So sánh các thông số cụ thể của cấu hình các loại máy bay...4IV.. Trong phần đầu tiên của thí nghiệm thiết kế máy bay, các mẫu máy bay thựctế đã được lựa chọn dựa trên phân loại 13 loại
Trang 1ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIKHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – TRƯỜNG CƠ KHÍ
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THIẾT KẾ MÁY BAY
Giảng viên hướng dẫn:
Trang 2MỤC LỤC
I Tìm hiểu chung về các loại máy bay 3
II Nghiên cứu so sánh về đặc điểm kỹ thuật và chi tiết hiệu suất của các loại máy bay ……… 4
III So sánh các thông số cụ thể của cấu hình các loại máy bay 4
IV Chuẩn bị đồ thị so sánh và lựa chọn các thông số chính cho thiết kế 8
V Ước tính sơ bộ trọng lượng 12
Trang 3I.Tìm hiểu chung về các loại máy bay
Trước khi thiết kế máy bay, việc lựa chọn thiết kế kiểu máy bay là rất quantrọng Trong phần đầu tiên của thí nghiệm thiết kế máy bay, các mẫu máy bay thựctế đã được lựa chọn dựa trên phân loại 13 loại máy bay: Máy bay cánh quạt cánhân, máy bay cánh quạt một động cơ, máy bay cánh quạt hai động cơ,… Đồngthời đưa ra các thông số của từng mẫu máy bay và so sánh cấu hình.
Bảng số liệu phụ lục 1 tập trung vào 5 cấu hình chính: Chủng loại cánh, loạicánh đuôi, loại động cơ, loại càng đáp và loại thân máy bay
Số lượng cánh của các loại máy bay hầu hết là 02 cánh trừ loại máy bay phản lựcvận tải Airbus có 04 cánh Số lượng động cơ của MB dân dụng hay chiến đầu đềucó từ 1-2 động cơ trừ các loại máy bay vận tải yêu cầu số lượng động cơ nhiều hơn(8 động cơ)
Loại cánh dành cho máy bay dân dụng, máy bay hạng nhẹ hoặc máy bay cánhquạt là hình thang vì loại cánh này không yêu cầu tốc độ cao hoặc máy bay vận tảikhông yêu cầu lực nâng cao, trong khi đó các loại máy bay cánh mũi tên (deltawing) là các loại máy bay quân sự hoặc máy bay siêu thanh vì yêu cầu vận tốc lớnvà tính cơ động cao.
Các loại máy bay có cấu hình đuôi conventional thường có lực nâng cao Đuôichữ T thường dùng cho các dòng máy bay vận tải vì yêu cầu tính ổn định cao
II Nghiên cứu so sánh về đặc điểm kỹ thuật và chi tiết hiệu suất của cácloại máy bay
Trang 4III.So sánh các thông số cụ thể của cấu hình các loại máy bay
Sau khi đã chọn được các mẫu máy bay và so sánh tương đối về cấu hình, phầnIII sẽ tập trung vào việc đưa ra các thông số cụ thể của từng mẫu máy bay.
Bảng số liệu sẽ đưa ra các thông số chính: Kích thước, cấu hình về trọng lượng,hiệu suất, cấu hình động cơ.
Trang 5Về kích thước sẽ có các thông số cụ thể về: số lượng phi hành đoàn, chiều dài,chiều cao, diện tích cánh, sải cánh, tỉ số dạng.
Trang 6Về cấu hình trọng lượng sẽ có các thông số: trọng lượng rỗng, tải trọng khi cất cánh, tải trọng, tỷ lệ lực đẩy/trọng lượng.
Trang 7Về cấu hình hiệu suất sẽ có các thông số: tốc độ tối đa, trần bay tối đa, trần bay, tốc độ leo, tải trọng cánh.
Trang 8Về cấu hình động cơ sẽ có các thông số: Loại động cơ, số lượng động cơ, chủngloại động cơ, lực đẩy tối đa.
IV.Chuẩn bị đồ thị so sánh và lựa chọn các thông số chính cho thiết kế
Từ các thông số đã lựa chọn ở phần II, mục tiêu chính trong phần III chính làchuẩn bị đồ thị so sánh và lựa chọn các thông số chính cho thiết kế, ví dụ:
- Độ cao so với vân tốc
Trang 9Range vs Velocity
Trang 105001000150020002500
Trang 11Wing loading vs Velocity
Velocity (km/h)
- Tỷ lệ lực đẩy/ trọng lượng so với vận tốc
Thrust to weight vs Velocity
Trang 12- Tỷ số dạng so với vận tốc
Aspect ratio vs Velocity
Velocity (km/h)
Để ước tính tổng trọng lượng cất cánh, trọng lượng nhiên liệu và trọn lượng rỗngcủa máy bay cần phải xử lý thông qua các bước tính toán khác nhau.
Sử dụng phương pháp phân đoạn nhiên liệu và các chi tiết được khảo sát, quy trình tính toán sẽ theo thứ tự sau:
Trang 132 Tính toán
From table and chart from “Aircraft design: a systems engineering approach” by Mohammad H Sadraey with the survey data, we can infer:
Trang 14W5/W6 = 0.997W6/W7 = 0.996
The mission 2-3 is the cruise Using the Brequet equation (4.16) for a GA with High bypass turbofan we have:
Trang 15The fuel faction is found from the product of all the values:Mf = W7/W6*W6/W5*W5/W4*W4/W3*W3/W2*W2/W1*W1/W0Mf = 0.98*0.97*0.724*0.99*0.869*0.997*0.996=0.588
WF/Wo = 1.06*(1-M ) =0.412f
For 4 crew members, we have Wcrew=4*200=800 lbs
The payload taken for the same type of transport GA is Wpayload = 12000 lbsThe empty weight faction taken from historical records is We/Wt = 0.43The gross weight of aircraft will be given by equation:
The empty weight of the aircraft can be estimated by: We=W0*We/Wt = 81012*0.43 ≈ 34835 lbs