Аналіз та вибір параметричного обрису двигуна силової установки для легкого навчально-тренувального літака

Автор(и)

  • Vasiliy Loginov Національний аерокосмічний університет імені М. Є. Жуковського «ХАІ» вул. Чкалова, 17, м. Харків, Україна, 61070, Україна https://orcid.org/0000-0003-4915-7407
  • Yevgeniy Ukrainets Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба вул. Сумська, 77/79, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0002-7674-0588
  • Igor Kravchenko Державне підприємство «Івченко-Прогрес» вул. Іванова, 2, м. Запоріжжя, Україна, 69068, Україна https://orcid.org/0000-0002-0381-8372
  • Аlexandr Yelansky Державне підприємство «Івченко-Прогрес» вул. Іванова, 2, м. Запоріжжя, Україна, 69068, Україна https://orcid.org/0000-0002-8265-8652

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154310

Ключові слова:

навчально-тренувальний літак, життєвий цикл, льотно-технічні характеристики, турбогвинтовий двигун

Анотація

Актуальність проведених досліджень обумовлена поліпшенням паливної ефективності літака і, як наслідок, зменшенням вартості життєвого циклу авіаційного двигуна у складі силової установки навчально-тренувального літака типу DART-450. Теоретично обґрунтовано льотно-технічні та економічні характеристики сучасного легкого літака для навчання льотного складу. В основі методів дослідження використовується набір параметрів, характеристик і показників, що в цілому відображають техніко-економічну досконалість двигуна силової установки технічної системи “силова установка – планер” легкого навчально-тренувального літака.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у формуванні нового параметричного обрису турбогвинтових двигунів силової установки для легкого навчально-тренувального літака типу DART-450 з урахуванням моделювання заданого польотного циклу літака та життєвого циклу двигуна.

Чисельними дослідженнями встановлено, що максимальна дальність польоту літака з різними двигунами при однаковій злітній масі визначається, в основному, запасом палива, а не економічністю витрати палива. Тому двигун найменшої потужності має перевагу у всіх характеристиках, крім злітної дистанції, яка найменша у літака з двигуном найбільшої потужності.

Результатами обгрунтовано, що для виконання задач по навчальному тренуванню льотного складу доцільно встановлення двигуна AІ-450СР, який має найменшу вартість життєвого циклу. Очевидно, що даний літак із встановленим двигуном буде мати найнижчу вартість льотної години. Однак для виконання розвідувальних та ударних задач на літаку типу DART-450 доцільно встановлення двигуна AІ-450СР-2. Для виконання тільки ударних задач на літаку типу DART-450 доцільно встановлення двигуна МС-500В-С, який має більшу потужність, ніж розглянуті двигуни

Біографії авторів

Vasiliy Loginov, Національний аерокосмічний університет імені М. Є. Жуковського «ХАІ» вул. Чкалова, 17, м. Харків, Україна, 61070

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра конструкції авіаційних двигунів

Yevgeniy Ukrainets, Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба вул. Сумська, 77/79, м. Харків, Україна, 61023

Доктор технічних наук, професор

Кафедра конструкції та міцності літальних апаратів та двигунів

Igor Kravchenko, Державне підприємство «Івченко-Прогрес» вул. Іванова, 2, м. Запоріжжя, Україна, 69068

Доктор технічних наук, доцент, директор

Аlexandr Yelansky, Державне підприємство «Івченко-Прогрес» вул. Іванова, 2, м. Запоріжжя, Україна, 69068

