THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI

Trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Chương trình Đào tạo Kỹ sư chấtt lượng cao Việt Pháp 2012 Báo cáo cuối kì THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Giảng viên: PGS-TS Nguyễn Thiện Tống Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Lớp VP08HK Mục lục THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Mục lục Mục lục Lời tựa Chương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Giới thiệu tổng quan WIG 1.1 WIG gì? 1.2 Phân loại WIG 1.3 Những ưu điểm WIG so với phương tiện giao thông khác 12 Nhu cầu thị trường WIG Việt Nam 12 2.1 Những ứng dụng tiềm WIG nước ta 12 2.2 Phân tích nhu cầu thị trường 13 Tìm hiểu hiệu ứng mặt thoáng 14 3.1 Hiệu ứng mặt thoáng gì? 14 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu ứng mặt thoáng 16 Giới thiệu đề tài 17 Tài liệu tham khảo 19 Chương II: THIẾT KẾ CẤU HÌNH 21 Cấu hình thân 21 Cấu hình cánh 21 2.1 Hình dạng cánh 21 2.2 Số cánh loại cánh 23 2.3 Vị trí tương đối cánh so với thân 24 Cấu hình đuôi 25 3.1 Vị trí đặt đuôi 25 3.2 Hình dạng đuôi 25 Động 27 4.1 Loại động số động 27 4.2 Vị trí đặt động 28 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Mục lục THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Vị trí đặt phao bề mặt điều khiển cánh 29 Tham khảo phác thảo tổng thể 29 Tài liệu tham khảo 31 Chương III: THIẾT KẾ SƠ BỘ 33 Tham khảo thông số mẫu máy bay thiết kế 33 Xác định khối lượng WIG 34 Xác định diện tích cánh công suất động 37 3.1 Yêu cầu vận tốc bay 37 3.2 Vận tốc stall 37 3.3 Yêu cầu quãng đường cất cánh 39 3.4 Yêu cầu quảng đường hạ cánh 40 3.5 Ước tính diện tích cánh công suất động 41 3.6 Chọn biên dạng cánh cho WIG 43 Chiều cao WIG 43 Chiều dài WIG 44 Thiết kế cabin 45 6.1 Ghế ngồi cho phi công 45 6.2 Ghế ngồi cho hành khách 48 6.3 Phương án bố trí chỗ ngồi cabin 50 6.4 Kích thước cabin 51 Phác thảo cấu hình WIG 52 Tài liệu tham khảo 54 Chương IV: THIẾT KẾ CHI TIẾT 56 Lực khí động 57 1.1 Lực nâng khí động 57 1.2 Lực cản khí động 59 Lực thủy động 62 2.1 Lực đẩy Archimedes 62 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Mục lục THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI 2.2 Lực nâng thủy động 64 2.3 Lực cản thủy động 65 2.4 Lực cản ma sát nước 65 2.5 Lực cản sóng 66 Phân tích tác động lực điều chỉnh công suất động 67 Tài liệu tham khảo 71 Chương V: ỔN ĐỊNH VÀ ĐIỀU KHIỂN 73 Thiết kế bánh lái bề mặt điều khiển WIG 73 1.1 Bánh lái liệng sử dụng cánh phụ 73 1.2 Bánh lái độ cao (elevator) 76 1.2.1 Thiết kế đuôi ngang 76 1.2.2 Thiết kế bánh lái độ cao (elevator) 78 1.3 Bánh lái hướng (rudder) 79 1.3.1 Thiết kế đuôi đứng 80 1.3.2 Thiết kế bánh lái hướng 81 1.3.3 Layout hiệu chỉnh 82 Thiết kế hệ thống điều khiển cho WIG 84 2.1 Tổng quan hệ thống điều khiển WIG 84 2.2 Thiết kế cấu điều khiển 85 Đánh giá ổn định WIG 87 3.1 Ổn định tĩnh dọc 87 3.2 Điểm giới hạn sau 91 3.3 Ổn định động 92 Tài liệu tham khảo: 96 Chương VI: THIẾT KẾ KẾT CẤU 98 Kết cấu cánh 98 1.1 Lựa chọn kết cấu cánh 98 1.2 Phân bố lực nâng tác động lên cánh 100 1.3 Phân bố trọng lượng kết cấu trọng lượng nhiên liệu 101 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Mục lục THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI 1.4 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên cánh 103 Kết cấu thân 105 2.1 Lựa chọn kết cấu thân 105 2.2 Phân tích lực tác động lên thân 107 Tài liệu tham khảo: 112 Chương VII: THIẾT KẾ CHONG