Masofa (aeronavtika) - Range (aeronautics)

Maksimal jami oralig'i maksimal masofa an samolyot o'rtasida ucha oladi yechish; uchib ketish va qo'nish yoqilg'i hajmi bilan cheklangan quvvatli samolyotlar, yoki mamlakatlararo tezlik va atrof-muhit sharoitlari kuchsiz samolyot. Assortimentni kross sifatida ko'rish mumkin er tezligi havodagi maksimal vaqtga ko'paytiriladi. Quvvatlanadigan samolyotlar uchun yoqilg'ining vaqt chegarasi yonilg'i yuki va iste'mol darajasi bilan belgilanadi. Barcha yoqilg'i sarflanganda, dvigatellar to'xtaydi va samolyot o'z harakatini yo'qotadi.

Parom oralig'i samolyot uchishi mumkin bo'lgan maksimal masofani anglatadi. Bu odatda maksimal degan ma'noni anglatadi yoqilg'i qo'shimcha ravishda yonilg'i baklari va minimal jihozlar bilan ixtiyoriy ravishda yuklang. Bu samolyotlarni yo'lovchisiz yoki yuksiz tashishni anglatadi. Jang maydoni samolyot tashish paytida uchishi mumkin bo'lgan maksimal masofa qurol. Jang radiusi harbiy samolyot o'z operatsiyalari bazasidan o'tishi, biron bir maqsadni bajarishi va minimal zaxiralari bilan asl aerodromiga qaytishi mumkin bo'lgan maksimal masofaga asoslangan tegishli o'lchovdir.

Hosil qilish

Ko'pgina kuchga ega bo'lmagan samolyotlar uchun maksimal parvoz vaqti o'zgaruvchan bo'lib, mavjud kunduzgi soat, samolyot dizayni (ishlashi), ob-havo sharoiti, samolyotning potentsial energiyasi va uchuvchilarning chidamliligi bilan cheklanadi. Shuning uchun masofa tenglamasini faqat quvvatli samolyotlar uchun aniq hisoblash mumkin. U pervanel va reaktiv samolyotlar uchun olinadi. Agar umumiy og'irlik bo'lsa ${displaystyle W}$ ma'lum bir vaqtda samolyotning ${displaystyle t}$ bu:

${displaystyle W}$ = ${displaystyle W_ {0} + W_ {f}}$ ,

qayerda ${displaystyle W_ {0}}$ nol yoqilg'ining og'irligi va ${displaystyle W_ {f}}$ yoqilg'ining og'irligi (ikkalasi ham kg), vaqt oqimi birligiga yonilg'i sarf qilish darajasi ${displaystyle F}$ (kg / s) ga teng

${displaystyle - {frac {dW_ {f}} {dt}} = - {frac {dW} {dt}}}$ .

Masofa bilan samolyot og'irligining o'zgarish tezligi ${displaystyle R}$ (metrda) hisoblanadi

${displaystyle {frac {dW} {dR}} = {frac {frac {dW} {dt}} {frac {dR} {dt}}} = - {frac {F} {V}}}$ ,

qayerda ${displaystyle V}$ tezlik (m / s), shuning uchun

${displaystyle {frac {dR} {dt}} = - {frac {V} {F}} {frac {dW} {dt}}}$

Shundan kelib chiqadiki, diapazon quyidagi bilan aniqlangan integraldan olinadi ${displaystyle t_ {1}}$ va ${displaystyle t_ {2}}$ mos ravishda boshlanish va tugash vaqtlari va ${displaystyle W_ {1}}$ va ${displaystyle W_ {2}}$ dastlabki va oxirgi samolyot og'irliklari

${displaystyle R = int _ {t_ {1}} ^ {t_ {2}} {frac {dR} {dt}} dt = int _ {W_ {1}} ^ {W_ {2}} - {frac {V } {F}} dW = int _ {W_ {2}} ^ {W_ {1}} {frac {V} {F}} dWquad quad (1)}$

