ИШАД "РОСС": Форум: Бюллетень № 6 - ИШАД "РОСС": Форум

Перейти к содержимому

Страница 1 из 1
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Бюллетень № 6 Ju-52: зависимость оборотов мотора от скорости полета

#1 Пользователь офлайн   Wad 

  • Профессор
  • PipPipPipPipPipPip
  • Сообщений: 950
  • Регистрация: 04 Март 16
  • Город:Москва

Отправлено 25 Декабрь 2016 - 14:06

Зависимость оборотов двигателя с винтом фиксированного шага от скорости полета, на самолете Ju-52 в симуляторе Ил-2 БзС/М моделируется неправильно. В крайних точках (на парковке и на максимальной скорости) обороты совпадают с ТО. А в середине - значительно меньше расчетных
На самолетах с винтом фиксированного шага обороты двигателя являются функцией его скорости. Посчитать, какие обороты у него должны быть на какой скорости довольно легко. Для расчета требуется внешняя характеристика мотора и характеристика винта. Порядок расчета следующий:

Характеристику мотора берем непосредственно из его мануала:

Изображение

Винт считаем по "Характеристике двухлопастного винта DVL 1vF" - он наиболее близко подходит по внешнему виду и по своим аэродинамическим данным к винту JuPaCK, применявшемуся на Ju-52. Отличительная особенность винта JuPaCK - широкий комель лопасти - он загонял им воздух в ребра цилиндров мотора и улучшал его охлаждение. Винт "DVL 1vF" - как раз так и выглядит, так что можно считать, что это и есть JuPaCK.

Изображение

На всякий случай проверим:

Из мануала по Ju-52 известно, что максимальную скорость он развивал у земли и она составляла 263 км/ч:

Это вполне логично, потому что мотор BMW 132 A третей серии, который применялся на Ju-52, хотя и был высотным, но высотность у него была небольшая - всего 900 метров и пик мощности на форсажном режиме у него был на уровне земли, что видно из его высотной характеристики, показанной выше.

Найдем установочный угол винта DVL 1vF, обеспечивающий эту скорость на этом режиме. Для этого необходимо посчитать коэффициент мощности "бетта" и коэффициент скорости "лямбда", подставить из в характеристику винта и на пересечении этих координат мы увидим установочный угол этого винта.

Формулы очень простые:

Коэффициент мощности "бетта" = мощность мотора (л. с.) * 75 / (плотность воздуха (кг*с^2*м^-4) * диаметр винта (м) ^5 * обороты (с) ^3) = 725 * 75 / (0,125 * 2,9^5 * 34,17) = 0,053
Коэффициент скорости "лямбда" = скорость полета (м/с) / (обороты (с) * диаметр винта (м)) = 0,74

Смотрим на характеристику винта и видим, что для того, чтобы разогнать Юнкерс до 263 км/ч на уровне земли, установочный угол данного винта должен быть равен 19,5 градуса:

Изображение

Это в точности соответствует установочному углу винта Ju-52 по его мануалу:

Изображение

Поскольку на характеристике винта нет линии для установочного угла 19,5 град, а есть только 20,55 и 16,55 - проведем линию, отстоящую от "20,55" на одну четверть расстояния до "16,55" - это и будет кривая для "19,5". Для удобства перенесем ее на миллиметровку:

Изображение

Теперь у нас есть все для того, чтобы посчитать обороты.

Если полет проходит в установившемся режиме, т. е. самолет не тормозит и не разгоняется - то мощность, которую поглощает пропеллер, в точности равна мощности, которую развивает мотор. Следовательно, коэффициенты мощности мотора, посчитанные для определенных оборотов, должны быть равны коэффициентам мощности винта, подсчитанным для тех же оборотов. Все это довольно наглядно можно изобразить графически.

Мощность мотора по оборотам на уровне земли нам известна из его внешней характеристики.
Мы летим у земли, значит плотность воздуха - величина известная, диаметр винта также известен.
Значит, по внешней характеристики мотора, используя формулу для расчета коэффициента мощности, которую я дал выше, можно получить график зависимости коэффициента мощности мотора по оборотам.

На этот же график мы можем нанести график с зависимостью коэффициента мощности винта по оборотам, посчитанный для какой-либо заранее выбранной скорости полета. В точке пересечения этих линий мощность мотора будет равна мощности, поглощаемой винтом для этой скорости. Останется только считать обороты для этой точки. Несколько таких графиков для разных скоростей позволят построить зависимость изменения оборотов мотора от скорости полета.

Зависимость коэффициента мощности винта по оборотам нам неизвестна, но ее можно найти по характеристике винта, которая связывает коэффициент мощности с коэффициентом скорости.

Задаемся значениями скорости, скажем 0, 20, 40, 60...280 км/ч и для каждого значения скорости считаем коэффициент скорости для диапазона оборотов из внешней характеристики мотора.

Далее, для каждого значения коэффициента скорости по характеристике винта находим соответствующее значение коэффициента мощности. В результате для каждой заранее выбранной скорости получаем график изменения коэффициента мощности винта по оборотам.

На графике с коэффициентом мощности мотора по оборотам строим все эти графики, и находим их точки пересечения.

В результате получаем вот такую картину:

Изображение

И строим по ней искомый график изменения оборотов мотора в зависимости от скорости полета у земли:

Изображение


Из графика видно, что с ростом скорости обороты мотора у самолета с винтом фиксированного шага в реальном мире растут нелинейно. Как раз на скорости набора высоты обороты мотора резко увеличиваются и мощность мотора, соответственно, тоже. В симуляторе обороты мотора в крайних точках (при работе на месте и в полете на максимальной скорости) совпадают с данными из технического описания самолета, но на режиме набора высоты (140 км/ч) значительно меньше расчетных (1800 об/мин против 1960 об/мин в реальном мире). В результате каждый двигатель в симуляторе на взлетном режиме развивает 615 л. с. вместо 695 л. с., что существенно ухудшает его скороподъемность.

Кроме того, ограничитель хода секторов газа на панели управления в симуляторе стоит в положении "Ein", т. е. "Включено". По факту в симуляторе он выключен, потому что секторы визуально ходят до самого конца безо всяких ограничений и на расчетной высоте мотор дает полные обороты и самолет развивает максимальную скорость. Желательно повернуть его на 3d-модели в положение "Aus", соответствующее фактическому режиму, во избежание ненужной путаницы:

Изображение

Сообщение отредактировал ROSS_BerryMORE: 25 Декабрь 2016 - 17:33

4

Страница 1 из 1
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему