+ All Categories
Home > Documents > Stabilitatea Zborului Scribd

Stabilitatea Zborului Scribd

Date post: 05-Jul-2018
Category:
Upload: lascau-stefan
View: 252 times
Download: 0 times
Share this document with a friend

of 45

Transcript
  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    1/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    2/45

    Temă de proiect

    Calculul caracteristicilor de stabilitate și manevrabilitate pentru avionulCessna 208 Caravan:

    Etape de lucru:

    1 Caracteristici aparat:a Introducereb Geometria aripiic Geometria ampenajelord Geometria fuselajuluie Poziția focaruluif istemul de propulsie ! Caracteristici

    2 "eviz de mase și centraj:a #stimare mase

    b "eterminarea centrajului de $reutate faț%&spate ! se va ale$e opoziție a centrului de $reutate pentru care se fac calculeleurmatoare'

    c Calculul momentelor de inerție masice( Polara avionului:

    a Polara pentru pro)lele aripii și a ampenajelorb Polara avionului

    * tabilitatea static% cu comenzile blocatea Poziția punctului neutru +n coard%b ,ezerva de stabilitate static%c Graficul Cm-./'"iscuție

    tabilitatea dinamic% lon$itudinal% cu comenzile blocatea le$erea cazurilor de calcul (( -Combinații de viteze și

    altitudini/b Calculul derivatelor de stabilitate lon$itudinal%c 3orma ecuațiilor care de)nesc avionul privit ca solid ri$id'd ,ezolvarea ecuațiilor4 matricea de stabilitate4 discuția soluțiilor'e Calculul timpilor de dublare sau +njum%t%țire a amplitudinii sau a

    perioadelor'

    "esene:

    1 "esenul avionului +n ( vederi'2 "esenul la scar% a pro)lului aripii și a ampenajului orizontal'( Polara avionului'

    1.Caracteristici aparat

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    3/45

    a.Introducere

    Cessna 208 Caravan este un avion cu un sin$ur motor turbopropulsor4 tren

    de aterizare&triciclu )4avion re$ional si utilitar4 care este construit +n tatele

    5nite de Cessna'Primul prototip a zburat in "ecembrie 1682' fost certi)cat

    de catre 3 in anul 168* iar de atunci a trecut printr&o serie de modi)cari

    ale desi$nului' Cessna 2087 vine in multe con)$uratii'3uzelajul poate )

    ecipat cu o multitudine de sisteme de aterizare4permitandu&i sa functioneze

    intr&o mare varietate de medii'5nele adaptari includ sciuri4anvelope

    marite4sistem pentru amerizat.

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    4/45

    Performante si specicatii

    Caracteristici generale#cipaj 2spect ,atio 6'92Pro)l ripa aca 2(012;otopropulsor Pratt < =itne> P?@&11* @99

    cpDimensiuni exterioareAun$ime 12'@9 mnver$ura 1'89 mInaltime *'@ muprafata aripii 2'6@ m2

    reutate si incarcariGreutate $ol 2*18 B$Greutatea maima la decolare (66B$Incarcare pe aripa 1('1 B$m2

    PerformanteDiteza de croaziera (19 BmDiteza maima (*( Bmutonomie 1@68 BmPlafon de zbor 9@20 m,ata de urcare (46 msAun$imea de decolare @8 m

    b.eometria aripii

    vionul Cessna 208 dispune de o aripa trapezoidala4asezatain partea superioara a avionului'Pro)lul utilizat este C 2(012'

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    5/45

    • nver$ura aripa: 1'89 m• uprafata aripii: 2'6@ m2

    • Coarda la incastrare: 1'68 m• Coarda la etremitate: 1'22 m• Incarcarea aripii: 1('1 B$m2

    • Pro)l aerodinamic : C 2(012 12E

    C.eometria ampena!elor

    Cessna 208 Caravan dispune de un ampenaj orizontal si unul

    vertical in con)$uratie ?' Ampenajul vertical

    • Coarda incastrare: ('@2 m• Corda etremitate: 0'8( m• Inaltime: 2'29m• uprafata:'0 m2

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    6/45

     Ampenajul orizontal

    • Coarda incastrare: 1'(@ m• Corda etremitate: 0'92 m

    • nver$ura: @'22 m• uprafata:@'* m2

    d.eometria fusela!ului

    3uselajul este construit pe baza unor module4asamblate ulterior'

    • Inaltime fuselaj: *'@m• Aun$ime : 12'@9 m

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    7/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    8/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    9/45

    e.Po"itia focarului

    ripa avionului Cessna 208 este o aripa )a'Aimitele centrului de

    $reutate se $asesc jurul pozitie focarului4acesta aFandu&se la 2Edin coarda aripii fata de bordul de atac'Pozitia focarului esteindicata prin linia intrerupta verde in urmatoarele )$uri:

    Pozitia focarului aripii

    Pozitia focarului ampenajului vertical

    Pozitia focarului ampenajului orizontal

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    10/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    11/45

    f.Sistemul de propulsie # Caracteristici

    ;otopropulsorul folosit pe aeronava Cessna 208 este un motorPratt < =itne> P?@&11* de @99 cai putere'cest motor este

    unul din cele mai populare motoare folosite pe avione )indcunoscut in special pentru )abilitatea sa',ata de defectiune intimpul zborului este de 1:129@0 ore de zbor variind ciar si panala (((((( ore de zbor',evizia tenica se face o data la (@00ore4iar pentru inspectia pentru zonele calde se face o data la1800 ore'Consumul speci)c este de 0'@18'

