صفحه 1:
aaa ee ee ا
صفحه 2:
RATE OF CLIMB 89%0 فرخ
]در مبحث میزان صعود دو سوال زیر مطرح ميشود:
1-هواپیما چه مقدار سریع ميتواند اوج بگیرید (نرخ صعود),
2و چه زماني طول ميکشد تا به يك آرتفاع مشخص برسد
هواپيمائي را در پرواز is wea *
در حال اوچگيزي در نظر بگین
سرعت در امتداد مسر پرواز.
زاوية را با امتداد افق ميسا
نيروي برآ و بسا عمود و مواز:
ميباشند و وزن هواپیما عمود
ميباشد. نيروي جلوبرند
مسیر پرواز در نظر بگیرید. بر
قبليمان که نیرو جلويرندگي
را خنثي ميکرد, در حالت Sol
Sai pele So pi مولقه نيروي ورن ر: بير
باید خنثي MS
صفحه 3:
OF CLIMB 99%0 (51 po
| اگر جمع نيروهاي موازي در امتداد مسیر پرواز را در نظي
ريم : =D+Wsind
)3-36( 00
و عمود بر مسیر پرواز: E=Weos)
)3-37(
طبق معادله (37-3) نيروي برا از نيروي وزن کمتر ميباشد.
معادلات (36-3) و (37-3) معادلات حرکت براي پرواز پایدار و براي
با ضرب کردن معادله 36-45( در خواهیم دا Dv. - 7
)3-38( ات
w
قسمت دوم معادله (38-3), سرعت قائم هواپیماست که در
(شکل 21-3) نشان داده شده است. به سرعت قائم فوق نو
ضعود هواپیما ميگویند. Eras
سمت جب معادله )3808( قدرت موجود از معادله (31-3)
مي باشد كه همان طظباشد. ترم دوم سمت چپ معادله (38-3),
هماراٍقدار قدرت لازم در پرواز افقي ميباشد. براي حالت اوجگيري
مقدار نميتواند از مقدار قدرت لازم بیشتر باشد زیرا قدرت باید
صفحه 4:
قت
قدرت اضافه اختلاف بين قدرت موجود و قدرت مورد نياز
باشد. TV, - DV, =excespowe.
مي 7
excespowe: = (3-40) _
قدرت اضافه 0
نا تر کیت معادله (38-3) با (40-3) خواهیم داشت:
مقدار قدرت اضافه براي هواپيماي ملخي در (شکل 3- 22الف) و براي
هواپيماي جت در (شکل
RC
ery,
|
4
صفحه 5:
رز زر TIMUR
| طبق (شکل 22-3) مقدار قدرّأت اضافه با تغییر ميکند. براي هر دو
نوع هواپيماي ملخي و جت مقدار فوق برا عتي ماكزيهم مي شود.
براي اين نقطه از معاذللة (41-3) خواهیم pT کر
Ww i
ماکزیمم قدرت اضافٌ
حالت فوق در (شکل23-3 الف) رسم شده است.
شکل 3-23- محاسبهللآكزيمم. براي ارتفاع pools
صفحه 6:
RATE OF CLIMB ogee ¢ 53
* برای پرواز صعودی. نیروی برا کمتر از وزن می باشد. در
L=W
De ROSS ieee RR eC SS nS BB) Sve kn ia
۱ tO eB ee) SMC ied cel Cal Cael ل
L Wee ما
صفحه 7:
RATE OF CLIMB ogee ¢ 53
7 ا رطع و ken Sala
صفحه 8:
حداكثر زاويه اوج كيرى
pees
FREON eae ITT SOREN YS ؟
GREE» ا ©
صفحه 9:
ل اك ۱۳
ل ا ا 00
ا ا ل ها
eromn ne rmecs eam hen rea) ا ا FE
هواپیمای جت:
؟ با استفاده از معادلة
صفحه 10:
RATE OF CLIMB ogee ¢ 53
0 Cenc OST [egeerrr cer as | peer ead
صفحه 11:
RATE OF CLIMB ogee ¢ 53
| ا اا ار rca
بوسیله رابطه زیر مشخص میشود:
صفحه 12:
مثال3-8- براي هوابيماي كلف اسثريم)! سقاديلاة
حل: نرخ اوجگيري از معادلة (38-3) محاسبه مي شودهء وقتيكه قدرت
اضافه بصورت اختلاف بين حداكثر توان: وا وت by ead)
ميشود ؛ یا
ولورودر
W=73000 (Ta) max =277001b و
و ثابت» مقدار 23
است. مقدار قدرت لازم نیز RIC PR (Pa) max
از رابطه 21-3 قابل محاسبه است. جدول3-2 مقادیر
را در سرعتهاي مختلف نشان ميدهد.
