Proiect Dz 787-8

130
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREŞTI Facultatea de Inginerie Aerospaţială Proiect Dinamica Zborului Boeing 787 - 8 Titular curs: Student: Lazăr Maria Simona Chelaru Teodor Viorel Grupa: 936 Coordonator temă:

description

Analiza stabilitatii dinamice a aeronavei Boeing 737 cat si calculul coeficientilor aerodinamici.

Transcript of Proiect Dz 787-8

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURETIFacultatea de Inginerie Aerospaial

Proiect Dinamica ZboruluiBoeing 787 - 8

Titular curs:Student:Lazr Maria Simona

Chelaru Teodor ViorelGrupa:936

Coordonator tem:

Pan Valentin

Cuprins:

1. Organizarea general a aparatului de zbor Scurt istoric al aeronavei Schia cotat a avionului Elemente principale. Subansamble Performane Caracteristici masice

2. Caracteristici aerodinamice (AER) Date de structur Determinarea caracteristicilor aerodinamice Diagramele caracteristicilor aerodinamice

3. Modelul linear cu comenzi blocate (ANA) Determinarea matricii de stabilitate i comand Analiza stabilitii dinamice i rspunsul la comenzi standard

4. Performane (PER) Indici de calitate ai zborului Diagrame cu principalii indici de calitate Anvelopa de zbor orizontal Plafon teoretic plafon practic Timp urcare la plafon Distana maxim de zbor planat Diagrama de zbor nclinat

5. Simularea zborului (SIM) Realizarea modelului neliniar Simularea zborului pentru diverse condiii (Zbor orizontal, andel, Tonou) Diagrame parametrice

1. Organizarea general a aparatului de zbor

a. Scurt istoric

Boeing este o companie american multinaional care proiecteaz, construiete i vinde aeronave. Este una dintre cele mai mari companii de constucie de aeronave din lume. Aceasta are sediul n Chicago, fiind mprit n cinci mari sectoare: Boeing Comercial Airplanes (BCA), Boeing Defense, Space & Security (BDS), Engineering, Operations & Technology, Boeing Capital i Boeing Share Services Group.Boeing787Dreamlinereste unavionde pasageri ultramodern bimotor lung-curier de mare capacitate, cu dou culoare (widebody). Este primul avion de pasageri construit n principal dinmateriale compozite, asigurnd economie mai mare de combustibil i costuri mai reduse de ntreinere.787 a fost numit iniial 7E7, numele fiindu-i schimbat la finalizarea designului. Iniial,Boeinga oferit un model numitSonic Cruiser, un avion mai rapid dect modelele curente, cu consum similar al avioanelor convenionale (precumBoeing 767). Creterea preului petrolului, dar i problemele industriei aviatice americane au fcut ca proiectul s fie restructurat - Boeing a realizat un avion nou care s asigure viteze similare cu cele actuale, dar la o autonomie i un consum de combustibil mai mic cu 20-30%.Proiectul a fcut parte din programul Yellowstone (sub numele Y2), program care propune nlocuirea ntregii serii Boeing cu avioane bazate pe materiale compozite, fiind primul din seria de 3 avioane. Pe lng folosirea materialelor compozite, avionul mai are cteva tehnologii revoluionare, printre care folosirea unor compresoare electrice pentru asigurarea aerului n cabin n locul folosirii aerului provenit din motor. n plus, este oferit cu o serie nou de motoare -General ElectricGEnx iRolls RoyceTrent 1000, asigurnd eficien sporit.O mare parte din componente sunt fabricate de ctre partenerii Boeing din ntreaga lume, subansamble mari fiind livrate gata asamblate (precum aripile i fuselajul). Astfel, aripile sunt fabricate nJaponia, stabilizatoarele n Italia, flapsurile i eleroanele nAustralia, uile nFranaiSuedia, segmentele de fuselaj nCarolina de Sud, SUAiar asamblarea final are loc la fabrica Boeing de lngSeattle. Pentru transportul componentelor, s-a considerat c utilizarea transportului naval ar fi prea greoaie, aa cBoeinga convertit 4Boeing 747special pentru transportul acestor ncrcturi voluminoase. Boeing dorete ca, n vrful produciei, s scoat de pe linia de fabricaie un avion la fiecare 3 zile.Avionul a fost prezentat pe 8iulie2007, primul zbor fiind amnat cteva luni n urma unor probleme cu linia de producie.Avionul este construit n principal din materiale compozite - 80% dup volum i 50% dup mas. Restul componentelor sunt din aluminiu (20% dup mas), titan (15%), oel (10%). Are o autonomie maxim de 14.800-15.700 km, la o vitez de croazier deMach0.85.Boeing ofer momentan 3 modele, 787-3, 787-8 i 787-9. Un al patrulea model, 787-10, este propus, dar nc nu este oferit spre vnzare.787-3 este un model gndit pentru a oferi capacitate mare pe distane scurte i foarte scurte, gndit n special pentru piaa intern dinJaponia,ChinaiIndia. Poate transporta peste 300 pasageri (ntr-o singur clas) pe o distan de 4650-5650 km. Este gndit pentru a nlocui avioane precumAirbus A300,Boeing 757-300, i pentru a permite liniilor aeriene din Japonia s ofere frecvene i mai ridicate dect acum pe rute interne. n plus, Boeing crede c modelul acesta va nlocui avioanele cu un singur culoar pe rute foarte dense, unde aglomeraia provoac ntrzieri frecvente, i unde creterea frecvenei nu mai este posibil. Pentru aceste scopuri, avionul este dotat cu aripi mai scurte, capabile s foloseasc porile dedicate avioanelor mai mici. 787-8 este modelul de baz, cu aripi standard, cu o autonomie de 14.200 - 15.300 km, gndit pentru zboruri ntre aeroporturi medii i mari pe distane lungi i foarte lungi. Astfel, datorit capacitii medii, i autonomiei mari, se pot asigura zboruri directe ntre orae cu cerine medii de transport, de exempluVarovia-Washington,Paris-Detroit,Beijing-Seattle,Bucureti-Chicagoetc., descongestionnd aeroporturile mari, i asigurnd cltorilor confort i vitez mai mare, nefiind nevoii s schimbe avionul. 787-9 este vrful de gam, fiind lungit pentru o capacitate mai mare cu 40-50 pasageri, asigurnd autonomie puin mai mare ca a modelului 787-8 (pn la 15.750 km). Avionul poate zbura fr oprire pe rute precumNew York-ManillaiMoscova-Sao Paulo.

108

b. Schia cotat

c. Elemente principale-subansamble

1. Radom care adapostete radarul smart2. Punct de captare a presiunii din faa aeronavei3. Cabina de pilotaj prevzut pentru dou persone, care are 5 Rockwell Collins LCD, sistem de comanda a zborului electric4. Avionics bay (zon n interiorul structurii unde dispozitivele electronice sunt instalate)5. Roat de bot dubl, retractabil6. Toalet7. Scaun pentru echipaj8. Scar de acces a echipajului de zbor9. Zon de odihn a echipajului10. Fuselaj 11. Cabin pentru clasa nti (14 locuri)12. Antenna VHF 113. Loc de poziionare a bagajelor din fa14. Buctrie si toalete15. Cabin pentru clasa business (44 de locuri)16. U de intrare de urgen sau ieire cu tobogane gonflabile de evacuare17. Cadru de circumferin al fuselajului18. Lumin de aterizare i de rulare pe pist19. Motor Rolls-Royce Trent 100020. Motor turbopropulsor General Electric GEnx21. Volet bord de atac din aliaj de aluminiu22. Lumini de navigaie23. Vrful aripii24. Dispositive pentru captarea descrcrilor statice25. Eleron din fibr de sticl26. Cheson arip27. Panouri fixate n exterior28. Flaps exterior29. Flaperon (element care combin aspecte att de la eleron ct i de la arip)30. Spoilere interioare31. Tren principal de aterizare cu patru roi32. Grinda principal de fixare a trenului de aterizare principal33. Flaps interior34. Cheson central al aripii35. Ferestre pasageri controlabile fotocromatic36. Toalete localizate la mijlocul fuselajului37. Loc de depozitare a bagajelor din spate38. Cabin pasageri (176 locuri)39. Structura podelei cabinei40. Antena VHF 241. Partea posterioar a fuselajului42. Scar de acces la cuesta echipajului de bord43. Toaletele din spatele avionului44. Cuete pentru echipaj supraetajate45. Bucatria din exterior46. Punct de captare a presiunii localizat n spate47. Coada avionului48. APU49. Ampenaj vertical fix50. Direcie51. Bord de atac52. Coada conic53. U de acces la cargo din spatele avionului54. Flapsuri i spoilere interioare55. nveli flapsuri56. Rezervoare principale de combustibil57. Rezervor localizat n centrul aripii58. Antena manevrabil pentru conexiune59. Pilonul motorului60. Carcasa motorului

