Đề thi Hệ Thống Lực Đẩy máy bay năm học 2016-2017 Câu 1: Cho hệ số tiêu hao nhiên liệu của một loại máy bay sfc = lb/hr/lb xấp xỉ bằng 0,0283×10-3 kgs-1N-1 a/ Ước tính quãng đường bay của một loại máy bay ở chế độ bay bằng với L/D = 20, sfc = 0.57 lb/hr/lb Khối lượng ước tính cất cánh là 612.9 tấn và khối lượng kết thúc bay bằng là 399,5 tấn Giả thiết máy bay trì chế độ bay bằng với số Mach = 0,85 tại độ cao 31000ft b/ Cùng loại máy bay bay tại cao độ 31000 ft cần lực đẩy chuẩn bị leo với vận tốc ước tính 300 ft/min(1.5 m/s) với M = 0.85 Gỉa thiết L/D = 20 và khối lượng leo là 612.9 tấn Tìm lực đẩy cần thiết cho mỗi động chuẩn bị leo Bài giải: Tại 31000 ft, Ta = 226.73 K, áp suất Pa = 287 kPa, khối lượng riêng ρ = 0.442 kg/m3 a = γ RT = 1.4 × 287 × 226.73 = 301.83 m / s Vận tốc âm tại cao độ 31000 ft là Với số March M = 0.85 thì vận tốc của máy bay V = 0.85 × 301.83 = 256.55 m / s Áp dụng phương trình 2.2 để tính quãng đường bay là: s=− w V ×L/ D 256.55 × 20 399.5 × ln( end ) = − ln ÷ = 13880 km −3 g × sfc wstart 9.81× 0.57 × 0.0283 ×10 612.9 Vậy đáp số s = 13880 km b/ vận tốc của máy bay bay với M = 0.85 là V = 256.55 m/s Theo lý thuyết sách đưa thì máy bay leo với vận tốc 1.5 m/s thì chọn góc Áp dụng công thức FN D 1 = + sin θ = + sin θ = + sin(0.33) = 0.05576 w w L/D 20 FN = 0.05576 × 612.9 ×103 × 9.81 = 3352597.332 N Suy θ = 0.33 độ Lực đẩy đối với từng động là FN = 83814.26 N Câu 2:Tìm hiệu suất đẩy cho loại động sau ở chế độ bay bằng : Động RB211 ở độ cao 31000 ft, số Mach 0.85, vận tốc dòng khí phụt xấp xỉ 390 m/s Bài giải a M = 0.85, Vj = 390 m/s, h = 31000 ft h = 31000 ft T = 408,3 R = 226,83 K V = 0.85a = 256.61 m/s (K = R/1.8) Câu 3: Cho hiệu suất làm mát = 0,65, tính Tm (mental temperature) của HP Turbine nhiệt độ Tg = 1600 K và Tc = T03 Tỷ số áp suất là 40, hiệu suất máy nén = 90%, nhiệt độ dừng lối vào T02 = 288 K Bài giải Hiệu suất máy nén (*) Ta có: Từ (*) ta có: Tc = 886.078K Với Tương tự với Tc = Với Câu 4: Một máy bay chiến đấu có khối lượng 15 tấn Hệ số wing loading = 2917 N/m a/ Với hệ số tải n=9, nhiệt độ môi trường 288K ở mặt nước biển, Số Mach 0.9 Tìm góc nghiêng và bán kính lượng, và hệ số lực nâng của máy bay ở lúc này b/ Tìm bán kính lượng và hệ số lực nâng của máy bay hệ số tải n=3, độ cao 11km, nhiệt độ 216.65K, ρ = 0.365 kg / m3 , tại các số Mach 0.9, 1.5 và 2.0 c/ Nếu hệ số lực nâng không vượt quá 0.85, tìm hệ số tải n cao nhất có thể tại số Mach 0.9 Nếu hệ số lực nâng lớn nhất là 1, tìm số Mach nhỏ nhất tại n=9 ở độ cao gần mặt nước biển Bài giải Wing loading = 2917 N/m2 W= 15 tấn a) n=9, A= 50.5m2, mach = 0.9 Tại 288k => ρ= 1,225 kg/m3 a= 340,03 m/s Sin α = góc nghiêng = 90-α = 83,620 Radial force = = 134 164 N V=a =>r = L = nmg =9*15*103*9.81 = 1324350 N b) n=3 mach =0.9, 1.5, 2.0 tại h =11km => a = 295.1 m/s ρ = 0.365 kg/m3 h= 11km T = 216.65K tìm r tại M = 0.9 , 1.5, 2.0? Cl ? V=a Tính góc nghiêng, bán kính, Cl? Radial force = = 42 426.41 N L = nmg =3*15*103*9.81 =441450 N =>r = Số Mach 0.9 1.5 Vận tốc (m/s) 265.59 442.65 Bán kính(km) 2.49 7.06 Cl 0.68 0.245 c) Cl0.85 tại M = 0.9 tìm nmax? at tropopause => a = 295.1 m/s 590.2 12.55 0.134 ρ = 0.365 kg/m3 h= 11km T = 216.65K V = a = 295.10.9 =265.59 Clmax= 0.85 =>Lmax= Cl = 552581 N =nmg => n = = 3.76 Nếu Clmax =1 và n =9 thì Mmin=? at sea level => ρ= 1,225 kg/m3 a= 340,03 m/s Lmax= nmg =1324350 N V2min= => Vmin= 206,92 = a Câu 5: Nếu đường kính đầu mút cánh quạt đầu vào 0.681m vật tốc đầu mút cánh 500 m/s, tìm vật tốc xoay trục LP? Nếu dòng vào dòng hướng tâm với số Mach 0.70 nhiệt độ dừng đầu vào (Inlet Stagnation Temperature – nhiệt độ dừng điểm dừng dòng lưu chất) điều kiện mực nước biển 288 K, tìm vận tốc tương đối số Mach tương đối đầu mút tầng cánh thứ nhất? Bài giải : ω= Vtip Ditp / = 500 * 60 = 14022.46 0.681 * π (rpm) γ −1 M ) T0 ⇒T = = 262.3( K ) γ −1 (1 + M ) T0 = T (1 + a = γRT = 262.3 (m/s) V = M.a =227.5 (m/s) Vre = 5002 + V = 549.21 (m/s) ... tropopause => a = 29 5.1 m/s 590 .2 12. 55 0.134 ρ = 0.365 kg/m3 h= 11km T = 21 6.65K V = a = 29 5.10.9 =26 5.59 Clmax= 0.85 =>Lmax= Cl = 5 525 81 N =nmg => n = = 3.76 Nếu Clmax =1 và n =9 thi Mmin=? at... biển Bài giải Wing loading = 29 17 N/m2 W= 15 tấn a) n=9, A= 50.5m2, mach = 0.9 Tại 28 8k => ρ= 1 ,22 5 kg/m3 a= 340,03 m/s Sin α = góc nghiêng = 90-α = 83, 620 Radial force = = 134 164 N V=a... kính, Cl? Radial force = = 42 426 .41 N L = nmg =3*15*103*9.81 =441450 N =>r = Số Mach 0.9 1.5 Vận tốc (m/s) 26 5.59 4 42. 65 Bán kính(km) 2. 49 7.06 Cl 0.68 0 .24 5 c) Cl0.85 tại M = 0.9 tìm