Maxsus diapazon

Atama ${displaystyle {frac {V} {F}}}$ , qayerda ${displaystyle V}$ tezlik va ${displaystyle F}$ bu yoqilg'i sarf qilish darajasi, o'ziga xos diapazon deb ataladi (= yoqilg'i birligi og'irligi uchun diapazon; S.I birliklari: m / kg). Hozir samolyot kvazi barqaror holatda parvoz qilayotgandek aniq masofani aniqlash mumkin. Bu erda reaktiv va pervanel bilan boshqariladigan samolyotlar o'rtasidagi farqni sezish kerak.

Pervanel samolyoti

Vintlardek harakatlanadigan harakat bilan, muvozanat holatidan bir qator samolyot og'irliklarida parvoz darajasi ${displaystyle P_ {a} = P_ {r}}$ qayd etish kerak. Har bir parvoz tezligiga qo'zg'aluvchan samaradorlikning ma'lum bir qiymati mos keladi ${displaystyle eta _ {j}}$ va o'ziga xos yoqilg'i sarfi ${displaystyle c_ {p}}$ . Dvigatelning ketma-ket kuchlarini topish mumkin:

${displaystyle P_ {br} = {frac {P_ {a}} {eta _ {j}}}}$

Tegishli yonilg'i vaznining oqim tezligini hozir hisoblash mumkin:

${displaystyle F = c_ {p} P_ {br}}$

Bosish kuchi, bu tortilishga ko'paytiriladigan tezlik, dan olinadi tortish-tortish nisbati:

${displaystyle P_ {a} = V {frac {C_ {D}} {C_ {L}}} W}$ ; Bu yerga V Nyutonda kuch

Doimiy ko'tarilish va tortishish nisbati bo'yicha parvozni nazarda tutadigan intervalli integral bo'ladi

${displaystyle R = {frac {eta _ {j}} {gc_ {p}}} {frac {C_ {L}} {C_ {D}}} int _ {W_ {2}} ^ {W_ {1}} {frac {dW} {W}}}$ ; Bu yerga V kilogrammdagi massa, shuning uchun standart tortishish kuchi g qo'shiladi. Uning aniq qiymati erning tortishish markazigacha bo'lgan masofaga bog'liq, ammo u o'rtacha 9,81 m / s ni tashkil qiladi².

Olish uchun analitik ifoda masofa uchun shuni ta'kidlash kerakki, o'ziga xos diapazon va yoqilg'ining og'irligi oqim tezligi samolyot va qo'zg'alish tizimining xususiyatlariga bog'liq bo'lishi mumkin; agar ular doimiy bo'lsa:

${displaystyle R = {frac {eta _ {j}} {gc_ {p}}} {frac {C_ {L}} {C_ {D}}} ln {frac {W_ {1}} {W_ {2}} }}$

Reaktiv harakatlanish

Reaktiv samolyotlarning turlarini ham shu tarzda olish mumkin. Endi deyarli yarim darajadagi parvoz amalga oshiriladi. Aloqalar ${displaystyle D = {frac {C_ {D}} {C_ {L}}} W}$ ishlatilgan. Endi surish quyidagicha yozilishi mumkin:

${displaystyle T = D = {frac {C_ {D}} {C_ {L}}} W$ ; Bu yerga V Nyutonda kuch

Reaktiv dvigatellar a o'ziga xos yoqilg'i sarfini torting, shuning uchun yoqilg'i oqimining tezligi kuchga emas, balki tortishish bilan mutanosib bo'ladi.

${displaystyle F = c_ {T} T = c_ {T} {frac {C_ {D}} {C_ {L}}} W}$

Dan foydalanish ko'tarish tenglama, ${displaystyle {frac {1} {2}} ho V ^ {2} SC_ {L} = W}$

qayerda ${displaystyle ho}$ havo zichligi va S qanot maydoni.

aniq diapazon:

${displaystyle {frac {V} {F}} = {frac {1} {c_ {T}}} {sqrt {{frac {C_ {L}} {C_ {D} ^ {2}}} {frac {2 } {ho SW}}}}}$

Buni (1) ichiga qo'ying va faqat taxmin qiling ${displaystyle W}$ o'zgarib turadi, diapazon (metrda) quyidagicha bo'ladi:

${displaystyle R = {frac {1} {c_ {T}}} {sqrt {{frac {C_ {L}} {C_ {D} ^ {2}}} {frac {2} {gho S}}}} int _ {W_ {2}} ^ {W_ {1}} {frac {1} {sqrt {W}}} dW}$ ; Bu yerga ${displaystyle W}$ yana massa.

Belgilangan balandlikda sayohat qilganda, qattiq hujum burchagi va doimiy o'ziga xos yoqilg'i sarfi quyidagicha bo'ladi:

${displaystyle R = {frac {2} {c_ {T}}} {sqrt {{frac {C_ {L}} {C_ {D} ^ {2}}} {frac {2} {gho S}}}} chap ({sqrt {W_ {1}}} - {sqrt {W_ {2}}} tunda)}$

bu erda samolyotning aerodinamik xususiyatlariga nisbatan siqilishga e'tibor berilmaydi, chunki parvoz paytida parvoz tezligi pasayadi.

Kruiz / toqqa chiqish

Da ishlaydigan uzoq masofali reaktiv uchun stratosfera (balandligi taxminan 11-20 km gacha), tovush tezligi doimiy, shuning uchun hujum va sobit burchak ostida uchadi Mach raqami mahalliy ovoz tezligining qiymatini o'zgartirmasdan samolyot ko'tarilishga olib keladi. Ushbu holatda:

${displaystyle V = aM}$

qayerda ${displaystyle M}$ kruiz Mach raqami va ${displaystyle a}$ The tovush tezligi. V - kilogrammdagi vazn (kg). Diapazon tenglamasi quyidagicha kamayadi:

${displaystyle R = {frac {aM} {gc_ {T}}} {frac {C_ {L}} {C_ {D}}} int _ {W_ {2}} ^ {W_ {1}} {frac {dW } {W}}}$

qayerda ${displaystyle a = {sqrt {{frac {7} {5}} R_ {s} T}}}$ ; Bu yerga ${displaystyle R_ {s}}$ bu havoning o'ziga xos issiqlik doimiyligi 287.16 ${displaystyle {frac {J} {kgK}}}$ (aviatsiya standartlari asosida) va ${displaystyle gamma = 7/5 = 1.4}$ (olingan ${displaystyle gamma = {frac {c_ {p}} {c_ {v}}}}$ va ${displaystyle c_ {p} = c_ {v} + R_ {s}}$ ). ${displaystyle c_ {p}}$ va ${displaystyle c_ {v}}$ o'ziga xosdir issiqlik quvvati mos ravishda doimiy bosim va doimiy hajmdagi havo.

Yoki ${displaystyle R = {frac {aM} {gc_ {T}}} {frac {C_ {L}} {C_ {D}}} ln {frac {W_ {1}} {W_ {2}}}}$ , deb ham tanilgan Breguet diapazoni tenglamasi frantsuz aviatsiya kashshofidan keyin, Breguet.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

G. J. J. Ruijgrok. Samolyot ishlashining elementlari. Delft universiteti matbuoti.^{[sahifa kerak ]} ISBN 9789065622044.
Prof. Z. S. Spakovskiy. Termodinamika va qo'zg'alish, 13.3-bob. Samolyot oralig'i: Breguet tizmasining tenglamasi MIT turbinalari, 2002
Martines, Isidoro. Samolyotni harakatga keltirish. Oraliq va chidamlilik: Breguet tenglamasi 25-bet.