Розробка методу вибору режиму крейсерського польоту і програми керування двигуна літального апарату з прямоточним повітряно-реактивним двигуном
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233850Ключові слова:
крейсерський політ, параметр дальності, прямоточний повітряно-реактивний двигун, програма керування двигунаАнотація
Для перельотів з надзвуковою крейсерською швидкістю можливо використовувати комбіновані силові установки, в яких вихід на крейсерський режим здійснюється за рахунок газотурбінного двигуна, а в крейсерському польоті застосовується прямоточний повітряно-реактивний двигун. Надзвукові трансокеанські перельоти характеризуються великою протяжністю крейсерської ділянки, яка є визначальною з точки зору необхідної маси палива. Тому вибір параметрів крейсерського польоту і режиму роботи двигуна є важливим завданням. Як правило, при виборі крейсерського режиму польоту використовується параметр дальності, що залежить від режимів польоту і роботи двигуна. Для врахування впливу режиму роботи прямоточного повітряно-реактивного двигуна на параметр дальності одержані безрозмірні зв'язки параметрів двигуна з регулюючими факторами. Використавши отримані залежності разом з рівняннями руху літака в сталому горизонтальному польоті, показано, що значення регулюючих факторів двигуна і параметр дальності не змінюються на висотах 11...20 км. Це дозволило зробити висновок, що збільшення параметра дальності можливо лише шляхом вибору параметрів крейсерського польоту і двигуна, що забезпечують мінімум питомої витрати палива. Змінними параметрами крейсерського польоту є швидкість і початкова висота. Розроблено метод вибору параметрів крейсерського польоту і режиму роботи прямоточного повітряно-реактивного двигуна, який заснований на аналізі залежності параметра дальності від швидкості і початкової висоти польоту при найвигідніших значеннях регулюючих факторів двигуна. Отримані залежності дозволяють вибрати параметри крейсерського польоту і режим роботи двигуна з урахуванням обмежень. Показано, що при оптимізації програми керування питома витрата палива зменшується на 0...30 % в залежності від режиму роботи двигуна
Посилання
- Morgenstern, J. et. al. (2015). Advanced Concept Studies for Supersonic Commercial Transports Entering Service in the 2018-2020 Period Phase 2. NASA Report. Available at: https://ntrs.nasa.gov/citations/20150015837
- Sun, Y., Smith, H. (2017). Review and prospect of supersonic business jet design. Progress in Aerospace Sciences, 90, 12–38. doi: https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2016.12.003
- Walsh, P. P., Fletcher, P. (2004). Gas Turbine Performance. Blackwell Science Ltd. doi: https://doi.org/10.1002/9780470774533
- Zheng, J., Tang, H., Chen, M., Yin, F.-J. (2018). Equilibrium running principle analysis on an adaptive cycle engine. Applied Thermal Engineering, 132, 393–409. doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.12.102
- Chen, M., Jia, Z., Tang, H., Xiao, Y., Yang, Y., Yin, F. (2019). Research on Simulation and Performance Optimization of Mach 4 Civil Aircraft Propulsion Concept. International Journal of Aerospace Engineering, 2019, 1–19. doi: https://doi.org/10.1155/2019/2918646
- Kislov, O. V., Shevchenko, M. A. (2020). Calculation and regulation features of duct-burning turbofan engine at ramjet modes. Aerospace technic and technology, 6, 15–23. doi: https://doi.org/10.32620/aktt.2020.6.02
- Eger, S. M., Mishin, V. F., Liseytsev, N. K. (1983). Proektirovanie samoletov. Moscow: Mashinostroenie, 616.
- Hendricks, E. S., Falck, R. D., Gray, J. S. (2017). Simultaneous Propulsion System and Trajectory Optimization. 18th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference. doi: https://doi.org/10.2514/6.2017-4435
- Jasa, J. P., Brelje, B. J., Gray, J. S., Mader, C. A., Martins, J. R. R. A. (2020). Large-Scale Path-Dependent Optimization of Supersonic Aircraft. Aerospace, 7 (10), 152. doi: https://doi.org/10.3390/aerospace7100152
- Grebenikov, A. G., Zhuravel', S. V., Bochko, A. Yu. (2014). Project of medium-haul passenger aircraft KhAI-150. Otkrytye informatsionnye i komp'yuternye integrirovannye tekhnologii, 65, 5–22.
- Veresnikov, G. S., Pankova, L. A., Pronina, V. A., Ogorodnicov, O. V., Ikryanov, I. I. (2017). Determining maneuverable aircraft parameters in preliminary design under conditions of uncertainty. Procedia Computer Science, 112, 1123–1130. doi: https://doi.org/10.1016/j.procs.2017.08.143
- Yugov, O. K., Selivanov, O. D. (1989). Osnovy integratsii samoleta i dvigatelya. Moscow: Mashinostroenie, 304.
- Nechaev, Yu. N., Fedorov, R. M., Kotovskiy, V. N., Polev, A. S. (2006). Teoriya aviatsionnyh dvigateley. Moscow: VVIA im. prof. N. E. Zhukovskogo, 448.
- Kislov, O., Ambrozhevich, M., Shevchenko, M. (2021). Development of a method to improve the calculation accuracy of specific fuel consumption for performance modeling of air-breathing engines. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (8 (110)), 23–30. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229515
- Bondaryuk, M. N., Il'yashenko, S. M. (1958). Ramjet engines. Moscow: Gosudarstvennoye Izdatel'stvo Oboronnoy Promyshlennosti, 452. Available at: https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/AD0607169.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Олег Владимирович Кислов, Михаил Анатольевич Шевченко
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.
