Đề thi hệ thống lực đẩy máy bay 2 năm học 2016 2017

Đề thi Hệ Thống Lực Đẩy máy bay 2 năm học 2016-2017
Câu 1: Cho hệ số tiêu hao nhiên liệu của một loại máy bay sfc = 1 lb/hr/lb xấp xỉ bằng
0,0283×10-3 kgs-1N-1.
a/ Ước tính quãng đường bay của một loại máy bay ở chế độ bay bằng với L/D = 20, sfc
= 0.57 lb/hr/lb. Khối lượng ước tính khi cất cánh là 612.9 tấn và khối lượng kết thúc bay
bằng là 399,5 tấn. Giả thiết máy bay duy trì chế độ bay bằng với số Mach = 0,85 tại độ
cao 31000ft.
b/ Cùng loại máy bay trên bay tại cao độ 31000 ft cần lực đẩy chuẩn bị leo với vận tốc
ước tính 300 ft/min(1.5 m/s) với M = 0.85. Gỉa thiết L/D = 20 và khối lượng khi leo là
612.9 tấn. Tìm lực đẩy cần thiết cho mỗi động cơ chuẩn bị leo.
Bài giải:
Tại 31000 ft, Ta = 226.73 K, áp suất Pa = 287 kPa, khối lượng riêng ρ = 0.442 kg/m3
a = γ RT = 1.4 × 287 × 226.73 = 301.83 m / s

Vận tốc âm thanh tại cao độ 31000 ft là
Với số March M = 0.85 thì vận tốc của máy bay

V = 0.85 × 301.83 = 256.55 m / s

Áp dụng phương trình 2.2 để tính quãng đường bay là:
s=−

w
V ×L/ D
256.55 × 20
 399.5 
× ln( end ) = −
ln 
÷ = 13880 km
−3
g × sfc

wstart
9.81× 0.57 × 0.0283 ×10
 612.9 

Vậy đáp số s = 13880 km
b/ vận tốc của máy bay đang bay với M = 0.85 là V = 256.55 m/s
Theo lý thuyết sách đưa ra thì khi máy bay leo với vận tốc 1.5 m/s thì chọn góc

Áp dụng công thức

FN D
1
1
= + sin θ =
+ sin θ =
+ sin(0.33) = 0.05576
w w
L/D
20

FN = 0.05576 × 612.9 ×103 × 9.81 = 3352597.332 N
Suy ra

θ = 0.33

độ


Lực đẩy đối với từng động cơ là

FN
= 83814.26 N
4

Câu 2:Tìm hiệu suất đẩy cho 2 loại động cơ sau đây ở chế độ bay bằng :
Động cơ RB211 ở độ cao 31000 ft, số Mach 0.85, vận tốc dòng khí phụt ra xấp xỉ 390 m/s
Bài giải
a

M = 0.85, Vj = 390 m/s, h = 31000 ft

h = 31000 ft

T = 408,3 R = 226,83 K

V = 0.85a = 256.61 m/s

(K = R/1.8)


Câu 3: Cho hiệu suất làm mát = 0,65, tính Tm (mental temperature) của HP Turbine khi
nhiệt độ Tg = 1600 K và Tc = T03. Tỷ số áp suất là 40, hiệu suất máy nén = 90%, nhiệt độ
dừng lối vào T02 = 288 K.
Bài giải
Hiệu suất máy nén
(*)
Ta có:

Từ (*) ta có:
Tc = 886.078K

Với

Tương tự với

Tc =
Với

Câu 4: Một máy bay chiến đấu có khối lượng 15 tấn. Hệ số wing loading = 2917 N/m 2.
a/ Với hệ số tải n=9, nhiệt độ môi trường 288K ở mặt nước biển, Số Mach 0.9 Tìm góc
nghiêng và bán kính lượng, và hệ số lực nâng của máy bay ở lúc này.


b/ Tìm bán kính lượng và hệ số lực nâng của máy bay khi hệ số tải n=3, độ cao 11km,

nhiệt độ 216.65K,

ρ = 0.365 kg / m3

, tại các số Mach 0.9, 1.5 và 2.0.

c/ Nếu hệ số lực nâng không vượt quá 0.85, tìm hệ số tải n cao nhất có thể tại số Mach
0.9. Nếu hệ số lực nâng lớn nhất là 1, tìm số Mach nhỏ nhất tại n=9 khi ở độ cao gần mặt
nước biển.
Bài giải
Wing loading = 2917 N/m2

W= 15 tấn
a) n=9,

A= 50.5m2, mach = 0.9

Tại 288k

=> ρ= 1,225 kg/m3 a= 340,03 m/s

Sin α = 0  góc nghiêng = 90-α = 83,620
Radial force = = 134 164 N
V=a
=>r =
L = nmg =9*15*103*9.81 = 1324350 N

b) n=3 mach =0.9, 1.5,

2.0

tại h =11km => a = 295.1 m/s
ρ = 0.365 kg/m3 h= 11km T = 216.65K
tìm r tại M = 0.9 , 1.5, 2.0? Cl ?
V=a

Tính góc nghiêng, bán kính, Cl?


Radial force = = 42 426.41 N
L = nmg =3*15*103*9.81 =441450 N
=>r =
Số Mach
0.9
1.5
Vận tốc (m/s)

265.59
442.65
Bán kính(km)
2.49
7.06
Cl
0.68
0.245
c) Cl0.85 tại M = 0.9 tìm nmax? at tropopause => a = 295.1 m/s

2
590.2
12.55
0.134

ρ = 0.365 kg/m3 h= 11km T = 216.65K
V = a = 295.10.9 =265.59
Clmax= 0.85 =>Lmax= Cl = 552581 N =nmg => n = = 3.76
Nếu Clmax =1 và n =9 thì Mmin=? at sea level => ρ= 1,225 kg/m3 a= 340,03 m/s
Lmax= nmg =1324350 N
V2min= => Vmin= 206,92 = a


Câu 5: Nếu đường kính của đầu mút cánh quạt tại đầu vào là 0.681m và vật tốc của đầu mút cánh là
500 m/s, tìm vật tốc xoay của trục LP?
Nếu dòng vào là dòng hướng tâm với số Mach 0.70 và nhiệt độ dừng ở đầu vào (Inlet Stagnation
Temperature – nhiệt độ dừng tại điểm dừng trong dòng lưu chất) tại điều kiện mực nước biển là 288 K,
tìm vận tốc tương đối và số Mach tương đối tại đầu mút của tầng cánh thứ nhất?
Bài giải :

ω=

Vtip
Ditp / 2

=

500 * 60
= 14022.46
0.681 * π
(rpm)

γ −1 2
M )
2
T0
⇒T =
= 262.3( K )
γ −1 2
(1 +
M )
2

T0 = T (1 +

a = γRT = 262.3
(m/s)
V = M.a =227.5 (m/s)

Vre = 5002 + V 2 = 549.21

(m/s)