Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Динамика полёта»

Общие положения

1.1.  Цель курсовой работы

Курсовая работа по дисциплине «Динамика полёта» выполняется в 8-м семестре студентами, обучающимися по специальности 0535. Целью курсовой работы является закрепление и систематизация знаний по динамике полёта, а также овладение навыками инженерной работы в части расчета лётных и пилотажных характеристик самолёта.

1.2.  Содержание и объём курсовой работы

Курсовая работа включает следующие разделы:

1. Исходные данные.
2. Расчет лётно-технических характеристик.
3. Расчёт траектории полёта.
4. (Н) Расчёт диаграммы транспортных возможностей неманёвренного самолёта.
5. Расчёт взлётно-посадочных характеристик.
6. Расчёт характеристик манёвренности.
7. Расчёт характеристик продольной статистической устойчивости и управляемости.

Общая трудоёмкость курсовой работы составляет 50-60 часов. Содержание и порядок оформления отдельных разделов курсовой работы для неманевренного и маневренного (ограниченно-маневренного) самолётов несколько различается при равной общей трудоёмкости работы.

1.3.  Задание на курсовую работу

Задание на курсовую работу выдаётся индивидуально каждому студенту и содержит следующие исходные данные:

• основные проектные параметры самолёта и ограничения режимов полёта;
• аэродинамические характеристики самолёта и его отдельных компоновочных групп для полётной, взлётной и посадочной конфигурации;
• высотно-скоростные и дроссельные характеристики двигателя.

Самолёты разбиты на три класса: неманёвренные дозвуковые, манёвренные и ограниченно-манёвренные сверхзвуковые самолёты. Для данных классов самолётов приведены типовые аэродинамические и двигательные характеристики /1/ (см. Приложение: рис. №№1…15). В таблице П1 указаны варианты заданий.

По согласованию с преподавателем студент может выполнять проект по индивидуальному заданию с применением ЭВМ при обязательном составлении программы и «ручной» проверке контрольных точек. Использование готовых программ не допускается.

1.4.  Оформление курсовой работы

Курсовая работа оформляется в виде отчёта и содержит:

• титульный лист (см. Приложение),
• реферат,
• оглавление,
• разделы курсовой работы,
• заключение,
• список литературы.

В реферате (1/2 стр.) даётся аннотация проделанной работы.

В заключении приводится перечень основных ЛТХ и ВПХ, рассчитанных в курсовой работе. Делается вывод о соответствии полученных данных характеристикам прототипа, из книги (4, стр. 606).

Все графики в отчёте выполняются на миллиметровой бумаге с соблюдением стандартных масштабов.

При оценке ритмичности работы студента засчитывается:

25%-разделы 1,2

50%-разделы 1,2,3

75%-разделы 1,…,5

100%-разделы 1,…,7

Защита – оформленный отчёт в соответствии с указанными требованиями.

1.  Порядок выполнения отдельных разделов курсовой работы.

Основные расчётные соотношения.

1.1.  Исходные данные

Прежде чем приступать к выполнению расчетов необходимо в соответствии с заданием выписать из таблицы П1 приложения строчку характеризующую  основные проектные параметры самолёта-прототипа и ограничения режимов полёта. Далее для рассматриваемого типа самолёта построить зависимости от числа М аэродинамических характеристик самолёта, а также зависимости от числа М и высоты Н высотно-скоростных и дроссельных характеристик силовой установки (см. Приложение ).

1.1.1.  Аэродинамические характеристики

Для расчета ЛТХ требуются зависимости: С_xa(C_ya , M), C_ya(a, M), C_{y доп.}(М).

В линейном диапазоне изменения углов атаки аэродинамические характеристики представляются в виде

C_x(C_y,M)=C_xm(M)+A(M)[C_y-C_ym(M)]²

C_y(a,M)=C_y^a(M)[a-a₀(M)]                                                   (1)

Где C_xm – минимальный коэффициент лобового сопротивления; A- отвал поляры; C_ym-коэффициент подъемной силы при C_x=C_xm ; C_y^a- производная коэффициента подъемной силы по углу атаки; a₀- угол атаки при C_y=0 .

В приложениях на рис.№№ П1…П6 приведены типовые аэродинамические характеристики для трех классов самолетов [4] :

·  Самолет №1- неманевренный (c=35°);

·  Самолет №2- ограниченно-маневренный (c=50…70°);

·  Самолет №3- маневренный (c=40…45°).

Аэродинамические характеристики даны для полетной , взлетной и посадочной конфигураций. На зависимостях C_y(a) (для взлетной и посадочной конфигураций) указанны значения коэффициента подъемной силы начала сваливания C_{y св} .

На рис.П14, П15 даны  аэродинамические характеристики отдельных компоновочных групп самолёта для расчета продольной статической устойчивости и управляемости.

1.1.2.  Высотно-скоростные и дроссельные характеристики двигателя

Высотно-скоростные характеристики определяют зависимости тяги и удельного часового расхода топлива от скорости (числа М) и высоты при фиксированном режиме работы двигателя (P(M,H), C_e(M,H)). Режим работы двигателя определяется частотой вращения ротора турбины (компрессора).

К дроссельным характеристикам относятся зависимости тяги и удельного часового расхода топлива от режима работы двигателя.