Brzina penjanja helikoptera i mahanje kraka

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 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!



Vmin i Vmax dijagrami 2/2



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




Srednji koeficijent otpora:

CDo = 0.012

Promena gustine sa visinom:

% = %o20000 h20000 + h

, %o = 1.225 [kg/m3]

Faktor ispune:

=n cpi R




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%




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 )

]



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



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




Slika: Nacrtati dijagrame maksimalne brzine vertikalnog penjanja idijagram vertikalnog penjanja u progresivnom letu.




Slika: Nacrtati ovakav dijagram.



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.



Konicnost lopatica 1/2

A = h a + b2

Ix =h

48(a + b)(a2 + b2)

IB =MB R3

3



Konicnost lopatica 2/2

=% c a R4

IB, a = 5.7

Ugao konicnosti rotora:

ao =

8 CT, CT =

mg

%AV 2T



Rotor u horizontalnom letu 1/8




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:



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



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


= i +




Procena konstruktivnog ugla na 3R/4:

o = 6CTa +

4

1 + 322

Prvi harmonik mahanja a1:

a1 =(

83o 2

)1 122




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.




Slika: Izracunati i nacrtati ovakave dijagrame



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



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



Koeficijenti mahanja 3/4

Relativna indukovana brzina kroz rotor helikoptera:

4i + 22i 4h = 0, i =

2 +4 + 44h2


= i +

Lokov broj i ao

=%caR4

IB, ao =

8

[o(1 +

2) 43 ]



Koeficijenti mahanja 4/4

koeficijent mahanja b1:

b1 =4ao/3 + Ki

1 + 2/2, K 0

Slika: Izracunaj i nacrtaj ovakve dijagrame


Vmin i Vmax dijagramiPerformanse za vertikalno penjanjePotrebna snaga za penjanjeUbrzanje u horizontalnom letuKonicnost lopaticaRotor u horizontalnom letuKoeficijenti mahanja

Documents

Brzina penjanja helikoptera i mahanje kraka