Subansamble

Fuselajul este o structur semimonococ construit din aliaje convenionale de aluminiu. Materiale mbuntite cu o mai mare rezisten, obinute prin forjare i extrudare sunt folosite pentru grinzile n form de chil, i elemente structurale majore. nveliul extrerior este ramforsat de lise longitudinale i cadre circulare cu o distan de 51 de centimetri ntre ele. O seciune transversal tipic a fuselajului const dintr-un lob circular superior i un lob oval inferior care se intersecteaz la nivelul podelei pasagerilor. Grinzile transvrsale pentru podele sunt localizate la aceast intersectare i sunt susinute de ctre cadre. Fuselajul este proiectat s reziste la presiune interioar i la solicitari exterioare att n zbor ct i la sol.Radomul este fixat de un peretele despritor n vrful fuselajului, fiind format din nveli din fibr de sticl i structuri de tip fagure. Cabina de pilotaj are trei perei de protecie mpotriva vntului de fiecare parte, numerotate crescator din fa n spate. Primul perete de protecie este neted format din cadre din titaniu forjat. Al doilea perete ct i al treilea sunt curbate i formate din cadre din aluminiu forjat. Peretele nr. 2 poate fi deschis. Ferestrele pasagerilor sunt formate dint-un amestec de material acrilic foarte rezistent montate ntr-o bucat de aluminiu forjat. nveliurile pentru fuselaj sunt fabricate prin prelucrare chimic pe suprafaa interioar pentru a oferi o ranforsare n zonele unde sunt lise, decupaje sau zone puse cap la cap. Cadrele sunt folosite pentru a menine forma seciunii transversale a fuselajului i pentru a transfera ncrctura nveliului. Principalele zone de legatur ale fuselajului sunt botul unde este aplicat presiunea din fa, longeronul din fa i din spate, trenul de aterizare principal.Podeaua pasagerilor este o structur de tip gril ce const n grinzi, cordoane de stabilizare, zonele de ancorare ale scaunelor pasagerilor sau ale mrfii i panouri pentru podea.Scaunele pasagerilor sunt formate din aluminiu extrudat i sunt proiectate n aa fel nct s permit plasarea lor oriunde pe podeaua avionului. Panourile podelei sunt tole uoare formate din nveliuri din fibr de sticl cu un miez tip fagure din aluminiu sau aramid.Decupajele din fuselaj pentru uile pasagerilor sau cargo ct i intrrile electrice sau electonice sunt ramforsate. Uile pasagerilor i cargo din lobul inferior nu susin solicitarile ci se comport ca simple prize de presiune. Toate prile fuselajului care sunt din aluminiu sunt eloxate i amorsate cu o soluie anticoroziune foarte n amnunt. n plus, pri speciale localizate sub podeaua pasagerilor sunt nzestrate cu un nveli din email alb. Prile fuselajului din lobul inferior care sunt n contact cu nveliul sau sunt n partea exterioar sunt sigilate la suprafeele de contact. Lobul inferior folosete un sistem de drenaj care const n orificii de scurgere i crri prin structur care permit lichidului s ajung n valvele exterioare sub presiune montate n zona inferioar din centrul fuselajului.Structura avionului incorporeaz materiale compozite avansate pentru raportul eficient dintre greutate i rezisten. mbuntiri semnificative ale greutii au fost fcute prin nlocuirea cu fibre de carbon i aramid a metalelor convenionale i contruciei din fibre de sticl. Aceste materiale furnizeaz reziten la oboseal ridicat i la coroziune. Fibra de carbon este folosit pentru suprafeele mobile primare cum ar fi eleroanele, direcie, profundor, spoilere i flapsurile din spate. Fibre de sticl din carbon ranforsate cu aramid sunt folosite pentru structurile inveliului secundar. Titanul este de asemenea folosit, cu precdere sub form de aliaje n structura de susinere a trenului de aterizare principal, ct i pentru tuburi sau conducte de presiune ridicat.Aripa. Suprafata aripii dezvolt fore aerodinamice care susin avionul n zbor. Aripa inmagazineaz combustibil, echipamentul sistemului de alimentare cu combustibil, susine motoarele, i conine flapsurile, eleroanele i spoilere. Principalele structuri ale aripii sunt formate din aluminiu. Acestea sunt lonjeroanele din partea din fa i din spate, corzi superioare i inferioare ale lonjeronului, lise i nervuri. Lisele din aluminiu din partea superioar i inferioar ntresc panourile nveliului. Trenul de aterizare este susinut de grinda sa de suport ct i de lonjeronul din spate. Structurile secundare ale aripii care suport nveliurile aerodinamice, suprafeele de control ale zborului ct i cele ale mecanismelor, constau n bordul de atac, bordul de fug, ct i vrful aripii. Bordul de atac este n consul n faa lonjeronului din fa, fiind format din nervuri din aluminiu i panouri de nveli. Voleii bordului de atac sunt atai de acesta. Bordul de fug este n consol n spatele lonjeronului din spate, i susine flapsurile, eleroanele i spoilerele. Vrful aripii este un nveli aerodinamic acoperind prile exterioare n care se sfareste aripa. Luminile de navigaie sunt ataate n vrful aripilor.Zonele de acces permit inspecia, mentenana sau repararea structurii interioare a aripii, a rezervoarelor de combustibil ct i a componentelor sistemului. Ropilerele i eleroanele sunt formate din carbon-epoxy, i flapsurile bordului de fug sunt formate din aramid. Nervurile structurale sunt formate din aluminiu. Partea central a aripii se alatur fuselajului i este format din panourile prii superioare i inferioare panourilor aripii ct i din lonjeroanele din fa i din spate.

Ampenajul orizontal are dou seciuni exterioare asemanatoare mbinare pe linia central a avionului. Lonjeroanele din fa i din spate sunt formate din esturi i corzi din aluminiu. Acestora li se alatur nervuri din aluminiu. Panourile din aluminiu din partea superioar i anterioar sunt fixate de lise din aluminiu ataate de nervuri. Lonjeronul auxiliar are corzi din aluminiu extrudat. Nervurilor din aluminiu li se alatur lonjeroanelor auxiliare i din fa. Panourile superioare i inferioare ale inveliului sunt din fii de alunminiu cu un miez din structur de tip fagure. Bordul de fug fixat este format din nervuri ntrite i acoperite cu panouri pentru nveli. Nervurile sunt formate din aliaje de aluminiu, n timp ce panourile sunt formate din fibre de sticl din carbon i aramid cu un miez de tip fagure din aramid. Bordul de atac detaabil este format din canouri cu structuri de tip sandwich cu faguri, ataate de lonjeronul auxiliar. Ampenajul orizontal este ataat de fselaj prin lagre pivot montate pe lonjeronul din spate ct i n linia median a lonjeronului din fa. Profundorul este format din panouri tip fagure din carbon epoxy, lonjeroane i nervuri. Trei elemente de acionare mic fiecare profundor. .

Ampenajul vertical are drept componente principale: chesoanele din fa i principal, bordul de fuga fixat, bordul de atac detabil, vrful aripioarei, aripioara dorsal i direcia.Lonjeroanele din fa, spate i auxiliare sunt formate din aluminiu. Iar nervurile din aluminiu se gsesc printre lonjeroane. Bordul de fug fixat are nervuri din aluminiu acoperite cu panouri de nveli formate din fibre de sticl din carbon sau aramid. O aripioar detaabil este ataata n vrful ampenajului vertical. Aceasta este o structur din aluminiu i fibr de sticl din aramid. Aripioara dorsal este format din cadre din aluminiu acoperite cu panouri din aluminiu. Un nveli aerodinamic acoper spaiul dintre bordul de atac i ampenajul vertical al bordului de fug. Direcia este ataat de ampenajul vertical. Trei elemente de acionare hidraulice mic direcia. Aceasta este formata din structuri de tip sandwich din faguri de carbon epoxy, fiind ataat de doua lonjeroane din aluminiu i opt nervuri. Vrful este format din fibre de sticl din aramid.

d. Performane i caracteristici masice

Lungime56.7 m

Anvergura aripii60.1 m

Suprafaa aripii325 m2

Unghiul aripii n bordul de atac32.2

nalime16.9 m

Dimensiunile fuselajuluiLatime:5.74m, inaltime:5.97m

Limea maxim a cabinei5.49 m

Capacitatea de ncrcare137 m3

Greutate maxim la decolare228 000kg

Greutatea maxim la aterizare172 000 kg

Greutatea maxim fr combustibil161 000kg

Greutatea de operare gol118 000 kg

Viteza de croazier0.85 Mach(567 m/h, 954 m/h la 10700m)

Viteza maxim0.90 Mach (593 m/h)