Кандидат технічних наук

Відділ перспективних розробок та газодинамічних розрахунків

Посилання

  1. Mialytsa, A. K. (2010). Razrabotka avanproekta samoleta. Kharkiv: Nats. aэrokosm. un-t “KhAY”, 233.
  2. Skibin, V. A. (2010). Raboty vedushchih aviadvigatelestroitel'nyh kompaniy v obespechenii sozdaniya perspektivnyh aviacionnyh dvigateley (analiticheskiy obzor). Moscow: CIAM, 678.
  3. Mieloszyk, J., Goetzendorf-Grabowski, T. (2017). Introduction of full flight dynamic stability constraints in aircraft multidisciplinary optimization. Aerospace Science and Technology, 68, 252–260. doi: https://doi.org/10.1016/j.ast.2017.05.024
  4. Sforza, P. M. (2017). Propulsion Principles and Engine Classification. Theory of Aerospace Propulsion, 1–52. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-809326-9.00001-4
  5. Donateo, T., Spedicato, L. (2017). Fuel economy of hybrid electric flight. Applied Energy, 206, 723–738. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.08.229
  6. Tereshchenko, Yu. M. (2009). Intehratsiya aviatsiynykh sylovykh ustanovok i litalnykh aparativ. Kyiv, 344.
  7. Loginov, V. V. (2016). Metodologicheskie osnovy formirovaniya parametricheskogo oblika silovoy ustanovki perspektivnogo uchebno-boevogo samoleta. Kharkiv: HUVS im. Ivana Kozheduba, 294.
  8. Min, G., Jianliang, A., Zhiwen, L., Juan, D., Jing, W. (2009). On Exploring Method and Software for Evaluating Effectiveness of Military Training Aircraft. Chinese Journal of Aeronautics, 22 (6), 607–611. doi: https://doi.org/10.1016/s1000-9361(08)60148-x
  9. Sánchez-Lozano, J. M., Serna, J., Dolón-Payán, A. (2015). Evaluating military training aircrafts through the combination of multi-criteria decision making processes with fuzzy logic. A case study in the Spanish Air Force Academy. Aerospace Science and Technology, 42, 58–65. doi: https://doi.org/10.1016/j.ast.2014.12.028
  10. Plioutsias, A., Karanikas, N. (2015). Using STPA in the Evaluation of Fighter Pilots Training Programs. Procedia Engineering, 128, 25–34. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.11.501
  11. Kontseptsiya trokhstupenevoi systemy lotnoi pidhotovky kursantiv Kharkivskoho universytetu Povitrianykh Syl imeni Ivana Kozheduba (2012). Vinnytsia: Komanduvannia PS, 10.
  12. Marketingovoe issledovanie rynka legkih samoletov, Rossiya 2009–2011 gg. Prognoz razvitiya do 2020 goda. Available at: http://www.asmarketing.ru/marketingovyie-issledovaniya/marketingovoe-issledovanie-ryinka-legkih-samoletov-v-rf-2009-2011-gg.-prognoz-razvitiya-do-2020-goda.html
  13. General Aviation Statistical Databook & 2015 Industry Outlook. Available at: https://gama.aero/wp-content/uploads/GAMA_2014_Databook_LRes-LowRes.pdf
  14. Geremes, Yu. N., Grebenikov, A. G., Gumenniy, A. M. (2010). Koncepciya sozdaniya samoleta dlya mestnyh vozdushnyh liniy. Otkrytye informacionnye i komp'yuternye integrirovannye tekhnologi, 47, 20–33.
  15. Forsayt razvitiya aviacionnoy nauki i tekhnologiy do 2030 goda i dal'neyshuyu perspektivu. 2012. Available at: http://xn--80ap5ae.xn--p1ai/
  16. Trainer Aircraft. Available at: http://www.globalsecurity.org/military/world/trainer-aircraft.htm
  17. Yang, X., Zhang, W. (2013). A faster optimization method based on support vector regression for aerodynamic problems. Advances in Space Research, 52 (6), 1008–1017. doi: https://doi.org/10.1016/j.asr.2013.05.030
  18. Florov, I. F. (1985). Metody ocenki effektivnosti primeneniya dvigateley v aviacii. Trudy CIAM, 1099.
  19. Nechaev, Yu. N. (1990). Teoriya aviacionnyh dvigateley. Moscow: VVIA im. N. E. Zhukovskogo, 878.
  20. Yugov, O. K. (1989). Osnovy integracii samoleta i dvigatelya. Moscow: Mashinostroenie, 304.
  21. Eger, S. M. (Ed.) (1983). Proektirovanie samoletov. Moscow: Mashinostroenie, 616.