    Caracteristici:

    • Putere: @99 CP• ,otatiimin: 1600 rpm• #lice: artzell in ( pale

    • "iametrul elicei: 2'@6 m• Capacitate rezervor: 1290'( litri• Combustibili folositi: H#? -?;&"1@/4H#? &1 -?;&

    "1@/4H#? 7 -?;&"1@/4HP&1 -;IA&A&@1@/4HP&* -;IA&?&@2*/4HP& -;IA&?&@2*/4HP&8 -;IA&?&8(1((/

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    12/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    13/45

    $.De%i" de mase si centra!

    a.&stimare mase

    ;asele componentelor avionului se estimeaza dupa urmatoarele relatii:

    m0 (66 B$ -masa maima la decolare/

    • ;asa aripii: marip%-10&1/EJm0 KB$Lmarip%10EJ(66(66' B$

    • ;asa fuselajului: mfus-@&12/EJm0KB$L  mfus@EJ(662(6'9 B$

    • ;asa ampenajelor: mampenaj-2&/EJm0 KB$L  mampenaj2EJ(6696'6 B$

    • ;asa trenului de aterizare: mtren at-*&8/EJm0KB$L  mtren at*EJ(6616'8 B$

    o ;asa tren bot: mtren bot20EJmtren at KB$L  mtren bot20EJ2('@(1'6@ B$

    o ;asa tren principal: mtren princ80EJmtren atKB$L  mtren princ80EJ2('@129'8* B$

    • ;asa combustibilului: mcombMcombJDcombKB$LNcomb0'99K$cm(LDcomb1290'( litrimcomb0'99J1290'(68*' B$

    • ;asa pasa$erilor și a ecipajului: 80 B$persoan%4 1 pilot 6 pasa$erimecipaj10J80800 B$

    • ;asa scaunelor: 1 B$scaun mscaune10 B$• ;asa motorului: 122'*9 B$• ;asa sistemului de combustibil: sistemul de combustibil se consider%

    ca )ind format din rezervoare4 compuse dintr&un num%r oarecare de

    celule alveolare4 suporți4sisteme de evacuare și drenaj4 pompe de

     +mpin$ere a combustibilului:o ;asa celulelor alveolare:

    mca1848*K042@*-caOcf /J10&2L04818 KB$L

    mca0'9 B$

    o ;asa suporturilor celulelor alveolare:

    msca(48(K042@*-caOcf /J10&2L0'8*KB$L

    msca10'09 B$

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    14/45

    ca& capacitatea maim% de combustibil din arip% KlL

    cf & capacitatea maim% de combustibil din fuselaj KlL

    • ;asa sistemului electric de pornire:

    Pt 1 motor:

    msp194@((-24209J10 &(JmJmm/04618 KB$L

    msp'( B$

    unde m și mm sunt num%rul de motoare și masa motoarelor'

    m1 mm122'*9 B$

    • ;asa comenzilor care cuprind comenzile propriu&zise4 sistemul

    idraulic și pneumatic

    mcom@24@-24209J10 &(Jm0/0481KB$L

    mcom221'9* B$

    • ;asa aparatelor de bord4 a aparatelor electrice și electroniceo ;asa instrumentelor necesare controlului zborului

    miczp-1O04090@J10&(Jm0/ KB$L

    micz1428 B$

    • ;asa instrumentelor necesare controlului motorului

    micm04*(Jm-*48O0401(2J10&(Jm0/ KB$L

    micm24168 B$unde p reprezint% num%rul de piloți4 p1

    • "evizul de mas% pentru ecipamentele electronice ;asa sistemului de radiolocație

    m1194(-(42*@JD1/0489(KB$L

    m1@'6@1 B$

    D10'01 m(

    ;asa sistemului de navi$ație "oppler

    m21(4*(-(42*@JD2/04@@2 KB$L

    m20 B$

    D20 m(

    ;asa sistemului de navi$ație inerțial%:

    m(2(4-(42*@JD(/049(8 KB$L

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    15/45

    m(0 B$

    D(0 B$

    ;asa sistemului de contracțiune radio:

    m*0402-(42*@JD*/04612 KB$L

    m*0 B$

    D*0 m(

    masa sistemului electronic al avionului mel   ∑i=1

    4

    mi

    mel@46@1 B$

    unde D14D24D(4D* reprezint% volumul aparatelor respective +n Km(L

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    16/45

     Aripa echivalenta:

      ripa ecivalent% este aripa dretun$iular% cu aceeași suprafaț% și cuaceeași coe)cienți aerodinamici ca ai aripii reale4 avnd deci aceleași efecteasupra aparatului ca aripa real%'

      Coarda aripii ecivalente este ciar coarda medie aerodinamic% C;4 iarfocarul acesteia trebuie s% corespund% cu focarul aripii reale'

    C;2

    S J   ∫0

    b /2

    c ( y )2 dy   sau

    C;2

    3 Jc0Jr2+r+1r2+r  

    C;2

    3 J14@J1,14

    2+1,14+11,14

    2+1,14  1'().*+ mm 

    rc0

    ce

    r1980

    1220 14@2

    5nde:

    • C0 ! coarda la +ncastrare:1680 mm

    • Ce ! coarda la etremitate:1220 mm• r& raportul de trapezoidalitate: 14@2• b ! anver$ura:1'89 m• ! suprafața aripii:2'6@ m2Q• C->/ ! coarda aripii reale variabil% pe >'

      Pentru a asi$ura o stabilitate static% bun% a avionului trebuie ca:

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    17/45

     X CG− X  A

    CMA J100E≅-20R(/E

    unde:• SCG ! centrul de $reutate al avionuluiQ

    • S ! distanța de la bordul avionului pn% la bordul de atac al aripiiecivalente'

    Tabel date

    ,r.Crt. Denumirea Cmm/ 0asa

    1))

    comb

    2g/

    0asa

    3)

    comb

    2g/

    0asa

    )

    comb

    2g/1 ripa *606 (66' (66' (66'2 3uselaj *98 2(6'9 2(6'9 2(6'9( mpenaj Trizontal 11**

    96'6 96'6 96'6* mpenaj Dertical 11@2* ?ren de bot 1(68 (1'6@ (1'6@ (1'6@@ ?ren principal 1( 129'8* 129'8* 129'8*

    9 #cipaj @(* 800 800 8008 caune @@9 10 10 106 ;otor 1902 122'*9 122'*9 122'*910 Celule alveolare *9*@ 0'9 0'9 0'911 uporți celule

    alveolare*98 10'09 10'09 10'09

    12 istem electric depornire

    280* '( '( '(

    1( Comenzi (2@ 221'9* 221'9* 221'9*1* p' de bord și

    ecip' el'rr'

    *896 1'28 1'28 1'28

    1 Instalații electrice 2966 @'6@1 @'6@1 @'6@11@ 7a$aje *01 9*6 9*6 9*619 Combustibil 100E *96( 68*' & &18 Combustibil 0E *96( & *62'1 &16 Combustibil 0E *96( & & 0S ?otal (66 (02'6 (010'

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    18/45

    4arianta de

     5ncărcare

    Cmm/ 6 m2g/

    100E combustibil *968'2 (2'08 (660E combustibil *99('( (0'@ (02'6vion $ol *96'8 26'9( (010'

    c.Calculul momentelor de inertie masice

      Pentru calculul momentelor de inerție s&a ales cazul +n care avem S CG  la100E combustibil' cest calcul s&a realizat cu ajutorul softului S3A,' Primulpas pentru aceasta a fost realizarea (" a aeronvei'

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    19/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    20/45

    (.Polara a%ionului

    a'Polara pentru proflele aripii si a ampenajelor Calculul numarului ,e>nolds pentru viteza de croaziera:

    Dascozitatea cinematica s&a ales in functie de temperatura4considerand catemperatura are valoarea de 10UC'

    '

    Polara prolului aripii(XFLR:

    C 2(012

    Polara pro)lului se realizeaza luand in calcul numarul ,e calculat maisus4dupa cum urmeaza:

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    21/45

     C 2(012

    Polara ampenajului orizontal(XFLR:

    C 0006

    Polara pro)lului se realizeaza luand in calcul numarul ,e calculat maisus4dupa cum urmeaza:

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    22/45

     C 0006

    Polara avionului(XFLR

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    23/45

    Metoda analitica

    C  Lavion

    =C  Lw+

    C  Lt ∗S t 

    Swn

    t   

    C  Lt =C  L w∗ xa

    lt ¿

     Sw

    S t n

    t 4

    C  Lw=  C l

    1+  2

     ARw

    nt =qt 

    q  ! factor de e)cienț% -raport de presiuni dinamice/

     j 0 7..:= b 15.87:= KmL&anver$ura

    Sw 25.96:= KmJmL&suprafata aripa

    ARw

      b2

    Sw:=   ARw 9.702= &alun$irea aripii

     &pro)lul pentru aripa avionului este C 2(012 iar din polara pro)lului sescot valorile pentru un$iurile de incidenta si coe)cientul de portanta ClV'

    α

    8−

    6−

    4−

    2−

    0

    24

    6

    8

    10

    12

    14

    16

     

     

         

             

    :=   Clw

    0.8099−

    0.5748−

    0.3363−

    0.0977−

    0.1413

    0.37410.6127

    0.8511

    1.081

    1.3267

    1.5295

    1.7203

    1.8264

     

     

         

             

    :=

    10−   7−   4−   1−   2 5 8 11 14 17 201−

    0.7−

    0.4−

    0.1−

    0.2

    0.5

    0.8

    1.1

    1.4

    1.7

    2

    Clw

    α

    Polara pro)lului C2(012

    CLw  Clw

    1  2

    ARw+

    :=

    10−   7−   4−   1−   2 5 8 11 14 17 201−

    0.7−0.4−

    0.1−

    0.2

    0.5

    0.8

    1.1

    1.4

    1.7

    2

    CLw

    α

    CLw

    0

    0

    1

    2

    (

    *

    @

    9

    86

    10

    11

    12

    &0'@91

    &0'*99

    &0'296

    &0'081

    0'119

    0'(1

    0'08

    0'90@

    0'86@1'1

    1'2@8

    1'*2@

    1'1*

    =

     bt 6.22:= KmL anver$ura ampenaj orizontalQ

    St 6.4:= KmJmLsuprafata amepenaj orizontalQARt

      bt 2

    St:=

    alun$ire ampenaj orizontalQARt 6.045=

    Clw2

    1.0615−

    0.8133−

    0.5834−

    0.3496−

    0.1165−

    0.1165

    0.3496

    0.5834

    0.8133

    1.0615

    1.2772

    1.3312

    1.1501

     

