قدم سوم(بخش آخر): تخمین حداکثر وزن هواپیما در هنگام برخاستن

نحوه محاسبه مقدار وزن WPL رو خدمت سروران خودم گفتم.حالا دو وزن دیگه یعنی WTo)Guess و WF باقی می مونه.به صورت خلاصه نحوه محاسبه این دو رو هم میگم.
- مقدار WTO)Guess :
برای تخمین این وزن سه روش وجود داره که به نظر من روش سوم مقدار مناسب تری رو ارائه می کنه.
* روش اول:
WTO =WPL +Wfuel +WE

WTO = WPL / (1 - (Wf/WTO) - (WE/WTO))*1<=
1* نکته خاصی نداره فقط گذاشتم تا پرانتزها شکل مناسبی داشته باشن!
- مقدار دو پرانتزی که در مخرج قرار دارند از مقادیر جامعه آماری استخراج می شوند.

* روش دوم:
میانگین وزن تمامی هواپیماهای جامعه آماری
WTO = SUM(WTO)/N
در این روش هر چه تعداد هواپیماهای جامعه آماری بیشتر بوده و اوزان به یکدیگر نزدیک تر باشند نتیجه حاصله دقیق تر است.

* روش سوم:
WTO =WPL +Wfuel +WE
می توان در نظر گرفت:
WTO = nav * WPL
چیزی که از جامعه آماری بدست می آید:
nav = SUM (WTO/WPL)/N
N تعداد هواپیماهای جامعه آماریست.

- محاسبه WF :

WF = WF)Used + WF)Res
یک پروفیل پروازی را به هشت فاز تقسیم می کنند:
P.1 : Start & Wareming up
P.2 : Taxi
P.3 : Take-off
P.4 : Climb & Accelerating
P.5 : Cruse
P.6 : Loiter
P.7 : Descend
P.8 : Landing & Taxi & Shut down




برای هر فاز یک ضریب به صورت زیر محاسبه می شود:
ضریب مصرف سوخت = (وزن در پایام مرحله پروازی) / (وزن در ابتدای مرحله پروازی)
از حاصلضرب ضرایب 8 فاز پروازی «ضریب سوخت» بدست می آید.
Fuel - Fraction : MFF = W1/WTO * W2/W1 * W3/W2 * W4/W3 *...* W8/WTO
ضرایب فازهای 1،2،3،4،7 و 8 در جدول زیر آمده است.



برای محاسبه ضرایب فازهای 5 و 6 از دو رابطه زیر استفاده می کنیم:

* فاز 5 : از طریق معادله برد هواپیما
<> برای هواپیماهای ملخی
Rcr = 375 (nP / cP)cr (L/D)cr ln (W4/W5)*1
>< برای هواپیماهای جت
Rcr = (V/c j)cr (L/D)cr ln (W4/W5)*1
مقدار برد (Rcr) در این معادله بر حسب مایل است.
مقادیر nP،cP،L/D در جدول زیر آمده است.



* وبرای فاز 6 هم داریم:
معادله زیر معادله مداومت پروازی (Endurance) هواپیما است:
<> برای هواپیماهای ملخی
Eltr = 375 (1/Vltr)(nP/cP)ltr (L/D)ltr ln(W5/W6)*1
>< برای هواپیماهای جت
Eltr = (1/ c j)(L/D)ltr ln (W5/W6)*1
Vltr بر حسب مایل بر ساعت (mph) می باشد.
در نهایت خواهیم داشت :
WF = (1-MFF) WTO + WF)Res
WF)Res یا سوخت رزرو به 3 گونه تعیین می شود:
1. به صورت ضریبی از سوخت مصرفی (WFused)
2. به مقدار سوخت مورد نیاز برای پرواز تا نزدیک ترین فرودگاه به فرودگاه مقصد
3. به مقدار مورد نیاز برای زمان گشت زنی (Loiter) معین

اکنون پس از طی مراحل 4 و 5 (محاسبه WOE)Guess و WE)Guess)به مرحله 6 میرسیم و باید مقدار مجاز WE را بیابیم.رابطه زیر برای یافتن این مقدار ما را یاری خواهد کرد:
WE = Inv Log [(Log WTO)Guess - A)/ B]*1
مقدار A و B از جدول زیر بدست می آیند.

 

روشی که در اینجا برای تخمین وزن برخاستن ارائه شد صرفا ً برای سازه های فلزیست و اگر تمایل به طراحی هواپیمایی با سازه کامپوزیت گرفته اید علاوه بر اینکه هواپیماهای جامعه آماری شما باید از نوع کامپوزیت باشند باید پس از بدست آوردن،در ضرایب کاهشی زیر برای تصحیح و تطبیق آن با مواد کامپوزیت ضرب شوند.

پس از بدست آوردن وزن برخاستن، نوبت به محاسبه حداکثر قدرت لازم برای موتور و مساحت بال می رسد که ان شاء الله در نوبت بعدی به آنها می رسیم.