其中: ——燃油質(zhì)量; ——有效載荷; 為使用空機(jī)質(zhì)量,由下式確定: 油m 有效m 使用m
使用空機(jī)不可用燃油機(jī)組m = m + m + m (5.18)
式中: ——不可用的燃油和滑油質(zhì)量; ——機(jī)組人員質(zhì)量; 為空機(jī)質(zhì)量,
可由下式計(jì)算:
不可用燃油m 機(jī)組m 空機(jī)m
空機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)備動(dòng)力m = m + m + m (5.19)
式中: ——結(jié)構(gòu)質(zhì)量; ——固定設(shè)備質(zhì)量, ——動(dòng)力裝置質(zhì)量。 結(jié)構(gòu)m 設(shè)備m 動(dòng)力m
固定設(shè)備質(zhì)量包括如下幾部分:航空電子設(shè)備;空氣調(diào)節(jié)設(shè)備;特殊雷達(dá)設(shè)備;輔助動(dòng)
力裝置;裝置和內(nèi)部裝配;飛機(jī)在完成任務(wù)時(shí)所需的其它設(shè)備。
估算起飛質(zhì)量的思路主要有兩點(diǎn):(1)首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求(有效載荷、航程、續(xù)航時(shí)間、
巡航速度),估算出所需的燃油質(zhì)量;(2)利用飛機(jī)起飛質(zhì)量和空機(jī)質(zhì)量的之間
的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式。
油m m0 空機(jī)m
基于上述兩點(diǎn),估算起飛質(zhì)量m0 、空機(jī)質(zhì)量和燃油質(zhì)量可按以下步驟來(lái)進(jìn)行: 空機(jī)m 油m
第一步:確定設(shè)計(jì)要求中所要求的設(shè)計(jì)要求有效載荷。 有效m
第二步:猜測(cè)一個(gè)合適的起飛質(zhì)量值m0 。
第三步:確定完成任務(wù)的燃油質(zhì)量。 油m
第四步:按下式計(jì)算假想的(可用的)使用空機(jī)質(zhì)量使用(可用) : m
使用可用油有效m = m − m −m ( ) 0 (5.20)
第五步:按下式計(jì)算假想的(可用的)空機(jī)質(zhì)量GE :
空機(jī)可用使用可用不可用燃油機(jī)組m = m − m −m ( ) ( ) (5.21)
對(duì)某些飛機(jī)的可按0.5% 計(jì)算,通常在設(shè)計(jì)階段可以忽略掉。 不可用燃油m m0
第六步:利用飛機(jī)起飛質(zhì)量和空機(jī)質(zhì)量的之間的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式,計(jì)算出需用的空
機(jī)質(zhì)量。
m0 空機(jī)m
使用(需用) m
第七步:比較第五步和第六步得到的和。調(diào)整重復(fù)第三步到第六步
的計(jì)算過(guò)程,直到和之間的相對(duì)誤差小于0.5%為止。
使用(可用) m 使用(需用) m m0
使用(可用) m 使用(需用) m
以下對(duì)上述各步驟中有關(guān)計(jì)算作進(jìn)一步的說(shuō)明。
(二)關(guān)于計(jì)算有效載荷和機(jī)組質(zhì)量有效m 機(jī)組m
有效載荷通常由以下組成:(1)乘客和行李;(2)貨物;(3)軍用載荷,如彈藥、
炸彈、導(dǎo)彈和各種存儲(chǔ)物或吊艙。
有效m
民用飛機(jī)里的乘客平均每人重80 公斤,短距離飛行時(shí)行李重15 公斤,長(zhǎng)距離飛行時(shí)行
李重20 公斤。
機(jī)組質(zhì)量可根據(jù)下面的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算。對(duì)于民用飛機(jī),機(jī)組包括駕駛艙駕駛員和機(jī)艙
服務(wù)人員。每個(gè)機(jī)組的人數(shù)取決于飛機(jī)的類型和任務(wù),同時(shí)也取決于所載乘客總數(shù),適航條例
中給出了最小機(jī)組人員要求。機(jī)組人員平均每人重80 公斤,攜帶15 公斤的行李。對(duì)于軍用機(jī),
機(jī)組m
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因?yàn)橛薪德鋫愕阮~外的裝置,機(jī)組人員每人按95 公斤計(jì)算。
(三)關(guān)于起飛質(zhì)量的最初近似估測(cè)值m0
起飛質(zhì)量的最初估測(cè)值可從參考資料中所列的設(shè)計(jì)要求相近的飛機(jī)比較而得到的。如
果沒(méi)有合理的比較數(shù)據(jù),這時(shí)就按經(jīng)驗(yàn)給出一個(gè)猜測(cè)值。
m0
(四)關(guān)于燃油質(zhì)量的估算 油m
燃油質(zhì)量由二部分組成: 油m
油使用燃油備用燃油m = m + m
其中: ——滿足設(shè)計(jì)要求所需的燃油質(zhì)量; 使用燃油m
——備用燃油質(zhì)量。 備用燃油m
備用燃油通常在任務(wù)要求中給出,對(duì)于民用飛機(jī),在適航條例中給出。備用燃
油質(zhì)量通常按以下幾種情況確定:(1)按所需的使用燃油質(zhì)量的百分比給出,比如25%
;(2)為能到達(dá)備降機(jī)場(chǎng)所需增加的航程部分;(3)所需的額外的空中盤(pán)旋時(shí)間。
備用燃油m
使用燃油m
為確定在設(shè)計(jì)要求中所需燃油質(zhì)量,可用燃油系數(shù)法計(jì)算。該方法是將飛行任務(wù)
分為若干階段,每個(gè)階段所用的燃油質(zhì)量,根據(jù)簡(jiǎn)單的性能計(jì)算公式或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)取確定。燃
油系數(shù)法可以應(yīng)用于任意一架飛機(jī)。圖5.5 示出了典型的任務(wù)剖面圖。
使用燃油m
任務(wù)剖面圖可以劃分為幾個(gè)任務(wù)階段。每個(gè)階段用數(shù)字來(lái)表示。每個(gè)階段有一個(gè)起始質(zhì)量
和一個(gè)與其有關(guān)的結(jié)束質(zhì)量。每一階段的燃油系數(shù)被定義為結(jié)束質(zhì)量與起始質(zhì)量的比值。
圖5.5 飛機(jī)的飛行任務(wù)剖面
下一步是給有關(guān)的每一任務(wù)段所分配的燃油系數(shù)。具體做法如下:
階段1——起動(dòng)和暖機(jī)
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起始質(zhì)量m0 ,結(jié)束質(zhì)量與m1 。該段的燃油系數(shù)為m1 /m0 可由表5.1 查出。
階段2——滑跑
起始質(zhì)量m1 ,結(jié)束質(zhì)量與m2 。該段的燃油系數(shù)為m2 /m1 可由表5.1 查出。
階段3——起飛
起始質(zhì)量m2 ,結(jié)束質(zhì)量與m3 。該段的燃油系數(shù)為m3 /m2 可由表5.1 查出。
階段4——爬升到巡航高度和加速到巡航高度
起始質(zhì)量m3 ,結(jié)束質(zhì)量與m4 。該段的燃油系數(shù)m4 /m3 可用Breguet 的續(xù)航公式計(jì)算。
對(duì)于螺旋槳飛機(jī):
E爬升603.4(1/V爬升)( p / cp )爬升(K)爬升ln(m3 / m4 ) = η (5.22)
其中: 在上式中的單位是:km/h。 爬升V
對(duì)于噴氣式飛機(jī):
E爬升(1/ c j )爬升(K)爬升ln(m3 / m4 ) = (5.23)
為了計(jì)算該階段的燃油系數(shù),必須估算爬升階段、爬升V 爬升(η p / cp ) 、和
的平均值。表5.2 給出了確定該系數(shù)的參考值。方程(5.22)和(5.23)式中的是爬升時(shí)
間,用小時(shí)表示,可通過(guò)飛機(jī)平均爬升率和在爬升段的最后高度(通常指巡航高度)計(jì)算得到。
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