صفحه 13:
RIC Pa Padbyaass 3-2 جدول
و
ع
0
rao
0
اس ونم
مر
0
50
10 = 25
1# 2023
10# 176
Wh = 200
وود
عدم سمه
سوه
اد
ut مرو
ور
?10 2986
20
Coa 8)
SASS 1
دم 10
دم
53
1385107
1939 50?
10 اد
x 10 300
رع امد
ay
1
3
«0
3
0
صفحه 14:
صفحه 15:
بوجوو لمك
0 1۷
=0.00237%lug ft sealeve. رم
1
Si nae => A =03798 + =0310:
۲۷ موا اا 1443
8077 1ح من
ابر اين
1/2
أل Ww 2 [008
“0002377001
177
(7684cosl 807) =3768 ft/s
.= وروم كك
5
صفحه 16:
ستف پرواز مطلق و سرويسدهي
UT! CEILIN
همانطوري كه در (شكل 25-3) نشان * 5
شده با افزایش ارتفاع, مقدار قدرت
کاهش ميیابد وعآگزيمم نیزکاه
مييابد.
ور زو
power at altitude
Vou
براي ارتفاع بسیار بالا منحنی ,
مماس ميشود(نقطه 1 در شکل 3 Pe
سرعت در این نقطه فقط براي پر
ميباشد و در نقطه فوق مقدار ق
ماکزیمم نرخ صعود صفر ميباشد. بط سس 1
Power
صفحه 17:
اشفا ۱۵۷۲ ) سقف پرواز مطلر
خوانده ميشود. براي ارتفاعي که مقدا
نرخ صعود برابر 100 فوت بر دقيقه باش
برواز سرويس دهي خوانده مي شود
صفحه 18:
que » (I. Gulf stream IV ال «ly ®
Fes orgy ا ا PTE)
را بدست آورید.
70000 - راز ie
40.000 محر
0 a2 17
0
صفحه 19:
TIME TO CLIMB زمان صعوذ
خارج از تفش دفاعي که يك هواپیما باید داشته باشد, يك
هواپیما جپ,
سرعت برابر است با تغییرات فاصله با زمان؛ در صعود هواپیما Ry ala
همان ارتفاع است. بنابراین
)3-43(
در فرمول (4303) افزایشکم (ديفرانسيلي) زمان لازم براؤصعود
به اندازه ارتفاع کوچك ميباشد بنابراین داریم:
)3-44(
صفحه 20:
صعوث 0111115 10 211
براي مخاسبه بصورت نموة8(4» ابتدا
tase رسم ميکنيم (شکل3. 28) مه
متحنیه از 16-2 ١ زمان صفود به از
مي باشد .
=
2
i
i
i
1
1
Altitude, X 10-9
صفحه 21:
زمان صعود
* نرخ اوجگیری. طبق تعریف. مولفه عمودی سرعت هواپیما
even ory Ay ا 5
* زمان صعود از ارتفاع 11 به 68 ۳ 4
ا ل ا لك
* اگر در رابطه حداکثر نرخ اوجگیری برای هر ارتفاع مورد استفاده قرار
و لال ع
صفحه 22:
مثال
* حداقل زمان صعود به ارتفاع 30000146 براى هواييماى
Gulfstream IV را محاسبه كنيد ؟
۴ حل:
PPE St eT Ree Core ا ل !
