Контрольная работа.
Летно-технические характеристики воздушных судов.
Исходные данные.Самолет Ту-204
Взлетная масса 105т
Плотность воздуха у земли в условиях МСА с=1,2260 кг/м3
Таблица1. Аэродинамические характеристики, взлетная конфигурация
| б˚ | 0 | 4 | 8 | 12 | 16 | 17.5 | 20 |
Ту-204 | Су | 0,25 | 0,8 | 1,25 | 1,75 | 2,15 | 2,3 | 2,55 |
S=184м |
| 0,06 | 0,06 | 0,09 | 0,15 | 0,21 | 0,25 | 0,37 |
=18°
Таблица 2. Скоростные характеристики тяги одного двигателя на взлетном режиме в условиях МСА.
Тип самолета и тип двигателя | V, км/ч | 0 | 200 | 400 | 600 |
Ту-204 ПС-90 | Р взл, Н | 161400 | 145000 | 135000 | 125000 |
Таблица 3. Значения средних величин коэффициента трения качения
№ п/п | Характер поверхности ВПП | Значение коэффициента трения |
1 | Сухое бетонное покрытие | 0,03 |
2 | Влажное бетонное покрытие | 0,045 |
3 | Мокрое сплошное бетонное покрытие | 0,07 |
4 | Обледеневшая поверхность | 0,1 |
Рис.1 Схема взлета самолета.
Определение длины разбега.
На рис.1 изображена схема взлета, указаны характерные скорости и дистанции взлета.
При разбеге скорость самолета изменяется от нуля до скорости отрыва, т. е. скорости самолета в момент отрыва основных стоек шасси от поверхности ВПП по окончании разбега на взлете. Ее значение определяется по формуле
(1)
где: Vc - cкорость сваливания;
k - коэффициент запаса, устанавливаемый в соответствии с НЛГ, при
расчетах принять k= 1,15;
р0 - плотность воздуха в стандартных условиях;
S - площадь крыла (табл.1);
g - ускорение свободного падения.
Для упрошенного расчета длины разбега может быть использована следующая формула:
(2)
где: 
- среднее значение тяги всех двигателей на взлетном режиме;
п - число работающих двигателей на самолете;
- тяга двигателя на исполнительном старте и при скорости отрыва соответственно (табл.2);
- аэродинамическое качество самолета в момент отрыва;
Значение 
определяется по формуле (4), 
- по вычерченным полярам;
- значение коэффициента трения качения (табл.3).
Расчеты выполняются для сухого бетонного покрытия.
Далее расчет длины разбега проведены для следующих вариантов:
- при повышенной массе
= 1,05m для стандартных условий (вариант 2); 
- при исходной взлетной массе m в условиях встречного и попутного ветра (вариант 3,4);
- при повышенной взлетной массе
в условиях попутного ветра (вариант 5). 
Полученные результаты заносятся в таблицу (табл.5). Значение 
определяется как отношение значений длины разбега по вариантам расчёта 2....5 к основному первому варианту. По полученным данным выполнить анализ, записать выводы.
Определение длины воздушного участка дистанции взлета.
Эта дистанция определяется расстоянием по горизонтали от точки отрыва самолета до точки траектории, находящейся на высоте 10м над уровнем ВПП. Значение дистанции может быть вычислено по приближенной формуле:
где:
V10 - cкорость самолета в конце дистанции взлета (на высоте 10м);
- среднее значение избытка тяги на воздушном участке;
- избыток тяги в момент отрыва;
- избыток тяги в конце дистанции взлета.
Расчет лобового сопротивления Х производится в следующем порядке. По рассчитанным значениям скоростей 
и 
определяются соответствующие значения коэффициентов подъемной силы 
и 
по формуле
(4)
По вычерченным полярам определяются соответствующие значения коэффициентов лобового сопротивление силы 
и 
и рассчитывается величина лобового сопротивления.
(5)
Определение дистанции взлета.
Эта величина определяется для начальной массы без ветра и для сухого бетонного покрытия BПП.
Таблица 4. Сводная таблица расчетных данных.
№ п/п | Исходные данные |
|
| ||
Взлетная масса | Ветер | Коэф. трения | |||
1 | m | 0 | 0,03 | 960 | |
2 |
| 0 | 0,03 | 1031 | 107 |
3 | m | +5 | 0,03 | 1105,5 | 115 |
4 | m | -20 | 0,03 | 482 | 50,2 |
5 |
| +5 | 0,03 | 1256 | 130,8 |
м
%
= 1,05m
= 1,05mАнализ и выводы.
По результатам выполнения работы можно сделать следующие выводы:
- дистанция взлета воздушного судна зависит от взлетного веса, чем больше взлетный вес самолёта, тем больше взлетная дистанция;
- на взлетную дистанцию сильно оказывает влияние ветер, встречный ветер сокращает её, а попутный значительно увеличивает;
- коэффициент трения не оказывает значительного влияния на взлетную дистанцию в отличии от посадочной.
Эти выводы подтверждаются повседневной практикой эксплуатации воздушных судов, на коротких взлетно-посадочных полосах ограничивают загрузку самолета для обеспечения безопасности взлёта. Взлет воздушного судна всегда производится против ветра.
Вместе с тем необходимо отметить, что максимальная взлетная масса самолета Ту-204, согласно руководства по летной эксплуатации, 105т и требования по расчету летно-технических характеристик с ещё большим весом выглядят некорректными.
согласно расчетов соответствует углу атаки в 14 градусов. На взлете в момент отрыва угол атаки примерно соответствует углу тангажа. Согласно геометрическим данным самолета Ту - 204 угол тангажа, при котором самолет касается фюзеляжем бетона ВПП, равен 13°. То есть по результатам расчетов мы имеем стертую заднюю часть фюзеляжа. В практической аэродинамике самолета Ту-204 угол тангажа отрыва составляет около 9 - 11° ( см. стр.44 (2))
Использованная литература.
Летно-технические характеристики воздушных судов гражданской авиации: Методические yкaзaния по изучению дисциплины и выполнению кoнтрoльнoй paбoты - СПб ГУ ГA. СПб., 2005. Практическая аэродинамика самолетов Ту-204-120 и Ту-204-120С :Учебное пособие по изучению конкретной техники МГТУ ГА, Мск. – 2005.
Самолёт–204–300. Руководство по лётной эксплуатации. Введено в действие Директором департамента государственной политики в области гражданской авиации Минтраса РФ 17.05.2005г.