    :=

    10−   5−   0 5 10 15 202−

    1.333−

    0.667−

    0

    0.667

    1.333

    2

    Clw2

    a

    CLt  Clw2

    1  2

    ARt+

    := coe)cinetul de portanta al

    ampenajului orizontalQ10−   7−   4−   1−   2 5 8 11 14 17 200.8−

    0.6−

    0.4−

    0.2−

    0

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    1.2

    CLt

    α

    CLt

    0

    0

    12

    (

    *

    @

    9

    8

    6

    10

    1112

    &0'968

    &0'@11&0'*(8

    &0'2@(

    &0'088

    0'088

    0'2@(

    0'*(8

    0'@11

    0'968

    0'6@

    10'8@*

    =

    Polara ampenajului orizontalC 0006

    factor de e)cienta

    Polara avion

    0.4−

    0.1−

    0.2

    0.5

    0.8

    1.1

    1.4

    1.7

    2

    Clav

    10−   7−   4−   1−   2 5 8 11 14 17 201−

    0.7−

    0.4−

    0.1−

    0.2

    0.5

    0.8

    1.1

    1.4

    1.7

    2

    Clw

    CLw

    Clav

    α

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    24/45

    ηt 0.8:=

    St 6.4:=

    Clav CLw CLtSt

    Sw⋅ ηt⋅+:=

    Polaraavion4polaraaripa4polara pro)

    Coe)cientul de rezistena la inaintare:

    Aπampo 0.26:=   Cdπampo 0.0269:= coe)cienti de rezistena parazita

    Aπampv 0.28:=   Cdπampv 0.0269:=

    factorul lui

    TsValdSw 25.96= KmJmL   el 0.94:=

    Aπf    π   0.8

    2

    ⋅:=   Cdπf 0.1:=

    Aπtren 0.6:=   Cdπtren 0.028:=

    Cdav  Cdπf Aπf ⋅   Cdπampv Aπampv⋅+   Cdπampo Aπampo⋅+   Cdπtren Aπtren⋅+

    Sw

    Clav2

    π   el⋅   ARw⋅+:=

    10−   7−   4−   1−   2 5 8 11 14 17 200

    0.011

    0.022

    0.033

    0.044

    0.055

    0.066

    0.077

    0.088

    0.099

    0.11

    Cdav

    α

    Cdav

    0

    0

    12

    (

    *

    @

    9

    8

    6

    10

    1112

    0'0(2629

    0'021(60'01(@06

    &(6'@9*26W10&(6'(0000*W10

    0'012@6*

    0'016886

    0'0(081

    0'0*0(@

    0'0@*12*

    0'08(08*

    0'1006@0'10801*

    =

    0 0.011 0.022 0.033 0.044 0.055 0.066 0.077 0.088 0.099 0.111−

    0.7−

    0.4−

    0.1−

    0.2

    0.5

    0.8

    1.1

    1.4

    1.7

    2

    Clav

    Cdav

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    25/45

    *.Stabilitatea statică cu comen"ile blocate

    a Po"i7ia punctului neutru 5n coardă

    Pentru a aFa punctul neutru de centraj4 Cm0'

    nnVbODnJat 

    awb∗(1−

      dε

    dα wb)

    n&poziția punctului neutru

    nVb ! centrul aerodinamic al aripii -focarul/

    Dn ! volumul ampenajului orizontal

    at ! panta curbei de portanț% a ampenajului orizontal

    aVb ! panta curbei de portanț% a aripii

    X ! un$iul de defleie

    t@'* m2 4rt@'0*

    V2'6@ m2 4,6'902 4r1'@2

    nVb0'2J1'@(00'*09 m

    (2'08EJ1'@(00'22 m

    DnDY&Sao

    Sw -&nVb/

    DY

    lt ' ∗St 

    CMA∗Sw  Z DY

    6.42∗6.4

    1.630∗25.96=0.97m3

    n&nVbDYJat 

    aw -1&dε

    dα  /

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    26/45

    n&nVb0'69J6.4

    25.96 -1&0'*(0(/0'1(@

    dα  20J  C 

     Lαw J

    ( 1r

    )0.3

     AR0.725 J   (

    3 c

    ¿ '  )

    0.25

    dα =20∗0.093 J

    (  1

    1.62)0.3

    9.7020.725

    J   (3∗1.6306.42

    )0.25

    20J0'06(J0.865

    5.193∗0.934 0'286(

    Dn0'69 &6.4

    25.96 -0'22&0'*09/0'6*1

    n0'*09O0'6*1J4.99

    5.366∗(1−0.2893) 1'0( m

    Panta curbei de portanț% a pro)lului de arip% și a aripii:

    110U Z 10'19*( 22'UZ20'0*(@

    >11'( >20'*

    Cl.V->1&>2/-1&2/-1'(&0'*/- 0'19*(&0'0*(@/@'89(6

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    27/45

    CA.V

    Clαw

    1+  Clαw

    π ∗e1∗ ARw 4 e1

    1

    τ 1

    [10'000026911-,/*&0'0008119*9-,/(O0'0091919-,/2&0'002688(-,/O1'099(6

    [10'000026911J6'902*&0'0008119*9J6'902(O0'0091919J6'9022&0'002688(J6'902O1'099(61'2*(

    [1&factor de corecțiee1&factorul de e)cienț% al un$iului inclus +n anver$ur%

    e11

    1.2453 0'80(01

    CA.V6.8739

    1+  6.8739

    π ∗0.80301∗9.702

    6.8739

    1.2808=5.366 aVb

      Polara Pro)l mpenaj -C 0006/

    110U Z 10'19*( 22'UZ20'0*(@

    >11'2 >20'2

    Cl.t->1&>2/-1&2/-1'2&0'(/- 0'19*(&0'0*(@/9'2

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    28/45

    CA.t

    Clα t 

    1+  Clαt 

    π e1 t  AR t 

     4 e1t1

    τ 1 t 

    [1t0'000026911-,t/*

    &0'0008119*9-,t/(

    O0'0091919-,t/2

    &0'002688(-,t/O1'099(6

    [1t0'000026911J@'0**&0'0008119*9J@'0*(O0'0091919J@'0*2&0'002688(J@'0*O1'099(61'18

    [1t&factor de corecțiee1t&factorul de e)cienț% al un$iului inclus +n anver$ur%

    e1t1

    1.18 0'8*9

    CA.t

    7.255

    1+  7.255

    π ∗0.847∗6.045

    7.255

    1.45103 *'66at

    b 8e"er%a de stabilitate statică  ,ezerva de stabilitate static% este denumit% și mar$ine static% cu manșa )%'ceasta este diferența dintre poziția punctului CG și a punctului neutru'

    Bnn&

    Bn1'0(&0'22 0'08Z0'0Bn ! m%sura stabilit%ții statice a avionului +n raport cu perturbația incidenței'

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    29/45

    c.raficul Cm9/. Discu7ie.

      "ia$rama s&a calcultat pentru un centraj cu o +nc%rcare la 100E4 avndcomenzile blocate4 adic% pilot nu acționeaz% asupra lor' Coe)cientul de moment alavionului este considerat ca o sum% pentru componentele aripii4 a fuselajului4 asistemului de propulsie4 a ampenajului orizontal4 ținndu&se cont și de interferențeledintre acestea' \n acest caz4 pentru simpli)care4 fenomenele aeroelastice și efectulsistemului de propulsie nu vor ) luate +n considerare4 avionul )ind considerat uncorp ri$id +n zbor planat'

    In urma analizei $ra)cului4Cm00'0( Z0'"e asemenea se poate observa ca

    panta curbeidCm

    dα  ]0'stfel4cele 2 conditii simultane necesare starii de

    ecilibru stabil al avionului sunt indeplinite'vionul are rolul de a transportapersoane sau marfuri si este potrivit pentru rolul sau4)ind ecilibrat'

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    30/45

    Stabilitatea dinamică longitudinală cu comenzile

    blocate

    a' Ale!erea cazurilor de calcul ("#" (viteza$altitudine

    Diteze-ms/ ltitudini-m/88'0 900' *00

    29'99 2000Pentru )ecare altitudine se calculeaz% densitatea aerului:

    ρ!ρ0"1#0$0000226%&'4$256

    ρ0!1$225()*m3

    ^ M0 M900 1'22 0'*00 1'22 0'99@2000 1'22 1'00@

    Pentru )ecare vitez% și altitudine se calculeaz% CA-D4/4 +n re$im de croazier%:

    CA-D4/2∗G

     ρ∗! 2∗S  -se e$aleaz% portanța cu $reutatea/

    G6481J(66(6160'6

    Coe)cienți de rezistenț% la +naintare se obtin prin interpolare $ra)c ClavCdav

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    31/45

    5n$iurile de incidenta se obtin prin interpolare $ra)c Cdav. dupa care setransforma in radiani'

    Calcul tracțiune +n funcție +n funcție de vitez% și altitudine: +n zbor rectiliniu șiuniform' ?racțiunea,ezistența la +naintare

     ?1

    2 MJD2JJCD

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    32/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    33/45

    b%&alculul derivatelor de 'tabilitate lon!itudinala

    1 "erivata aerodinamic% CA.

      ,eprezint% variața coe)cientului de portanț% +n funcție de variația incidenței

    -panta curbei de portanț%/' cesta este inFuențat de pro)lul aripii și cel alampenajului orizontal4 de alun$irea aripii și de forma fuselajului' "in punct devedere a dinamicii zborului CA. contribuie la amortizarea modului lon$itudinal peperioad% scurt%'

    CAtotalCAVin$OCAbod>OCAtailJSt 

    Sw nt 

    CA.totalCA.Vin$OCA.bod>O"CLα tail

    " α tail J

    "α tail

    "α   ∗St 

    Sw  n t 

    .t.V&iVOit&X&un$iul de incindenț% al ampenajului orizontal'

    .V&un$iul de incidenț% al aripii

    iV&un$iul de calaj al aripii ! constant

    it&un$iul de calaj al ampenajului orizontal ! constant

    X&un$iul de defleie al curentului de auer in dreptul ampenajului orizontal datorataripii'

    "erivata:dα t 

    dα  =1−

     dε

    dα 

    ,elația-2/ devine: CA.totalCA.Vin$OCA.bod>O"CLα tail

    " α tail -1&dε

    dα  /St 

    Sw nt

    Contribuía aripii la CLα

      re o infulenț% de 8&60E din totalul CA.'

    CA.Vin$

    Clα w

    1+  Clαw

    π e1 AR w

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    34/45

    e11

    τ 1

    [10'000026911-,/*&0'0008119*9-,/(O0'0091919-,/2&0'002688(-,/O1'099(6

    [10'000026911J6'902*&0'0008119*9J6'902(O0'0091919J6'9022&0'002688(J6'902O1'099(61'2*(

    [1&factor de corecțiee1&factorul de e)cienț% al un$iului inclus +n anver$ur%

    e11

    1.2453 0'80(01

    CA.V

    6.8739

    1+   6.8739π ∗0.80301∗9.702

    6.8739

    1.2808=5.366 aVb

    Contribuția ampenajului orizontal

    CA.t

    Clα t 

    1+  Clαt 

    π e1 t  AR t 

     4 e1t1

    τ 1 t 

    [1t0'000026911-,t/*&0'0008119*9-,t/(O0'0091919-,t/2&0'002688(-,t/O1'099(6

    [1t0'000026911J@'0**&0'0008119*9J@'0*(O0'0091919J@'0*2&0'002688(J@'0*O1'099(61'18

    [1t&factor de corecțiee1t&factorul de e)cienț% al un$iului inclus +n anver$ur%

    e1t1

    1.18 0'8*9

    CA.t

    7.255

    1+  7.255

    π ∗0.847∗6.045

    7.255

    1.45103 *'66at

    Contribuția uselajului 

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    35/45

    CA.bod>2∗(# 2−# 1 )∗S0

    ! b2/3

    B2&B1factor de mas% aparent%

    B2&B1f-)nețe fuselaj/ L$ 

    %$max=

      l&nime

    ro(ime maxim)

    B2&B112.67

    1.62 9'82

    Dbvolumul total al fuselajului

    0aria secțiunii transversale a fuselajului la 0

    Db19'1@ m(

    02'06 m2

    CA.bod>2∗7.82∗2.09

    17.162 /3 *'61(

    Variația dee!iei curentului "n a#alul aripii cu incidența

    X.20J   C  Lαw J

    (1

    r

    )0.3

     AR0.725 J   (

    3 c

    ¿ '  )

    0.25

    X.   ¿20∗0.093 J(  1

    1.62)0.3

    9.7020.725

    J   (3∗1.6306.42

    )0.25

    20J0'06(J0.865

    5.193∗0.934 0'286(

    CA. totalCA.Vin$OCA.bod>OCA.tailJSt 

    Sw nt 

    C:9total   5.366 O*'61(O*'66J-@'*2'6@/J0'811'2@(1@

    C". ! variația coe)cientului de rezistenț% la +naintare +n raport cu un$iul deincidenț%

    Pentru un$iuri de incidenț% mici ]10U:C". bod>_0

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    36/45

    C". tail_0C"._0

    Cm.Cea mai important% derivat% de stabilitate relativ% la mișcarea lon$itudinal%"e dorit valorare ne$ativ% mare-&0'& &1/

    (dC m

    dα  )$&(ela*  + $ ∗, $ 

    2

    ∗lbSw∗c

    Bf  ! factor empiric=f   & l%țime maim% fuselajlb ! lun$ime total% fuselaj

    ( dC mdα  )$&(ela* 0.35∗1.292∗12.67

    25.96∗1.630 0'19*(

    Cm. avion

    [(1+   2∗C  Lπ ∗e∗ AR (α w−iw)+  C  -C  Lα  ) xac  +(  2∗C  Lπ ∗e∗ AR

    −(α w−iw )− C  LC  L α  )∗ .a

    c   ]∗C  L α +(dC mdα  )$&(ela*−C  Lαt (1−εα  )∗S t 

    Sw

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    37/45

    "erivate aerodinamice +n funcție de viteza `u`  \n zborul de croazier% aceste derivate aerodinamice sunt ne$lijabile'CAu0C"u0Cmu0

      ceste derivate reprezint% variațiile cu viteza u a coe)cienților portanței4rezistenței la +naintare și momentului de tan$aj'  Coe)cientul de tracțiune:

    C ?

    1

    2∗ ρ∗! 2∗S

      \n zbor uniform se poate aproima C ?_C"'

      C ?u ! variația coe)cientului de tracțiune cu viteza

    C ?u_0 ! ne$lijabil pentru avioane cu elice

    "erivate aerodinamice +n funcție de viteza liniar% ``

    C"4CA4Cm ! coe)cienții de amortizare ai portanței4 al rezistenței la +naintare și almomentului de tan$aj'

    C"_0

    Cm&2∗ x ' 

    c2 J   | x ' | JCA.V&

    2∗lt 2

    c2 JCA.tJ

    St 

    Sw J  nt 

    CA2J x ' 

    c J  C  Lαw O2J

    lt 

    c J  C  Lαt  J

    St 

    Sw J  nt 

    Y &a (( mm

    Cm &

    2∗(−0.353)