Autonomie ncrat14500km

Distana de decolare la greutatea maxim de decolare3100m

Capacitate maxim de combustibil126 210 l

Plafon de zbor13100 m

Motoare General Electric GEnx-1B sau Rolls Royce Trent 1000

Traciune 280 kN

Echipaj cockpit2

2. Caracteristici aerodinamiceModulul proiectare, dispus n directorul /AER, pornete de la caracteristicile geometrice ale configuraiei i genereaz caracteristicile aerodinamice i de mas ale acesteia. Modulul de proiectare conine urmtoarele rutine: AER - programul principal de calcul aerodinamic care asambleaza suprafeele aerodinamice cu fuzelajul innd cont de interferenele suprafa- fuzelaj i asigur ieirea prin fiierul DCOEFA.REZ ce conine derivatele de translaie ale coeficientilor aerodinamici cu marimi de referin, conform standardului [XI] ntr-un triedru cu originea n vrful configuraiei, cu axa x orientat n spate. n paralel, este generat i fiierul DCOFAM.REZ ce conine derivatele de translaie ale coeficienilor aerodinamici cu mrimi de referin conform standardului [X2], ntr-un triedru cu originea n centrul de mas, cu axa orientat n fa. Pe lng fiierul cu caracteristicile aerodinamice mai este construit fiierul GEO.DAT care furnizeaz sintetic principalele mrimi geometrice utilizate ulterior pentru simularea zborului i la analiza indicilor de calitate. Totodat, programul furnizeaz caracteristicile masice ale aparatului care sunt grupate n fiierul MEC.DAT. Rutinele pentru calculul caracteristicilor aerodinamice ale suprafeei izolate, ale fuzelajului izolat i pentru interferene sunt organizate n biblioteca SANDIA.LIB, care se gasete n directorul cu acelai nume. Datele de intrare, reprezentnd mrimile geometrice ale elementelor izolate i ale ansamblului sunt coninute n fiierele cu extensia GEO, cum ar fi: ARIPA.GEO, FUZELAJ.GEO, ANS.GEO, AMPENAJO.GEO, AMPENAJV.GEO. Numerele Mach la care se efectueaz calculul sunt coninute n fiierul MACH.INP.Pentru determinarea caracteristicilor masice s-a considerat ca aparatul de zbor este un corp cu geometria descris cu ajutorul fiierelor de tip *.GEO, cu o densitate constant pentru partea solid i o alt densitate pentru combustibil. Cele doua densiti, precum i raportul dintre raza rezervorului echivalent de combustibil i raza exterioar a fuzelajului sunt date n fiierul PAR.DAT. Calculul caracteristicilor masice este realizat prin urmtoarele rutine: CENTRAJ - rutina principal, care asambleaz rutine de calcul ale mrimilor mecanice: masa, centrul de mas i momente de inerie pentru o serie de elemente tip: ARIPAO - aripa orizontal; ARIPAV - aripa vertical; CIL-cilindru; CILG-cilindru gol; SFR-sfer; TRC - trunchi de con; TRCG - trunchi de con gol. Rutinele sunt organizate n biblioteca SANDIA. Ieirea principal const din fisierul MEC.DAT care conine masele, centrele de mas i momentele de inerie corespunztoare momentului iniial, cand aparatul de zbor este complet ncarcat, i sfritului zborului, cnd aparatul este fr combustibil. Fiierul MEC.DAT este citit att n seciunea de analiz ct i n cea de simulare, trebuind deci ca generarea acestuia s precead executarea de analize i simulri ale zborului. Pe lng fiierul MEC.DAT, se mai genereaz fisierul CENT.DAT, care conine masele, centrele de mas i momentele de inerie pe module.Pe lng fiierele de ieire aerodinamic prezentate la nceput, programul principal mai furnizeaz fiiere de control coninnd caracteristicile aerodinamice pentru elementele izolate: ARIPA.AER, FUZELAJ.AER i fiiere de reprezentare grafic Dl.REZ, Dl.REZ, D3.REZ... Modulul are ataat i o interfa de tip dialog care faciliteaz introducerea datelor geometrice, a numerelor Mach i a parametrilor de mas. La execuie, modulul realizeaz o vizualizare de control a configuriei, precum i diagrama rezervei de stabilitate static n plan longitudinal i lateral. Vizualizarile sunt construite cu ajutorul bibliotecii grafice GR.LIB.

a. Date de structur

Datele de intrare necesare modulului de proiectare aerodinamic, reprezentand mrimile geometrice ale elementelor izolate i ale ansamblului, numerele Mach la care se efectueaz calculul etc. sunt prezentate n tabelele urmtoare:ARIPA

1Coarda la ncastrare9.8689 m

2Coarda la extremitate1.5916 m

3Anvergura suprafeei reduse54.674 m

4Unghiul de sgeat n bordul de atac32,20

5Grosimea maxim la ncastrare1.00 m

6Grosimea maxim la extremitate0.2 m

7Poziia grosimii maxime la ncastrare4.80 m

8Poziia grosimii maxime la extremitate0.20 m

9Unghiul profilului n bordul de atac300

10Unghiul profilului n bordul de fug50

ELERON

1Poziia axei de rotaie1.00 m

2Unghiul de sgeat n bordul de atac220

3Semianvergur14.2 m

4Coarda medie1.5373 m

5Distana de la axul fuselajului la coarda medie18.75 m

AMPENAJ ORIZONTAL

1Coarda la ncastrare4.6953 m

2Coarda la extremitate1.09 m

3Anvergura suprafeei reduse16.665 m

4Unghiul de sgeat n bordul de atac360

5Grosimea maxim la ncastrare0.60 m

6Grosimea maxim la extremitate0.20 m

7Poziia grosimii maxime la ncastrare3.30 m

8Poziia grosimii maxime la extremitate0.30 m

9Unghiul profilului n bordul de atac360

10Unghiul profilului n bordul de fug-180

PROFUNDOR

1Poziia axei de rotaie3.50 m

2Unghiul de sgeat n bordul de atac260

3Semianvergur7.54 m

4Coarda medie1.19906 m

5Distana de la axul fuselajului la coarda medie5.5809 m

AMPENAJ VERTICAL

1Coarda la ncastrare6.26 m

2Coarda la extremitate1.336 m

3Anvergura suprafeei reduse13.217 m

4Unghiul de sgeat n bordul de atac500

5Grosimea maxim la ncastrare0.60 m

6Grosimea maxim la extremitate0.299 m

7Poziia grosimii maxime la ncastrare2.87 m

8Poziia grosimii maxime la extremitate0.70 m

9Unghiul profilului n bordul de atac200

10Unghiul profilului n bordul de fug-400

DIRECIE

1Poziia axei de rotaie0.405 m

2Unghiul de sgeat n bordul de atac280

3Semianvergur6.65 m

4Coarda medie1.003 m

5Distana de la axul fuselajului la coarda medie6.136 m

FUSELAJUL

1Diametru fuselaj5.74 m

2Lungime fuselaj55.93 m

3Diametru fuselaj n dreptul ampenajului3.679 m

4Lungime vrf10.12 m

5Raza de rotunjire a vrfului0.602 m

6Lungime parte posterioar15.73 m

7Raza poriunii terminale0.4628 m

GEOMETRIE ANSAMBLU

1Distana la ampenajul vertical47.91 m

2Distana pn la arip16.28 m

3Distana la ampenajul orizontal49.80 m

4Unghiul de calaj al aripii3.00 0

5Unghiul diedru al aripii6.00 0

6Unghiul de calaj al ampenajului orizontal-4.000

7Poziia aripii-1.50 m

8Poziia ampenajului orizontal0.85 m

9nlime de calcul1000 m

Parametrii

1Densitatea medie a structurii130.5 kg/m3

2Densitatea medie a combustibilului900 kg/m3

3Gradul de umplere cu combustibil0.380

4Corecie de centraj0.2 m

5Bracaj maxim de profundor20

6Bracaj minim de profundor-20

7Traciunea maxim la sol n punct fix60000 N

8Tip motorReacie

Nr. Mach0.1490.1980.2470.2960.3450.3940.4430.4920.541

0.5900.6390.6880.7370.7860.8350.8740.890

b. Determinarea caracteristicilor aerodinamice -coeficieni aerodinamici

Termeni aerodinamici n triedrul configuraie. Conform prevederilor standardului [X1] vom consider un triedru aerodinamic drept, cu originea n vrful configuraiei, cu axa orientat spre partea posterioar a configuraiei, cu axa orientat n sus.

Termenii coeficientului fortei axiale

Un prim termen al coeficientului forei axiale este coeficientul forei axiale la inciden nul (activ) . Pornind de la termenii pe elemente izolate i de la termenii de interferen se obine:

Pentru cazul avionului cu motor cu reacie, cu motorul oprit, coeficientul forei axiale la inciden nul, notat se determin cu relaia:

Un alt termen de interes este derivata a doua a coeficientului forei axiale n

raport cu incidena n primul plan (deriva), notat . Relaia de calcul a acestui termen este:

Analog, se calculeaz derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport

cu incidena n al doilea plan ( glisada), notat .Relaia de calcul pentru acest termen este de forma:

Trei termeni ai coeficientului forei axiale datorai bracajelor de comand:

- derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport cu bracajul de profundor, notat este:

- derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport cu bracajul de eleron, notat este:

- derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport cu bracaj de direcie, notat este:

n sfrit, datorit n principal unghiurilor de calaj a aripii i a ampenajului

orizontal se poate defini i derivata de ordinul nti a coeficientului forei axiale n raport cu incidena n primul plan, notat este:

Termenii coeficientilor fortelor normale ;

Un prim termen este coeficientul normal pe primul plan la incidena nul, notat datorat n principal unghiurilor de calaj pentru arip i ampenaj i coeficientului de portan la inciden nul n cazul unui profil nesimetric al aripii sau ampenajului orizontal:

n continuare se poate determina derivata coeficientului normal pe primul plan cu incidena, notat .Astfel:

Analog se determin derivata coeficient normal pe al doilea plan cu incidena (deriva), notat . Astfel:

n continuare vom prezenta trei termeni ai coeficienilor forelor normaledatorai bracajelor de comand.

- derivata coeficientului normal pe primul plan cu bracajul de profundor notat .

- derivata coeficientului normal pe al doilea plan cu bracajul de direcie notat .

- derivata coeficientului normal pe al doilea plan cu bracajul de eleron notat .

n sfrit, se mai pot determina doi termeni nestaionari i un termen de cuplaj cu viteza de ruliu:

- derivata coeficientului normal pe primul plan cu incidena nestaionar, notat .

- derivata coeficientului normal pe al doilea plan cu incidena nestaionar (deriv) notat

- derivata coeficientului normal pe al doilea plan cu viteza de ruliu (cuplaj), notat .

Termenii coeficientilor momentelor de tangaj si giratie ;

Un prim termen este coeficientul de tangaj la inciden nul, notat , datorat n principal unghiurilor de calaj pentru arip i ampenaj i coeficientului de portan la inciden nul n cazul unui profilul nesimetric al aripii sau ampenajului orizontal:

n continuare se poate determina derivata coeficientului momentului de tangaj cu incidena, notat .

Analog se determin derivata coeficientului momentului de giraie cu unghiul de deriv, notat .

n continuare vom prezenta trei termeni ai coeficienilor de moment datoraibracajelor de comand.

- derivata coeficientului de tangaj cu bracajul de profundor, notat .

- derivata coeficientului de giraie cu bracajul de direcie, notat .

- derivata coeficientului de moment de giraie cu bracajul de eleron, notat .

n sfrit, se mai pot pune n eviden doi termeni nestaionari i un termen de cuplaj cu viteza de ruliu:

- derivata coeficientului momentului de tangaj cu incidena nestaionar, notat .