CHÓNG 114 Phương pháp thiết kế 114 1.1 Lý thuyết động lượng đơn giản Froude 114 1.2 Lý thuyết động lượng góc 115 1.3 Lý thuyết phần tử cánh 115 Các bước thiết kế 116 Chi tiết tính toán thiết kế chong chóng 117 Kết tính toán thiêt kế 119 4.1 Các thông số đầu vào 119 4.2 Kết tính toán 120 Tài liệu tham khảo: 126 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Lời tựa THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Lời tựa Thiết Kế Máy Bay môn học mang nhiều tính ứng dụng giúp sinh viên xâu chuỗi kiến thức hàng không tạo nhìn tổng quan, toàn diện ứng dụng kiến thức để tạo sản phẩm cụ thể Trong khuôn khổ môn Thiết Kế Máy Bay – Lớp VP08HK – Chương trình PFIEV, dẫn dắt PGS-TS Nguyễn Thiện Tống Tôi với bạn nhóm thực đề tài Thiết kế mô hình WIG chỗ ngồi Cùng với việc tìm hiểu nguồn tài liệu từ internet, sách báo luận văn khóa trước, môn học giúp cho tích lũy thêm nhiều kiến thức quý giá, giúp ích nhiều việc học môn học khác Tôi hy vọng môn học phát huy có nhiều hình thức mẻ Xin chân thành cảm ơn hướng dẫn chi tiết tận tình thầy Nguyễn Thiện Tống, cộng tác giúp đỡ nhiệt tình từ thành viên nhóm góp ý bạn lớp giúp hoàn thành báo cáo Sinh viên thực Phan Quốc Thiện Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Chương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Giới thiệu tổng quan WIG 1.1 WIG gì? 1.2 Phân loại WIG 1.3 Những ưu điểm WIG so với phương tiện giao thông khác 12 Nhu cầu thị trường WIG Việt Nam 12 2.1 Những ứng dụng tiềm WIG nước ta 12 2.2 Phân tích nhu cầu thị trường 13 Tìm hiểu hiệu ứng mặt thoáng 14 3.1 Hiệu ứng mặt thoáng gì? 14 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng lên hiệu ứng mặt thoáng 16 Giới thiệu đề tài 17 Tài liệu tham khảo 19 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Chương I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Ngày nay, giới ngày phát triển, nhu cầu vận chuyển ngày đa dạng có nhiều đòi hỏi khắc khe Sự đời thuyền bay WIG giúp lấp đầy thêm khoảng trống lĩnh vực giao thông vận tải Đó khoảng trống chuyển giao thuyền bè máy bay Khái niệm WIG giới xa lạ Tuy nhiên Việt Nam lại khái niệm mẻ Với điều kiện phát triển đất nước ta vị trí WIG có lẽ không nên để trống lâu Giới thiệu tổng quan WIG 1.1 WIG gì? WIG thuật ngữ viết tắt Wing In Ground effect craft WIG loại phương tiện vận tải sử dụng tương tác cánh mặt thoáng để tăng cường hiệu ứng lực nâng đồng thời làm giảm đáng kể lực cản cảm ứng gây cánh Hình I.1 Quan hệ vận tốc tỉ số lưch nâng lực cản số phương tiện Nguồn : http://www.se-technology.com/wig/index.php Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Giản đồ Karman – Gabrielli biểu diêc mối quan hệ tỉ số lực nâng lực cản vận tốc chuyển động số phương tiện giao thông Từ mối quan hệ ta thấy có đường giới hạn công nghệ lực nâng tương ứng với khối lượng lực cản tăng lên theo vận tốc Vì dải vận tốc WIG tương ứng mà hệ số lực nâng lực cản khoảng từ 10 đến 20 lần Hình I.2 Quan hệ vận tốc công suất số phương tiện giao thông Nguồn : http://www.se-technology.com/wig/index.php Sự đời WIG giúp cho việc lấp đầy khoảng trống dải vận tốc công suất nhỏ phương tiện giao thông WIG cho vận tốc chuyển động dải từ 100 km/h đến 300 km/h lớn nhiều so với giới hạn tốc độ xe hơi, tàu lửa, hovercraft máy bay trực thăng Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Trong công suất tiêu hao theo trọng lượng lại nhỏ nhiều so với máy bay trực thăng điều đồng nghĩa với việc hiệu suất hoạt động WIG cao hẳn phương tiện kể Mặt