[ee PPL Sv PST EPC Scar eUn EIA II) eee] fe ROvreanel Fm (377 03)
BET Up Pes nur ir peereec year sel orem coerce eee] ee) مقدار
: h=2000ft &
* به همین ترتیب برای
صفحه 23:
برد پرواز برابر است با کل مسافت پرواز هواپیما نسبت به
زمین با سوختي که در داخل تانك سوخت خود دارد(فقط با
یکبار سوخت زدن). زمان پرواز برابر است با کل زماني که
هواپیما در هوا ميماند با سوختي که در داخل تانك سوخت خود
دارد. پارامترهاي که برد پرواز را ماکزیمم ميکنند با پارامترهاي
که زمان پرواز را ماکزیمم ميکنند با هم فرق دارند, همچنین
پارامترهاي فوق براي هواپيماهاي ملخي و جت متفاوتند
مخصوص سوخت[1] ميباشد که جزء مشخصات موتور ميباشد.
براي موتور رفت و برگشتي ۹۲0 بصورت وزن سوخت مصرف
شده بر واحد قدرت بر واحد زمان تعریف ميشود. اواکه فلع
براي موتور رفت و برگشتي بصورت زیر تعریف مي
[11 - Specific Fuel Consumption
صفحه 24:
ان پرواز را در نظر ميگيريم. براي ماندن زمان بیشتر
احتیاج به حداقل مقدار
داريم. مقدار فوق طبق رابطه بالا معنا سد بسب بيت را
7
Ibof fuel
! bgt fyels | Jala
h
ميباشد. و حاقل مقدار
مقدار ماکزیمم زمان پرواز را ميدهد بنابراین: حداکثر مقدار
cle. ياه ها اه اف هن؟1-- لحم حم عه 6
ی بخشهاي گذشته, حداقل مقدار قدرت لام /تازعاکزیمم
مقدار متناسب است, بنابراين:
ماكزيمم زمان يرواز براي هواييماي ملخي هنكامي بدست
مي أبد كه هول كنات سرعتي معادل ماکزیمم مقدار
پرواز بکند.
) متناسبالا حداقل مقدار
صفحه 25:
جا iver برواز را در نظر ميگيريم. براي داشتن بیشترین
پرواز (برحسب مایل) باید مقدار Ibot fuel (SFO(hr)
? 7 ) را حداقل کرد از,طرفي مقدار فوق مَنناسب آشت
h :
پس طبق فرمول فوق لاف عفدار ( با حداقل
مقدار 7/۲۰" متناسب است, حداقل مقدار طبق
(شكل 155) ی با نقطه مماس است که نقطه فوق نیز
جد بيه :جحلاب :لسسع حملا sche cad
بنابرا
ماكزيمم برد برواز براي هوابيماق ملخي هنگامي بدست
lino که هوَابْیْما با سرعتي معادل با ماکزیمم پرواز
بکند.
صفحه 26:
شکل 29-3- نقطه هاي معادل ماکزیمم برد و زه
روي متحني قدرت لازم براي هوابيماي ملخي
france
Ibof fuel Nof fue:
)29/3)5 ۰. ۵
واحدهاي 5۳0 بصورت زیو ميباشند:
براي بدست آوردن واحةها ضریب را بعنوان ضریب واحد »5۲
در نظر مي كيريم.
صفحه 27:
أحال حاصلطترت را در نظر ميگيريم, 4 قدرت “Sea و
تغییرات ديفرانسيلي زمان ميباشد. واحد حاصلضر
بصورت زير مي باشد (در سسا ميس ا tt | نوص
0255
dt علطم
tes a: 1 ۰ یوج te ae oll ۳ ceeeccs ete
وزن کل هوّاپیما مجموع وزن سازه و وزن بار[1] به اضافه
تغییر وزن سوخت ميباشد. بنابراین تغییر در وزن! کل ناشي اناا
تغییر در وزن سوخت ميباشد. وزن کل ظواپیما در هر لحظله
و وزن کل هواپیما در حالتي که داراي سوخت کامل باشد و
وزن سوخت هواپیما و وزن هواپیما بدون سوخت باشد,
bis Dawlaad
We =Wo- Wr بنابراین:
dW; =dW=- cPdt
صفحه 28:
oP (3-45)
علامت منفي موجود در معادله (45-3) شروري است زیرا
نميتواند مثقاي باشد, از طرقاك با افزايش زمان مقدار
کاهش میباید, بتایر اند در رابطه فوق, منفى است.
