Optymalizacja w projektowaniu obiektów latających projektowanie

Podobne dokumenty
Projekt 1 Wymiarowanie (sizing) analiza trendów, wyznaczenie konstrukcyjnej masy startowej.

Mechanika lotu. TEMAT: Parametry aerodynamiczne skrzydła samolotu PZL Orlik. Anna Kaszczyszyn

Technical Data. SPMT / 4 Axle Module - Transporter

CHARAKTERYSTYKI AERODYNAMICZNE STATKU POWIETRZNEGO - LOT POZIOMY I ZAKRĘT

Projekt skrzydła. Dobór profilu

Doświadczalne charakterystyki aerodynamiczne modelu samolotu F-16 w opływie symetrycznym

.DOŚWIADCZALNE CHARAKTERYSTYKI AERODYNAMICZNE MODELU SAMOLOTU TU-154M W OPŁYWIE SYMETRYCZNYM I NIESYMETRYCZNYM

Projekt 1 analizy wstępne

RWD-25 model kartonowy w skali 1:33

PANUKL - nowości i powiązania z innymi pakietami

LOTva TRAINING DEPARTAMENT

Polskie Zakłady Lotnicze Sp. z o.o. in Mielec (Poland) BEZMIECHOWA, WRZESIEŃ 29,

PROJEKTOWANIE I BUDOWA

OKUCIA DO ZABUDÓW PT 10 OKUCIA DO ZABUDÓW CAŁOSZKLANYCH

Optymalizacja pasywna w procesie projektowania łopat wirnika nośnego wiropłatów

WOJSKOWE TRASY LOTÓW (MRT) NA MAŁYCH WYSOKOŚCIACH LOW FLYING MILITARY TRAINING ROUTES (MRT)

STAŁE TRASY LOTNICTWA WOJSKOWEGO (MRT) MILITARY ROUTES (MRT)

OKUCIA DO ZABUDÓW PT 10 OKUCIA DO ZABUDÓW CAŁOSZKLANYCH

Doświadczalne charakterystyki aerodynamiczne modelu samolotu dalekiego zasięgu ze skrzydłem o ujemnym kącie skosu w opływie symetrycznym

Lot odwrócony samolotu o dużej manewrowości

Regulamin zajęć z przedmiotu BIPOL 1 Rok akademicki 2019/20 semestr zimowy

Już niedługo na nasze lotniska przylecą zakupione

PROCEDURA KONTROLI MASY STATKU

Uszczelki. Samozamykacze podłogowe Floor springs AKCESORIA DO STRUKTUR BEZRAMOWYCH ACCESSORIES FOR FRAMELESS GLASS CONSTRUCTION

ANALIZA WYBRANYCH WŁASNOŚCI LOTNYCH MINI-BSP O KLASYCZNYM UKŁADZIE AERODYNAMICZNYM

Crash of the Polish Governmental Plane Tu-154M Smolensk, Russia, on April 10, Numerical verifications of the official conclusions

AUTOMATYCZNA STABILIZACJA LOTU SAMOLOTU O KONFIGURACJI NIEKLASYCZNEJ

OGÓLNE WYMAGANIA DOTYCZĄCE WYKONYWANIA PROJEKTÓW

NUOVA BERGAMO & FIRENZE

OTWARCIE ZAMÓWIEŃ S4917

SPITSBERGEN HORNSUND

EUROCARGO EURO VI. Fabio Bonifacino, Medium Product

SPITSBERGEN HORNSUND

CATALOGUE CARD LEO S L XL / BMS KARTA KATALOGOWA LEO S L XL / BMS

Kształtowanie bryły samolotu dla pożądanych właściwości lotnych

Charakterystyka aerodynamiczna

WYMAGANIA DOTYCZĄCE WYKONYWANIA PROJEKTÓW

European Aviation Safety Agency

Inquiry Form for Magnets

ZNAKI UMOWNE NA MAPACH W AIP VFR AIP VFR CHART SYMBOLS

Projektowanie Aerodynamiczne Wirnika Autorotacyjnego

BERGAMO CDA/TD800. Samozamykacz podłogowy BERGAMO TD800 Floor spring BERGAMO TD800. BERGAMO Samozamykacz podłogowy / Floor spring 11/I/ 1

1. TERMINY 1. DATES do to

SPITSBERGEN HORNSUND

Rodzaj obliczeń. Data Nazwa klienta Ref. Napędy z pasami klinowymi normalnoprofilowymi i wąskoprofilowymi 4/16/ :53:55 PM

Glenna Arthura Jørgensena Additional Aspects of The Smolensk Air Crash. opracował prof. dr hab. inż. Grzegorz Kowaleczko

