Расчет высотной характеристики

Расчет высотной характеристики на бесфорсажном и форсажном режимах ведется в той же последовательности и по тем же формулам, что и расчет скоростной характеристики. Разница заключается в том, что расчет высотной характеристики производится при постоянном значении М=0 для ряда значений высоты полета Н.

В нашем случае: М=0; Н=2,5; 5; 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5 км.

 

 

4.2.1. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=2,5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

 

2. Скорость полета самолета:

.

 

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

(показатель адиабаты для воздуха )

температура:

;

давление:

.

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

 

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

 

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

 

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

 

 

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

(теплоёмкость воздуха )

 

9. Давление за компрессором низкого давления:

 

 

10. Температура за компрессором низкого давления:

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

 

 

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

 

 

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

 

 

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

(теплотворная способность топлива ; коэффициент полноты сгорания топлива ; теплоёмкость газа )

 

 

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

(стехиометрический коэффициент )

 

 

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

(потеря полного давления в камере сгорания )

 

 

17. Температура за турбиной высокого давления:

(из условия равенства работ компрессора и турбины )

 

18. Давление за турбиной высокого давления:

 

 

19. Работа турбины низкого давления:

 

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

(КПД турбины )

 

 

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

(показатель адиабаты для газа )

22. Давление за турбиной низкого давления:

 

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

 

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

(коэффициент восстановления давления в форсажной камере )

 

 

25. Давление на срезе сопла:

;

 

 

26. Температура на срезе сопла:

.

 

 

27. Удельная тяга:

(газовая постоянная )

28. Расход воздуха через внутренний контур:

 

 

29. Суммарный расход воздуха:

 

 

30. Расход воздуха через наружный контур:

 

 

31. Степень двухконтурности:

 

 

32. Часовой расход топлива:

 

 

33. Тяга двигателя:

 

 

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

(теплоёмкость газа в форсажной камере ; коэффициент полноты сгорания топлива в форсажной камере )

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

 

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

(стехиометрический коэффициент )

.

 

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

(коэффициент восстановления давления в форсажной камере на форсажном режиме )

 

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

(газовая постоянная на форсажном режиме ; показатель адиабаты для газа на форсажном режиме )

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

(коэффициент скорости в сопле )

 

7. Давление на срезе сопла:

 

8. Температура на срезе сопла:

 

9. Удельная тяга:

10. Удельный расход топлива:

 

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

 

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.2. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

 

2. Скорость полета самолета:

.

 

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

 

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

 

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

 

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

 

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

 

9. Давление за компрессором низкого давления:

 

10. Температура за компрессором низкого давления:

 

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

 

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

 

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

 

 

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

 

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

 

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

 

 

17. Температура за турбиной высокого давления:

 

18. Давление за турбиной высокого давления:

 

 

19. Работа турбины низкого давления:

 

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

 

 

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

 

22. Давление за турбиной низкого давления:

 

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

 

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

 

25. Давление на срезе сопла:

;

 

26. Температура на срезе сопла:

.

 

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

 

 

29. Суммарный расход воздуха:

 

 

30. Расход воздуха через наружный контур:

 

 

31. Степень двухконтурности:

 

 

32. Часовой расход топлива:

 

 

33. Тяга двигателя:

 

 

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

 

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

 

 

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

 

 

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

 

 

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

 

 

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

 

 

8. Температура на срезе сопла:

 

 

9. Удельная тяга:

 

10. Удельный расход топлива:

 

 

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

 

 

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.3. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=7,5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

 

2. Скорость полета самолета:

.

 

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

 

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

 

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

 

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

 

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

 

9. Давление за компрессором низкого давления:

 

10. Температура за компрессором низкого давления:

 

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

 

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

 

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

 

 

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

 

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

 

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

 

 

17. Температура за турбиной высокого давления:

 

18. Давление за турбиной высокого давления:

 

 

19. Работа турбины низкого давления:

 

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

 

 

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

 

22. Давление за турбиной низкого давления:

 

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

 

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

 

25. Давление на срезе сопла:

;

 

26. Температура на срезе сопла:

.

 

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

 

 

29. Суммарный расход воздуха:

 

 

30. Расход воздуха через наружный контур:

 

 

31. Степень двухконтурности:

 

 

32. Часовой расход топлива:

 

 

33. Тяга двигателя:

 

 

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

 

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

 

 

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

 

 

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

 

 

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

 

 

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

 

 

8. Температура на срезе сопла:

 

 

9. Удельная тяга:

 

10. Удельный расход топлива:

 

 

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

 

 

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.4. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=10 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

 

2. Скорость полета самолета:

.

 

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

 

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

 

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

 

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

 

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

 

9. Давление за компрессором низкого давления:

 

10. Температура за компрессором низкого давления:

 

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

 

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

 

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

 

 

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

 

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

 

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

 

 

17. Температура за турбиной высокого давления:

 

18. Давление за турбиной высокого давления:

 

 

19. Работа турбины низкого давления:

 

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

 

 

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

 

22. Давление за турбиной низкого давления:

 

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

 

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

 

25. Давление на срезе сопла:

;

 

26. Температура на срезе сопла:

.

 

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

 

 

29. Суммарный расход воздуха:

 

 

30. Расход воздуха через наружный контур:

 

 

31. Степень двухконтурности:

 

 

32. Часовой расход топлива:

 

 

33. Тяга двигателя:

 

 

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

 

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

 

 

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

 

 

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

 

 

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

 

 

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

 

 

8. Температура на срезе сопла:

 

 

9. Удельная тяга:

 

10. Удельный расход топлива:

 

 

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

 

 

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.5. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=12,5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

 

2. Скорость полета самолета:

.

 

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

 

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

 

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

 

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

 

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

 

9. Давление за компрессором низкого давления:

 

10. Температура за компрессором низкого давления:

 

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

 

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

 

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

 

 

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

 

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

 

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

 

 

17. Температура за турбиной высокого давления:

 

18. Давление за турбиной высокого давления:

 

 

19. Работа турбины низкого давления:

 

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

 

 

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

 

22. Давление за турбиной низкого давления:

 

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

 

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

 

25. Давление на срезе сопла:

;

 

26. Температура на срезе сопла:

.

 

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

 

 

29. Суммарный расход воздуха:

 

 

30. Расход воздуха через наружный контур:

 

 

31. Степень двухконтурности:

 

 

32. Часовой расход топлива:

 

 

33. Тяга двигателя:

 

 

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

 

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

 

 

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

 

 

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

 

 

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

 

 

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

 

 

8. Температура на срезе сопла:

 

 

9. Удельная тяга:

 

10. Удельный расход топлива:

 

 

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

 

 

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.6. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=15 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

 

2. Скорость полета самолета:

.

 

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

 

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

 

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

 

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

 

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

 

9. Давление за компрессором низкого давления:

 

10. Температура за компрессором низкого давления:

 

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

 

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

 

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

 

 

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания: