Khảo sát đặc tính lực nâng Cy máy bay L-39 khi hạ cánh với cấu hình cất, hạ cánh bằng phương pháp xoáy rời rạc và bằng Ansys

- k1 pp1 k

3.3. Khảo sát đặc tính lực nâng Cy máy bay L-39 khi hạ cánh với cấu hình cất, hạ cánh bằng phương pháp xoáy rời rạc và bằng Ansys

cất, hạ cánh bằng phương pháp xoáy rời rạc và bằng Ansys

Để có thể thực hiện khảo sát đặc tính lực nâng bằng Ansys, ta phát triển tiếp mô hình máy bay L-39 đã được xây dựng trong mục 2.2.2.2 với cấu hình hạ cánh. Trên hình 3.9 là mô hình máy bay được xây dựng cho trường hợp hạ cánh với càng thả, cánh tà ở vị trí 44o.

Hình 3.9. Mô hình máy bay L-39 với cấu hình hạ cánh bằng Ansys

Sử dụng các mô hình và các chương trình phần mềm đã xây dựng được bằng phương pháp XRR và bằng phần mềm Ansys để tiến hành khảo sát các đặc tính khí động của máy bay trong các chế độ bay khác nhau. Các kết quả khảo sát là cơ sở để kiểm chứng độ tin cậy của các chương trình đã được xây dựng bằng phương pháp XRR và bằng phần mềm Ansys.

Trên hình 3.10 và 3.11 là trường vận tốc chảy bao máy bay khi hạ cánh với cấu hình cành thả, cánh tà ở vị trí 44o được xác định bằng phương pháp XRR và bằng phần mềm Ansys.

Hình 3.10. Trường vận tốc dòng chảy bao máy bay L-39 xác định bằng

Hình 3.11. Trường vận tốc dòng chảy bao máy bay L-39 xác định bằng

phần mềm Ansys khi α=10o, β=0o.

Do khuôn khổ luận án có hạn nên ở đây chỉ giới hạn khảo sát đặc tính lực nâng Cy của máy bay L-39 với góc tấn α trong khoảng (0o25o), không có trượt cạnh (góc β=0o) trong các trường hợp:

- hạ cánh với cấu hình cất cánh (càng thả, cánh tà thả ở vị trí 25o), vận tốc hạ cánh V=216 km/h.

- hạ cánh với cấu hình hạ cánh (càng thả, cánh tà thả ở vị trí 44o), vận tốc hạ cánh V=180 km/h.

Thực hiện khảo sát đặc tính lực nâng đối với các trường hợp trên, các kết quả tính toán được thể hiện trong bảng p2.2 (phụ lục 2) và trên hình 3.12.

0 5 10 15 20 25 0 0.5 1 1.5 2

Do thi he so Cy=f(alfa), cang tha, canh ta 25, 44 do, goc beta =0

alfa

C

y

b

a

Cau hinh cat, ha canh a- Cang tha, canh ta 25 do b- Cang tha, canh ta 44 do

Trên hình 3.12 là đồ thị hệ số lực nâng Cy theo góc tấn α được xác định bằng phương pháp XRR, bằng Ansys và từ TLKT cho các trường hợp càng thả, cánh tà ở vị trí 25o và 44o. Tương tự như cấu hình bay thẳng (khi càng và cánh tà ở vị trí thu), các đồ thị lực nâng Cy theo góc tấn  được xây dựng bằng phương pháp XRR và bằng phần mềm Ansys khi hạ cánh với cấu hình cất cánh và với cấu hình hạ cánh có hình dạng giống nhau và giống với đồ thị hệ số lực nâng được xây dựng từ TLKT.

Dựa vào các kết quả tính toán ta thành lập được bảng chênh lệch giá trị hệ số lực nâng Cy giữa các phương pháp tính bằng XRR (2), bằng phần mềm Ansys (4) với nhau và với các số liệu hệ số lực nâng theo TLKT (6), bẳng 3.1.

