brzina penjanja helikoptera i mahanje kraka
DESCRIPTION
predavanja Z. Petrovića na MašincuTRANSCRIPT
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje krakaHelikopteri
Zlatko Petrovic
April 28, 2011
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Vmin i Vmax dijagrami 1/2
Na osnovu vec izracunatih brzina Vmin, Vmax = f (m, h)
Optimalna brzina Vopt odgovara maksimalnoj razliciPmax PminNacrtati dijagrame koji odgovaraju skici na sledecemslajdu!
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Vmin i Vmax dijagrami 2/2
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Performanse za vertikalno penjanje 1/5
Lebdenje
P = k vhRW +1
8CDo % AR V 3T
Koeficijent uticaja zemlje:
= 1 12 + 8(h/R)2
Indukovana brzina vhR :
vhR =
W
2%AR, W = m g , AR = R2pi
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Performanse za vertikalno penjanje 2/5
Srednji koeficijent otpora:
CDo = 0.012
Promena gustine sa visinom:
% = %o20000 h20000 + h
, %o = 1.225 [kg/m3]
Faktor ispune:
=n cpi R
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Performanse za vertikalno penjanje 3/5
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Performanse za vertikalno penjanje 4/5
Moment glavnog rotora:
M =P
= Fr d , Fr = P
dgde je:
=n pi30
Potrebna snaga repnog rotora:
Pr = k vhr Fr +%
8 CDo r Ar V 3T , r =
n crpi Rr
Gubici na transmisiji 3%
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Performanse za vertikalno penjanje 5/5
Ukupna potrebna snaga za lebdenje helikoptera:
PH = (PR + Pr ) 1.03 =
= 1.03[ k vhR W + k vhr Fr +
%
8 CDo V 3T (RAR + rAr )
]
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Potrebna snaga za penjanje 1/4
U penjanju postoji dodatna sila trenja koju uzimamo u obzirpomocu faktora 1.025 W :
Pc = 1.03 [k (Vc + vi ) 1.025 W + k vhrc Frc+
+%
8 (RAR + rAr ) CDo V 3T
]Pretpostavicemo da vazi:
vhr Fr = Vhrc Frctako da je prirast potrebne snage (P) zbog penjanja uodnosu na snagu potrebnu za lebdenje:
P = 1.03 k [1.025(Vc + vi ) vh] W
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Potrebna snaga za penjanje 2/4indukovana brzina u penjanju:
vi = Vc2
+
(Vc2
)2+
1.025W
2%AR=
Vc2
+
(Vc2
)2+ C 2
brzina prostrujavanja v = Vc + vi :
v =1
1.025
{vhR +
+PA 1.03k[vhRW + vhrFr + %8kCDoV 3T (RAR + rAr )]
1.03kW
}Kako je C 2 = 1.025W /(2%AR) to je brzina penjanja:
Vc =v2 C 2
v
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Potrebna snaga za penjanje 3/4
Slika: Nacrtati dijagrame maksimalne brzine vertikalnog penjanja idijagram vertikalnog penjanja u progresivnom letu.
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Potrebna snaga za penjanje 4/4
Slika: Nacrtati ovakav dijagram.
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Ubrzanje u horizontalnom letu 1/1Na osnovu II Njutnovog zakona:
m dVdt
= X mV dVdt
= X V = PHodakle je ubrzanje:
aH =dV
dt=
PHm V =
PA PRm V
Slika: Nacrtati ovakav dijagram.
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Konicnost lopatica 1/2
A = h a + b2
Ix =h
48(a + b)(a2 + b2)
IB =MB R3
3
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Konicnost lopatica 2/2
=% c a R4
IB, a = 5.7
Ugao konicnosti rotora:
ao =
8 CT, CT =
mg
%AV 2T
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Rotor u horizontalnom letu 1/8
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Rotor u horizontalnom letu 2/8
Relativna brzina prostrujavanja:
=V sin + vi
VT= + i
Koeficijent vucne sile:
CT = a12
[2o
(1 +
32
2
) 3
]=
a12
[2o
(1 +
32
2
) 3( + i )
]gde je o ugao na 3R/4, = nc/piR, a = 5.7 5.5, a = V /VT .Zadavanjem CT/ (m i c) za odredeno R moze se nacrtatidijagram:
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Rotor u horizontalnom letu 3/8proracunski koraci:
Usvojiti R, c
Povrsina diska, stepen punoce:
A = R2pi, =nc
piR
Koeficijent vuce u lebdenju i odgovarajuca relativnaindukovana brzina:
CTh =mg
%AV 2T, h =
CTh/2
Parazitski otpor helikoptera:
CD
= 2 fA2A
, fA ekvivalentna povrsina
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Rotor u horizontalnom letu 4/8
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Rotor u horizontalnom letu 5/8Otpor glavnog rotora helikoptera
CH
=CDo
4
Nagib raotora helikoptera:
= arcsinCD +
CH
CT
Odrediti relativnu indukovanu brzinu i :
4i + 22i 4h = 0, i =
2 +4 + 44h2
Relativna brzina prostrujavanja:
= i +
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Rotor u horizontalnom letu 6/8
Procena konstruktivnog ugla na 3R/4:
o = 6CTa +
4
1 + 322
Prvi harmonik mahanja a1:
a1 =(
83o 2
)1 122
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Rotor u horizontalnom letu 7/8
Konstruktivni ugao o :
o = 6 CTa +
4 +
a14
1 + 322
Koeficient snage:
CP = kiCT +CDo
8(1 + k3) +
3
2
faA
k = 1.2, k 4.65, A = R2pi, CDo 0.012, P = CP%AV 3T , fAje ekvivalentna povrsina.
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Rotor u horizontalnom letu 8/8
Slika: Izracunati i nacrtati ovakave dijagrame
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Koeficijenti mahanja 1/4Definicije
UT = y + V sin uT = r + sinUR = V cos uR = cosUP = v + UR tan + y uP = cos + r d
d = ao a1 cos b1 sin
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Koeficijenti mahanja 2/4a1 je vec odreden, izracunacemo jos b1 i ao .Za zadato R, c % (h) i VT :
A = R2pi, % = 1.225 20000 h20000 + h
, CT =mg
%AV 2TRelativna indukovana brzina u lebdenju:
h =CT/2, =
V
VTKoeficijent horizontalne sile rotora:
=nc
piR, CH =
4CDo
Nagib rotora
=CHCT
+ 2fA/A
2CT
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Koeficijenti mahanja 3/4
Relativna indukovana brzina kroz rotor helikoptera:
4i + 22i 4h = 0, i =
2 +4 + 44h2
Relativna brzina prostrujavanja:
= i +
Lokov broj i ao
=%caR4
IB, ao =
8
[o(1 +
2) 43 ]
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
-
Vmin - Vmax Vertikalno Penjanje Snaga Penjanja Ubrzanje Konicnost Rotor H.L. Mahanje
Koeficijenti mahanja 4/4
koeficijent mahanja b1:
b1 =4ao/3 + Ki
1 + 2/2, K 0
Slika: Izracunaj i nacrtaj ovakve dijagrame
Performanse - Brzina Penjanja, Mahanje kraka
Vmin i Vmax dijagramiPerformanse za vertikalno penjanjePotrebna snaga za penjanjeUbrzanje u horizontalnom letuKonicnost lopaticaRotor u horizontalnom letuKoeficijenti mahanja