CATALOGUE CARD KM S L XL KARTA KATALOGOWA KM S L XL

SYSTEM OKUĆ DO DRZWI I ŚCIANEK SWING DOOR AND GLASS WALL SYSTEM

ŚRODKI I URZĄDZENIA TRANSPORTU OKREŚLENIE CHARAKTERYSTYK OPOROWYCH ORAZ WSTĘPNY DOBÓR SILNIKA NAPĘDOWEGO JEDNOSTKI PŁYWAJĄCEJ

MÓJ CITROËN C4 GRAND PICASSO Skonfigurowany w

Analiza chodu pacjentów po rekonstrukcji ACL

Technical Occurrence Report Form Instrukcja wypełniania

Szafa mroźnicza Freezing cabinet. Typ Type. Dane techniczne Technical data. Model Model SMI 04. SMI 04 Indus. Strona 1/9 Page 1/9

AGREGATY PRĄDOTWÓRCZE Z SILNIKIEM DIESLA kVA

WENTYLATORY PROMIENIOWE SINGLE-INLET DRUM BĘBNOWE JEDNOSTRUMIENIOWE CENTRIFUGAL FAN

Specjalizowane układy analogowe. przykłady nieliczne z ogromnej grupy wybrane

This copy is for personal use only - distribution prohibited.

DECYZJA z dnia

The impact of the global gravity field models on the orbit determination of LAGEOS satellites

Dobór silnika serwonapędu. (silnik krokowy)

BADANIA EMISJI ZWIĄZKÓW SZKODLIWYCH W STATKACH POWIETRZNYCH

The Overview of Civilian Applications of Airborne SAR Systems

MIL SUP 21/15 (ENR 5) Obowiązuje od / Effective from 08 JUN 2015 Obowiązuje do / Effective to 19 JUN 2015

Numeryczna symulacja opływu wokół płata o zmodyfikowanej krawędzi natarcia. Michał Durka

DeltaWing - Electronic

JEDNOSTKI WYSOKOPRĘŻNE

EKSPERYMENTALNE BADANIA WPŁYWU SPOILERA NA AERODYNAMICZNE OBCIĄŻENIE SKRZYDŁA SAMOLOTU

Cel działania: redukcja ryzyka kolizji z ziemią. Opracowany w latach 70-tych pod wpływem dużej liczby wypadków typu CFIT.

OKECIE BUSINESS POINT Oferta sprzedaży

Projekt 2 Projekt wstępny

RCS 03 Scorpion. Dane techniczne Technical data RCS 03. Strona 1/8 Page 1/8. Typ Type. Regał chłodniczy Cooling multideck

Instytut Inżynierii Lądowej. Rysunki koncepcyjne Podstawy Mostownictwa materiały edukacyjne

ANALiZA AERODYNAMiCZNA WŁASNOŚCi ŚMiGŁOWCA Z UWZGLĘDNiENiEM NADMUCHU WiRNiKA NOŚNEGO

X = Krawędzie szlifowane i polerowane. X = Polished edges

Obliczenia statyczne - dom kultury w Ozimku

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Dane techniczne. Nowe BMW X3. M40i

Wyznaczanie charakterystyk opon i masowego momentu bezwładności samochodu na podstawie badań trakcyjnych

Centrum Techniki Okrętowej S.A. Zespół Laboratoriów Badań Środowiskowych

Dane techniczne. Nowe BMW serii 5 Limuzyna. 530i, 530i xdrive.

Furgon kompakt z rozstawem osi 3200 mm. Dopuszczalna masa całkowita w kg Napęd na koła przednie 4 x 2

WZMACNIACZE. Germanium Four. Germanium Two. Germanium. CENNIK PRODUKTÓW listopad 2013

Karta Katalogowa Catalogue card

TELEFON: [48] [33] FAX: [48] [33]

Menu. Do badań zabarwienia oceanów,

OBCiĄŻENiA BĘDĄCE WYNiKiEM PRACY ZESPOŁU NAPĘDOWEGO BEZZAŁOGOWEGO STATKU POWiETRZNEGO KLASY MiNi

SPITSBERGEN HORNSUND

Aerodynamika I Efekty lepkie w przepływach ściśliwych.

Fixtures LED HEDRION

RÓWNANIE DYNAMICZNE RUCHU KULISTEGO CIAŁA SZTYWNEGO W UKŁADZIE PARASOLA

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 4(100)/2014

1. TERMINY 1. DATES do to

ver grawitacja

Kompletna linia do produkcji sztukaterii z poliuretanu

Jan Kowalski Sprawozdanie z przedmiotu Wspomaganie Komputerowe w Projektowaniu

Wspomaganie procesu projektowania samolotu lekkiego z wykorzystaniem zintegrowanego modelu matematycznego

Prezes Fundacji: Tomasz Czekajło Wiceprezes Fundacji: Tomasz Gałek

TECHNIKA I EKSPLOATACJA

Równania różniczkowe opisujące ruch fotela z pilotem:

Transkrypt:

Optymalizacja w projektowaniu obiektów latających projektowanie Niniejsze opracowanie jest opisem projektów do wykonania w ramach przedmiotu Optymalizacja w projektowaniu statków powietrznych. Jest to skrócony opis, który ma za zadanie przybliżyć tematykę projektów i pokazać ich wymagania. Przy niektórych przedstawiono przykładowe rysunki i zestawienia. Część opisów jest w języku angielskim ze względu na źródło, z którego były brane (raporty z projektu CAPECON ramach V programu ramowego UE). Szczegóły dotyczące przebiegu każdego projektu, należy uzgodnić z prowadzącym ćwiczenia. Projekt nr 1: Wymiarowanie (sizing) analiza trendów, wyznaczenie konstrukcyjnej masy startowej. Wybór klasy samolotu Analiza trendów, oszacowanie We/Wo Obliczenie współczynników A,C Wybór typowej misji Wyznaczenie (L/D)max i wydłużenia omywanego Aw=b2/Sw Wyznaczenie zużycia paliwa Wf/Wo dla segmentów misji Wyznaczenie tzw. Konstrukcyjnej masy startowej Wo Zbadanie wrażliwości względem istotnego parametru misji. Projekt nr 2: Wyznaczenie głównych parametrów geometrycznych i masowych samolotu Przykład ważnych parametrów i ich wartości: Max masa startowa 93 kg Masa pustego samolotu 488 kg Masa paliwa 225 kg Masa płatna (użytkowa) 217 kg Powierzchnia odniesienia 1,22 m2 Powierzchnia omywana 42 m2 Rozpiętość płata głównego 12,6 m Wydłużenie geometryczne 15,5 Wydłużenie omywane 3,78 SCA,874 m Zbieżność płata,36 Grubość profilu t/c 15, % Długość kadłuba 6,618 m Ciąg lub moc zespołu napędowego 135 HP Obciążenie powierzchni -W/S 91 kg/m2 Obciążenie ciągu T/W lub mocy W/HP 6,9 kg/hp Współczynnik masowy paliwa = masa paliwa / masa startowa,242 Współczynnik pustego samolotu = masa pustego / masa startowa,525 1/15

Rozkład masy Structure Propulsion Systems Avionics Empty weight Fuel Payload Takeoff weight 183 kg 24 kg (main engine: 225 kg + auxiliary engine: 15 kg) 5 kg 15 kg 488 kg 225 kg 217 kg 93 kg Center of gravity location and travel (centrogramme) C.G. With empty weight C.G. With payload installed C.G. travel with fuel Definition of aft & forward C.G. limits 76,8 % MAC 24 % MAC 25 % 24 % MAC 25 % 24 % MAC Projekt nr 3: Wyznaczenie głównych parametrów aerodynamicznych samolotu CL=f(α) ; dcl/dα=.968 [1/deg] = 5.51 [1/rad] 2. CL CLmax = 1.5 1.5 1..5. -5 5 1 15 2 Angle of attack [deg] -.5 Clmax clean 1,4 Clmax with flaps for takeoff and landing 1,8 & 2, 2/15

CD=f(CL) 2. CL 1.5 1..5...2.4.6.8.1 CD.12 -.5 CD breakdown Parasite drag Wing Fuselage 2 beams Empenage Total parasite drag CD,65,8,6,6,1948 Si (reference area) 1,22 1.35.2 2,1 1,22 CDi * Si /S,65,1568,1174,1233,1948 CL/CD=f(CL) 3 CL/ CD 2 1 -.4..4.8 1.2 CL 1.6-1 3/15

Cm=f(CL) for REFERENCE C.G. - for δe=, δe=-25, δe=25 (najlepiej wyznaczyć moment pochylający płata i kadłuba bez usterzenia wysokości!!!) Przykład dcm/dcl = -.375 ; Cm = -.625.5 Cm Elevator deflection: δ f = deg δ f = 25 deg. δ f = -25 deg -.5 -.1 -.15 -.5..5 1. CL 1.5 -.2 Projekt nr 4: Wyznaczenie osiągów samolotu Vstall 17 km/h (at see level) Vmax 325 km/h ( h=4 m ) Vc cruise velocity in indicated airspeed 13 km/h (EAS for longest endurance) 152 km/h (EAS for longest range) Max Vc 28 km/h Rate of climb (SLS) 7 m/s Max Ceiling altitude 9, km 4/15

Flight envelope (at takeoff weight) 1 Flight Altitude [km] 8 6 time to climb 4 climb angle rate of climb Vmax Vmin 2 flight speed fo r max. rate of climb flight speed fo r max. climb angle 25 5 75 1 Max rate of climb [m/s], Max climb angle [deg], time to climb [min] 1 2 3 4 Flight speed [km/h] 1 5 9 45 8 4 7 35 6 3 5 25 4 2 3 2 1 endurance 1 1. 15 range 15. 2. endurance [h] range [km] Endurance versus range for several payloads weight for typical mission 5 25. 3. 35. speed [km/h] Take-off & landing Takeoff distance (at takeoff weight = 93 kg CL,max=2.) Landing distance (at takeoff weight = 71 kg CL,max=2.) Landing distance (at takeoff weight = 93 kg CL,max=2.) 415 m (at 5 feet obstacle) 585 m (from 5 feet obstacle) 688 m (from 5 feet obstacle) 5/15

Projekt nr 5: Projekt głównych elementów struktury samolotu, obciążenia, obliczenia wytrzymałościowe zespołów głównych Loads Design weights Weight value [kg] 93 93 71 Max. take-off weight Max. landing weight Max. weight with zero fuel V-n diagram 5 C' gu n 3 2 15. st + H= /s @ 4m 5 km D A = /s @ H 7.62 m gust + 5 km 1 gu s t gus -1 t -1 5.2 4 G m/s @ -7.62 m/s @ H= 5k H=5 km E' m -3 F' 1 25 4 v (EAS) km/h Main geometrical dimensions 6/15

Fuselage dimensions Wing planform dimensions 7/15

Horizontal tail planform dimensions Vertical tail planform dimensions Nacelle dimensions Tail-boom dimensions (where applicable) C.G. location 24 % 25 % MAC Landing gear location (main & nose) Ground lines Wetted area breakdown Wing Body Nacelle Vertical stabilizer Total Wing airfoil definition Tail airfoil definition 17,79 m2 12,48 m2 6,71 m2 5,16 m2 42,14 m2 NACA 2415 NACA 12 8/15

Flaps, ailerons, elevator and rudder definition (including angular travel) From left to right and from top to bottom: (1) undeflected flap, flaperon and aileron; (2) aileron; (3) flaperon and (4) flap Inverse V-tailplane 9/15

Main structural elements Fuselage main longerons and frames arrangement Wing main spars and ribs arrangement 1/15

Przykład struktury skrzydła 11/15

Production breaks Projekt nr 6: (nieobowiązkowy) Dynamika samolotu: stateczność statyczna, oscylacje szybkie, holendrowanie, zakręty, odpowiedź na zaburzenia Wybrane pochodne aerodynamiczne boczne (przykładowe wartości) Cnβ = f(α) =.99 [1/rad] Clβ = f(α) = -.121.788 * CL [1/rad] Clδa = -,1494 1/rad Cnδr = -,95 1/rad Flying qualities/controllability prędkość uniesienia przedniego kółka Basic longitudinal & lateral qualities (without the flight control) Short period, Dutch roll. Przykład wyników obliczeń: Roll capability T3o (δa=1 ) = 2.45 s (time to bank the aircraft on 3 after ailerons are deflected on 1 ) Landing with side wind condition (25knots) The dynamic stability calculation was made for the following parameters: total weight 9 kg, flight altitude - 3 m. 12/15

Short period frequency and damp coefficients PW-13; W=9 kg; H=3 km Short period: λ = ξ + / i η 12 η 8 4-4 ξ -8 4 8 12 flight speed (m/s) 16 Short period undamped frequency ( ωnd=sqrt(ξ2+η2) ) and damping ratio ( ζd=ξ/sqrt(ξ2+η2) ) versus flight speed 12 ζ d, ω nd ω nd 8 4 ζd 4 8 12 Flight speed (m/s) 16 13/15

Dutch Roll frequency and damp coefficients PW-13; W=9 kg, H=3 km Dutch Roll λ = ξ + / i η 12 η 8 4 ξ -4 4 8 12 Flight speed (m/s) 16 Dutch roll undamped frequency ( ωnd=sqrt(ξ2+η2) ) and damping ratio ( ζd=ξ/sqrt(ξ2+η2) ) versus flight speed 12 ζ d, ω nd ω 8 nd 4 ζd 4 8 12 Flight speed (m/s) 16 14/15

Dutch roll and short period damping ratio ( ζ=ξ/sqrt(ξ2+η2) ) versus flight speed.5 ζ Short period.4.3 Dutch Roll.2.1 4 8 12 Flight speed (m/s) 16 15/15