dù hiệu ứng mặt thoáng tìm sớm nhiên sau Thế chiến thứ hai mô hình WIG tiến hành thử nghiệm Scandinavi Cho đến năm 1960 WIG thiết kế chế tạo Rostislav Alexeiev (người Nga) Alexander Lippisch (người Đức) Hai mẫu hoạt động theo nguyên tắc hoàn toàn trái ngược Mẫu WIG kỹ sư người Nga hiệu ứng mặt thoáng giúp tàu lướt tốt không nâng tàu lên khỏi mặt nước mẫu kỹ sư người Đức tàu tách hẳn khỏi mặt nước Từ WIG chế tạo đến có nhiều mẫu WIG đời có nhiều ứng dụng rộng rãi lĩnh vực dân quân giới 1.2 Phân loại WIG Loại HSC WIG loại A WIG loại B WIG loại C Tổ chức cấp chứng Mô tả IMO (International Hoạt động không tách Maritime Organization – Tổ ròi mặt nước chức Hàng Hải Quốc Tế) IMO IMO/ICAO (International Civil Aviation Ỏganization – Tổ chức Hàng Không Dân Sự Quốc Tế) IMO/ICAO Hoạt động phụ thuộc hiệu ứng mặt thoáng Hoạt động phu thuộc hiệu ứng mặt thoáng nhiên “nhảy” để tránh chướng ngại vật Ttần bay loại WIG không 150 m Có thể hoạt động không phụ thuộc hiệu ứng mặt thoáng Một số mẫu WIG: Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang Chương VI: Thiết kế kết cấu THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Tài liệu tham khảo: - Luận văn tốt nghiệp Đậu Văn Huân khóa 2000 - Flight Stability and Automatic Control - 2nd Robert C.Nelson – xuất năm 1989 - Một số mẫu thiết kế trang http://www.zamandayolculuk.com Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 112 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Chương VII: THIẾT KẾ CHONG CHÓNG 114 Phương pháp thiết kế 114 1.1 Lý thuyết động lượng đơn giản Froude 114 1.2 Lý thuyết động lượng góc 115 1.3 Lý thuyết phần tử cánh 115 Các bước thiết kế 116 Chi tiết tính toán thiết kế chong chóng 117 Kết tính toán thiêt kế 119 4.1 Các thông số đầu vào 119 4.2 Kết tính toán 120 Tài liệu tham khảo: 126 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 113 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Chương VII: THIẾT KẾ CHONG CHÓNG Chong chóng thành phần quan trọng hệ thống tạo lực đẩy cho máy bay Nó giúp chuyển moment xoắn động thành lực đẩy khí động thông qua lực nâng cánh cánh quay quanh trục Đối với chong chóng tạo lực đẩy cho WIG ta chọn cánh có góc đặt cố định dễ thiết kế chế tạo không cần thêm cấu, hệ thống điều khiển phức tạp Thông thường đối chóng làm gỗ bọc composite để gia cường Trong thiết kế chế tạo chong chong cho WIG ta thực theo phương án Phương pháp thiết kế Thiết kế chong chóng cho WIG tương tự máy bay thông thường khác Để thiết kế ta vận dụng ba lý thuyết sau: lý thuyết động lượng đươn giản (lý thuyết động lượng Froude), lý thuyết động lượng góc lý thuyết phần tử cánh 1.1 Lý thuyết động lượng đơn giản Froude Lý thuyết động lượng đơn giản bắt nguồn từ việc xem chong chóng đĩa mỏng chuyển động có diện tích quét S, lưu chất chuyển động qua chong chóng không tạo lực cản Dòng khí qua đĩa nhận lượng dạng áp từ đĩa lượng gia tăng giống toàn diện tích đĩa Để mô tả hình học cánh, ta chia cánh nhiều phần tử nhỏ dọc theo bán kính Tại phần tử, ta tính biên dạng cánh, độ dài cung cánh c góc đặt cánh Khi nối phần tử lại cho ta hình dạng cánh.Giả thiết dòng khí không nén được, không ma sát, không xoay Vận tốc dòng khí qua đĩa số tất lượng cung cấp cho đĩa truyền hoàn toàn cho lưu chất Dòng khí qua nhận lượng từ áp đĩa Hình VII.1 Mô hình chuyển động dòng khí qua chong chóng theo lý thuyết động lượng đơn giản Lý thuyết động lượng đơn giản Froude khảo sát chong chóng điều kiện lý tưởng, có ý nghĩa việc giới hạn hiệu suất chong chóng Hiệu suất Froude hiệu suất cao mà chong chóng đạt Nhờ vào hiệu suất này, người thiết kế đánh giá Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 114 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI sơ khả tạo lực đẩy chong chóng nhằm thỏa mãn yêu cầu thiết kế với hiệu suất cao điều kiện cho phép động 1.2 Lý thuyết động lượng góc Trong phần lý thuyết động lượng đơn giản, ta giả thiết chong chóng chuyển động quay vùng hậu lưu dòng qua chong chóng chong chóng giả thiết đĩa mỏng (actuator disk) Tuy nhiên thực tế, hậu lưu chong chóng có thành phần chuyển động quay ngược chiều với chong chóng Thành phần có dòng khí bị tác động trực tiếp qua đĩa làm cho công suất chong chóng nhận giảm Hình bên biểu diễn hình thành hậu lưu chong chóng chong chóng di chuyển dọc trục Hình VII.2 Xoáy phía sau chong chóng Chong chóng quay với vận tốc góc Ω, dòng quay với vận tốc góc 1.3 Lý thuyết phần tử cánh Lý thuyết phần tử cánh dựa giả thiết lực khí động tác dụng lên phần tử cánh xem lực tác dụng lên biên dạng cánh thích hợp có tiết diện, chuyển động tới không khí với vận tốc thẳn với giá trị vận tốc tổng hợp phần tử cánh Ở đây, ta bỏ qua ảnh hưởng phần tử cánh khác phần tử ta khảo sát Lý thuyết phần tử cánh giúp ta xác định lực tác dụng lên cánh Theo phương pháp này, chong chóng chia thành nhiều tiết diện độc lập dọc theo chiều dài bán kính Tại tiết diện, ta viết phương trình cân lực Khi ta có lực tác dụng lên cánh tổng lực phần tử Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 115 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Hình VII.3 Mô hình lý thuyết phần tử cánh Các bước thiết kế Các thông số đầu vào vận tốc V, lực đẩy yêu cầuT, công suất cần N, lực cản D, số cánh m Ta tính hai trường hợp sau:  Trường hợp ma sát gồm bước: - Xác định hệ số ảnh hưởng dọc trục , ảnh hưởng xoáy vị trí bán kính trung bình - Xác định hiệu suất cục - Xem hiệu suất cục số, ta tìm giá trị hế số ảnh hưởng a,b góc hợp mặt phẳng quay vận tốc tới nâng , hệ số đặc (solidity) tương ứng phần tử cánh Giá trị hệ số lực vị trí trung bình giá trị mà ta phải chọn trước Từ ta suy cung cánh vị trí dọc theo bán kính  Trường hợp có ma sát gồm bước: - Xác định hệ số lc cản, suy góc - Giữ nguyên giá trị hệ số ảnh hưởng dọc trục a, ta tính lại giá trị hệ số ảnh hưởng b, góc - Suy cung cánh từ giá trị Ta tiến hành giải lặp cho hai trường hợp lại với sai số nhỏ vào khoảng 10 giải thuật lặp máy tính từ tìm giá trị cần có bước nên Cuối cùng, ta tính lực đẩy, moment xoắn, công suất, hiệu suất toàn thể chong chóng vừa thiết kế so sánh với yêu cầu thiết kế Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 116 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Giải thuật thiết kế chong chóng dựa kết hợp lý thuyết động lượng mở rộng lý thuyết phần tử cánh Từ thông số ban đầu bao gồm vận tốc bay V, lực đẩy cần thiết T, số vòng quay N, bán kính chong chóng D, số cánh m… ta tính toán hệ số ảnh hưởng dọc trục a hệ số ảnh hưởng xoáy b vị trí bán kính trung bình trường hợp ma sát Sau đó, xác định cung cánh tất vị trí dọc theo bán kính Tiếp theo, ta xét trường hợp có ma sát, tính hệ số lực cản góc lực nâng lực cản Giữ nguyên giá trị a tìm trường hợp không ma sát, ta tính giá trị b cung cánh tất vị trí dọc theo bán kính Lặp lại trình tính toán sai số lần tính toán chord cánh nhỏ giá trị sai số yêu cầu khoảng 10 Phương án thiết kế chong chóng dựa nguyên tắc cung cánh thay đổi giữ nguyên hệ số lực nâng Chi tiết tính toán thiết kế chong chóng = Chọn tỉ số bầu chong chóng với đường kính bầu bán kính chong chóng Lấy 20 vị trí dọc theo bán kính chong chóng, vị trí xác định cách chia diện tích chong chóng thành phần Xoáy cánh quạt xoáy tự nên vị trí trung bình ta có = Khi ma sát ta có + = góc hợp lực nâng lực cản liên hệ sau: trung bình ta tính hệ số ảnh hưởng dọc trục = Hệ số (1 + ) 1− nghiệm dương phương trình bậc Để xác định hệ số ta giải phương trình sau: − 1− Với = = nên vị trí tan + (1 + ) + tan =0 = phương trình trở thành: − Ta thu + (1 + ) =0 nghiệm nhỏ phương trình Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 117 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Góc dòng vào tương đối: tan = Ω 1+ 1− Hiệu suất cục bán kính trung bình: 1− 1+ = Để giảm thiếu lượng mát, hiệu suất vị trí bán kính khác phải với hiệu suất cục vị trí bán kính trung bình Như vậy, hệ số = tính công thức: ( ) (1 − ) J +( ) = Sau có (1 − ) J +( ) ta lập bảng giá trị để xác định góc dòng vào tương đối hệ số vị trí bán kính tương ứng: tan = = Ω 1+ 1− sin cos + cos( + ) Chọn biên dạng cánh: Ở ta chọn biên dạng cánh NACA 2412, từ ta chọn góc tới cho tỉ số / lớn Khi hệ số lực nâng ứng với góc tới Giữ nguyên hệ số lực nâng vị trí trung bình cho tấc vị trí doc theo bán kính khác Khi hệ số đặc (solidity) tính sau: ( = ) Và chiều dài cung cánh là: = Khi xét đến ảnh hưởng hệ số ma sát vận tốc dòng vào thay đổi: (1 + sin = ) Lực cản biến đổi theo ảnh hưởng hệ số Reynold = 1.328 0.074 ế ế < × 10 > × 10 Vơi hệ số Reynold tính theo công thức: Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 118 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI = Góc lực nâng lực cản : tan = Thay vào phương trình: − 1− tan Có a, b ta tính giá trị hình học cánh vị trí (1 + ) + = hệ số + tan =0 cung cánh vị trí Góc + Lực đẩy, moment xoắn, công suất hiệu suất chong chóng tính theo công thức sau: = 2 = = = Kết tính toán thiêt kế 4.1 Các thông số đầu vào Vận tốc bay = 30 / Như tính toán phần thiết kế chi tiết ứng với vận tốc bay 30 m/s to có lực cản = 1750 Khi bay lực đẩy cân với lực cản chong chóng tạo = 35 ≈ 1750 Công suất Đường kính chong chóng m Do bị giới hạn vận tốc âm thanh, vận tốc chuyển động chong chóng vị trí mút cánh phải nhỏ 0.7 lần tốc độ âm tức khoảng 238 m/s Vậy giới hạn vòng quay là: 238 × 60 ≈ 2300 ò / ℎú Ta chọn số vòng quay hoạt động 2000 vòng/phút Khi vận tốc quay trục chong = chóng là: Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 119 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Ω= 2000 × = 210 60 / Chọn số cánh đường kính bầu 0.2m, ta có = 0.1 Chọn biên dạng cánh cho chong chóng biên dạng Clark Y Đây loại biên dạng thường dùng cho chong chóng Trên thực tế biên dạng cánh thay đổi khác từ gốc cánh mút cánh Tuy nhiên ta chọn loại cho dễ dàng tính toán Biểu đồ đặc tính khí động biên dạng Clark Y thể đồ thị hình bên Hình VII.4 Đặc tính khí động biên dạng cánh ứng với Reynold khác Ta phân bố biên dạng (a), (b), (c) hình cho vị trí từ gốc cánh mút tương ứng vơi r/R có giá trị 0.2, 0.7 Các vị trí khác ta nội suy để có biên dạng gần có đặc tính khí động tương tự Ở góc tới ta chọn 4o tỉ số lực cản lực nâng lớn dải biến đổi rộng để hiệu suất trì mức cao wig hoạt động chế độ khác 4.2 Kết tính toán Lập trình tính toán giải thuật lặp theo bước phân tích với giá trị đầu vào tính toán phần ta có kết dạng hình học chong chóng Các thông số cho bảng sau: Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 120 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Hệ số tiến J Hiệu suất η Lực đẩy cánh Công suất P Góc β 75%R 0.45 72.89% 850.35 N 35 kW 16.4° Kết tính toán cho dạng hình học chong chóng sau: r/R [tỉ lệ] 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 c/R [-] Bầu Bầu 0.1621 0.2301 0.2549 0.2544 0.2424 0.2207 0.1903 0.1643 0.1422 0.1235 0.1075 0.0935 0.0838 0.0757 0.0673 0.0581 0.0475 0.0336 0.0017 β [°] 62.9 51.8 43.6 37.5 32.9 29.3 26.5 24.2 22.3 20.7 19.4 18.3 17.3 16.4 15.7 15 14.4 13.9 13.4 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 r [mm] 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 c [mm] 162.1 230.1 254.9 254.4 242.4 220.7 190.3 164.3 142.2 123.5 107.5 93.5 83.8 75.7 67.3 58.1 47.5 33.6 1.7 t [mm] 19.7 28 31 30.9 29.5 26.8 23.1 20 17.3 15 13.1 11.4 10.2 9.2 8.2 7.1 5.8 4.1 0.2 Trang 121 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI 0.3 0.25 c/R 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0.2 0.4 0.6 r/R 0.8 1.2 1.2 Hình VII.5 Phân bố chiều dài cung cánh 70 60 Beta 50 40 30 20 10 0 0.2 0.4 0.6 r/R 0.8 Hình VII.6 Phân bố góc đặt cánh Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 122 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI 35 Bề dày (mm) 30 25 20 15 10 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 r/R Hình VII.7 Bề dày phần tử cánh vị trí khác cánh Phác họa hình dạng chong chóng hình bên Hình VII.8 Các hình chiếu chong chóng thiết kế Các đáp ứng chong chóng: Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 123 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI 0.6 Hệ số lực nâng, lực cản 0.5 0.4 0.3 Cl 10XCd 0.2 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Vị trí theo bán kính 1.2 Hình VII.9 Hệ số lực nâng, lực cản cánh 0.1 0.08 Hệ số Cp, Ct 0.06 Ct 0.04 Cp 0.02 0 -0.02 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Hệ số tiến J=V/nD Hình VII.10 Đồ thị hế số lực công suất Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 124 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI 50 Công suất tạo (kW) 40 30 20 10 0 0.1 0.2 -10 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Hệ số tiến Hình VI.11 Dặc tính công suất Từ đồ thị ta thấy vận tôc bay bị giới hạn hệ số tiến chong chóng Đối với thiết kế hệ số tiến vượt 0.65 Điều có nghĩa vận tốc bay bị giới hạn phạm vi nhỏ 325 km/h Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 125 Chương VII: Thiết kế chong chóng THIẾT KẾ WIG CHỖ NGỒI Tài liệu tham khảo: - http://www.mh-aerotools.de/airfoils/javaprop.htm - Aircraft Propeller Design - Weick, Fred E Editado – nhà xuất McGraw-Hill Book Company – 1930 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40802089 Trang 126 [...]...Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI WIG VT-01 Volga-2 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 Trang 10 Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Airfisch 3 L-325 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 Trang 11 Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI 1.3 Những ưu điểm của WIG so với các phương tiện giao thông khác Từ những đặc điểm của WIG ta rút ra được những... các tài liệu thiết kế cũng như tham khảo các mẫu hiện có, trong báo cáo này tôi sẽ trình bày các bước thiết kế mẫu WIG 4 chỗ ngồi mà nhóm thực hiện Mục tiêu thiết kế WIG cóc cấu hình như sau: Số chỗ ngồi Vận tốc bay bằng Tầm hoạt động Độ cao bay bằng Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 4 chỗ 30 m/s ≈ 108 km/h 