دانلود ‫پروژه مکانیک

• محاسبه سرعت ماکزیمم برای T1-A در ارتفاع 40000 پایی :

طبق مشخصات تراست استاتیک هر موتور در سطح دریا 2900 (lb) می باشد برای دوموتور داریم:

اگر اسب بخار در سطح دریا باشد تراست هر موتور متناسب با دانسیته هوا می باشد بنابر این تراست در ارتفاع برابر است با:

در ارتفاع 40000ft چگالی برابر است با :




PA(at S.L) V(ft/sec)
0 0 0
2109 1160000 200
4218 2320000 400
6327 3480000 600
8436 4640000 800
10545 3800000 1000
12654 6960000 1200










PA(at 40000ft) V(ft/sec)
0 0 0
521 286608 200
1042 573216 400
1563 859824 600
2084 1446433 800
2605 1433041 1000
3126 1719649 1200




نمودارهای و را بر روی هم می اندازیم تا محل سرعت ماکزیمم را مشخص کنیم:



پس سرعت ماکزیمم در ارتفاع 40000 ft توسط تقاطع منحنیهای و بدست می اید:


در این مرحله دو نمودار برای سطح در یا برای ارتفاع40000 ft را روی هم رسم کرده ومحل سرعتهای ماکزیمم را با هم مقایسه می کنیم:




V(ft/sec)
0 0 0
266608 986971 1160000 308510 200
573216 621082 2320000 670682 400
859824 782668 3480000 1939021 600
1146433 1331315 4640000 4466757 800
1433041 2320605 5800000 8655047 1000
1719649 6960000 1200



مشاهده می شود که سرعت ماکزیمم با افزایش ارتفاع کاهش می یابد و این به علت کاهش دانسیته یا افزایش ارتفاع می با شد.

• محاسبه نرخ صعود برای هواپیمای T-1A در سطح دریا:

برای هواپیمای جت داریم:


با توجه به نتایج به دست امده برای در مراحل قبل این پروژه میتوان جدول بندی زیر را برای نرخ صعود بر حسب سرعت بدست اورد:
R/C
R/C




3174 52.91 560 2109 200
6147 102.45 1219 4218 400
5743 95.72 3525 6327 600
645 10.76 8121 8436 800
239 3.99 8424 8541 810



• محاسبات مربوط به گلاید هواپیمای T-1A :

در این مرحله برای هواپیما ماکزیمم مقدار نسبت آ یرودینامیکی را محاسبه کرده واز روی ان حداقل زاویه گلاید وماکزیمم برد زمینی برای گلاید بدون موتور این هواپیما از ارتفاع 10000 ft محاسبه می نماییم:




در ادامه سرعت گلاید هواپیمای T-1Aرا در ارتفاعات 10000ft,2000ft (با فرض زاویه گلاید مینیمم ) محاسبه منمائیم:
همچنین مقدارCL هنگامی که می شود برابر است با: برای ارتفاع 10000 ft با داریم: برای ارتفاع 2000 ft با داریم: مشاهده می گردد با کاهش ارتفاع سرعت گلاید بدون موتور این هواپیما کاهش می یابد که کاملا با یافته های ما در علم مکانیک پروازمطابقت دارد .

تعیین سقف پرواز مطلق وسقف پرواز سرویس دهی T-1A : با استفاده از مراحل قبلی پروژه وانجام محاسبات مشابه در ارتفاعات مختلف نتایج زیر جدول بندی می شود: حال محاسبه ماکزیمم نرخ صعود در ارتفاع 40000(ft) که سقف سرویس دهی هواپیمایT-1A می باشد ارائه می شود: بعد از انجام محاسبات مشاهده می گرددتنها در سرعت 600(ft/sec) توان اضافی ماکزیمم مقدار خود را دارد : برای این نوع هواپیما هامحدوده نرخ صعود ماکزیمم جهت تعیین سقف پرواز سرویس دهی از 300(ft/min)_100(ft/min) می باشد.

بنابراین از نتایج بالا بدست می اید که : محاسبه زمان صعود هواپیمای T-1A تا ارتفاع 30000(ft) : رابطه ای که برای زمان صعود داشتیم به صوت زیر بود: با استفاده از نتایج بالا و مرحله قبل جدول بندی دیگری را به صورت زیر انجام می دهیم.

محاسبه بردR) )ومداومت پروازی(E) برای هواپیمای T-1A : در ابتدا باید مقادیر برای هواپیما را محاسبه کنیم ومیدامیییم که: می دانیم که برد هواپیمای جت وابسته به ارتفاع کروز آن می باشد حال اگر فرض کنیم ارتفاعی که این هواپیما می خواهد در آن پرواز کند ارتفاع 40000(ft) باشد که درآن است می توان چنین محاسبه کرد: مشاهده می گردد برد ماکزیمم هواپیما درحدود2679 مایل و مداومت پروازی ماکزیمم آن حدود 7 ساعت می باشد وبرای بدست آوردن ماکزیمم برد ومداومت پروازی باید مقدار ماکزیمم نسبتهای آیرودینامیکی را قرارداد از فرمول این دو پارامتر می توان فهمید که برد ومداومت پروازی به عوامل زیر بستگی دارند: مقدارمصرف سوخت ویژه که باید حداقل مقدار را داشته باشد .

بیشترین وزن سوخت یعنی اینکه هواپیما درصد بیشتری از وزن خود را به سوخت اختصاص دهد.

ضمنا باید اضافه گردد که برد ماکزیمم هواپیماهای جت علاوه بر موارد فوق به ارتفاع کروز آنها نیز وابته است که در رابطه برد بصورت دانسیته در آن ارتفاع وارد می گردد.

محاسبه ماکزیمم مقدار نسبتهای آیرودینامیکی و برای هواپیمای T-1A روی سطح دریا: محاسبه مسافت بر خاست هواپیمایT-1A : Take off Performance: برای تخمین مسافتی که هواپیما روی زمین طی می کند تا بلند شود لازم است فرضیاتی صورت بگیرد که عبارت است از : فرض شود سطح زمین صاف و یکنواخت با ضریب اصطکاک باشد.

فرض شود هواپیما دارای زاویه حمله ای باشدکه باشد(در طول برخاست).

این هواپیما زمانی که بر روی زمین قرار دارد ارتفاع بال آن از زمین 5 ft می باشد().

باند برخاست در ارتفاع سطح دریاباشد.

حال با فرضیات فوق محاسبات زیر انجام می گیرد : برای تعیین مقدار نیروی متوسط(Average Force) یعنی ابتدا می بایست فاکتور اثرات زمین یعنی بدست آید: سرعت برا صفر طبق استاناردهای فار FAR به صورت زیر به دست می اید: در بالا مقدار برای محاسبه برای محاسبه نیروی متوسط لازم است که ای نیرو برابر است با: در نهایت از رابطه زیر مسافت زمینی برخاست قابل محاسبه است: جالب است که بدانیم مقدار نیروی متوسط حدودا 19 درص تراست هواپیمای T-IA می باشد سپس انجام فزض ناچیز بودن D,R در مقابل تراست معقول به نظر می رسد .

این فرض منتج به رابطه خواهد شد.

محاسبه مسافت زمینی نشست هواپیمای T-1A : Landing Performance: همانند محاسبات برخاست برای این مرحله نیز نیاز است فرضیاتی به صورت زیر انجام شود : باند برخاست هم سطح دریا باشد یعنی سطح فرود هواپیما دارای خواهد بود .

از ترست معکوس استفاده نخواهد شد وبه خاطر استفاده از براکش(Spoiler) نیروی برا صفر می شود(L=0) اثر استفاده از براکش روی در گ پارازایت افزایش د ه درصدی ان خواهد بود.

فرض شود هواپیما هنگام فرود تمام سوخت خودرا به مصرف رسانده باشد.

ماکزیمم ضریب برای هواپیمای T-1A بافلپ کامل هنگام نشستن 2.5 فرض شود.

حال با استفاده از این فرضیات محاسبات زیر را انجام می دهیم: لازم به ذکر است که انجام فرض پیشنهادی است از سو یاستانداردهای هوایی FAR,JAR برای ایمنی بیشتر پروازی صور ت گرفته است.