Bảng 3.1. Chênh lệch hệ số lực nâng Cy giữa các phương pháp

trong khoảng tuyến tính của đồ thị đặc tính ở các chế độ hạ cánh.

Góc tấn  Góc C. tà Cy (2)-(4) [(2)- (4)]/(2) % Cy (2)-(6) [(2)- (6)]/(2) % Cy (6)-(4) [(6)- (4)]/(6) % (b1) (b2) (b3) (b4) (b5) (b6) (b7) (b8) 0 25 0.07 18.7 0.06 15.7 0.01 3.6 5 25 0.09 11.0 0.08 10.1 0.01 1.0 10 25 0.06 5.5 0.02 1.6 0.04 3.9 15 25 0.13 8.8 0.06 4.1 0.07 4.9 0 44 0.06 7.4 0.03 3.6 0.03 3.9 5 44 0.11 9.5 0.07 5.6 0.05 4.2 10 44 0.07 4.5 0.02 1.1 0.05 3.5 15 44 0.17 9.1 0.22 11.5 -0.05 -2.7 Từ bảng 3.1 cho thấy:

- Trong miền tuyến tính, giá trị sai lệch hệ số lực nâng CyXRR-ANS giữa các số liệu tính toán bằng hai phương pháp XRR, Ansys nằm trong khoảng (0,060,17), cột b3; giá trị sai số tương đối vào khoảng (4,518,7)%, cột b4.

- Giá trị sai lệch CyXRR-TLKT và CyANS-TLKT giữa các số liệu tính toán hệ số lực nâng thu được bằng phương pháp XRR và Ansys so với số liệu từ

TLKT tương ứng là (0,020,22), cột b5, và (0,010,07), cột b7; giá trị sai số tương đối tương ứng là (1,115,7)% và (1,04,9)%, cột b6 và b8.

Các sai lệch tính toán khi so sánh là nhỏ, đặc biệt xét trong chế độ hạ cánh (càng thả, cánh tà ở vị trí 44o) khi góc tấn nằm trong khoảng tuyến tính =(015o), các sai lệch hệ số lực nâng thu được khi tính toán bằng phương pháp XRR nhỏ hơn 11,5 % (cột b6, bảng 3.1) và bằng phần mềm Ansys nhỏ hơn 4,5 % (cột b8) khi so với các hệ số lực nâng xác định từ TLKT.

Kết luận chương 3

Dựa trên sơ đồ và nguyên tắc ghép nối không gian đã được xây dựng bổ sung, trong chương 3 ta đã xây dựng được mô hình toán cho máy bay với cấu hình cất, hạ cánh bằng phương pháp XRR và bằng Ansys cho trường hợp chưa có trượt cạnh. Nhờ việc sử dụng kết quả nghiên cứu bằng phương pháp XRR để định hướng, luận án đã kịp thời hiệu chỉnh để chương trình xây dựng bằng phần mềm Ansys nhanh chóng tiếp cận được kết quả tính toán hội tụ.

Kết quả khảo sát đặc tính lực nâng đối với máy bay L-39 khi hạ cánh với cấu hình cất, hạ cánh cho thấy sai lệch tính toán của cả hai phương pháp XRR và Ansys là nhỏ khi so sánh với các số liệu từ TLKT. Điều này khẳng định việc sử dụng hai phương pháp XRR và Ansys cho kết quả đáng tin cậy.

Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy phương pháp sử dụng phần mềm Ansys cho kết quả gần với kết quả bay thử nghiệm thực tế hơn so với phương pháp XRR. Các kết quả tính toán trong chương này khi chưa có trượt cạnh (β=0) là các điểm xuất phát để khảo sát cho các trường hợp hạ cánh có góc trượt cạnh.

Việc nghiên cứu ảnh hưởng của gió cạnh đến các đặc tính khí động của máy bay ở chương tiếp theo ta lấy các điểm xuất phát làm gốc và chỉ sử dụng phần mềm Ansys để khảo sát.

Chương 4