Wydział Mechaniczno-Energetyczny
kierunek studiów: mechanika i budowa maszyn
specjalność: inżynieria lotnicza
Mechanika lotu
Projekt 6
OsiÄ…gi samolotu
CZ TN 11:15
Mariusz Jakubek 197968
Dr inż. Katarzyna Strzelecka ....................... .......................
ocena podpis
Wrocław 2015
2
Spis treści:
1. Wyznaczenie podstawowych osiągów samolotu& & & & & & & & & & & & & & & & & 3
1.1 Zależności prędkości wznoszenia i kąta toru lotu od wysokości i prędkości lotu& & & & 3
1.2 Tabela zbiorcza wyników obliczeń& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .10
3
1. WYZNACZENIE PODSTAWOWYCH OSI
GÓW SAMOLOTU
W tabeli 1.1 przedstawiono podstawowe dane potrzebne do obliczeń.
Tabela 1.1 Podstawowe dane
Masa startowa 5ØZÜ5ØZÜ5ØNÜ5ØeÜ 3979 kg
Maksymalna moc 5ØAÜ5ØZÜ5ØNÜ5ØeÜ 132,48 kW
5ØZÜ
Przyspieszenie ziemskie 5ØTÜ 9,81
5Ø`Ü2
Powierzchnia skrzydeÅ‚ S 25,96 5ØZÜ2
5ØXÜ5ØTÜ
Gęstość powietrza na
5Øß1
1,225
wysokoÅ›ci 5Ø;Ü1 = 0 5ØZÜ
5ØZÜ3
5ØXÜ5ØTÜ
Gęstość powietrza na
5Øß2
1,058
wysokoÅ›ci 5Ø;Ü2 = 1500 5ØZÜ
5ØZÜ3
GÄ™stość powietrza na 5ØXÜ5ØTÜ
5Øß3
0,909
wysokoÅ›ci 5Ø;Ü2 = 3000 5ØZÜ
5ØZÜ3
5ØXÜ5ØTÜ
Gęstość powietrza na
5Øß4
0,777
wysokoÅ›ci 5Ø;Ü3 = 4500 5ØZÜ
5ØZÜ3
5ØXÜ5ØTÜ
Gęstość powietrza na
5Øß5
0,720
wysokoÅ›ci 5Ø;Ü4 = 5200 5ØZÜ
5ØZÜ3
GÄ™stość powietrza na 5ØXÜ5ØTÜ
5Øß6
0,660
wysokoÅ›ci 5Ø;Ü4 = 6000 5ØZÜ
5ØZÜ3
Wskaz
nik obciążenia mocy
5ØZÜ5ØZÜ5ØNÜ5ØeÜ 3979 5ØXÜ5ØTÜ 5ØXÜ5ØTÜ
5Ø^Ü5ØAÜ = = = 15,01
5ØAÜ5ØZÜ5ØNÜ5ØeÜ 2 " 132,48 5ØXÜ5ØJÜ 5ØXÜ5ØJÜ
1.1 ZALEŻNOŚCI PR
DKOÅšCI WZNOSZENIA I K
TA TORU LOTU OD WYSOKOÅšCI I PR
DKOÅšCI LOTU
Prędkość lotu wyznaczono ze wzoru:
25ØZÜ5ØTÜ 1
5ØIÜ = " "
5Øß5ØFÜ 5Ø6Ü5ØgÜ
Moc niezbędna do lotu poziomego:
2 5ØZÜ5ØTÜ 1
5ØAÜ5ØAÜ = 5ØZÜ5ØTÜ" " "
5Øß 5ØFÜ 5Ø8Ü
Nadmiar mocy:
"5ØAÜ = 5ØAÜ5Ø_Ü - 5ØAÜ5ØAÜ
Prędkość wznoszenia
"5ØAÜ
5ØdÜ =
5ØZÜ5ØTÜ
KÄ…t toru lotu:
5ØdÜ
5ØþÞ = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü
5ØIÜ
W tabelach 1.2-1.6, przedstawiono wyniki obliczeń prędkości wznoszenia i kątów toru lotu
dla wysokości założonych w obliczeniach charakterystyki zespołu napędowego.
4
Tabela 1.2 Prędkości wznoszenia i kąty toru lotu dla wysokości 0 m.
5ØoÜ5ØÏß = 5ØÎß 5ØŽÜ
5ØjÜ5Ø›Ü 5ØjÜ5Ø™Ü E V 5ØuÜ5ØuÜ 5ØuÜ5Ø“Ü "5ØuÜ w 5Ø8ß
m/s W W W m/s °
1,8070 0,1102 485,86 36,86 87741,16 92000 4259 0,1 0,2
1,7052 0,0994 501,83 37,94 86334,11 95000 8666 0,2 0,3
1,5525 0,0984 386,46 39,76 98379,98 97000 -1379 0,0 -0,1
1,3998 0,0809 419,08 41,88 94473,19 98000 3527 0,1 0,1
1,3489 0,0623 632,36 42,66 76909,05 98500 21591 0,6 0,7
1,1962 0,0594 485,11 45,30 87809,15 100000 12191 0,3 0,4
0,9926 0,0454 474,47 49,73 88787,84 102500 13713 0,4 0,4
0,7381 0,0422 225,80 57,67 128706 104000 -24706 -0,6 -0,6
0,4836 0,0262 164,76 71,25 150671,4 106000 -44671 -1,1 -0,9
0,2800 0,0265 31,26 93,63 345913,8 108500 -237414 -6,1 -3,7
PrzykÅ‚adowe obliczenia dla 5Ø6Ü5ØgÜ = 1,807:
Prędkość lotu:
25ØZÜ5ØTÜ 1 2 " 3979 " 9,81 1 5ØZÜ
5ØIÜ = " " = " " = 36,86
5Øß5ØFÜ 5Ø6Ü5ØgÜ 1,225 " 25,96 485,86 5Ø`Ü
Moc niezbędna do lotu poziomego:
2 5ØZÜ5ØTÜ 1 2 3979 " 9,81 1
"
5ØAÜ5ØAÜ = 5ØZÜ5ØTÜ" " " = 3979 " 9,81 " " = 87741,16 5ØJÜ
5Øß 5ØFÜ 5Ø8Ü 1,225 25,96 485,86
Nadmiar mocy:
"5ØAÜ = 5ØAÜ5Ø_Ü - 5ØAÜ5ØAÜ = 92000 - 87741 = 4259 W
Prędkość wznoszenia:
"5ØAÜ 4259 5ØZÜ
5ØdÜ = = = 0,1
5ØZÜ5ØTÜ 3979 " 9,81 5Ø`Ü
KÄ…t toru lotu:
5ØdÜ 0,1
5ØþÞ = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = 0,2°
5ØIÜ 36,86
5
Tabela 1.3 Prędkości wznoszenia i kąty toru lotu dla wysokości 1500 m.
5ØoÜ5ØÐß = 5ØÏß5ØÓß5ØÎß5ØÎß 5ØŽÜ
5ØjÜ5Ø›Ü 5ØjÜ5Ø™Ü E V 5ØuÜ5ØuÜ 5ØuÜ5Ø“Ü "5ØuÜ w 5Ø8ß
m/s W W W m/s °
1,8070 0,1102 485,86 39,66 94409,46 74900 -19509 -0,5 -0,7
1,7052 0,0994 501,83 40,83 92895,48 75500 -17395 -0,4 -0,6
1,5525 0,0984 386,46 42,79 105856,8 76000 -29856 -0,8 -1,0
1,3998 0,0809 419,08 45,06 101653,1 80000 -21653 -0,6 -0,7
1,3489 0,0623 632,36 45,90 82754,11 80500 -2254 -0,1 -0,1
1,1962 0,0594 485,11 48,74 94482,62 82000 -12482 -0,3 -0,4
0,9926 0,0454 474,47 53,51 95535,68 85000 -10535 -0,3 -0,3
0,7381 0,0422 225,80 62,05 138487,6 90000 -48487 -1,2 -1,1
0,4836 0,0262 164,76 76,66 162122,4 91000 -71122 -1,8 -1,4
0,2800 0,0265 31,26 100,75 372203,1 93000 -279203 -7,2 -4,1
PrzykÅ‚adowe obliczenia dla 5Ø6Ü5ØgÜ = 1,807:
Prędkość lotu:
25ØZÜ5ØTÜ 1 2 " 3979 " 9,81 1 5ØZÜ
5ØIÜ = " " = " " = 39,66
5Øß5ØFÜ 5Ø6Ü5ØgÜ 1,058 " 25,96 485,86 5Ø`Ü
Moc niezbędna do lotu poziomego:
2 5ØZÜ5ØTÜ 1 2 3979 " 9,81 1
"
5ØAÜ5ØAÜ = 5ØZÜ5ØTÜ" " " = 3979 " 9,81 " " = 94409,46 5ØJÜ
5Øß 5ØFÜ 5Ø8Ü 1,058 25,96 485,86
Nadmiar mocy:
"5ØAÜ = 5ØAÜ5Ø_Ü - 5ØAÜ5ØAÜ = 74900 - 94409,46 = -19509 W
Prędkość wznoszenia:
"5ØAÜ -19509 5ØZÜ
5ØdÜ = = = -0,5
5ØZÜ5ØTÜ 3979 " 9,81 5Ø`Ü
KÄ…t toru lotu:
5ØdÜ -0,5
5ØþÞ = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = -0,7°
5ØIÜ 39,66
6
Tabela 1.4 Prędkości wznoszenia i kąty toru lotu dla wysokości 3000 m.
5ØoÜ5ØÅƒß = 5ØŃß5ØÎß5ØÎß5ØÎß 5ØŽÜ
5ØjÜ5Ø›Ü 5ØjÜ5Ø™Ü E V 5ØuÜ5ØuÜ 5ØuÜ5Ø“Ü "5ØuÜ w 5Ø8ß
m/s W W W m/s °
1,8070 0,1102 485,86 42,79 101850,2 67000 -34850 -0,9 -1,2
1,7052 0,0994 501,83 44,04 100216,9 69000 -31216 -0,8 -1,0
1,5525 0,0984 386,46 46,16 114199,8 71000 -43199 -1,1 -1,4
1,3998 0,0809 419,08 48,61 109664,7 72000 -37665 -1,0 -1,1
1,3489 0,0623 632,36 49,52 89276,25 72000 -17276 -0,4 -0,5
1,1962 0,0594 485,11 52,59 101929,1 73000 -28929 -0,7 -0,8
0,9926 0,0454 474,47 57,73 103065,2 74000 -29065 -0,7 -0,7
0,7381 0,0422 225,80 66,94 149402,3 75000 -74402 -1,9 -1,6
0,4836 0,0262 164,76 82,70 174899,8 77000 -97899 -2,5 -1,7
0,2800 0,0265 31,26 108,69 401537,7 77000 -324537 -8,3 -4,4
PrzykÅ‚adowe obliczenia dla 5Ø6Ü5ØgÜ = 1,807:
Prędkość lotu:
25ØZÜ5ØTÜ 1 2 " 3979 " 9,81 1 5ØZÜ
5ØIÜ = " " = " " = 42,79
5Øß5ØFÜ 5Ø6Ü5ØgÜ 0,909 " 25,96 485,86 5Ø`Ü
Moc niezbędna do lotu poziomego:
2 5ØZÜ5ØTÜ 1 2 3979 " 9,81 1
"
5ØAÜ5ØAÜ = 5ØZÜ5ØTÜ" " " = 3979 " 9,81 " " = 101850,2 5ØJÜ
5Øß 5ØFÜ 5Ø8Ü 0,909 25,96 485,86
Nadmiar mocy:
"5ØAÜ = 5ØAÜ5Ø_Ü - 5ØAÜ5ØAÜ = 67000 - 101850,2 = -34850 W
Prędkość wznoszenia:
"5ØAÜ -34850 5ØZÜ
5ØdÜ = = = -0,9
5ØZÜ5ØTÜ 3979 " 9,81 5Ø`Ü
KÄ…t toru lotu:
5ØdÜ -0,9
5ØþÞ = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = -1,2°
5ØIÜ 39,66
7
Tabela 1.5 Prędkości wznoszenia i kąty toru lotu dla wysokości 4500 m.
5ØoÜ5ØÒß = 5ØÒß5ØÓß5ØÎß5ØÎß 5ØŽÜ
5ØjÜ5Ø›Ü 5ØjÜ5Ø™Ü E V 5ØuÜ5ØuÜ 5ØuÜ5Ø“Ü "5ØuÜ w 5Ø8ß
m/s W W W m/s °
1,8070 0,1102 485,86 46,29 110186 53000 -57186 -1,5 -1,8
1,7052 0,0994 501,83 47,65 108419 53000 -55419 -1,4 -1,7
1,5525 0,0984 386,46 49,94 123546,3 55000 -68546 -1,8 -2,1
1,3998 0,0809 419,08 52,59 118640,1 57000 -61640 -1,6 -1,7
1,3489 0,0623 632,36 53,57 96582,92 57500 -39082 -1,0 -1,1
1,1962 0,0594 485,11 56,89 110271,3 59000 -51271 -1,3 -1,3
0,9926 0,0454 474,47 62,45 111500,4 61000 -50500 -1,3 -1,2
0,7381 0,0422 225,80 72,42 161629,8 61000 -100629 -2,6 -2,1
0,4836 0,0262 164,76 89,47 189214,2 61000 -128214 -3,3 -2,1
PrzykÅ‚adowe obliczenia dla 5Ø6Ü5ØgÜ = 1,807:
Prędkość lotu:
25ØZÜ5ØTÜ 1 2 " 3979 " 9,81 1 5ØZÜ
5ØIÜ = " " = " " = 46,29
5Øß5ØFÜ 5Ø6Ü5ØgÜ 0,777 " 25,96 485,86 5Ø`Ü
Moc niezbędna do lotu poziomego:
2 5ØZÜ5ØTÜ 1 2 3979 " 9,81 1
"
5ØAÜ5ØAÜ = 5ØZÜ5ØTÜ" " " = 3979 " 9,81 " " = 110186 5ØJÜ
5Øß 5ØFÜ 5Ø8Ü 0,777 25,96 485,86
Nadmiar mocy:
"5ØAÜ = 5ØAÜ5Ø_Ü - 5ØAÜ5ØAÜ = 53000 - 110186 = -57186 W
Prędkość wznoszenia:
"5ØAÜ -57186 5ØZÜ
5ØdÜ = = = -1,5
5ØZÜ5ØTÜ 3979 " 9,81 5Ø`Ü
KÄ…t toru lotu:
5ØdÜ -1,5
5ØþÞ = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = -1,8°
5ØIÜ 39,66
8
Tabela 1.6 Prędkości wznoszenia i kąty toru lotu dla wysokości 5200 m.
5ØoÜ5ØÃ“ß = 5ØÓß5ØÐß5ØÎß5ØÎß 5ØŽÜ
5ØjÜ5Ø›Ü 5ØjÜ5Ø™Ü E V 5ØuÜ5ØuÜ 5ØuÜ5Ø“Ü "5ØuÜ w 5Ø8ß
m/s W W W m/s °
1,8070 0,1102 485,86 48,07 114422,8 52000 -62422 -1,6 -1,9
1,7052 0,0994 501,83 49,48 112587,8 52000 -60587 -1,6 -1,8
1,5525 0,0984 386,46 51,86 128296,8 52500 -75796 -1,9 -2,2
1,3998 0,0809 419,08 54,61 123202 53000 -70202 -1,8 -1,9
1,3489 0,0623 632,36 55,63 100296,7 54000 -46296 -1,2 -1,2
1,1962 0,0594 485,11 59,08 114511,4 55000 -59511 -1,5 -1,5
0,9926 0,0454 474,47 64,85 115787,7 55000 -60787 -1,6 -1,4
0,7381 0,0422 225,80 75,21 167844,7 55000 -112844 -2,9 -2,2
0,4836 0,0262 164,76 92,91 196489,8 56000 -140489 -3,6 -2,2
PrzykÅ‚adowe obliczenia dla 5Ø6Ü5ØgÜ = 1,807:
Prędkość lotu:
25ØZÜ5ØTÜ 1 2 " 3979 " 9,81 1 5ØZÜ