درنتیجه : همچنین: به خاطر استفاده از Spoiler : CL=0 رسم نمودار (V-n) ا فاکتور بار برحسب سرعت در پرواز چرخشی : Turning flight: نمودار بالا نموداری است که محدوده پرواز هوایی را بر اساس مقادیر سرعت وفاکتور بار تعیین می کند ابتدا باید مقدار فاکتور بار ماکزیمم قابل تحمل توسط این هواپیما را داشته باشیم چون فاکتور بار بیان کننده استحکام سازه وتحمل خلبان چنین هواپیمائی می باشد .حال با در دست داشتن می توان نمودار بالا رابرای این هواپیما رسم نمود.

طبق نمودار فوق محدوده پرواز هواپیما بر اساس مقادیر سرعت وفاکتور بار معین شده است خط AB در این نمودار ناحیه Stall را از ناحیه مجاز برای پرواز مانوری این هواپیما جدا می کند در این ناحیه اگر هواپیما مانوری انجام می دهد که فاکتور بار بالای خط AB باشد هواپیما استال خواهد کرد خط BC خطی است که فاکتور بار ماکزیمم این هواپیما را نشان می دهد در این قسمت CL باید کمتر از مقدار ماکزیمم خود باشد وگر نه سازه هوایی به خاطر سرعتی که هواپیما دارد اسیب خواهد دید .

خط AE نیز ناحیه استال وناحیه مجاز پرواز مانوری هواپیما را هنگامی که فاکتور بار منفی باشد را از هم جدا می کند وخطED نیز مانند BC نشان دهنده فاکتو ربا ماکزیمم البته با مقدار منفی است .

طبق نمودار مشاهده می گردد منطقه مانوری هواپیمای T-1A منطقه ای بامشخصات زیر است: می دانیم که منطقه مانور منطقه ای است که هواپیما می تواند کمترین شعاع دوران و بیشترین نرخ دوران را داشته باشد: رسم نمودار برای صعود هواپیمای T-1A در سطح دریا: Hodo graph for climb performance at sea level: می دانیم که (R/C) همان سرعت عمودی هواپیما هنگام صعود می باشد که به صورت زیر بیان می گردد: حال اگر در یک سرعت مشخص در ارتفاع معین را محاسبه کنیم نرخ صعود به دست خواهد آمد وبا مساوی قرار دادن ان با می توان مربوطه را بدست آورد وبا نقطه یابی براساس می توان نمودار Hodo graph را رسم نمود: 633348587.32332.96.920.3592.494150560308510.61542.510.430.1341.402200593326209.11304.812.330.0720.897250713392161.31307.213.310.0500.6233001219670682.31676.79.600.0360.35040035251939021.83231.74.980.0310.15560081214466757.35583.42.880.0300.087800157368655047.78655.01.860.0300.0561000 L/DCDCLV(ft/sec)179498697149343.261.7405.678200147180919532364.970.7303.633250128070405723466.860.3672.5203001129621082155210.360.1361.4194001423782668130412.3740.0510.6306002420133131516649.670.0360.3548004219232060523206.930.0320.22710006975383644731975.030.0310.1571200 PA(at S.L)V(ft/sec)0002109116000020042182320000400632734800006008436464000080010545380000010001265469600001200 PA(at 40000ft)V(ft/sec)0005212866082001042573216400156385982460020841446433800260514330411000312617196491200 V(ft/sec)0002666089869711160000308510200573216621082232000067068240085982478266834800001939021600114643313313154640000446675780014330412320605580000086550471000171964969600001200 R/CR/C317452.9156021092006147102.4512194218400574395.723525632760064510.76812184368002393.9984248541810 4100040000360003000024000180001200060000ارتفاع Altitude (ft)02871099189325503288412450726147Max R/c (ft/mi) h(ft)162*10^-60197*10^-66000242*10^-612000304*10^-618000392*10^-624000 528*10^-630000909*10^-636000 V(ft/sec)V(ft/sec)00-1.28160.32100-1.2193.60.72150-1.031801.28200-0.821602.00250-0.541302.51280-0.321002.88300-0.11603305.9-0.0230381600 v00047182164727000815799.920.7710.6744667574640000800697.015.2964.5530207134060000700592.319.1795.7119390213480000600488.3412.39107.3411717512900000500386.6514.83102.446706822320000400336.9515.6994.655059752030000350288.0816.2083.713921611740000300240.0516.2169.803262091450000250192.8815.3352.883085101160000200146.4612.4632.38348587870000150