- derivata coeficientului momentului de giraie cu incidena nestaionar (glisada), notat .

- derivata coeficientului momentului de giraie cu viteza de ruliu, termen de cuplaj, notat .

Termenii coeficientului momentului de ruliu

Un ultim grup de termeni sunt cei ai momentului de ruliu. Astfel, se poate pune n eviden:

- derivata coeficientului momentului de ruliu cu viteza de ruliu, notat .

- derivata coeficientului momentului de ruliu cu bracajul de eleron, notat .

- derivata coeficientului momentului de ruliu cu bracajul de direcie, notat .

- derivata coeficientului de ruliu cu unghiul de glisad .

c. Diagramele caracteristicilor aerodinamice

DCOFAM.REZ conine derivatele de translaie ale coeficienilor aerodinamici cu mrimi de referin conform standardului [X2], ntr-un triedru cu originea n centrul de mas, cu axa x orientat n fa. Coeficienii rezultai vor fi reprezntai grafic n funcie de numrul Mach. Programul n Matlab folosit n acest scop este urmtorul:XMACH=[0.1000000E+00 0.1490000E+00 0.1980000E+00 0.2470000E+00 0.2960000E+00 0.3450000E+00 0.3940000E+00 0.4430000E+00 0.4920000E+00 0.5410000E+00 0.5900000E+00 0.6390000E+00 0.6880000E+00 0.7370000E+00 0.7860000E+00 0.8350000E+00 0.8740000E+00 0.8900000E+00]; Cx0a=[0.3724504E+00 0.3674739E+00 0.3659748E+00 0.3664413E+00 0.3682595E+00 0.3711416E+00 0.3749507E+00 0.3796362E+00 0.3852065E+00 0.3912363E+00 0.3982078E+00 0.4063778E+00 0.4159896E+00 0.4274012E+00 0.4387915E+00 0.5109314E+00 0.5439572E+00 0.5585896E+00]; Cx0p=[0.3730775E+00 0.3681147E+00 0.3666234E+00 0.3670943E+00 0.3689150E+00 0.3717983E+00 0.3756079E+00 0.3802937E+00 0.3858644E+00 0.3918954E+00 0.3988690E+00 0.4070429E+00 0.4166610E+00 0.4280825E+00 0.4394877E+00 0.5113841E+00 0.5443888E+00 0.5590131E+00]; Cx2a=[-0.5188170E+01 -0.5164971E+01 -0.5132048E+01 -0.5088144E+01 -0.5031576E+01 -0.4873266E+01 -0.4753857E+01 -0.4606097E+01 -0.4423262E+01 -0.4195885E+01 -0.3912356E+01 -0.3935415E+01 -0.3573488E+01 -0.3101351E+01 -0.2566012E+01 -0.1936028E+01 -0.1093466E+01 -0.6626221E+00]; Cx2b=[0.1155349E+01 0.1159688E+01 0.1165690E+01 0.1173509E+01 0.1183318E+01 0.1282156E+01 0.1326648E+01 0.1380376E+01 0.1445108E+01 0.1523259E+01 0.1618208E+01 0.1354326E+01 0.1404222E+01 0.1464568E+01 0.1538855E+01 0.1598163E+01 0.1713779E+01 0.1771086E+01]; Cx2de=[0.4932090E+01 0.4947607E+01 0.4971157E+01 0.5003455E+01 0.5045216E+01 0.5097316E+01 0.5160782E+01 0.5236966E+01 0.5327573E+01 0.5391463E+01 0.5464073E+01 0.5556794E+01 0.5673816E+01 0.5820902E+01 0.5751203E+01 0.5952069E+01 0.6126435E+01 0.6200507E+01]; Cx2da=[0.1838841E+02 0.1847578E+02 0.1860017E+02 0.1876369E+02 0.1896936E+02 0.1922117E+02 0.1952435E+02 0.1988568E+02 0.2031397E+02 0.2082078E+02 0.2142144E+02 0.2213663E+02 0.2299499E+02 0.2403725E+02 0.2532360E+02 0.2641192E+02 0.2789454E+02 0.2862585E+02]; Cx2dr=[0.1805619E+01 0.1811400E+01 0.1818943E+01 0.1828472E+01 0.1840150E+01 0.1854134E+01 0.1870602E+01 0.1889760E+01 0.1911855E+01 0.1937186E+01 0.1966116E+01 0.1999089E+01 0.2036654E+01 0.2079496E+01 0.2128479E+01 0.2158137E+01 0.2243039E+01 0.2282999E+01]; Cxa=[0.4312318E+01 0.4334818E+01 0.4366476E+01 0.4407757E+01 0.4459388E+01 0.4522357E+01 0.4597984E+01 0.4687979E+01 0.4794576E+01 0.4931704E+01 0.5095012E+01 0.5287872E+01 0.5517882E+01 0.5795905E+01 0.6202765E+01 0.6481083E+01 0.6885418E+01 0.7087882E+01]; Cz0=[0.2419272E+01 0.2430194E+01 0.2445539E+01 0.2465503E+01 0.2490404E+01 0.2520674E+01 0.2556886E+01 0.2599781E+01 0.2650318E+01 0.2715259E+01 0.2792045E+01 0.2881886E+01 0.2987887E+01 0.3114416E+01 0.3294074E+01 0.3420297E+01 0.3597341E+01 0.3684572E+01]; Cza=[0.7768826E+02 0.7797656E+02 0.7839025E+02 0.7893635E+02 0.7962422E+02 0.8057473E+02 0.8162407E+02 0.8287168E+02 0.8434542E+02 0.8598971E+02 0.8792259E+02 0.8974917E+02 0.9238785E+02 0.9556795E+02 0.9903392E+02 0.1023065E+03 0.1065795E+03 0.1086482E+03]; Cyb=[0.9906311E+01 0.9932540E+01 0.9968166E+01 0.1001401E+02 0.1007085E+02 0.1024809E+02 0.1036726E+02 0.1050874E+02 0.1067586E+02 0.1087305E+02 0.1110632E+02 0.1090842E+02 0.1112310E+02 0.1137519E+02 0.1167518E+02 0.1190634E+02 0.1229896E+02 0.1248667E+02]; Czde=[-0.5053320E+01 -0.5065107E+01 -0.5083447E+01 -0.5108939E+01 -0.5142137E+01 -0.5183707E+01 -0.5234400E+01 -0.5295206E+01 -0.5367360E+01 -0.5408958E+01 -0.5455189E+01 -0.5516543E+01 -0.5595878E+01 -0.5697064E+01 -0.5618703E+01 -0.5742298E+01 -0.5847758E+01 -0.5891821E+01]; Cydr=[-0.1748174E+01 -0.1752668E+01 -0.1758446E+01 -0.1765695E+01 -0.1774539E+01 -0.1785092E+01 -0.1797477E+01 -0.1811835E+01 -0.1828329E+01 -0.1847158E+01 -0.1868557E+01 -0.1892815E+01 -0.1920283E+01 -0.1951396E+01 -0.1986696E+01 -0.2007933E+01 -0.2068153E+01 -0.2096212E+01]; Cyda=[0.2126192E+01 0.2134820E+01 0.2147097E+01 0.2163215E+01 0.2183441E+01 0.2208136E+01 0.2237763E+01 0.2272924E+01 0.2314395E+01 0.2363181E+01 0.2420606E+01 0.2488434E+01 0.2569074E+01 0.2665903E+01 0.2783823E+01 0.2882414E+01 0.3014716E+01 0.3079207E+01]; Cza1=[0.1975435E+00 0.1988671E+00 0.2007218E+00 0.2031619E+00 0.2062435E+00 0.2100181E+00 0.2145870E+00 0.2200476E+00 0.2265344E+00 0.2332866E+00 0.2412007E+00 0.2507358E+00 0.2622795E+00 0.2763758E+00 0.2771846E+00 0.3002539E+00 0.3207902E+00 0.3297290E+00]; Cyb1=[0.8288988E-02 0.8340810E-02 0.8410121E-02 0.8498978E-02 0.8609215E-02 0.8742296E-02 0.8901332E-02 0.9089008E-02 0.9309039E-02 0.9566144E-02 0.9866385E-02 0.1021768E-01 0.1063053E-01 0.1111923E-01 0.1139430E-01 0.1205826E-01 0.1290147E-01 0.1328524E-01]; Cyp=[-0.1367284E+01 -0.1372404E+01 -0.1379763E+01 -0.1389452E+01 -0.1401623E+01 -0.1416479E+01 -0.1434291E+01 -0.1455405E+01 -0.1480270E+01 -0.1509468E+01 -0.1543762E+01 -0.1584169E+01 -0.1632069E+01 -0.1689397E+01 -0.1758978E+01 -0.1816278E+01 -0.1896391E+01 -0.1935312E+01]; Cm0=[-0.7283654E+00 -0.7324246E+00 -0.7379720E+00 -0.7450635E+00 -0.7538053E+00 -0.7646439E+00 -0.7774618E+00 -0.7927127E+00 -0.8108023E+00 -0.8374837E+00 -0.8694441E+00 -0.9066230E+00 -0.9502743E+00 -0.1002109E+01 -0.1089473E+01 -0.1140448E+01 -0.1214089E+01 -0.1250466E+01]; Cma=[-0.3892733E+02 -0.3906547E+02 -0.3926527E+02 -0.3953044E+02 -0.3986563E+02 -0.4031388E+02 -0.4082104E+02 -0.4142754E+02 -0.4214806E+02 -0.4291438E+02 -0.4381746E+02 -0.4484578E+02 -0.4614232E+02 -0.4771374E+02 -0.4923883E+02 -0.5088481E+02 -0.5293132E+02 -0.5390484E+02]; Cnb=[0.6150817E+01 0.6168359E+01 0.6191745E+01 0.6221589E+01 0.6258396E+01 0.6332315E+01 0.6390068E+01 0.6458159E+01 0.6537914E+01 0.6631038E+01 0.6739853E+01 0.6808287E+01 0.6942374E+01 0.7098678E+01 0.7282659E+01 0.7416210E+01 0.7671886E+01 0.7792255E+01]; Cmde=[0.4789874E+01 0.4801047E+01 0.4818431E+01 0.4842594E+01 0.4874061E+01 0.4913821E+01 0.4962199E+01 0.5020365E+01 0.5089563E+01 0.5130134E+01 0.5175516E+01 0.5235729E+01 0.5313537E+01 0.5412617E+01 0.5341413E+01 0.5462172E+01 0.5564633E+01 0.5607163E+01]; Cndr=[-0.1627799E+01 -0.1631984E+01 -0.1637364E+01 -0.1644114E+01 -0.1652349E+01 -0.1662310E+01 -0.1673965E+01 -0.1687531E+01 -0.1703187E+01 -0.1721146E+01 -0.1741659E+01 -0.1765021E+01 -0.1791575E+01 -0.1821725E+01 -0.1855931E+01 -0.1877016E+01 -0.1934138E+01 -0.1960612E+01]; Cnda=[0.9312437E+00 0.9350224E+00 0.9403999E+00 0.9474591E+00 0.9563182E+00 0.9673735E+00 0.9805722E+00 0.9963329E+00 0.1015048E+01 0.1037221E+01 0.1063498E+01 0.1094724E+01 0.1132018E+01 0.1176897E+01 0.1231490E+01 0.1277687E+01 0.1338077E+01 0.1367196E+01]; Cma1=[-0.1872449E+00 -0.1884995E+00 -0.1902575E+00 -0.1925705E+00 -0.1954914E+00 -0.1990837E+00 -0.2034280E+00 -0.2086263E+00 -0.2148098E+00 -0.2212610E+00 -0.2288350E+00 -0.2379724E+00 -0.2490461E+00 -0.2625767E+00 -0.2635052E+00 -0.2856066E+00 -0.3052588E+00 -0.3137984E+00]; Cnb1 =[0.7718231E-02 0.7766484E-02 0.7831023E-02 0.7913761E-02 0.8016408E-02 0.8140982E-02 0.8289682E-02 0.8465440E-02 0.8671870E-02 0.8913551E-02 0.9196339E-02 0.9527826E-02 0.9918014E-02 0.1038035E-01 0.1064433E-01 0.1127207E-01 0.1206546E-01 0.1242584E-01]; Cnp=[-0.6863038E+00 -0.6887234E+00 -0.6922061E+00 -0.6967927E+00 -0.7025511E+00 -0.7097223E+00 -0.7182706E+00 -0.7284501E+00 -0.7404973E+00 -0.7547140E+00 -0.7714871E+00 -0.7913179E+00 -0.8148660E+00 -0.8430207E+00 -0.8770454E+00 -0.9050048E+00 -0.9445573E+00 -0.9635216E+00]; Clp=[0.2774772E+01 0.2785747E+01 0.2801515E+01 0.2822288E+01 0.2848402E+01 0.2880310E+01 0.2918609E+01 0.2964070E+01 0.3017691E+01 0.3080502E+01 0.3154405E+01 0.3241717E+01 0.3345531E+01 0.3470180E+01 0.3619817E+01 0.3747321E+01 0.3917618E+01 0.4000488E+01]; Clda=[-0.4817951E+01 -0.4837501E+01 -0.4865322E+01 -0.4901844E+01 -0.4947678E+01 -0.5003635E+01 -0.5070771E+01 -0.5150447E+01 -0.5244419E+01 -0.5354969E+01 -0.5485093E+01 -0.5638791E+01 -0.5821521E+01 -0.6040935E+01 -0.6308143E+01 -0.6531550E+01 -0.6831347E+01 -0.6977483E+01]; Cldr=[0.1706688E+00 0.1711076E+00 0.1716717E+00 0.1723794E+00 0.1732428E+00 0.1742731E+00 0.1754822E+00 0.1768839E+00 0.1784942E+00 0.1803323E+00 0.1824215E+00 0.1847897E+00 0.1874714E+00 0.1905088E+00 0.1939550E+00 0.1960283E+00 0.2019074E+00 0.2046467E+00]; Clb=[-0.1253474E+01 -0.1257915E+01 -0.1264306E+01 -0.1272722E+01 -0.1283289E+01 -0.1296178E+01 -0.1311616E+01 -0.1329893E+01 -0.1351386E+01 -0.1376580E+01 -0.1406112E+01 -0.1440827E+01 -0.1481871E+01 -0.1530842E+01 -0.1590045E+01 -0.1638167E+01 -0.1708041E+01 -0.1741883E+01]; figure(1) plot(XMACH, Cx0a) xlabel('MACH') ylabel('Cx0a') title('Coeficientul fortei axiale la incidenta nula (cu motorul in functiune)'); grid figure(2) plot(XMACH, Cx0p) xlabel('MACH') ylabel('Cx0p') title('Coeficintul fortei axiale la incidenta nula ( pasiv)'); grid figure(3) plot(XMACH, Cx2a) xlabel('MACH') ylabel('Cx2a') title('Derivata a doua a coeficientului fortei axiale in raport cu incidenta in primul plan(incidenta)'); grid figure(4) plot(XMACH, Cx2b) xlabel('MACH') ylabel('Cx2b') title('Derivata a doua a coeficientului fortei axiale in raport cu incidenta in al doilea plan ( glisada)'); grid figure(5) plot(XMACH, Cx2de) xlabel('MACH') ylabel('Cx2de') title('Derivata a doua a coeficientului fortei axiale n raport cu bracajul de eleron'); grid figure(6) plot(XMACH, Cx2da) xlabel('MACH') ylabel('Cx2da') title('Derivata a doua a coeficientului fortei axiale n raport cu incidenta n primul plan'); grid figure(7) plot(XMACH, Cx2dr) xlabel('MACH') ylabel('Cx2dr') title('Derivata a doua a coeficientului fortei axiale n raport cu bracajul de directie'); grid figure(8) plot(XMACH, Cxa) xlabel('MACH') ylabel('Cxa') title('Derivata de ordinul intai a coeficientului fortei axiale in raport cu incidenta'); grid figure(9) plot(XMACH, Cz0) xlabel('MACH') ylabel('Cz0') title('coeficient normal pe primul plan la incidenta nula'); grid figure(10) plot(XMACH, Cza) xlabel('MACH') ylabel('Cza') title('Derivata coeficient normal pe primul plan cu incidenta'); grid figure(11) plot(XMACH, Cyb) xlabel('MACH') ylabel('Cyb') title('Derivata coeficient normal pe al doilea plan cu incidenta(glisada)'); grid figure(12) plot(XMACH, Czde) xlabel('MACH') ylabel('Czde') title('Derivata coeficientului normal pe al doilea plan n raport cu ruliul'); grid figure(13) plot(XMACH, Cydr) xlabel('MACH') ylabel('Cydr') title('Derivata coeficientului normal pe al doilea plan cu bracajul de drirectie'); grid figure(14) plot(XMACH, Cyda) xlabel('MACH') ylabel('Cyda') title('Derivata coeficientului normal pe al doilea plan n raport cu bracajul de profundor'); grid figure(15) plot(XMACH, Cza1) xlabel('MACH') ylabel('Cza1') title('Derivata coeficientului normal pe primul plan cu incidenta nestationara'); grid figure(16) plot(XMACH, Cyb1) xlabel('MACH') ylabel('Cyb1') title('Derivata coeficient normal pe al doilea plan cu incidenta nestationara (glisada)'); grid figure(17) plot(XMACH, Cyp) xlabel('MACH') ylabel('Cyp') title('Derivata coeficient normal pe al doilea plan cu viteza de ruliu (cuplaj)'); grid figure(18) plot(XMACH, Cm0) xlabel('MACH') ylabel('Cm0') title('Coeficient de tangaj la incidenta nula'); grid figure(19) plot(XMACH, Cma) xlabel('MACH') ylabel('Cma') title('Derivata coeficient de tangaj cu incidenta'); grid figure(20) plot(XMACH, Cnb) xlabel('MACH') ylabel('Cmb') title('Derivata coeficient de giratie cu incidenta ( glisada)'); grid figure(21) plot(XMACH, Cmde) xlabel('MACH') ylabel('Cmde') title('Derivata coeficientului momentului de tangaj cu bracaj de profundor'); grid figure(22) plot(XMACH, Cndr) xlabel('MACH') ylabel('Cndr') title('Derivata coeficient de giratie cu bracajul de directie'); grid figure(23) plot(XMACH, Cnda) xlabel('MACH') ylabel('Cnda') title('Derivata coeficientului de giratie cu bracajul de profundor'); grid figure(24) plot(XMACH, Cma1) xlabel('MACH') ylabel('Cma1') title('Derivata coeficient de tangaj cu incidenta nestationara'); grid figure(25) plot(XMACH, Cnb1) xlabel('MACH') ylabel('Cnb1') title('Derivata coeficient de giratie cu incidenta nestationara (glisada)'); grid figure(26) plot(XMACH, Cnp) xlabel('MACH') ylabel('Cnp') title('Derivata coeficient de giratie cu viteza de ruliu (cuplaj)'); grid figure(27) plot(XMACH, Clp) xlabel('MACH') ylabel('Clp') title('Derivata coeficientului de ruliu cu viteza in ruliu'); grid figure(28) plot(XMACH, Clda) xlabel('MACH') ylabel('Clda') title('Derivata coeficientului de ruliu cu bracajul de profundor'); grid figure(29) plot(XMACH, Cldr) xlabel('MACH') ylabel('Cldr') title('Derivata coeficientului de ruliu cu bracajul de directie'); grid figure(30) plot(XMACH, Clb) xlabel('MACH') ylabel('Clb') title('Derivata coeficientului de ruliu cu unghiul de glisada'); grid

Graficele obinute n urma rulrii programului:

1.Cx0a: coeficientul forei axiale la incidena nul (activ)

Se observ faptul c, nti are loc o scadere mic a coeficientului (ntre 0.1 si 0.3 MACH), dup care are loc cretere aproape liniar. Acest lucru se datoreaz faptului c, n trasarea graficului, nu s-a inut cont de coeficienii de corecie ai forei axiale, i n acelai timp se mai datoreaz i regimului turbulent aprut pe profilul aeronavei.

2.Cx0p: coeficientul forei axiale la incidena nul (pasiv)

n cazul pasiv, urcarea aproape liniar ncepe mai repede, de la Mach 0.25, iar apoi are loc o cretere brusc, ns n parametrii regimului activ.

3.Cx2a: derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport cu incidena n primul plan

Fora axial indus are o astfel de caracteristic deoarece, prin aproximarea datelor, s-a modificat focarul fuselajului, care, iniial era raportat la dimensiunile reale ale avionului. n datele introduse au fost necesare cteva modificri pentru a putea rula programele astfel ca i caracteristicile care depind de dimensiunile reale ale avionului sunt modificate, pastrnd ns aceeai tendin.

4.Cx2b - derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport cu incidena n al doilea plan

Pentru derivata celui de-al doilea plan, se observ c variaiile cu numrul Mach sunt foarte brute i neregulate, avnd uneori o caracteristic aproape liniar. Aceste neregulariti sunt datorate aproximrilor fcute n program.5.Cx2de: derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport cu bracajul de eleron

Se poate observa c pn la valoarea de 0.75 Mach variaia derivatei coeficientului Cx este neperturbat, influena bracajului de profundor se observ mai clar dup aceast valoare, cnd graficul variaz aproximativ liniar, dar cu mari fluctuaii.6.Cx2da: derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport cu incidena n primul plan

Se poate observa c n cazul variaiei cu incidena, graficul variaz cresctor, parabolic, fr abateri considerabile de la aceast form.7.Cx2dr: derivata a doua a coeficientului forei axiale n raport cu bracajul de direcie

n cazul bracajului de direcie, variaia respect forma convex pn la 0.8 Mach, ulterior influena bracajului de direcie este mai accentut, variaia devenind liniar, cu pant abrupt.8.Cxa: derivata de ordinul intai a coeficientului fortei axiale n raport cu incidenta

La fel ca i n cazul derivatei de ordinal 2, derivata coeficientului variaz fr mari perturbaii cu numrul Mach, fapt ce arat c aproximrile facute de program nu difer foarte mult de cazul real. 9.Cz0: coeficient normal pe primul plan la inciden nul

Variaia acestui coeficient la inciden nul se desfoar fr mari perturbaii, diferene mici de la forma convex se observ la apropierea numrului Mach de regimul supersonic.

10.Cza: derivata coeficientului forei normale pe primul plan cu incidena

La fel ca i la ceilali coeficieni care variaz cu incidena, variaia se realizeaz fr mari perturbaii, denotnd faptul c modelul aproximat se apropie de caracteristica real a aeronavei.11.Cyb: derivata coeficientului normal pe al doilea plan cu incidenta (glisada)

Acest coeficient este funcie de derivata n raport cu incidena a coeficientului forei normale, ct i de focarul de arip raportat la bordul de atac, astfel nct la numere Mach mai mari de 0.5 se observ faptul c aproximarea focarului nu mai este aa precis, aprnd modificri liniare ale caracteristicii.

12.Czde: derivata coeficientului normal pe al doilea plan n raport cu ruliul

Coeficientul forei normale scade cu ruliul datorit forelor suplimentare pn la un punct critic apropiat de viteza de coazier.

13.Cydr: derivata coeficientului normal pe al doilea plan cu bracajul de drirectie

Se poate observa c aceast caracteristic are o form concav, pn la atingerea vitezei de 0.8 Mach, cnd aceasta descrete liniar, cu o pant abrupt.

14.Cyda: derivata coeficientului normal pe al doilea plan n raport cu bracajul de profundor

Se poate observa c derivata a doua a coeficientului considerat crete uniform i parabolic cu Nr Mach, ceea ce denot faptul c nu sunt mari perturbaii datorate aproximaiei fcute de program.15.Cza1: derivata coeficientului normal pe primul plan cu incidena nestaionar

Se poate observa faptul c valoarea coeficientului crete parabolic pn la 0.75 Mach, apoi avnd o variaie aproape constant pn la 0.8 Mach, apoi crescnd liniar i cu pant abrupt.16.Cyb1: derivata coeficient normal pe al doilea plan cu incidena nestaionar (glisada)

n acest caz, creterea acestui parametru respect variaiile celorlali parametrii studiai, i acesta varind ncepnd cu valoarea 0.7 a numrului Mach.

17.Cyp: derivata coeficientului normal pe al doilea plan cu viteza de ruliu (cuplaj)

Se poate observa c aceast variaie denot unele neregulariti datorate unor aproximri eronate n construirea modelului, astfel c dup valoarea de 0.5 Mach caracteristica scade brusc, urmnd apoi o variaie aproape liniar de la 0.65 Mach.18.Cm0: coeficient de tangaj la inciden nul

n cazul acestui coeficient, variaia respect forma concav, avnd ns unele mici neregulariti ncepnd cu valoarea 0.75 Mach foarte apropiat de regimul de croazier al aeronavei.19.Cma: derivata coeficientului de tangaj cu incidena

Coeficientul momentului de tangaj scade cu creterea vitezei, deoarece creterea vitezei determin creterea portanei, iar oscilaia n plan vertical este diminuat.

20.Cnb: derivata coeficientului de giraie cu incidena (glisada)

Se poate observa c o data cu atingerea regimului de croazier apar unele modificri de la forma parabolic a graficului, acesta avnd o comporatre liniar o dat cu atingerea acestui regim.21.Cmde: derivata coeficientului momentului de tangaj cu bracaj de profundor

innd cont de ceea ce se ntampl n momentul de giraie prin actionarea derivei, acionarea profundorului duce la cresterea fortei de apsare sau dup caz ridicare, for care acioneaz pe coada avionului, crescnd astfel i momentul de tangaj.

22.Cndr: derivata coeficient de giraie cu bracajul de direcie

Dup atingerea regimului de croazier, variaia devine liniar, deci mai uor de controlat.

23.Cnda: derivata coeficientului de giraie cu bracajul de profundor

Graficul indic faptul c n cazul calcului acestui parametru, aproximrile fcute de program sunt aproape exacte, variaia respectnd fidel forma convex.

24.Cma1: derivata coeficient de tangaj cu incidena nestaionar

Se observ c caracteristica variaz concav pn la valoarea de 0.75 Mach, cnd pentru o perioad devine aproape constant, apoi fiind urmat de o descretere cu pant abrupt, dar liniar.25.Cnb1: derivata coeficientului de giraie cu incidena nestaionar

Spre deosebire de tangaj, coeficientul de giraie crete o dat cu nr Mach, ns nu rmne constant ntre 0.75-0.80 Mach ci are o variaie liniar, cu pant lin, urmnd ca la depirea regimului de croazier s se modifice panta acestuia.

26.Cnp: derivata coeficientului de giraie cu viteza de ruliu (cuplaj)

Se observ c acest coeficient variaz parabolic pn la valoarea numrului Mach corespunztor regimului de croazier, liniarizndu-se ulterior.27.Clp: derivata coeficientului de ruliu cu viteza n ruliu

n cazul acestui coeficient, variaia are loc fr mari perturbaii.

28.Clda: derivata coeficientului de ruliu cu bracajul de profundor

La fel ca i n cazul majoritii celorlali coeficieni analizai, se observ o liniarizare a caracteristicii o dat cu atingerea nr Mach corespunztor regimului de croazier.29.Cldr: derivata coeficientului de ruliu cu bracajul de direcie

La fel ca si in cazul coeficientului anterior, modificrile de la variaia coeficientului cu nr Mach, sunt la depirea regimului de croezier si apropierea de regimul supersonic.

30.Clb: derivata coeficientului de ruliu cu unghiul de glisad

Se poate observa c derivata acestui coeficient descrete o dat cu creterea numrului Mach, liniarizndu-se la atingerea nr Mach 0.85 corespunztor regimului de croazier, apoi avnd o variaie liniar cu pant abrupt.Program Matlab pentru determinarea Cx0 fuselaj i graficul rezultat:clcclear allM=[0.1 0.145 0.19 0.235 0.28 0.325 0.37 0.415 0.46 0.505 0.55 0.595 0.64 0.685 0.73 0.775 0.82 0.89];l=55.9;d=5.74;r=d/2;ro=0.261;miu=1.42161*10^-5;a=295.07;p=16225.3;T=216.65;Re=M*l*a/miu*roCflaminar=1.325*Re.^-0.5;x_star=(0.9-M)/8;Cfturbulent=0.455*(log10(Re)).^-2.58;Cf=Cflaminar.*x_star+Cfturbulent.*(1-x_star);lambda=l/d;nlambda=1+60*lambda^-3+0.0025*lambda;nM=1+0.1*M;lcil=30.6;Scil=pi*d*lcil;lv=9.3;Svarf=pi*r*sqrt(lv^2+r^2);rp=1.8395;lp=16.35;Spost=pi*(r+rp)*sqrt(lp^2+(r-rp)^2);Slat=Scil+Svarf+Spost;S=pi*r^2;Cx0profil=Cf*nlambda.*nM*Slat/S;k=1.86-0.176*lambda*(1-M.^2).^0.5+0.01*lambda^2*(1-M.^2).^0.5;Sterm=pi*rp^2;Cx0post=k*0.029/sqrt(Cx0profil)*(Sterm/S)^1.5;Cx0=Cx0profil+Cx0post;plot(M,Cx0)

a. Schia modelului obinut

b. Grafice obinute din modulul de aerodinamic

Cu ajutorul bibliotecii grafice GR.LIB, sunt construite diagrama rezervei de stabilitate static n plan longitudinal i lateral:

