1. Dobór śmigła

Warunki doboru śmigła:

$V_{d} = 202\frac{\text{km}}{h} = 56.11\frac{m}{s}$ – prędkość maksymalna lotu na wysokości 0m

h_d = 0m – wysokość lotu

N_d = 84kW – moc silnika

$n_{\text{sd}} = 2600\frac{\text{obr}}{\min} = 43.33\frac{\text{obr}}{s}$

Obliczenie cechy bezśrednicowej śmigła:

$$C_{D} = V_{d} \bullet \sqrt[5]{\frac{\rho_{d}}{N_{d} \bullet \left( n_{\text{sd}} \right)^{2}}} = 56,11 \bullet \sqrt[5]{\frac{1,2255}{84000 \bullet \left( 43,33 \right)^{2}}} = 1,3400$$

$\rho_{d} = 1,2255\frac{\text{kg}}{m^{3}}$ – gęstość powietrza na wysokości h_d = 0m

Z dostępnych materiałów wybieram śmigło dwuramienne 5865-9, profil Clark Y (Z.28)

Obliczanie średnica śmigła:

$$D = \frac{V_{d}}{J \bullet n_{\text{sd}}} = 1,618m$$

gdzie J=0,8

Obliczanie liczby Macha na końcu łopaty śmigła dla lotu z dużą prędkością:

$$\text{Ma}_{\text{kl}} = \frac{\sqrt{V_{\max}^{2} + \left( \pi \bullet n_{\text{sd}} \bullet D \right)^{2}}}{a_{\text{dd}}} = \frac{\sqrt{{67,33}_{}^{2} + \left( 3,14 \bullet 43,33 \bullet 1,61 \right)^{2}}}{340,38} = 0,6768$$

$V_{\max} = 67,33\frac{m}{s}$ –1.2 prędkości maksymalnej, czyli maksymalna dopuszczalna prędkość lotu

T = T₀ = 288, 15 K

$a_{\text{dd}} = a_{0} = 340,38\ \frac{m}{s}$ – prędkość dźwięku na wysokości h_d =0m

1. Wyznaczenie mocy rozporządzalnej (śmigło przestawialne)

Moc na różnych wysokościach obliczam z następującej zależności:

$$N\left( h \right) = N\left( 0 \right)*\frac{\sigma - k}{1 - k}$$

Dla wysokości h=0 i k=0,15 (wartość wybrana)

N(h=0) = 84000

$$C_{N} = \frac{N}{\rho \bullet n_{s}^{3} \bullet D^{5}} = const$$

$$C_{N} = \frac{84000}{1,2255 \bullet {43,33}_{}^{3} \bullet {1,61}^{5}} = 0,075826$$

Gdzie gęstość powietrza dla wybranych wysokości została obliczona za pomocą następującego wzoru:

$$\rho = \rho_{0} \bullet \left( 1 - \frac{H}{44300} \right)^{4,256}\backslash n$$

Wysokość 1

h=0m; $\rho_{} = 1,2255\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$ ; Nh= 84000 Cn=0,075826

LP	V	J	BETA s	sprawność	Nr
1	0	0.00	21.5	0	0
2	10	0.14	22	0.24	20160
3	20	0.29	22.5	0.4	33600
4	30	0.43	23	0.55	46200
5	40	0.57	24	0.68	57120
6	50	0.71	25	0.76	63840
7	60	0.86	26	0.82	68880
8	67.33	0.96	27.5	0.84	70560

Wysokość 2

h=1000m; $\rho_{} = 1,1120\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$ ; Nh= 74848,83 Cn=0,07446

LP	V	J	BETA s	sprawność	Nr
1	0	0.00	21.5	0	0
2	10	0.14	22	0.24	17963.72
3	20	0.29	22.25	0.41	30688.02
4	30	0.43	23	0.53	39669.88
5	40	0.57	23.75	0.66	49400.23
6	50	0.71	25	0.74	55388.13
7	60	0.86	25.75	0.81	60627.55
8	67.33	0.96	27.25	0.84	62873.02

Wysokość 3

h=2500m; $\rho_{} = 0,9570\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$ ; Nh= 62354,26 Cn=0,072073

LP	V	J	BETA s	sprawność	Nr
1	0	0.00	21.25	0	0
2	10	0.14	21.75	0.23	14341.48
3	20	0.29	22.25	0.4	24941.71
4	30	0.43	22.5	0.55	34294.85
5	40	0.57	23.25	0.7	43647.98
6	50	0.71	24.25	0.79	49259.87
7	60	0.86	25.5	0.83	51754.04
8	67.33	0.96	27	0.84	52377.58

Wysokość 4

h=4000m; $\rho_{} = 0,8192\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$ ; Nh=51237,35 Cn=0,069189

LP	V	J	BETA s	sprawność	Nr
1	0	0.00	21	0	0
2	10	0.14	21.5	0.23	11784.59
3	20	0.29	22	0.42	21519.69
4	30	0.43	22.5	0.56	28692.92
5	40	0.57	23.5	0.71	36378.52
6	50	0.71	24.5	0.78	39965.14
7	60	0.86	25.5	0.83	42527
8	67.33	0.96	27	0.84	43039.38

Wysokość 5

h=5000m; $\rho_{} = 0,7361\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$ ; Nh=44537,41 Cn=0,06693

LP	V	J	BETA s	sprawność	Nr
1	0	0.00	20.75	0	0
2	10	0.14	21.25	0.24	10688.98
3	20	0.29	21.75	0.42	18705.71
4	30	0.43	22.25	0.57	25386.33
5	40	0.57	23.25	0.71	31621.56
6	50	0.71	24.25	0.79	35184.56
7	60	0.86	25.25	0.82	36520.68
8	67.33	0.96	26.75	0.83	36966.05

Wysokość 6

h=6000m; $\rho_{} = 0,6596\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$ ; Nh=38370,16; Cn=0,064347

LP	V	J	BETA s	sprawność	Nr
1	0	0.00	20.5	0	0
2	10	0.14	20.75	0.25	9592.539
3	20	0.29	21	0.43	16499.17
4	30	0.43	21.5	0.57	21870.99
5	40	0.57	23	0.72	27626.51
6	50	0.71	23.5	0.8	30696.13
7	60	0.86	25	0.83	31847.23
8	67.33	0.96	26	0.83	31847.23