40 0 km 0.5 – 1 m Trang 18 Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Tài liệu... cánh để chừa chỗ cho bề mặt điều khiển phía bên ngoài tránh ảnh hưởng của mặt nước lên bề mặt điều khiển 6 Tham khảo phác thảo tổng thể Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 Trang 29 Chương II: Thiết kế cấu hình THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 Trang 30 Chương II: Thiết kế cấu hình THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Tài liệu tham khảo - http://www.se-technology.com /wig/ index.php... 39 3 .4 Yêu cầu về quảng đường hạ cánh 40 3.5 Ước tính diện tích cánh và công suất động cơ 41 3.6 Chọn biên dạng cánh cho WIG 43 4 Chiều cao của WIG 43 5 Chiều dài của WIG 44 6 Thiết kế cabin 45 6.1 Ghế ngồi cho phi công 45 6.2 Ghế ngồi cho hành khách 48 6.3 Phương án bố trí chỗ ngồi trong cabin... 50 6 .4 Kích thước của cabin 51 7 Phác thảo cấu hình WIG 52 Tài liệu tham khảo 54 Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 Trang 32 Chương III: Thiết kế sơ bộ THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Chương III: THIẾT KẾ SƠ BỘ Trong chương này chúng ta sẽ phác thảo một cách tổng quan cấu hình của WIG dựa trên ý tưởng thiết kế và so sánh thao khảo để lựa chọn phương án thiết kế. .. 20 Chương II: Thiết kế cấu hình THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Chương II: THIẾT KẾ CẤU HÌNH Trong chương này chúng ta sẽ phác thảo một cách tổng quan cấu hình của WIG dựa trên ý tưởng thiết kế và so sánh thao khảo để lựa chọn phương án thiết kế tốt nhất phù hợp với điều kiện chế tạo và mục đích sử dụng của WIG 1 Cấu hình thân Thân được chọn là dạng thân thuyền So sánh với việc sử dụng phao để WIG nổi trên... http://www.se-technology.com /wig/ index.php - http://www.flickr.com/photos/ - WIG configuration development from component matrix – Bill Husa Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 Trang 31 Chương III: Thiết kế sơ bộ THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Chương III: THIẾT KẾ SƠ BỘ 33 1 Tham khảo thông số của các mẫu máy bay đã được thiết kế 33 2 Xác định khối lượng của WIG 34 3 Xác định diện tích cánh và công suất động... Quốc Thiện – MS: 40 802089 Trang 34 Chương III: Thiết kế sơ bộ THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Ta có: = 0.992; = 0.99; = 0.996; =1 Công thức Breguest: = Hiệu suất đẩy: = 0.82 = 0.7 = 15 = 40 0 = 248 Tính ra ta được: = 0.958 = 1; = 0.99 Vậy: = 0.9326 = 1− = 0.06 74 Lượng nhiên liệu dự trữ ta lấy dư 25% = 1.25 = 0.0 842 5 Với A=0.1703 và B=1.0083, ta có: = 0.923 Giải ra: = 22 94. 9 − 661 = 10 = 1 040 .95 Thay đổi với... toàn 4 Giới thiệu đề tài Trong khuôn khổ yêu cầu của môn học, nhóm chúng tôi sẽ tiến hành thiết kế một chiếc WIG 4 chỗ ngồi phục vụ cho những nhu cầu mà thj trường mà chúng tôi đã phân tích ở trên Nhóm gồm có 4 thành viên: - Phan Đình Hưng (trưởng nhóm) - Phan Quốc Thiện - Bùi Nhã Đạt - Nguyễn Minh Đức Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 Trang 17 Chương I: Giới thiệu đê tài THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI... không phải thiết kế quá nhiều cửa làm ảnh hưởng đến khung thân và dễ canh trọng tâm cho WIG 2 Cấu hình cánh 2.1 Hình dạng cánh Table of Wing Type Swept forward Sinh viên: Phan Quốc Thiện – MS: 40 802089 Swept back Trang 21 Chương II: Thiết kế cấu hình THIẾT KẾ WIG 4 CHỖ NGỒI Rectangular Delta Trapezoldal Reverse Delta Bảng II.1 Các dạng cánh có thể chọn  Cánh hình chữ nhật  Ưu điểm: Thiết kế đơn giản,