Rezistena indus

Rezistena la naintare cu incidena nul

Momente

Momente de comand

Fora normal

Fora de comand

Marimi geometrice i aerodinamice obinute n urma rulrii pachetului de Aerodinamic, obinute n fieirul GEO.DAT:el 55.93S 25.88DELDa 0.1047ZH 1000.Sab 12.11Sob 1.863Svb 1.940XIa 1.195XKa 1.069XIo 1.508XKo 1.238XIv 1.612XKv 1.280ETAa 0.3461ETAo 0.5505ETAv 0.4553YFab 0.2369YFob 0.9191E-01ZFvb 0.9763E-01d 5.740b 54.67XL0v 47.91XL0a 16.28

Datele generate n fiierul CENT.DAT: 1 varf fuzelaj 11391.566 0.000 7.590 28149.357 57824.444 57824.444 2 fuzelaj central gol 86900.784 10.120 25.158 409576.793 ********** ********** 3 fuzelaj posterior 21027.733 40.197 44.837 52174.105 292336.485 292336.485 4 combustibil 101146.791 10.120 25.158 60152.419 ********** ********** 5 aripa 1 oriz. 4473.983 16.280 17.535 ********** 17091.290 ********** 6 aripa 2 oriz. 4473.983 16.280 17.535 ********** 17091.290 ********** 7 ampenaj 1 oriz. 555.261 49.800 50.466 12877.862 260.462 13093.195 8 ampenaj 2 oriz. 555.261 49.800 50.466 12877.862 260.462 13093.195 9 ampenaj vert. 586.385 47.910 48.720 9387.243 9777.183 451.080 ami= ********** amf= ********** xcmi= 26.16903 xcmf= 26.95564 ajxi= ********** ajxf= ********** ajyi= ********** ajyf= ********** ajzi= ********** ajzf= ********** ajci= ********** ajcf= ********** el= 55.93080

Caracteristicile mecanice ale modelului obinut n urma introducerii datelor de structur sunt:

xcmi [m] 26.169xcmf [m] 26.956ami [Kg] 231111.746amf [Kg] 129964.955ajxi [Kg*m**2] 6625151.173ajxf [Kg*m**2] 6564998.754ajyi [Kg*m**2] 27900002.900ajyf [Kg*m**2] 20134101.916ajzi [Kg*m**2] 33910127.488ajzf [Kg*m**2] 25928507.113ajci [Kg*m**2] -48402.479ajcf [Kg*m**2] -63001.615Se poate observa c masa ami care corespunde greutii maxime la deoclare este similar cu valoarea real de 228 000 kg, la fel ca i masa la aterizare care este inperceptibil mai mare dect masa real de 118 000 kg, ceea ce denot c modelul proiectat este fidel aeronavei Boeing 787-8.

3. Modelul linear cu comenzi blocate (ANA)

Modulul este coninut n directorul /ANA conine, pe lng programul principal care asambleaz rutinele de calcul i asigur ieirea prin fiierul ANA.REZ, rutine de calcul al derivatelor de stabilitate i al indicilor de calitate a zborului definii conform prevederilor standardului [X4]. Fiierele de intrare utilizate sunt: DCOEFA.REZ coninnd caracteristicile aerodinamice; MEC.DAT coninnd caracteristicile mecanice, GEO.DAT coninnd principalele mrimi geometrice ale produsului PAR.DAT care conine o serie de elemente de control. Modulul are trei variante de lucru. Prima realizeaza un calcul de indici la toate numerele Mach indicate n fiierul AER\MACH.INP pentru avionul plin cu combustibil, iar apoi pentru avionul gol. Iesirea este prin fisierul ANA.REZ i Al.REZ, A2.REZ. A doua variant, realizeaza de asemenea calculul indicilor de calitate pentru diverse numere Mach, pentru valori masice medii. Ieirea este de asemenea prin fiieelel ANA.REZ i Al.REZ, A2.REZ. Ultima variant se realizeaz la o singura viteza de calcul, pentru valori masice medii, determinandu-se n acest caz i matricele de reglaj pentru cele trei cazuri descrise n capitolul 9 al lucrarii. n acest caz, la ieire mai sunt completate fiierul MATRICI.DAT, care contine matricele de stabilitate i comand i fisierul VALP.DAT, care conine valorile proprii aferente matricelor de stabilitate.Modulul are ataat o interfa de tip dialog care faciliteaz introducerea parametrilor de control ai execuiei. La execuie, n funcie de varianta de lucru adoptat, modulul realizeaz fie diagrame cu indici de calitate ai zborului in functie de numarul Mach fie, atunci cand se lucreaza la o singura vitez, diagrame cu rspunsul la intrri standard al sistemului nereglat sau reglat. Vizualiarile sunt construite cu ajutorul bibliotecii grafice GR.LIB.

a. Determinarea matricilor de stabilitate i comandA-MATRICEA SE STABILITATE , B0+MATRICEA DE COMAND A=[-0.93661E-02 0.00000E+00 -0.81496E-01 0.00000E+00 0.10723E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.16456E-03 0.00000E+00 -0.98097E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.17576E+00 0.00000E+00 -0.28686E+01 0.00000E+00 -0.19649E+03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.98093E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.10995E+00 0.00000E+00 -0.13892E+01 0.00000E+00 0.19538E+03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.96159E-03 0.00000E+00 0.74253E-01 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.34138E-01 0.00000E+00 -0.42750E+01 0.00000E+00 0.53851E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.45834E-03 0.00000E+00 -0.13709E-01 0.00000E+00 -0.10766E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.81163E-06 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.78895E-02 0.00000E+00 0.19405E-01 0.00000E+00 -0.32555E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.99997E+00 0.00000E+00 -0.75691E-02 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.44409E-15 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.10000E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.15023E+01 0.00000E+00 -0.19848E+03 -0.75691E-02 0.00000E+00 -0.99997E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.19848E+03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.10000E+01 0.00000E+00 -0.75693E-02 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.10000E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.10000E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00];B0=[0.00000E+00 0.76032E+01 0.00000E+00 0.26378E+02 0.00000E+00 0.42169E-01 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.62705E+01 0.00000E+00 0.17135E+02 0.00000E+00 0.34134E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 -0.58692E+01 0.00000E+00 -0.88496E+00 0.00000E+00 0.90720E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.44603E+01 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00];B=transpose(B0);C=eye(12);D=zeros(12,4);sys=ss(A,B,C,D);ltiview(sys)

Funcia LTI view face analiza sitemelor care variaz o dat cu timpul. Astfel programul va arta variaia sistemului de tip MIMO la comanda treapt, i valorile obinute n funcie de timp si amplitudine.

De asemenea, am analizat i valorile proprii ale matricii de stabilitate, pentru a vedea n ce msur aeronava este stabil. Astfel n urma aplicrii comenzii eig(A), valorile proprii rezultate sunt: 0, 0, 0, -4.3102, -0.0099, -0.2281 + 1.2556i, -0.2281 - 1.2556i, -1.2361 + 1.6284i, -1.2361 - 1.6284i, -0.0021 + 0.0522i, -0.0021 - 0.0522i i 0.0013. Se poate observa c ultimul termen corespunztor primei coloane a matricii A este pozitiv, fapt care plaseaz aeronava la limita de stabilitate, ns apropierea foarte mare de 0 indic faptul c aceast instabilitate este datorat unor aproximri realizate de program, cu toate acestea, modelul obinut este foarte aproape de stabilitatea aeronavei reale.

b. Analiza stabilitii dinamice i rspunsul la comenzi standardPentru determinarea stabilitaii dinamice, trebuie s se realizeze analiza dinamic a matricilor de stabilitate i comand, s se determine scurta perioad i fugoida, adic modul rapid i cel lent de stabilizare al aeronavei. n acest scop programul n Matlab care determin rspunsul acestor dou moduri la intrri de tip treapt i impuls este urmtorul:A=[-0.0044322 -0.006901 -3.7485 -9.6363; -0.029285 -0.6387 196 -1.838; 0.0001809 -0.0185 -0.23155 0; 0 0 1 0];B=[-2.3707; 7.4998; 0.54854; 0];C=eye(4);D=[0; 0; 0; 0];%scurta perioadaA_sp=A(2:3,2:3);B_sp=B(2:3);C_sp=C(2:3,2:3);D_sp=D(2:3);s=tf('s');scp=ss(A_sp,B_sp,C_sp,D_sp);s_sp=eig(A_sp) % -0.4351 + 1.8933i si -0.4351 - 1.8933ifigure(1);step(scp);grid;title('Raspunsul la treapta al scurtei perioade');figure(2);impulse(scp);grid;title('Raspunsul la impuls al scurtei perioade');%fugoidaa11=-0.0044322; a12=-0.006901; a13=-2.5117; a14=-9.6363; a21=-0.029285; a22=-0.6387; a23=196; a24=-1.838; a31=0.0001809; a32=-0.0185; a33=-0.23155; a34=0; a41=0; a42=0; a43=1; a44=0;b1=-2.3707; b2=7.4998; b3=0.54854; b4=0;% A_fug=[a11 a14;a41 a44]+[a12 a13;a42 a43]*((-1).*[a22 a23;a32 a33]^(-1)*[a21 a24;a31 a34])% B_fug=[b1;b4]+[a12 a13;a42 a43]*((-1).*[a22 a23;a32 a33]^(-1)*[b2;b3])% % A_fug=[ -0.004922109018489 -9.658152339251156% 0.000174173905026 0.009010064184459];% % B_fug=[-2.711310905827819% 0.056071094486053];A_fug=[-0.008802890057032 -9.687907124333263; 0.000269849478580 0.008231236234118];B_fug=[-4.263656104229744; 0.049026566849379];C_fug=C_sp;D_fug=D_sp;fug=ss(A_fug,B_fug,C_fug,D_fug);sfug=eig(A_fug) %-0.0003 + 0.0504i si -0.0003 - 0.0504ifigure(3)step(fug);title('Raspunsul la treapta al fugoidei');grid;figure(4)impulse(fug);title('Raspunsul la impuls al fugoidei');grid;

