|
 |
Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии
|
Общий каталог эффектов
 | Дальность полета. Формула Бреге |
 |
Дальность полета. Формула Бреге
Описание
Дальность полета является важнейшей летно-тактической характеристикой самолета. Под дальностью полета понимают расстояние от места вылета до места посадки вдоль маршрута полета по земной поверхности.
Обычно рассматриваются следующие виды дальности: техническая, практическая и тактическая.
Техническая дальность - дальность полета одиночного самолета до полного израсходования топлива.
Практическая дальность- дальность полета с учетом гарантийного 7 - 10% остатка топлива (от полной заправки).
Тактическая дальность - дальность полета с учетом запаса топлива на выполнение задания, не связанного с продвижением по маршруту.
Траектория полета самолета на дальность состоит из трех участков: набора высоты, горизонтального полета на заданной высоте и снижения с этой высоты.
Дальность определяются, прежде всего, запасом топлива и режимом полета (высотой и скоростью). Каждому режиму полета соответствует определенный расход топлива на один километр пути и за один час полета. Так, например, при полете самолета Л-29 на высоте 5000 м без подвесных баков с полным запасом топлива 775 кг при номинальном режиме работы двигателя техническая дальность равна 625 км. А при полете на высоте 9000 м на режиме максимальной дальности техническая дальность равна 880 км. Таким образом, от того, какой режим полета установил летчик, будет зависеть дальность полёта.
Основными величинами, определяющими дальность, являются километровый и часовой расходы топлива. Зная километровый и часовой расходы топлива при данном варианте заправки самолета, можно рассчитать дальность и продолжительность полета.
Для расчёта дальности L полёта с постоянной скоростью и постоянным значением Cy (подъёмная сила) в изотермической атмосфере (на высоте 11000—20000 м) используется формула Л. Бреге:
коэффициент Бреге B = KV/C является функцией скорости и коэффициента подъёмной силы (здесь K — аэродинамическое качество, С — удельный расход топлива, m1 и m2 — масса летательного аппарата в начале и конце рассчитываемого участка полёта).
Ключевые слова
Области техники и экономики
Применение эффекта
Для транспортных и военных самолетов основными летно-техническими характеристиками, оказывающими влияние на оценку стоимости и применимости, являются : количество пассажиров, компоновка пассажирской кабины, грузоподъемность, габариты грузовых отсеков, дальность полета при максимальной нагрузке и максимальном запасе топлива, класс аэродрома, крейсерская скорость, боеспособность, манёвренность и др. Поэтому увеличение дальности полёта является одной из главных и трудных задач конструторов. Увеличение дальности полёта это многопрофильная задача как конструкторов-проектировшиков так и инженеров-двигателестроителей.
Примеры дальности полёта для летательных аппаратов различных классов:
Летательный аппарат |
Дальность полёта,км |
ФАУ-1 |
240 |
МИГ-9
с подвесными баками
|
800
1100
|
МИГ-29 |
2200 |
МИГ-31
с подвесными баками
|
2400
3300
|
Ту-154 |
4000 |
Ил-86 |
4600 |
Boeing 747 |
7200 |
Ту-160 |
12300 |
Airbus 3500 |
15000 |
Реализации эффекта
При использовании композиционных материалов (углепластика, прошедшего электронно-лучевую обработку или рентгеновскую обработку) в самолётостроении можно добиться путём замены на 50% корпуса самолёта алюминиевых сплавов на углепластик ( в данном случае рассматриваем характеристики модели ТУ-154 ).
Вес конструкции, при использовании облучённого углепластика, уменьшается на 18т, а следовательно можно увеличить вес топлива на 18т. Изначально вес топлива у самолёта равен 24т. Мы увеличиваем массу топлива до 42т. Дальность полёта в первом случае составляет 4000км, а во втором случае, должна быть, 7000км, но если учитывать большие затраты топлива на взлёт, дальность полёта будет равна 8300 км.
Развитие реактивных пассажирских самолетов привело к тому, что у подавляющего большинства из них значение максимальной крейсерской скорости лежит в пределах 880–940 км/ч, что соответствует числу М=0,84-0,88 при высоте полета более 11000 м. Таким образом, дозвуковые скорости полета освоены пассажирскими самолетами.
Для достижения максимальной дальности полета крейсерские скорости обычно снижаются до 800–880 км/ч. Следует иметь в виду, что соотношение рейсовой скорости и крейсерской скорости полета в значительной степени зависит от дальности полета. Так, при крейсерской скорости полета 900 км/ч и дальности полета 1000 км рейсовая скорость равна приблизительно 690 км/ч, а при дальности полета 10000 км – 875 км/ч (в обоих случаях принимается, что время полета увеличивается на 20 мин за счет ожидания посадки в аэропорту назначения).
Литература
1.И.Кудишин, Раритеты американской авиации, Москва, АСТ Астрель 2001г.
2.Э.Торенбик, Проектирование дозвуковых самолетов, Москва машиностроение 1983г.,пер. Е.П.Голубкова.