  22. Torenbik, E. (1983). Proektirovanie dozvukovyh samoletov. Moscow: Mashinostroenie, 648.
  23. Kyuheman, D. (1983). Aerodinamicheskoe proektirovanie samoletov. Moscow: Mashinostroenie, 656.
  24. Della Vecchia, P., Nicolosi, F. (2014). Aerodynamic guidelines in the design and optimization of new regional turboprop aircraft. Aerospace Science and Technology, 38, 88–104. doi: https://doi.org/10.1016/j.ast.2014.07.018
  25. Portnikov, B. A. (2007). Kriterii tekhniko-ekonomicheskoy effektivnosti aviacionnoy specializirovannoy sistemy. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 5, 171–180.
  26. Pornet, C., Isikveren, A. T. (2015). Conceptual design of hybrid-electric transport aircraft. Progress in Aerospace Sciences, 79, 114–135. doi: https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2015.09.002
  27. Marinus, B. G., Poppe, J. (2015). Data and design models for military turbo-propeller aircraft. Aerospace Science and Technology, 41, 63–80. doi: https://doi.org/10.1016/j.ast.2014.12.009
  28. Wang, T.-C., Chang, T.-H. (2007). Application of TOPSIS in evaluating initial training aircraft under a fuzzy environment. Expert Systems with Applications, 33 (4), 870–880. doi: https://doi.org/10.1016/j.eswa.2006.07.003
  29. O’Regan, M. S., Griffin, P. C., Young, T. M. (2016). A vorticity confinement model applied to URANS and LES simulations of a wing-tip vortex in the near-field. International Journal of Heat and Fluid Flow, 61, 355–365. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2016.05.014
  30. Saltykov, A. S. (2012). Using of ansys cfx software for calculate the characteristics of aviation combat aircraft powerplants to increase flight safety. Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra Rossiyskoy akademii nauk, 14 (4 (2)), 751–757.
  31. Klochkov, V. V. (2005). Metody i programmnoe obespechenie ekonomiko-matematicheskogo modelirovaniya i optimizacii tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta aviadvigateley. Moscow: MFTI, 167.
  32. Ryerson, M. S., Ge, X. (2014). The role of turboprops in China’s growing aviation system. Journal of Transport Geography, 40, 133–144. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2014.03.009
  33. Yelanskyi, O. V. (2014). Evaluation of perfection an aviation combat-trainer complex at preliminary stages designing or subsequent modernization. Systemy ozbroiennia i viyskova tekhnika, 3, 33–36.
  34. Nasir, R. E. M., Kuntjoro, W., Wisnoe, W. (2014). Aerodynamic, Stability and Flying Quality Evaluation on a Small Blended Wing-body Aircraft with Canard Foreplanes. Procedia Technology, 15, 783–791. doi: https://doi.org/10.1016/j.protcy.2014.09.051
  35. Loginov, V. V. (2015). Software for forming of operational performance of engine aircraft power plant. Aviacionno-kosmicheskaya tekhnika i tekhnologiya, 9 (126), 149–152.
  36. Diamond DART-450. Available at: http://www.airframer.com/aircraft_detail.html?model=DART-450
  37. AI-450С/СD/СР Turboprop. Available at: http://ivchenko-progress.com/?portfolio=%d0%b0%d0%b8-450%d1%81
  38. MS-500V-S family engines. Available at: http://www.motorsich.com/ukr/products/aircraft/tr/ms-500v-s/

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-01-14

Як цитувати

Loginov, V., Ukrainets, Y., Kravchenko, I., & Yelansky А. (2019). Аналіз та вибір параметричного обрису двигуна силової установки для легкого навчально-тренувального літака. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(1), 59–68. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154310

Номер

Том 1 № 1 (2019): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Vasiliy Loginov, Yevgeniy Ukrainets, Igor Kravchenko, Аlexandr Yelansky

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.