3.5. Потребная энерговооруженность вертолета
Для современных вертолетов характерными (расчетными) режимами полета [90] принято считать: висение на статическом потолке = 1000...1500 м; полет на динамическом потолке ; полет с максимальной скоростью = 250…300 км/ч на высоте = 500 м; продолженный взлет при отказе одного двигателя (другой работает на чрезвычайном режиме). Каждый из расчетных случаев характеризуется потребной мощностью для привода НВ и РВ и величиной потерь мощности. Потребная энерговооруженность вертолета определяется максимальным значением мощности двигателя на заданном режиме полета.
Мощность силовой установки (мощность двигателя) для каждого режима рассчитывают через удельную мощность , потребную для привода несущего винта на соответствующем режиме полета. При этом удельную мощность приводят к мощности на высоте = 0 ( ) и при = 0 ( ) с учетом степени дросселирования двигателей в зависимости от режима и коэффициента использования мощности :
, (3.27)
где “0”‑ индекс приведения; ‑ коэффициенты, учитывающие изменение располагаемой мощности двигателя в зависимости от высоты, скорости полета и дросселирования двигателя:
= 1 – 0,0695· ( в км); (3.28)
= 1 + 5,5·10-7· ( в км/ч). (3.29)
При вычислении и используются значения и , соответствующие рассматриваемому расчетному режиму (табл. 3.5).
Таблица 3.5
Параметры полета | Висение на статическом потолке | Полет на динамическом потолке | Горизонтальный полет на максимальной скорости | Продолженный взлет при отказе одного двигателя |
, км |
|
| 500 | 0 |
, км/ч | 0 |
|
|
|
Коэффициент использования мощности в общем случае является функцией скорости (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Зависимость |
На режиме висения для легких вертолетов можно принять [28]:
= 0,84…0,86 при m0 10000 кг.
На экономической скорости горизонтального полета, обеспечивающей минимальный расход топлива, следует принять = 0,865; на максимальной ‑ = 0,875; на крейсерской ‑ = 0,872.
В табл. 3.6 приведены значения постоянных и переменных потерь эффективной мощности двигательной установки при передаче ее на несущий винт трансмиссией [28]: .
Таблица 3.6
Характеристики потерь | Виды потерь эффективной мощности двигателя при передаче ее на несущий винт вертолета | Коэффициенты потерь мощности, |
Постоянные потери мощности | Привод рулевого винта: ‑ на режиме висения; ‑ на режиме горизонтального полета |
0,08...0,12 0,02...0,04 |
Привод агрегатов двигателя и вертолета | 0,01 | |
Трение в трансмиссии | 0,03 | |
Привод вентилятора охлаждения | 0,015 | |
Гидравлические сопротивления входных устройств | 0,025 | |
Временные потери мощности | Воздушно-тепловая противообледенительная система | 0,04 |
Пылезащищенное устройство (ПЗУ): ‑ ПЗУ выключено; ‑ ПЗУ включено |
0,025 0,06 |
Значения коэффициентов мощности, характеризующих степень дросселирования двигателя на различных режимах его работы, приведены в табл. 3.7.
Таблица 3.7
Степень дросселирования | Чрезвычайный режим | Номинальный режим | Крейсерский режим |
= | = 1,07…1,1 | = 0,9 | = 0,76…0,81 |
- Раздел 3. Выбор параметров легкого вертолета
- 3.1. Весовая категория проектируемого вертолета
- 3.2. Форма таблицы статистических данных вертолетов
- 3.3. Определение взлетной массы вертолета в первом приближении
- 3.4. Расчет параметров несущего винта вертолета
- 3.4.1. Выбор диапазона варьирования удельной нагрузки
- 3.4.2. Определение радиуса несущего винта
- 3.4.3. Выбор профиля сечения лопасти
- 3.4.4. Определение окружной скорости несущего винта
- 3.4.5. Коэффициент заполнения несущего винта
- 3.4.6. Определение количества лопастей нв
- 3.4.7. Хорда лопасти нв
- 3.4.8. Форма лопасти нв в плане
- 3.4.9. Профилировка, крутка лопасти нв
- 3.5. Потребная энерговооруженность вертолета
- 3.5.1. Мощность для висения вертолета на статическом потолке Удельная приведенная мощность, потребная для висения вертолета на статическом потолке [64, 90]:
- 3.5.2. Мощность для горизонтального полета вертолета на
- 3.5.3. Мощность для полета вертолета на динамическом потолке
- 3.5.4. Мощность для продолжения взлета вертолета при отказе одного двигателя
- 3.5.5. Анализ энерговооруженности вертолета
- 3.6. Относительная масса конструкции планера
- 3.6.1. Относительная масса фюзеляжа
- 3.6.2. Относительная масса оперения
- 3.6.3. Относительная масса шасси
- 3.6.4. Относительная масса управления
- 3.7. Относительная масса топлива
- 3.8. Относительная масса силовой установки
- 3.8.1. Относительная масса двигателей с системами и всу
- 3.8.2. Относительная масса винтов
- 3.8.3. Относительная масса трансмиссии
- 3.9. Масса оборудования
- 3.10. Анализ влияния удельной нагрузки нв на взлетную массу вертолета и его агрегатов
- 3.11. Выбор двигателя
- 3.11.1. Силовые установки с поршневыми двигателями
- 3.11.2. Силовые установки с турбовальными двигателями
- 3.11.3. Выбор двигателя
- 3.12. Определение параметров агрегатов легкого вертолета
- 3.12.1. Максимально допустимый радиус нв
- 3.12.2. Выбор параметров расположения несущего винта
- 3.12.3. Выбор параметров расположения рулевого винта и оперения
- 3.12.4. Выбор параметров фюзеляжа
- 3.12.5. Выбор параметров шасси
- 3.12.6. Выбор параметров трансмиссии легкого вертолета
- 3.12.7. Выбор схемы топливной системы вертолета
- 3.12.8. Компоновочная схема и общий вид вертолета
- 3.12.8.1. Центровка вертолета
- 3.12.8.2. Компоновка вертолета
- 3.12.8.3. Общий вид вертолета