    1.6302

    J

      |−0.353|J'(@@&

    2∗6.082

    1.630

    2

    J*'66J

    6.4

    25.96 J

      0.8

      0'0*28&

    2'681@ & 2'(1@

    CA2J(−0.353)1.630 J'(@@O2J

    6.08

    1.630 J  4.99 J

    6.4

    25.96 J  0.8   '0199

    Dariația coe)cientului de portanț% +n raport cu viteza de variație a incidenței

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    38/45

    C  Lά  2J  C  Lα 

    t  J   εα  Jl ' t 

    c JSt 

    Sw J  nt 

    C  Lά  2J*'66J0'286(J6.42

    1.630 J6.4

    25.96 J  0.8 2'2*280

    Dariația coe)cientului de moment de tan$aj +n raport cu viteza de variație aincidenței:

    C m ά  & 2J  C  Lα 

    t  J   εα  J-lt 

    c /-l ' t 

    c /JSt 

    Sw J  nt 

    C m ά  & 2J*'66J0'286(J6.08

    1.630 J6.42

    1.630 J6.4

    25.96 J  0.8 &8'(@

    C  -ά 

    "C  -

    "( ćα 2&

    ) _0

    $orma ecuațiilor care defnesc a#ionul pri#it ca solid rigid 

    ;ișcarea +n plan lon$itudinal a avionului privit ca un solid ri$id +n spațiu estedescris cu urm%toarele ecuații:

    {  ´&́+'0co(1 0= X &&+ X w w+ X ẃ ẃ+ X q q + X 23 23+ X 24 24 +/ &&co(5 +/ 2R6M  2R6Mco(5

    ´ẃ−q &0+'0(in1 0=7 &&+ 7 w w+ 7 ́w ẃ+7 q q +7 23 23+7 24 24 −/ & &(in5−/ 2R6M  2R6M(in5´q́= M & &+ M w w+ M ́w ẃ+ M q q+ M 23 23+ M 24 24 −/ 0 . *−/ & &

     . * m

     8  yy−/ 2R6M  2R6M 

     . * m

     8  yy

    istemul rearanjat este:

    {

      &́− X & &−/ &&co(5 − X q q+ '0co( 1 0− X  ẃ ẃ− X w w= X 23 23 + X 24 24 +/ 2R6M 2R6Mco(5−7 & &+/ &&(in5−q &0−7 q q+'0(in 1 0+ ẃ−7 w w−7 ẃ  ẃ=7 23 23 +7 24 24 −/ 2R6M  2R6M(in5

    − M & &−/ & & . * m

     8  yy+ q́− M q q− M w w− M ́w ẃ= M 23 23+ M 24 24 −/ 0 . *−/ 2R6M  2R6M 

     . * m

     8  yy

    istemul de mai sus reprezint% un sistem de ecuații diferențiale ordinare cucoe)cienți constanți'

    istemul omo$en -  0́ /4 f%r% a lua +n considerare efectele comenzilor:

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    39/45

    {  &́− X & &−/ &&co(5− X q 0́+0co(1 0− X ́w ẃ− X w w=0

    −7 & &+/ &&(in5−0́ &0−7 q 0́+0(in1 0+ ẃ−7 w w−7 ́w ẃ=0

    − M & &−/ && .  * m

     8  yy+0́− M q0́− M w w− M ẃ ẃ=0

    oluțiile acestui sistem se caut% sub forma:

    { &=&

    1e

     91

    w=w1

    e 9 1

    0=01

    e 91

    \nlocuindu&se sistemele anterioare și simpli)cnd prin e 9 1

     și scriind sub form%

    matriceal%4 sistemul devine:

    [&1

    w1

    01

    ]∗[ 9−( X &− A

    ' )   −( 9 X ẃ+ X w )   −( 9 X q−co(1 0 )−(7 &−C 

    ' )   9 (1−7 ́w )−7 w   −[ 9 (&0+7 q )−(in 1 0 )−( M &+ 3' )   −( 9 M  ẃ+ M w )   92− M q 9   ]=[

    0

    0

    0]unde s&a notat:

    Y   / & co(5 4

    CY   / & (in5

    #Y .  * m

     8  yy J  / &

    "erivatele de stabilitate sunt:

     x&

     ρ∗: ∗Sw

    m J-&

    : ∗ƏC  -

    2∗   &Ə &

      C  -/

     ρ∗: ∗Sw

    m J-&

    2

    C  -&&

      C  -/

    C  -&=0

    Su ρ∗: ∗Sw

    m  ∗(−C  -)

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    40/45

    + 0 2..:=   S 25.96:= suprafata aripii   m 3995:=   , 1.630:=- 664.1:=

     j 0 2..:=   / 39190.95:= $reutatea aeronavei

    Cα   0:=   C 0:=   CLα  11.26316 π⋅

    180:= j

    7500

    4500

    2000

    :=   +

    88.0569.4

    55.5

    := ρ j

    0.5557070.776064

    1.006105

    :=

    CL 5.0177:=Cm 2.316−:=   Cαα   0:=

    CLαα   2.24280:=   Cmαα   8.36−:=   Cmα   0.03−:=

    CL+ j,

    2 /⋅

    ρ j

      +( )

    2⋅   S⋅:=

    CL

    0.701

    1.128

    1.764

    0.502

    0.808

    1.263

    0.387

    0.623

    0.974

     

     

     =   C

    0.025

    0.045

    0.17

    0.0245

    0.038

    0.11

    0.0244

    0.036

    0.082

     