Graficele rezultate sunt:Rsunsul la impuls al scurtei perioade

Rspunsul la treapt al scurtei perioade

Rspunsul la impuls al fugoidei

Rspunsul la treapt al fugoidei

Graficele rezultate n urma rulrii modulului de analiz:Alegem din fiierul PAR.DAT: un singur nr Mach pentru sintez i valori medii. Vom obine:Dpmax=20.00, MACH=0.59, Alfa=-0.434, Delta=-10.472

Rspunsul sistemului nereglat la intrri standard

Rspunsul sistemului nereglat la intrri standard

Raspunsul sistemului nereglat la intrri standard

Alegem acum un grup de numere Mach pentru calculul indicilor i obinem:

Graficele obinute sunt:Indicele i bracajele de echilibru

Pulsaia proprie

Factor de amortizare

Factor de comand

Constanta de timp

Rezerva de stabilitate

Timpul de amortizare

4. Modulul de performan (PER)

Modulul de determinarea a performanelor permite calculul principalelor performane de zbor. Modulul se gsete n directorul PER i conine rutine similare celor din grupul de analiz: PER -programul principal care asambleaz rutinele de calcul i asigur dialogul i ieirile. Rutine utilizate sunt: BAZAI - pentru zborul nclinat i limita din dreapta a anvelopei de zbor orizontal;BAZA2 - pentru limita din stnga a zborului orizontal;ATM - calculul atmosferei standard;CIT - pentru citirea datelor de intrare;DER - care realizeaz calculul termenilor de dezvoltare a coeficienilor aerodinamici prin interpolare liniar. Intrrile n modul sunt cele de proiectare din fiierul DCOEFA.RRZ, mecanice din fiierul MEC.DAT, PAR.DAT i specifice aplicaiei, grupate n fiierele PAR1 .DAT i PAR2.DAT.Modulul are trei variante de lucru. In prima variant se poate calcula anvelopa de zbor orizontal. In cea de-a doua se calculeaza zborul inclinat in urcare cu motorul pornit, caz n care se poate determina timpul de urcare la plafon. n cea de-a treia varianta, pentru zborul planat, se lucreaz cu motorul oprit, determinndu-se distana maxim de zbor planat. Fiierele de ieire sunt: PER1.REZ - anvelopa de zbor orizontal pentru nceputul zborului (M,Zp);PER2.REZ - anvelopa de zbor orizontal pentru sfritul duratei de zbor (M,Zp); PER3.REZ - diagramele de zbor nclinat (M cos(gama), M sin(gama)).Prin determinarea vitezelor minime respectiv maxime la diferite nlimi, se poate trasa anvelopa de zbor orizontal corespunzatoare strii iniiale i finale de ncarcare a avionului.Selectm iniial valoarea 1 n fiierul PAR.DAT de la modulul AER, corespunztor zborului orizontal pentru a obine anvelopa de zbor orizontal.

Anvelopa de zbor orizontal cu combustibil

Anvelopa de zbor orizontal fr combustibil

Dup ce am analizat zborul orizontal, se analizeaz cel nclinat. Astfel, am ales n fiierul PAR2.DAT zpc=14 000m, iar Vp=0.5 m/s. Am obinut:

Avionului i s-a impus conditie iniial un plafon de 14000 metri nltime , dar modelul de simulare matematic a respectat plafonul maxim real al aeronavei de 13.100 de metri nime de lucru care confirma c modelul matematic de simulare este viabil, deoarece valoarea obinut este 12880, foarte aproape de plafonul real.

Diagrama de zbor nclinat

Prin modificarea fisierului BAZA.FOR, din fiierul ANA, CALCUL DISTANTA MAXIMA DE ZBOR f3=adx*dxt+bdxwrite(*,*) f3CXT =f1*f2*f3Am obinut distana maxim de zbor care este: 64 460 m. n simularea distanei maxime de zbor planat modelul de simulare are ca punct initial de plecare un plafon apropiat de plafonul maxim teoretic, iar ntre timpii de planare nu apar diferente considerabile ceea ce dovedeste ca aerodinamica modelului matematic este una buna.

5. Simularea zborului (pe modelul neliniar) SIM

Modulul de simulare a zborului permite determinarea parametrilor micrii autonome a aparatului de zbor.Structura aplicaiei este urmtoarea:- SIM: program principal care asigur controlul rutinelor de lucru i ieirea n fiierul REZ.DAT, precum i mesaje pe ecran;- F: rutina principal care permite calculul derivatelor sistemului de ecuaii apeland la randul ei o serie de rutine de lucru;- PILOT: furnizeaza bracajele de comand;- AERCOF: rutina de generare a coeficientilor aerodinamici prin interpolare cu funcii spline;- GAZCOF: rutina de generare a traciunii;- MEC: rutina pentru calculul caracteristicilor mecanice;- ATM: rutina pentru calculu elementelor atmosferei standard;- CIT: rutina de citire a principalilor parametrii ai modelului i condiiilor iniiale de zbor;- FIX: rutina de citire a caracteristicilor aerodinamice;- PAM: rutina care construieste matricele de rotaie i de legtur ntre triedrul Pamant i triedrul mobil legat de aparatul de zbor innd cont de forma Pamntului i de micarea sa de rotaie diurn.Fisierele de intrare sunt n modulul de proiectare: GEO.DAT, MEC.DAT, DCOEFA.REZ, PAR.DAT.Simularea zborului se poate face pentru diferitele valori ale bracajelor, care nu sunt n bucla de reacie ( aparatul de zbor este comandat, nu dirijat).Modulul are ataat o interfa de tip dialog care faciliteaza introducerea parametrilor de control prin fiierul principal PAR.DAT. La execuie, modulul realizeaz diagrame parametrice cu principalele mrimi obinute prin simulare n funcie de timp. Vizualizrile sunt construite cu ajutorul bibliotecii grafice GR.LIB.

a. Zbor orizontal

Din graficele de la zborul orizontal se poate observa c viteza are o valoare aproximativ constant n jurul valorii de 200 m/s,i r traiectoria variaz foarte puin ,cu civa zeci de m. Traiectoria n plan orizontal, unghiul de ruliu , unghiul de cap, si bracajul de giratie nu sufer nici o modificare. Incidena oscileaz la inceput i treptat se stabilizeaz. Simularea este realizat pentru a funciona 6 secunde.Valorile parametrilor n cadrul simularii zborului orizontal:

0. , 0.0 , -15.545 , 0.0 , 1. 1. , 0.0 , -9.545, 0.0 , 0.75 2. , 0.0 , -8.5 , 0.0 , 0.5 3. , 0.0 , -7.5 , 0.0 , 0.25 4. , 0.0 , -10.0 , 0.0 , 0.75 5. , 0.0 , -9.0 , 0.0 , 0.75 6. , 0.0 , -10.0 , 0.0 , 0.5 7. , 0.0 , -9.0 , 0.0 , 0.5 8. , 0.0 , -9.0 , 0.0 , 0.25 9. , 0.0 , -9.0 , 0.0 , 1. 10. , 0.0 , -9.0 , 0.0 , 1. 20. , 0.0 , 1.545 , 0.0 , 1. 30. , 0.0 , 1.545 , 0.0 , 1. 40. , 0.0 , 1.545 , 0.0 , 1. 50. , 0.0 , 1.545 , 0.0 , 1.

Zbor orizontal

Viteza

Traiectorie plan vetical

Unghi de atitudine longitudinal

Inciden

Bracaj de profundor

Evoluie/ bracaj profundor

b. andelaDin grafice se constat c prin bracarea profundorului se trece de la un nivel mai jos la unul mai sus, realizandu-se astfel andela. Simularea dureaz 6 secunde.Valorile parametrilor n cadrul simulrii andelei: 0. , 0.0 , -3.545 , 0.0 , 1. 1. , 0.0 , -10.0 , 0.0 , 1. 2. , 0.0 , -10.0 , 0.0 , 1. 3. , 0.0 , -2.0 , 0.0 , 1. 4. , 0.0 , -9.0 , 0.0 , 1. 5. , 0.0 , -6.0 , 0.0 , 1. 6. , -0.75 , -8.0 , 0.0 , 1. 7. , 0.0 , 0.0 , 0.0 , 1. 8. , 0.0 , 0.0 , 0.0 , 1. 9. , 0.0 , 0.0 , 0.0 , 1. 10. , 0.0 , 0.0 , 0.0 , 1.

Viteza

Traiectorie plan vertical

Traiectorie plan orizontal

Unghi de ruliu

Unghi de atitudine longitudinal

Unghi de cap

Incindena

Bracaj de profundor

Evoluie/ bracaj profundor

c. Looping:

Viteza

Traiectorie plan vertical

Unghi de atitudine longitudinal

Incidena

Bracaj de profundor

Evoluie bracaj profundor

Din fiierul REZ.PLT am reprezentat grafic variaia traiectoriei aeronavei n zbor orizontal, n funcie de valorile xr, zr i zr din fiier.

Ulterior, am repetat aceleai aciuni i pentru reprezentarea andelei: