Kryteria doboru parametrów silnika turbinowego do samolotu wielozadaniowego

• Autorzy: Wygonik P.

Warianty tytułu

EN

Selection criteria of turbine engine parameters for multi-purpose aircraft

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na etapie wyboru zespołu napędowego do samolotu wielozadaniowego należy rozwiązać problem wzajemnych relacji między wymiarami samolotu i silnika. Wychodząc z równań ruchu samolotu i teorii podobieństwa wyznaczono kryteria i wskaźniki wiążące geometrycznie i energetycznie silnik oraz samolot. Przeprowadzono analizę wpływu warunków lotu samolotu i parametrów obiegu porównawczego silnika na wybrane wymiary geometryczne. W pracy wykazano, że zasadniczym stanem lotu determinującym relacje między parametrami geometrycznymi samolotu i silnika jest jego start lub przelot naddźwiękowy na dużej wysokości. Zwykle doboru parametrów obiegu cieplnego silnika turbinowego dokonuje się na podstawie charakterystyk wewnętrznych silnika - ciąg jednostkowy, jednostkowe zużycie paliwa. W oparciu o model silnika dwuprzepływowego z mieszalnikiem strumieni i dopalaczem oraz model samolotu (przyjęto uproszczone charakterystyki aerodynamiczne i masowe) określono wpływ parametrów obiegu na podstawowe wskaźniki samolotu jak doskonałość aerodynamiczna, zasięg umowny i zasięg teoretyczny.

EN

At the stage of a power unit selection for a multi-purpose aircraft the problem of mutual relations between the dimension of an aircraft and an engine should be solved. Starting from the motion equation of an aircraft and the theory of similarity the criteria and performance were determined which connect in a geometrical and power way the engine and the aircraft. The analysis of the influence of flight conditions and the parameters of an engine comparative cycle on the geometrical dimensions was conducted. In the paper it was shown that the fundamental flight stage which determines the relations between the geometrical parameters of the aircraft and the engine is the take-off or supersonic flight on the big altitude. Usually the parameters selection of the turbine engine thermal cycle is done on the basis of the internal characteristics of the engine, such as specific thrust and specific fuel usage. In case of the turbofan engine model with the mixer, afterburner, and the aircraft model (with simplified aerodynamic and mass characteristics) the influence of the cycle parameters on the performance and aerodynamic lift/drag ratio, the agreed range and the theoretical range was described.

Słowa kluczowe

EN

multi-purpose aircraft; turbine engine; airframe and engine integration; thermal cycle

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 45, nr 4
• Strony: 19--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Wygonik P.

• Politechnikia Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Bibliografia

• [1] Brusow W.: Optymalne projektowanie wielozadaniowych statków latających. Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa 1996.
• [2] Danilecki S.: Projektowanie Samolotów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
• [3] Dzierżanowski P. i in.: Turbinowe silniki odrzutowe. Seria Napędy Lotnicze, WKiŁ. Warszawa 1993.
• [4] Goraj Z.: Dynamika i aerodynamika samolotów manewrowych z elementami obliczeń. Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa 2001.
• [5] Guha A.: Optimisation and design of aero gas turbine engines. Aeronautical Journal, Vol. 105, No. 1049, 2001.
• [6] Hely M.J., Kowalik J., Ramsay J.W.: Airplane engine selection by optimization on surface fit approximations. Journal of Aircraft, Vol. 12, No. 7, 1975.
• [7] Herteman J.P., Goutines M.: Design principles and methods for military turbojet engines. RTO-MP-*, AC/323(AVT)TP/9. Design Principles and Methods for Aircraft Gas Turbine Engines, 1999.
• [8] Kurzke J.: Gas turbine cycle design methodology: a comparison of parameter variation with numerical optimization. Trans. ASME, Journal of Engineering for Gas Turbine and Power, Vol. 121, 1999.
• [9] Lane R.J., Behenna J.: EJ-200 The engine for a new European fighter aircraft. Trans. ASME, Journal of Engineering for Gas Turbine and Power, Vol. 113, 1991.
• [10] Lewitowicz J.: Podstawy eksploatacji statków powietrznych. Tom I. Statek powietrzny i elementy teorii. Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, Warszawa 2001.
• [11] Lewitowicz J., Kustroń K.: Podstawy eksploatacji statków powietrznych. Tom II. Własności i właściwości eksploatacyjne statku powietrznego. Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, Warszawa 2003.
• [12] Maslov W.G.: Tieorija wybora optymalnych paramietrov pri projektirowani awiacionnych GTD. Maszinostroienie, Moskwa 1981.
• [13] Muszyński M., Orkisz M.: Modelowanie turbinowych silników odrzutowych. Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa 1997.
• [14] Orkisz M. (red): Podstawy doboru turbinowych silników odrzutowych do płatowca. Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa 2002.
• [15] Raymer D.P.: Next generation attack fighter conceptual design study. Aircraft Design 1(1998), Elsevier Science, Pergamon.
• [16] Rumiancev C.W., Sgilewskij W.A.: Sistiemnoje projektirowanie awiacionnovo dwigatela. Izdatielstwo MAI, Moskwa 1991.
• [17] Schaffer A., Lauer W.: Design of a new fighter engine - the dream in an engine man's life. RTO-MP-*, AC/323(AVT)TP/9, Design Principles and Methods for Aircraft Gas Turbine Engines, 1999.
• [18] Smykla M.: Efektywnośa taktyczna samolotów w aspektach masowo-geometrycznych. Rozprawa doktorska, Akademia Obrony Narodowej, Warszawa 2000.
• [19] Stricker J.M.: The gas turbine engine conceptual design process - an integrated approach. RTO-MP-*, AC/323(AVT)TP/9, Design Principles and Methods for Aircraft Gas Turbine Engines, 1999.
• [20] Svoboda C.: Turbofan engine database as a preliminary design tool. Aircraft Design 3(2000), Elsevier Science, Pergamon.
• [21] www.aircraftenginedesign.com