     

     :=

    α

    6

    9

    17

    3

    6

    10

    2.3

    10

    7

     

     

     :=   αrad

    + j,

    α+ j, π⋅

    180:=   αrad

    0.105

    0.157

    0.297

    0.052

    0.105

    0.175

    0.04

    0.175

    0.122

     

     

     =

    Cm

    0.075−

    0.13−

    0.3−

    0.025−

    0.075−

    0.148−

    0.018

    0.148−

    0.085−

     

    :=

    + j,

    ρ j

    2

    +( )2⋅   S⋅   C

    + j,⋅:=   C+ j,

    + j,

    0.5 ρ j

    ⋅   +( )

    2⋅   S⋅:=

    1.398 103×

    1.563 103×

    3.777 103×

    1.913 103×

    1.844 103×

    3.413 103×

    2.47 103×

    2.264 103×

    3.299 103×

     

     

      

    =   C

    0.025

    0.045

    0.17

    0.025

    0.038

    0.11

    0.024

    0.036

    0.082

     

     

     =

    + j,

    ρ j

     +

    ⋅   S⋅   ,⋅

    -Cm

    + j,⋅:=+ j,

    ρ j

     +

    ⋅   S⋅

    mC

    + j,−( )⋅:=   &+ j,ρ

     j 

    +⋅   S⋅

    mCL

    + j,−( ):=

    + j,

    ρ j

     

     j

    ⋅   S⋅

    mC

    + j,⋅:= 7.949 10  3−

    ×0.014

    0.054

    8.575 10

      3−

    ×0.013

    0.038

    8.853 10

      3−

    ×0.013

    0.03

     

     

     =

    7.949−   10   3−×

    0.011−

    0.034−

    0.011−

    0.013−

    0.031−

    0.014−

    0.016−

    0.03−

     

     

     =   &0.223−

    0.283−

    0.354−

    0.223−

    0.283−

    0.354−

    0.223−

    0.283−

    0.354−

     

     

     =  

    0.234−

    0.319−

    0.59−

    0.109−

    0.257−

    0.406−

    0.102

    0.658−

    0.302−

     

     

     =

    w+ j,

    ρ j

     +

    ⋅   S⋅   ,⋅

    2 -⋅  Cm⋅:=

    w+ j,

    ρ j

     +

    ⋅   S⋅

    2mCL

    + j, Cα−( ):=   &w+ j,ρ

     j 

    +⋅   S⋅

    2mCLα−" ' C

    + j,−:=

    w

    0.047−

    0.037−0.029−

    0.065−

    0.051−0.041−

    0.085−

    0.067−0.053−

     

     

     =w0.111

    0.141

    0.177

    0.111

    0.141

    0.177

    0.111

    0.141

    0.177

     

      

    =   &w

    0.035−

    0.03−

    0.037−

    0.049−

    0.041−

    0.043−

    0.064−

    0.053−

    0.051−

     

      

    =

    &ww+ j,

    , ρ⋅" ' j

     S⋅

    4m−   CLαα⋅:=   ww

    + j,

    ρ j

     S⋅   ,2⋅

    4 -⋅  Cmαα⋅:=

    ww+ j,

    ρ j

     S⋅   ,⋅

    4m−   Cαα" '⋅:=

    &ww

    3.3−   10   3−

    ×

    3.3

    −  10

      3−

    ×3.3−   10   3−×

    4.609−   10   3−

    ×

    4.609

    −  10

      3−

    ×4.609−   10   3−×

    5.975−   10   3−

    ×

    5.975

    −  10

      3−

    ×5.975−   10   3−×

     

     

     

     =

    ww

    0

    00

    0

    00

    0

    00

     

     

     =

    ww

    0.121−

    0.121−

    0.121−

    0.168−

    0.168−

    0.168−

    0.218−

    0.218−

    0.218−

     

     

     =

    &+ j,

    ρ j

      +

    ⋅   S⋅   ,⋅

    4m−   CL⋅:=

    + j,

    ρ j

     +

    ⋅   S⋅   ,⋅

    4m−   C⋅:=  

    + j,

    ρ j

     +

    ⋅   S⋅   ,2⋅

    4 -⋅  Cm⋅:=

    2.942−2.319−

    1.855−

    4.109−3.239−

    2.59−

    5.327−4.199−

    3.358−

     

      

    =&

    0.65−

    0.512−

    0.41−

    0.908−

    0.716−

    0.572−

    1.177−

    0.928−

    0.742−

     

     

     =

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

     

     

     =

    ξ   0:=

    300:=

    Apr+m ,o   ξ" '⋅:=   Apr+m

    7.949 10  3−×

    0.014

    0.054

    8.575 10  3−×

    0.013

    0.038

    8.853 10  3−×

    0.013

    0.03

     

     

     =

    Cpr+m +n   ξ" '⋅:= Cpr+m

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

    0

     

     

     =pr+m m⋅-

    ⋅:=γ    0:=   r 0 2..:=

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    41/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    42/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    43/45

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    44/45

    Concluziile in urma interpretarii rezultatelor:

  • 8/16/2019 Stabilitatea Zborului Scribd

    45/45

    stfel4pentru ?imp1 si ?imp2 avem cazul a/ adica timp de inumatatire'

    Pentru ?imp( si ?imp* avem cazul d/ adica timp de dublare'


Recommended