Файл: Дракин, И. И. Основы проектирования беспилотных летательных аппаратов с учетом экономической эффективности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 2
Для определения удельного веса крыльев малого удлинения можно воспользоваться весовой формулой крыла
gK p=^ |
= |
4,5• |
10-'ПрР'ОЪ |
— + |
20(G0+ 1 00)“ |
, |
(3. 57) |
S K |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
c |
|
|
|
где np — расчетная перегрузка с учетом расчетного веса Gp, т. е.
Как для маломаневренного БЛА«А°р |
(3. 58) |
|||
|
п |
|
Go |
|
|
|
|
принимаем яр = 5, |
относительт |
ную толщину крыла |
принимаем с= 0,03. В соответствии с мате |
|||
|
р |
|
|
|
риалами, приведенными в разд. 1 гл. I, принимаем
ал в ~ аб — 0,1-
Втабл. 3. 1 приведено определение оптимальной удельной на грузки на крыло для случая весового критерия (стартового веса).
Вначале задавалось значение р = 500 кгс/м2, в табл. 3. 1 зна
чения Су , zr, К, S K, ак и Ьк соответствуют р = 500 кгс/м2. Затем
двумя последующими приближениями уточнены эти значения и найдено по формуле (3. 46)
^ т = 3 3 5 кгс/м2.
При последовательных приближениях следует варьировать ука занные величины.
Для определения оптимальной удельной нагрузки на крыло Аліт по экономическому критерию принимаем в данном случае
(БЛА с Ж РД) удельные стоимости всех конструктивных элемен тов одинаковыми, т. е. qKP= q a = q m =-qK. Также принимаем оди наковыми показатели степени в формуле (3. 2) для конструктив ных элементов
Значения |
qK/qT |
Ѵкр = ѵв= ѵ <о= 0,7. |
|
|
|||
|
по литературе довольно разнообразны, например, |
||||||
по работе [117], в случае |
БЛА |
с Ж РД (<7к/<7т) ~750, по другим |
|||||
источникам меньше; принимаем |
qKfq |
т«600, а ѵт=1. |
и (3. 5) |
||||
Для определения величин г и и по формулам (3. 4) |
|||||||
значения входящих в эти формулы величин: |
= р н. п, рш =Цб и |
||||||
их производные, а также производную <3pT/5G0. Для |
опорной |
||||||
удельной нагрузки на крыло р = 500 кгс/м2 |
согласно |
формуле |
|||||
(3. 57) |
= 20',5. Поэтому Жк = 0,565 и |
|
129 |
||||
5 3125gI(p |
кр |
^кр5к |
=0,0232. |
|
|||
|
|
|
Р |
|
|
|
|
Формулы и замечаний
|
& = |
0,08 + |
0,23M , |
M r,cp = |
|
2,03 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
Хоп |
см. разд. |
3 |
|
|
|
||||
|
|
|
<Г |
» |
|
принимавіМ |
|
|
|
|||||
|
|
|
°УоКРн ’ |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
са |
|
|
|
в радианах |
|
|
|
||||
|
|
|
с а |
|
|
в радианах |
|
|
|
|||||
|
|
|
uу |
|
нос ’ |
|
|
|
|
|||||
Хф = |
- |
/ФР |
|
, |
|
р = 500 кгс/м2 — задаемся, |
||||||||
с т р р Ф |
|
|
||||||||||||
Рф = |
- |
_Go |
|
= |
5380 кгс/М2, с * ф^ с “ , |
|||||||||
я |
___ |
|
||||||||||||
Р р — |
dP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
при |
h = |
const, |
1/ = |
const, |
|
|||||||||
Хт = ' У кр |
|
p x a q |
||||||||||||
О — ft-)Cp = 1 — Рт + |
1 |
^ |
2 ’ ^ |
= 0 ,4 9 6 |
||||||||||
|
Сф ~ |
1, D/( 1+ |
|
Хнос) > ^нос ^ |
3>4 |
|
||||||||
|
|
= |
О |
~Ь Хф + |
Хоп + |
Хт) С*у |
кр |
Хт) |
||||||
^г = (1 —р |
Н(-1т),ср |
k |
(1 + |
5 0П) (1 + |
Хоп — |
Хф — |
||||||||
£ф) |
|
С1 1(1 + |
Хф + |
Хоп + |
|
Хт)3 |
Хт) |
|||||||
|
|
+ |
|
|
|
|
|
О |
+ |
Хф + |
|
Хоп + |
||
|
|
Рф (c i f |
|
|
|
|
|
1 + |
|
Хоп |
|
|||
|
|
|
|
0,0124, |
|
|
600 м/с |
|||||||
Я = ~ 7 Г Ч Ѵ1Г |
|
е = |
|
Ѵср = |
|
|||||||||
|
|
& = - GnX0Лк |
1+ ■ |
- i ] 2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
pdP |
|
|
|
|
|||||
|
|
sK= ^ |
- [ / m |
|
|
|||||||||
бср^ср |
|
|
|
|
Q. -=K |
1 |
|
2,77, |
|
v = 1,169-10-4 |
||||
|
__/ G 'S |
); __ |
|
|||||||||||
Re = |
|
wcp |
|
\ |
P k |
к |
) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Re,кр |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
-^т === |
2ReKp/Re |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
cX |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3. 1 |
Номер форму |
Вели |
лы или литера |
|
турного источ |
чина |
ника |
|
(1.47) 0,546
—0,03
—0,05
[33] |
1,54 |
(3.41) |
3,015 |
(3.35) 0,182
(3.36) 0,0299
(3.47) 0,586
[33] 0,341 (3.37) 1,915
(3.40') 0,244
2230
(3.21) 12,15
(3.20) 0,565
1.42X
X107 [21] 1,5-106
0,106
[33]0,0053
130
Продолжение табл. 3. 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер форму |
Вели |
|
|
|
|
|
|
|
|
Формулы и замечания |
|
|
|
лы или литера |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
турного источ |
чина |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с = 0,03, + |
= |
1,07, |
|
три = 0,77 |
ника |
0,004371 , 0 2 |
|||||||
сХр = |
|
|
|
|
— |
|
[33] |
|||||||||||||||
|
|
|
2с/УісгІМ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
схп/\к |
(с)2, |
|
3 /- |
|
= 0 ,3 1 1 , |
|
г) = |
|
Хк У М |
|
— 1 = 1,765 |
— |
0,00529 |
|||||||||
|
V |
+ |
с |
|
5 , |
2 |
||||||||||||||||
|
|
схр |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Сх К |
= |
|
|
|
|
1 |
|
сх |
в = |
|
1,02ХК(с)2 = |
|
0,00092 |
— |
|||||||
|
|
|
|
|
|
схв, |
|
|
|
Од = |
6800, |
|
п — 5 |
(3.57) |
20,5 |
|||||||
|
|
.g-np = |
0 , 6 1 9 + 6 , 6 2 , |
|
||||||||||||||||||
|
|
а„ = |
aSw ( — |
— ------------- V |
а = |
|
0,619 |
(3.26) |
0,0782 |
|||||||||||||
|
|
|
|
= |
|
|
|
V |
2 |
|
у |
1 |
+ |
Ö / |
6,62 |
(3.27) |
2,7 |
|||||
|
|
|
Ъ„ |
bSv ( 1 |
|
|
у |
1 |
|
|
) . |
b = |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
— ------------- |
/ |
|
|
||||||||||
Рот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y B = |
|
4- ^ |
|
|
|
|
— |
1 , 1 |
||||
— определяется |
|
|
1 + «б |
|
|
|
|
— |
||||||||||||||
|
|
последовательными приближениями |
— |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т = 500к г с / мс2 |
|
|
|
|
|
(3.46) |
335 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ 4 т > |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Удельный вес горизонтального оперения с осью крепления при нимаем равным удельному весу крыла gr. о = &кр, тогда относи тельный вес горизонтальных несущих поверхностей будет
ІѴп==■— ( ^ •+ 5Г.0) = іхкрѵ |
(1 + 5r. |
J S |
K). |
Р |
|
|
|
Дальнейшие вычисления для определения /+]т при р = 400 кгс/м2 приведены в табл. 3.2. Полученное значение plm =390 кгс/м2 на
16% больше полученного по весовому критерию. |
> |
Следует заметить, что в полученном значении р*пт не учиты
ваются эксплуатационные затраты, которыми в основном явля ются затраты на носитель. Однако авиационный УРС проекти руется обычно под готовый носитель, затраты на эксплуатацию которого почти не зависят ни от веса подвешиваемых УРС, ни от их стоимости. Например, стоимость топлива на провоз УРС на самолете на расстояние 1500 км составляет менее 2% стои мости УРС. В случае стохастических задач, когда варьируется количество БЛА учет эксплуатационных затрат необходим.
131
Т а б л и ц а 3.2
Формулы и замечания
(%.П= (1 + 5 г.0/5к)(ікр, 5Гі0 = |
0,05, |
5К = 0,608 |
||||||||
|
Фб |
Gn dGn |
|
f^ H .II |
|
|
|
|||
O r |
|
—1 |
[лга |
6 |
принимаем а б » |
0 , 1 |
|
|||
дО |
|
|
|
|
|
|
|
|||
к = |
ТГ"Фн.п |
+ІТРта,U KqK Рта |
да0 |
|
||||||
„ |
ф , |
|
6 |
1 |
|
|
|
|
|
|
°0 |
п |
— |
о (ѴтЯс |
= 0,391 |
|
|||||
|
UCJQ |
|
|
|
|
|
|
|||
r/q |
|
|
|
адв ) G0 |
|
|
+ |
|||
|
дО0 |
|
|
+ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ф1"
+G0 -ÖGQ _ /рѴ к,
У р = 3,5, ѵ к = |
0,7, |
ѵ т = 1 |
, |
qr |
0,00167^к, алв = 0,1 |
||
Г |
! |
ѵ т9г |
+ a .= |
\ |
-Г + Рш |
/ р ѴК. |
|
иІЧк — |^Рн.п + у ѵ ^ |
|
||||||
|
|
|
|
w J H |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Ра, = |
° |
|
|
|
|
Номер форму лы или литера турного источ ника
V.fl,ѵ |
|
г + и |
|
г + |
и |
+ а + (1 + Э |
а) ------ |
1+ |
|
||
Уэ = — |
Ѵк?к |
||||
к?к |
|
ѵ к? к J |
|
|
|
Т^опт
Определение оптимальной относительной толщины профиля крыла
Величина
0,0278
0,0093
0,0083
-0,130
0,0098
0,1925
0,308
390
Принимаем |
найденную в табл. |
3.2 |
удельную |
нагрузку на |
|||||
крыло |
р = |
390 |
кгс/м2. |
Пользуясь формулами (3.56) и |
(3.57), |
||||
находим для рассматриваемого примера |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
і_ |
у |
|
|
|
|
|
|
т с = |
4,5- |
\0~ъпрр2 |
G2 =0,366. |
3.3), |
то при |
|
Так как задняя кромка крыла прямая |
(см. рис. |
||||||||
А,к = 1 и г) = 5 значение |
tg Zc= l,3 3 . |
|
|
|
|||||
Здесь %с соответствует стреловидности по максимальной тол щине крыла; полагаем ее на 50% хорды.
По рис. 4. 12,6 работы [33] находим
л= -^ -= 1 ,6 5 .
Ас2
132