5ØIÜ = " " = " " = 48,07
5Øß5ØFÜ 5Ø6Ü5ØgÜ 0,720 " 25,96 485,86 5Ø`Ü
Moc niezbędna do lotu poziomego:
2 5ØZÜ5ØTÜ 1 2 3979 " 9,81 1
"
5ØAÜ5ØAÜ = 5ØZÜ5ØTÜ" " " = 3979 " 9,81 " " = 114422 5ØJÜ
5Øß 5ØFÜ 5Ø8Ü 0,777 25,96 485,86
Nadmiar mocy:
"5ØAÜ = 5ØAÜ5Ø_Ü - 5ØAÜ5ØAÜ = 52000 - 114422 = -62422 W
Prędkość wznoszenia:
"5ØAÜ -62422 5ØZÜ
5ØdÜ = = = -1,6
5ØZÜ5ØTÜ 3979 " 9,81 5Ø`Ü
KÄ…t toru lotu:
5ØdÜ -1,6
5ØþÞ = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = 5ØNÜ5Ø_Ü5ØPÜ5Ø`Ü5ØVÜ5Ø[Ü = -1,9°
5ØIÜ 39,66
9
Na rysunku 1.1 przedstawiono zależność prędkości wznoszenia od prędkości lotu. Na
rysunku 1.2 przedstawiono zależność kąta toru lotu od prędkości lotu.
1,0
w [m/s]
0,0
-1,00,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00
-2,0
"0"
-3,0
"1500"
-4,0
"3000"
-5,0
"4500"
-6,0
"5200"
-7,0
-8,0
-9,0
V [m/s]
Rys. 1.1 Zależność prędkości wznoszenia od prędkości lotu.
1,0
Å‚ [°]
0,0
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00
-1,0
"0"
"1500"
-2,0
"3000"
"4500"
-3,0
"5200"
-4,0
-5,0
V [m/s]
Rys. 1.2 Zależność kąta toru lotu od prędkości lotu.
10
Tak duże wyniki to skutek zastosowania metody mocy, możliwe, ze ta metoda nie jest
odpowiednia dla moich obliczeń.
1.2 TABELA ZBIORCZA WYNIKÓW OBLICZEC

W tabeli 1.7 przedstawiono wyniki odczytów z otrzymanych wykresów.
Tabela 1.7 OsiÄ…gi samolotu.
5Ø}Ü5Ø8ß
H 5Ø}Ü5ØŽÜ5ØŠÜ5ØÅ¹Ü 5Ø}Ü5ØŽÜ5Ø‚Ü5Ø™Ü 5ØÅšÜ5ØŽÜ5Ø‚Ü5Ø™Ü 5Ø}Ü5ØÅšÜ 5Ø8ß5ØŽÜ5Ø‚Ü5Ø™Ü
5ØŽÜ
5ØÅšÜ5ØŽÜ 5ØÅšÜ5ØŽÜ 5ØÅšÜ5ØŽÜ 5ØÅšÜ5ØŽÜ
m °
5Ø"Ü
5Ø‰Ü 5Ø‰Ü 5Ø‰Ü 5؉Ü
0 133,2 338,4 0,4 153,57 0,8 158,4
1500 140,4 363,4 0 158,4 0 165,4
3000 153 388,4 -0,4 176 -0,5 176
4500 165 320 -1,0 190 -1,1 190
5200 172 331 -1,2 198 -1,2 198
Literatura
[1] Zbigniew Paturski - Przewodnik po projektach z Mechaniki Lotu
11
120
115
110
105
100
95
90
85
80
75
H1
70
65 H2
60
H3
55
50
H4
45
40
H5
35
30
H6
25
20
15
10
5
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115
V, m/s
Rysunek 1.3. Zależność mocy rozporządzalnej zespołu napędowego od prędkości lotu z
projektu 5
12
Nr, kW