با انتكرالكيري از معادله ( 4529) از زمال۱۳ وقتي که 2-؛
oles Wat وقتیکه ( ) باشد. حواهیم اا
{to We
داشت:
ga (haw
oP
(3-46)
zg
. در معادله (46-3). همان زمان پرواز برحسب ثانیه ميباشد
صفحه 29:
| براي بدست آوردن رابطه برد پرواز» رٌابطه (45-3) را هبزه ۲
V,dt=-
* cP. ضرب ميکنيم:
13.407
_ whe در فرمول (749) فاصلة پیموده شلاه در مدت
ميباشد:
(3-48)
براي بدست آوردن مسافت کل پیموده شده در مدت ei
Glen بابد آل معاطلد 48-3۳ فاصله وقتیکه =a
تا وقتیکه soul اننگرال گرفت:
بت
R= ۳ 3 a
R )3-49( °
واحد برد پرواز در معادله (49-3) برحسب متر يا فوت
مي باشد.
صفحه 30:
نمودار معادلههاي )100.2).146.3
در (شكلهاي30-3الف و
نشان داده aul esau
براي محاسبه برد پرواو/ابلدا باید 7 رابر حسب
کنیم, لد با محائلیه سطح زیر نمودار در فاصله تا
مقدار برد پرواز را بدشقت) مي آوریط (شکل30-3الف).
براي محاسللة زان برواز ابتدا بايد را برحسب رسم
كرد و بعد با محاسبه سطح زير نمودار در فاصله تا مقدار
فاق دهاز دوس هون فا ۱ وان
صفحه 31:
زمان و برد يرواز - هوابيماى ملخي
Rangé and Endurance-Propeller Airplane
فرمولهای(46-3) و (49-3) مقادیر دقیق زمان و برد پرواز براي
هر يك از حالات, بلند شدن, صعود, حالت افقي و نشستن
ميبئاشة. اگر چه فرمول هاي فوق دقیق ميباشند ولي براي
محاسبه مقدار و فرمولهاي مشكلي هستند. در قسمتهاي
بعد ساده شده فرمولها ذکرخواهند شد.
صفحه 32:
در قسمتهاي گذشته, براي پرواز افقي» ون شتاب فرمول
i كفته شد. همجنين براي حالت بايدارء خلبان بايد از كاز
هواپیما استظااج جكتد”نا قدرت قابل دترش لا فدرت لازم با
هم برابر بشوند, يعني . طبق فرمول(28:3) .7
P=.
7 7H راندمان ملخ ميباشد. بنابراین: +
(3-50)
pov با جایگزین کردن معادله (50-3) در (۵973,؛ را
1 cP Mm 1۷ ۸ هم (3-51)
با ضرب کردن معادله )51-3( در و با توجه به اينکه لا پرواز
يايدارء افقي ميباشد» خواهیم داشفتثا ۳۳ عم ۳۳۷ -چر
i CDW ncDW (3-52)
معادله (52-3) با فرض پرواز بدون شتاب و پرواز افقي بکار برده
ميشود.
صفحه 33:
irplane)
براي برواز افقي11] مي ثؤائيام؟ مقادیر را ثابت فرض
کنیم, بنابراین معادله (52-3) تبتایلل بعمعاچله زیر خواهد شد:
7
" کر سور
666
Te (3-53)
فرمول(53-3) فرمول كلاسيك مهندسي هوانوردي (هوافضا)
است: ونه أن:فرمول برد يزوان بریگیت هن گویید: oh
فرمول (453-3 واحد برحسب فوت يا مت مي باشد» يي 7
4 با "ae
gle چترتیب بصورت
صفحه 34:
فرمول بریگت (هواييماي ملخي)
Breguet Formulas (Propeller-Driven Airplane)
براي ماكزيمم كردن برد پرواز طبق معادله )53-3( sl
هواييماي ملخي ميتوانيم:
1- راندمان ملخ را تا حد ممکن افزايش بهیم (
,ابا افزایش وزن سوخت بدست"7/۳
4 طبق فرمول (53-3) مقدار برد پرواز با متناسب ميباشد
براي افزايش برد برواز بايد (راندمان آثروديناميکي) را
افزايش داد.
صفحه 35:
۳ با روشي مشابه بالا ممتوانيم. فرمول زمان پرواز را مدسنك ۳ Be
َوَیمٌ. طبق فرمولهاي گذشته
3 مي باشدء بنابراين معادله (48-3)
خواهد شد:
L=W=4,SG, se. ۷2
1 | [p.8G aw
ده 2 a طبق فرمولهاي گذشته
owl als
براي بك ارتفاع معن اد راثابت فرض
ميکنيم» پس: “wes قوم 0
Boel 2
2
Wg 1?) ۷21۲۲۷2 رمه گم
2
(3-53) 5
فرمول (54-3) فرمول زمان پرواز بریگت خوانده ميشود.
صفحه 36:
فرمول بریگت (هواييماي ملخي)
Breguet Formulas (Propeller-Driven Airplane)
طبق معادله (54-3) براي ماكزيمم نمودن» زمان پرواز براي
هوابيماي ملخي ما ميتوانيم:
1-راندمان ملخ را افزايش دهيم,
مصرف مقّصوص سوخت را كاهش دهيم,
3-وزن سوخت ©( /أهرايش بدهيم,
4-براي افزايش زمان پرواز را افزايش بدهيم,
Ex p
5-زمان پرواز متناسب است با بنابراین با پرواز در
سطح دریا زمان پرواز ماکزیمم ميشود.
صفحه 37:
Range
براي هواپيماي جت» مصرف مخصوص سوخت بصورت وزن
سوخت مصرفي بر واحد نيروي جلوبرندگي بر واحد زمان تعریف
ميشود. باید توجه داشته باشیم که نيروي جلوبرندگي که در
این قسمت مورد استفاده قرار گرفته است همان قدرت براي
موتور ملخي است. مصرف مخصوص سوخت در موتور جت
اكه بت وت تس ی بر = Ea al =
میرف مخصوص سوخت براي هوابيماي جت بصورت زير تعريف
مي شود: Lbof fuel
75106 or thrust
Thrust Specific Fuel Consumption =
ماکز مقدار زمان پرواز براي هواپيماي جت مانند هواپيماي
she !39 حداقل مقدار ) ) بعتتعضميآوهون
بنابراین براي هواپيماي جت :
1
در فرمول بالا همان نيروي جلوبرندگي موجود بوسیله موتور
hake Lace te
صفحه 38:
۳ براي پرواز پایدار, افقي و بدون شتاب خلبان باید از گازً هوّاپیما
استفاده کند تا شوهشٌایلاین (طبق فرمول بالا] حداقل
مقدار با حداقل مقدار نيروي جلوبرندگي لازم
همرانتت, باتراین سیجة ميگیردم
ماکزیمم زمان پرواز براي هواپيماي جت هنگامي بدست
مد Lalas Lb. Leelee ae uD یمه حلست نكم abe. aM
تقطه متناسب با حداقل نيروي جلوبژنلدگي لازم» ماکزیمم
ميباشد بنابراین:
ماکزیمم زمان پرواز براي هواييماي جت هنگامي بدست
ميآید که هواپیما با سرعتي معادل با ماکزیمم پرواز
کند.
صفحه 39:
ماکزیمم برد پروازء براي هوابيماي جمنة:اوا/تةاقل مقدار
بدست ميآید. براي هواپيماي جت ابعاد اساتفقة باولورزاشهطل
زیر ميباشند:
21
eles سا abel حتاف و <- 5
lin “ps datas gic با مینیمم
2 ميباشد. مقدار ) )متناسب با شیب
خطي است که از مبَلرْسم شده و با منحني نيرويجلوبرندگي
ee تر ٠ هتذامي ندست وبابد
براي پرواز پایدارو اآققي ميباشدء “asda 0
,مج
صفحه 40:
با استفاده از
بنابراين ables متنالش ب4اماکزیمم
پس نتیجه ميگيريم که:
ماکزیمم بردرمروَلل براي هواييماي جت هنگامي بدست
شکل31-3- نقطه هاي متناسب با
ماكزيمم برد 0 پرواز روي منحني
نيروي جلوبرند.
