wnioski koncowe.doc

(30 KB) Pobierz
Konstrukcja samolotu, składająca się ze skrzydła, kadłuba, usterzeń, podwozia i układu sterowania, nazywana jest płatowcem

 

 

Rozpatrywane modele samolotów to Piper Warrior III (USA), którego masa startowa wynosi 1106 kg i Socata TB 200 GT (Francja), o masie startowej 1150 kg. Przy czym należy zauważyć, że masa startowa obejmuje maksymalne paliwo w skrzydle, maksymalny ładunek i dwóch członków załogi. Oba samoloty mają podobne osiągi. Są to jednosilnikowe dolnopłaty, z klasycznym usterzeniem konstrukcji w pełni metalowej.

W obu samolotach zespół napędowy umiejscowiony jest w kadłubie, natomiast podwozie główne mocowane jest w skrzydłach.  Różnicą jest fakt, że  Piper Warrior III posiada klapy mechaniczne, a Socata TB 200 GT elektryczne. Dodatkowo dla samolotów o masie startowej poniżej 3000 kg zakłada się, że współczynnik bezpieczeństwa wynosi n=1,5, natomiast współczynnik obciążeń dopuszczalnych nA=3.

 

Biorąc pod uwagę wyniki obliczeń dla dwóch modeli samolotów o wadze pomiędzy 1100-1200kg, można stwierdzić, że masa skrzydła stanowi ok. 8-9% całkowitej masy startowej. Dla Socaty TB 200 GT masa skrzydła wynosi 104,08 kg, co stanowi ok. 9% masy startowej. W przypadku samolotu Piper Warrior III masa skrzydła utrzymuje się na poziomie ok. 7% (75,39 kg)  co jest wartością stosunkowo bardzo małą. Ze względu na to, że obliczenia wykonywane są na podstawie wymiarów geometrycznych tak niskie wartości mogą być spowodowane mniejszą wartością zbieżności skrzydła, która dla Piepera wynosi t= 0,67(skrzydło trapezowe) a dla Socaty t=1 (skrzydło prostokątne), mniejszym wydłużeniem geometrycznym (Piper: l=7,21, Socata: l=8,42) lub większa względna grubością profilu (Piper: `go=0,22, Socata: `go =0,19). W obu modelach samolotów współczynnik obciążenia skrzydła utrzymuje się na takim samym poziomie j=0,92.

 

Istotny jest pułap danego samolotu, który decyduje o maksymalnym nadciśnieniu w kadłubie. Dla Pipera współczynnik DPnk jest równy 1 ( maksymalny pułap: 3355 m n.p.m.), a dla Socaty DPnk=1,4

( maksymalny pułap: 4875 m n.p.m.). Masa kadłuba Socaty TB 200 GT wynosi 228,54 kg, co stanowi ok. 19,87% masy startowej. W przypadku samolotu Piper Warrior III masa kadłuba utrzymuje się na poziomie ok. 18,51% (204,81 kg). Na podstawie obliczeń można stwierdzić, że masa kadłuba stanowi ok. 18-20% masy startowej.

 

Podwozie

 

Zarówno Piper Warrior III jak i Socata TB 200 GT, posiadają stałe podwozie z kołem przednim obudowane owiewkami. Ciśnienie w pneumatykach, przyjmuję 3 at dla lotnisk gruntowych. Masa podwozia Pipera wynosi 99,54 kg, natomiast Socaty 105,34 kg. Masa podwozia stanowi ok. 9% masy startowej.

 

Zespół napędowy

 

Pieper Warrior III posiada umiejscowiony w kadłubie, jeden silnik tłokowy Textron Lycoming O-320, o maksymalnej mocy 119 kW. Obliczona masa wynosi 201,82 kg co stanowi 18,25% masy startowej. Socata TB 200 GT wyposażona jest w silnik Textron Lycoming O-360, ważący 225 kg (19,56% masy startowej). Jego moc maksymalna wynosi 134 kW. Masa zespołu napędowego stanowi 18-20% całkowitej masy startowej.

 

 

 

Układ sterowania:

 

Układ sterowania w samolocie Piper Warrior III osiąga masę 22,12 kg . Jest to układ zdwojony i stanowi ok. 2% masy startowej. Socata TB 200 GT posiada układ pojedynczy o masie 15,52 kg, stanowiący 1,35% masy startowej.

 

Usterzenie poziome i pionowe:

 

Podczas obliczania masy usterzenia poziomego jak i pionowego istotna rolę odgrywają ich powierzchnie. Usterzenie poziome stanowi stosunkowo niewielką masę w porównaniu do całkowitej masy startowej ( w granicach 0,8-1,2%).  W przypadku Pipera osiąga masę 12,36 kg (przy powierzchni 1,23 m2), a w przypadku Socaty: 9,15 kg (przy powierzchni 0,9 m2).

Usterzenie pionowe osiąga nie wiele większą masę. Dla Pipera wynosi 27,59 kg, przy powierzchni 2,76 m2 , natomiast dla Socaty wynosi 26,31 kg, przy powierzchni 2,56 m2. Stanowi to ok. 2-2,5 % całkowitej masy startowej.

 

Przyjmuje się, że w samolotach do 3000 kg masa wyposażenia stanowi 5% masy startowej. Dla Piepera wynosi: 55,3 kg, dla Socaty 57,5 kg. Masa ładunku natomiast, jest określana indywidualnie dla każdego modelu samolotu. Według katalogu ładunek jaki może pomieścić Piper, nie powinien przekraczać 91 kg, w przypadku Socaty jest to 65 kg. Procentowo masa ta stanowi ok. 5-9% masy startowej.

 

Przy pełnych zbiornikach, gdzie masa paliwa wynosi 132,3 kg i prędkości przelotowej równej 213 km/h maksymalny zasięg Pipera wynosi 950 km, natomiast zasięg Socaty wynosi 1179 km przy prędkości przelotowej 240 km/h i masie paliwa równej 143 kg. Procentowo masa paliwa stanowi 12-13% masy startowej.

 

Podczas obliczania masy załogi, przyjmuje się na każdą osobę 85kg. W przypadku dwóch członków załogi masa ta wynosi 170 kg i stanowi ok.15% masy startowej.

 

W przypadku Pipera Warriora III masa startowa katalogowa ( przy maksymalnym paliwie, maksymalnym ładunku i dwoma członkami załogi ) wynosi 1106 kg . Obliczona masa startowa przy tych samych założeniach wynosi 1092,234 kg co stanowi 98,755% masy startowej katalogowej. Z wykresu i przeprowadzonych iteracji wynika, że masa startowa stabilizuje się po 9-tej iteracji i wynosi 1087,738 kg.

 

Dla samolotu Socata TB 200 GT masa startowa katalogowa ( przy maksymalnym paliwie, maksymalnym ładunku i dwoma członkami załogi ) wynosi 1150 kg . Obliczona masa startowa przy tych samych założeniach wynosi 1149,46 kg co stanowi 99,95% masy startowej katalogowej. Jest to wynik zbliżony do wartości podanych przez producenta, co potwierdza wykres stanowiący w przybliżeniu linie prostą. Obliczona masa startowa stabilizuje się po 6-tej iteracji i wynosi 1149,256 kg.

 

Biorąc pod uwagę procentowy udział poszczególnych mas w konstrukcji obu samolotów, można wywnioskować, że dla samolotów o masie startowej poniżej 3000kg, najważniejszymi składowymi są: masa kadłuba (18-20%), masa zespołu napędowego (18-20%), masa paliwa (12%) i masa załogi (15%). Wspólnie stanowią aż 60-65% całkowitej masy startowej. Dlatego podczas konstruowania należy zwrócić na to szczególną uwagę.

Zgłoś jeśli naruszono regulamin