузка на

крыло.

При них параметр дальности также имеет максимальную ве­ личину. Отклонение от оптимальных величин высот и скорости приводит к уменьшению параметра дальности за счет уменьше­ ния качества. Величина качества при заданных удельной нагруз­

ке на крыло, высоте и скорости полета

зависит от

сХа

и А.

Эти аэродинамические характеристики

определяются

относи­

тельными геометрическими параметрами частей планера.

 

Зависимость относительного веса топлива, расходуемого на

снижении, от параметров самолета и двигателя аналогична

£тиаб:

я.

 

 

 

 

£тсн = 0 - Iт наб - £ т г п ) f —

уд VH dH 3.

 

 

J

п

V r

 

 

Я„.

 

 

 

 

Отсюда видно, что Е1СН тем меньше, чем меньше произведе­ ние (.V-VHmc*lVH) и чем больше величина {nXmVm).

392. С помощью полученных формул можно проанализиро­ вать зависимость относительного веса топлива по этапам по­ лета от параметров крылатого летательного аппарата с двига­ тельной установкой любого типа. Для этого необходимо удель­ ный расход привести к тяговому удельному расходу:

Для ВМГ

п _75 NeVHт]в _

VH - V

 

VH

75 N.е VH '1 в .

75 ^ u

V-v h 1

О

VG

— *Ne

 

 

 

суяН

 

 

N.

 

Из этих соотношений получается

 

 

сулNe V

(17.7)

Сул

75 у]в

 

Для ТВД

75 N eт]в

Pvh = Р +

I/

422


 

 

 

 

 

 

P V

 

 

fl V H

VH

p V + 75Ne7]B

K ^ + N e 7Ьг\в —

 

 

GV

 

 

 

a

 

 

75rlB

G V

 

 

 

 

— V-Me,

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суд N e 3

 

N e + PV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75t)b

 

 

Из этих соотношений следует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P V

 

V

 

СУД V H

От

----

 

 

 

75 ц,

СУ Д N e 3

(17.8)

 

 

75NerlB

75 Tj„

VH

 

 

 

Р

+

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

393.

Уравнения стоимости получаются следующим

образом.

Стоимость

каждой части

летательного

аппарата

может

быть

вычислена как произведение стоимости единицы веса части с1 на ее вес, а стоимость летательного аппарата в целом — как

произведение

стоимости

единицы

веса пустого

самолета С,,1

на вес пустого самолета G„.

 

G„(l — ST—

Ебз — SBK£гР).

Тогда, с учетом того, что

G„ =

на основании (17.2) получаем

 

 

 

 

Сп (1 £т

£бз

£ЭК

^гр) — С'пл £пл +• Gl„y ^впу Т" с\у £ду

+

(*тс — 1) £т +

С'ож ’сож

С1с

+ Ссу %су ■+■С1с ^ 9С+ Со6 'Об +

Зависимости стоимостей единицы веса основных частей и лета­ тельного аппарата в целом от тактико-технических свойств и других параметров находятся на основании статистики. Эти за­ висимости имеются в специальной литературе.

Так как уравнение стоимости обычно используется для оцен­ ки стоимости летательного аппарата, широкое применение на­ ходят зависимости абсолютных стоимостей частей от тактико­ технических свойств и других параметров летательного аппа­ рата. Эти зависимости получаются также статистическим пу­ тем. При этом летательный аппарат разбивается на три части:

конструкция с системами;

двигатель;

специальное электронное оборудование.

423


В этом случае стоимость летательного аппарата складыва­ ется из стоимостей планера с системами Сплс, двигателя Сдв и специального оборудования Ссо:

О) = Спл с ■+ Сдв + Сс 0.

Стоимость каждой из указанных частей может быть представ­ лена как сумма затрат на опытно-конструкторские разработки (ОКР) и производство:

с= с окр + с пр.

394.Для конкретизации уравнения объемов вводится поня

тие удельного веса основных

частей

и летательного

аппарата

в целом, равного отношению

веса

каждой части к

полному

объему, занимаемому этой частью, с учетом эксплуатационно­

монтажных, технологических и других запасов —

и веса

летательного

аппарата к

объему

планера

упл.

С учетом

этого получается

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^8Пу

,

£ду

^тс

,

£

£

£

 

£

^об

"СОЖ

"СС

"су

 

"ЭС

+

ч ---------

н —

+

Г —

н—

н ---------

Твпу

 

Тду

Ттс

 

Тсож

Тсс

Тсу

 

Тэс

Тоб

££

"ВООр ^ "ЭК

+

Твоор Тэк

Величины удельных весов основных частей и летательного аппа­ рата в целом определяются на основании статистики, эскиз­ ных проработок и макетирования. Аналогичные зависимости могут быть получены для летательного аппарата любого типа.

§ 17.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ, СТОИМОСТИ И ОБЪЕМОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

395. Уравнения существования, стоимости и объемов лета­ тельного аппарата используются при:

анализе взаимозависимости тактико-технических свойств;

проектировании;

выборе направлений модификаций;

оценке технической эффективности частей летательного

аппарата и аппарата в целом, как машины, транспортирую­ щей боевой груз.

396. Взаимозависимость свойств летательного аппарата ис­ следуется с целью оценки степени влияния одних свойств на другие и определения возможных областей их изменения при заданных конструктивных параметрах и параметрах техниче­ ского уровня.

Для этого уравнение существования разрешается либо отно­ сительно одного из свойств, либо используется для определения изменения свойств при изменении относительного веса соот­

424


ветствующих частей летательного аппарата. В качестве примера рассматривается взаимозависимость скорости, дальности и высоты полета летательного аппарата с различными двига­ тельными установками. Поскольку наибольшей высотой полета летательного аппарата является высота потолка, в уравнение его существования подставляется относительный вес двигатель­ ной установки, определяемый из условия обеспечения потолка (17.4). В качестве скоростной характеристики принимается ско­ рость полета на потолке. Эта скорость для самолетов с ВМГ составляет некоторую долю от наивыгоднейшей, для самолетов с ТВД и дозвуковых самолетов с ТРД равна наивыгоднейшей, определенной с учетом волновых сопротивлений, а для сверх­ звуковых самолетов она равна скорости, где тяга двигателя максимальная.

397. Уравнение существования при использовании удель­ ных характеристик двигателей по отношению к тяге может быть записано в следующем виде:

1

_ с

,

t ц_

k " *

v «n

[

ь

Суж{]/Н'

ю

т

g

 

-

=эов +

6. +

А п Дпот £ пот

+

«тс

З

б

fenoi Кпот +

5Т н.6 +

5Т сн,

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ду Тон пот

\

3 . 6

1 / пот k n0T

 

 

 

 

 

 

^

1 1

Д пот K o J

^тс с ул (VH)nor

 

Здесь kn — коэффициент уменьшения тяги с высотой на

11 км,

а =

1

^эов

 

наб

^тсн*

 

Удельный вес

^онпот

и удельный

расход

Суд(ня)пот

для ВМГ и ТВД определяются по формулам

пп. 387, 392.

На фиг. 17.8 и 17.9 показана зависимость дальности полета

от потолка для случаев я =0,2

и я =0,6. Как видно из этих гра­

фиков, дальность полета са­

 

 

 

 

молета с ВМГ резко пада­

 

 

 

 

ет с увеличением потолка.

 

 

 

 

Это

объясняется

ростом

 

 

 

 

удельного

веса

двигателя,

 

 

 

 

приводящим к

увеличению

 

 

 

 

$дУ и,

следовательно, к

 

 

 

 

уменьшению £те.

Помимо

 

 

 

 

•этого,

с

ростом

 

скорости

 

 

 

 

полета, при увеличении вы­

 

 

 

 

соты потолка, увеличивает­

 

 

 

 

ся и удельный расход.

 

 

 

 

Дальность полета с ТРД,

 

 

 

 

ТРДФ

и

ПВРД

сначала

0

5

Ю

15 2 0 км

несколько

увеличивается с

 

 

Фиг.

17.8

ростом высоты потолка, за­

 

 

 

 

 

 

тем резко уменьшается. Увеличение объясняется увеличением параметра дальности за счет роста скорости полета; последую­

425


щее уменьшение дальности объясняется уменьшением пара­ метра дальности из-за резкого падения качества и уменьшени­

ем ;тс

из-за роста ;ду.

На

основании таких графиков можно судить об областях

рационального применения двигательных установок различного

типа.

Из рассмотренных зависимостей летных свойств крылатых

летательных аппаратов следует, что

скорость и высота не на-

L 1U~3 км

 

 

 

вмг

 

~ Г Г~

ТРД

 

о~ ¥ !

 

 

 

ПВРД

 

 

!

I

 

 

X

1

 

 

ТРДЩ\

 

 

!

\

'«-I— !—LLJ— N

| \

О 5 Ю /5

1

25 Н

20

хм

 

 

ппет’км

Фиг.

17.9

 

 

ходятся в противоречии, так как увеличение высоты требует увеличения скорости полета. Однако, начиная с некоторой вы­ соты, зависящей от типа двигательной установки, эти свойства находятся в резком противоречии с дальностью полета. Эти особенности крылатых летательных аппаратов ограничивают области применения их для решения стратегических задач, тре­ бующих большой дальности при высокой скорости полета. Они заставляют обращаться к летательным аппаратам других типов с иными принципами летания, не имеющих указанных недо­

статков.

У летательных аппаратов всех типов группа летных свойств находится в противоречии с группой других свойств: грузоподъ­ емностью, точностью попадания в заданный пункт, надежностью и долговечностью конструкции и др., так как доли веса, опре­ деляющие эти свойства, уменьшают сумму (£ду-}- $тс).

398. Другим примером применения уравнения существова ния для анализа взаимозависимости свойств крылатых лета­ тельных аппаратов может служить взаимосвязь живучести и максимальной скорости полета. Живучесть увеличивается за счет ряда технических мероприятий, приводящих к увеличению относительного веса конструкции А?кж. Предполагается, что известна зависимость критерия живучести, например, против

426