صفحه 41:
6 را بعتوان مصرف مخصوص موتور دی نظر ميگيريم که
داراي واحدهاي اشد: د OE Es gp
ات (bofthruats) °" (Nofthrusts) Ie ae
"41 رابه عنوان تغییر وزن هواپیما ناشي از مصرف سوخك با
افزايش مدت زمان در نظر میگیرجه aw
(3-55) اه
3
از معادله (۵5-3"از ۲ -واقنیکج؛
باشد انتگرال ميگيريم: fill,
)3-56(
صفحه 42:
1 با قرار 7-7506 1-۷
معادله) خواهيم داشت:
8 62
با فرض ثابت بودن و
(3-58)
طبق عرمول (58-3) براي داشتن معدار مائزیمم زمان پرواز» ما
مي توانيم: a
1- استفاده از كمترين مقأآار مصرف مخصوص سوخت ,
2- استظاذم از ماكزيمم وزن سوخت 00 ,
3- پرواز با ماكزيمم. _ 4
با فرضياتي که براي بدست آوردن زمان پرواز انجام دادیم پرواز
به نستگي ندارد.
صفحه 43:
| حال برد پرواز را در نظر ميگيريم. با ضلّب معادله (55-3) در
خواهیم داشت: ds=V, dt=- VodW
)3-59( 423
dt ds
فتتیکه ؛اقزاایش-قاصلءال شده در مدت زمان شد, با
و J زمان ررمي 0
انتگرال گرفتن از معادله (59-3) از وفتنکه تم
وقتیکه باشد, خواهیم داشت:
(3-60)
۳ را داریم. بنابراین معادله (603بصورت
زیر نوشته ميشود(با ضرب کردن در معادله۲٩ 2 ذا ؛| دمر
"2 )3-61( م6 6 ۷
We
“Vp.SC,
ref] 2-1 داشتیم 644 ** بتابراین: خی
۶ ون 6 5 بم
صفحه 44:
طبق معادله (63-3) بواي داشتن برد پرواز مائزیمم ميتوانیم:
1- استفانة از حداقل مقداز مصجزفصخضوصض موحت 2
2- استفاده از ماکزیمم وژن سوخت . ,
3- پروازهبا/ 6 یمم
4-پرواز در ارتفاع الا ( (es
- هواپيماهاي مسافربري جت زیرصوت در حال کروز[1] در
ارتفاع بين 30000 تا 40000 فوت و هواپيماهاي بالاي صوت در
ارتفاع بین 50000 تا 60000 فوت پرواز ميکنند.
Cruising - زیر
صفحه 45:
| مثال9 -3- براي هواپيماي گلفاستریم مقدار. حداکثر برد پرواز در
ارتفاع 30000 پايي را بدست آورید. همچنین سرعت پرواز مورد
نياز براي دستيابي به اين برد برواز را محاسبه كنيد؟
حداكثر وزن سوخت قابل مصرف 29500 پوند ميباشد. براي
موتور تربوهن ساخت رولز - ركس ی ارتفاع 30000 پايي
حل: از متال 36 داریم 95 ary
Cp max
A/S 8308= ان
همچنین در ارتفاع 68800ایی28906840 ,, seul
با ESP Cl اشفا لیم تن 069
و 90 وچ »
مصراقت ویژه.سوفت,راننان:یر حسب انیهميبانلمد» بثایرزاین
صفحه 46:
ار معادله 63-3 برد داريم:
1. 12010000 0 0 4700 ft
و بر حسب مايل
صفحه 47:
حل: ی دادههاي مثال ; a ورن سوخت 29500 PSB NTs gs
سوخت مصرف شده بر ساعت بر
را زالش), که oan واحد هاي لول :
مي باشد. از مثال3-6: حداکثر مقدار
7300 1
= (1449 ne
9 1917407 ' 73 993
است.
از معادلة (3-ع5):
وه -30969-جر
3600
بر حسب ساعت:
صفحه 48: