dinamica zborului - bombardier challenger 604

7/27/2019 Dinamica Zborului - Bombardier Challenger 604

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!uprins

) escrierea generala a avionului*Alegerea avionuluiSchita cotata cu toate elementele geometrice +olosite in proiectScurt istoric al aeronavei!aracteristici mecanicePer+ormante din speci+icatiile aeronavei

, Partea de aerodinamica*

Introducerea datelor de structura-ampena. vertical/ distante/ ampena. orizontal/aripa/ +usela.01eorie pentru calcularea coe+icientilor aerodinamici-gra+ice0*2 !z/!3/!3'4

5 Indici de calitate*Matricea de stabilitateMatricea de comandaAnaliza stabilitatii

( Anvelopa de zbor orizontal*6iteze ma3ime si minimePla+on teoretic pla+on practic1imp urcare la pla+onistanta ma3ima de zbor planatiagrame de zbor inclinat

7 Simulare pe model neliniar*8bor orizontal#ooping


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Avion * BOMBARDIER CHALLENGER 604

!curt i"toric al a#ionului*

Aeronava Bombardier !hallenger &'( +ace parte din +amilia Bombardier!hallenger &''/ o +amilie de avioane clas9 business proiectate de Bill #ear :i +abricate de!anadair/ pentru prima dat9/ p;n9 c;nd compania a +ost achizi&4

Aeronava a +ost un proiect individual al d2lui Bill #ear ;n anul )=?&4 e:i originals2a ales denumirea de #earStar &''/ compania #ear a v;ndut drepturile de produc


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Au +ost construite di+erite variante dintre care enumer9m*

2 CL 600$ %rima #ariant& con"truit& %ro%ul"at& de motoareturbo%ro%ul"oare A#co L'comin( AL) *0+L >5 de buc9


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Caracteri"tici mecanice ale aerona#ei

Raza ma3im9 de ac?' mCh

6itez9 croazier9 >7' mCh

6itez9 croazier9 pentru raza ma3im9 deac? mCh

Pla+on teoretic2 ma3im ),(=? m

Pla+on de serviciu ))(5' m

!onsum combustibil la vitez9 de croazier9medie

))=, lCh

1imp urcare la pla+on de serviciu ,, minute

%reutate ma3im9 admis9 ,)&5& g

%reutate ma3im9 de decolare ,)7=) g


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ate de structur9 +olosite la modulul de aerodinamic9*

ARIPA

) !oarda la ;ncastrare (/>= m

, !oarda la e3tremitate )/'' m

5 Anvergura supra+e


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) !oarda la ;ncastrare )/=7 m

, !oarda la e3tremitate '/>( m

5 Anvergura supra+e


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? Pozi Pozi/?? m

5 iametru +usela. ;n dreptul ampena.ului )/7' m

( #ungime v;r+ ,/?' m


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7 Unghiul diedru al aripii ,/55 m

& Unghiul de cala. al ampena.ului orizontal 27/'''

? Pozi


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:ermenii coe-icientilor -ortelor normale

@n continuare vom prezenta trei termeni ai coe+icien


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:ermenii coe-icientilor momentelor de tan(a "i (iratie

Un prim termen este coe+icientul de tanga. la inciden


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2 derivata coe+icientului momentului de gira


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Modelul de aerodinamica>

Modulul de aerodinamica con


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Cma,> deri#ata coe-icient de tan(a cu incidenta ne"tationara


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Cn%> deri#ata coe-icient de (iratie cu #iteza de ruliu cu%la

Cn% 2'45>)?(5'E''2'45>)==7=E''2'45>,7?7,E''2'45>5(?)7E''2'45>(&&>?E''2'45>&),=?E''2'45>?=(,)E''2'45>=7&)?E''2'45=,>5',E'' 2'45=7&5&5E''2'45=>=555E''2'4(',>''?E''2'4('&>7(>E''2'4(),)'=5E''2'4()?>,,(E''2'4(,(557&E''2'4(5)??57E''2'4((',=),E''


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Proiectie orizontala*


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Proiectie laterala*


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Proiectie +rontala*


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Rezerva de stabilitate statica*


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Rezistenta la inaintare la incidenta nula*

Rezistenta indusa*


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Fortanormala*


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Forta de comanda*


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Momente*


57/105

Momente de comanda*


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Modelul de analiza>

Modulul este con

A7MA:RICEA DE !:ABILI:A:E2'47?>'7E2', '4'''''E'' 2'47=?5&E2') '4'''''E'' 2'4,?'>(E') '4'''''E''

'4'''''E'' '4'''''E'' '4)(,)>E2'5 '4'''''E'' 2'4=>'>(E') '4'''''E'' '4'''''E'' 2'45==')E'' '4'''''E'' '4,7=7>E') '4'''''E'' 2'4)7)''E'5

'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4=>'>5E') '4'''''E'' '4'''''E'' 2'4>>=>'E2') '4'''''E'' 2'4,,7'>E') '4'''''E'' '4)7'?=E'5 '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4=&(,'E2'5 '4'''''E'' 2'4)?7&)E'' '4'''''E''
http://d/Back-up%20Luci%2012.09.2011/WORD/politehnica/SEM%202AN3/AER/PAR.DAThttp://d/Back-up%20Luci%2012.09.2011/WORD/politehnica/SEM%202AN3/AER/PAR.DAT


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'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4)''',E')'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E''ordinul de controlabilitate al sistemului ),

!u a.utorul procedurii de obtinere a valorilor proprii EI%-matrice0 in MA1#ABs2au obtinut urmatoarele valori*

'''

2'4(>7? 74),?'i 2'4(>7? 2 74),?'i 2(4,>(>

2'4>>5>2'4')&, '4,)7&i 2'4')&, 2 '4,)7&i 2'4'')=

'4'',,2'4''''

Se poate observa ca avionul este aparent instabil/ vom analiza matricea de

stabilitate e3tinsa*

AE7MA:RICEA !E !:ABILI:A:E E:IN!A2'47?>'7E2', '4'''''E'' 2'47=?5&E2') '4'''''E'' 2'4,?'>(E')

'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4)(,)>E2'5 '4'''''E'' 2'4=>'>(E')'4'''''E'' '4'''''E'' 2'45?,7,E'' '4'''''E'' '4,=>=(E') '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

'4'''''E'' 2'45==')E'' '4'''''E'' '4,7=7>E') '4'''''E''

2'4)7)''E'5 '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4=>'>5E') '4'''''E'''4'''''E'' '4()55>E') '4'''''E'' 2'4)7,??E', '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''


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'4===>(E'' '4'''''E'' '4)?=',E2') '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4((('=E2)7'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

'4'''''E'' 2'4)''''E') '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4,?)''E') '4'''''E''2'4)7)5>E'5 '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

'4)?=',E2') '4'''''E'' 2'4===>(E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4)7)5>E'5'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4)''''E') '4'''''E'''4)?='(E2') '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4)''''E')'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4)''',E') '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' 2'4)''''E', '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' 2'4)''''E', '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E''


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'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' 2'4)''''E') '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E''

6alorile proprii ale matricei de stabilitate e3tinsa sunt*

''''

''2)47(7= 74>(?5i

2)47(7= 2 74>(?5i 2'4''(? '4'=(7i 2'4''(? 2 '4'=(7i '4'')52'4(>7? 74),?'i

2'4(>7? 2 74),?'i 2(4,>(>2'4'')=2)'4''''2)'4''''2)'4''''2)4''''Se observa ca avionul este aparent instabil/ vom continua analiza cu matricea

de stabilitate longitudinala*

A7MA:RICEA DE !:ABILI:A:E LONGI:;DINALA


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2)47?=) 2 74>5>7i 2'4''() '4'>=7i 2'4''() 2 '4'>=7ieoarece avem doua valori egale cu zero putem a+irma ca avionul se incadreaza

in limita de stabilitate/ lucru con+irmat si de analiza matricei de stabilitate laterala4

A7MA:RICEA DE !:ABILI:A:E LA:ERALA2'45=>=5E'' '4==?&&E'' 2'4)?)7)E2') 2'4&(>,5E2') '4'''''E''

'4'''''E'' 2'4,((='E', 2'45=&',E'' '4(''7>E2') '4)>)55E2'5 '4'''''E''

'4'''''E'' '4)7(>'E'5 '4,,?7&E') 2'4((&7&E') '4('&&?E2'7 '4'''''E''

'4'''''E'' '4'''''E'' '4)?='(E2') '4)''''E') '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E''

'4'''''E'' '4)''',E') '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E''

'4)7)5&E'5 '4'''''E'' '4'''''E'' '4,?)''E') 2'4)7)5>E'5'4'''''E''

6alorile proprii ale matricei de stabilitate laterala sunt* ' '2(4,>(&2'4'')=2'4(>?' 74),&>i2'4(>?' 2 74),&>iMatricea de comanda*

B'2MA1RI!EA E !OMA$A '4'''''E'' '4()55>E') '4'''''E'' '4,&(?)E'5 '4'''''E'' '4=7?5&E''


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Matricea derivatelor de stabilitate cu comenzi blocate cuvariabile sta

?

''&

''7

''(

''5

'',

'')

),)))'=>?&7(5,)

'

'

'

'''

R

RV

zV

RZV

z

y

x

r

q

p

w

w

u

zyxrqpwvu

p

p

RR

PP

mMM

G-))

A07MA:RICEA DERI(E') '4'''''E'' '4'''''E'' 2'45=>=5E'' '4'''''E'' '4,7=7=E') '4'''''E'' 2'4)7)''E'5

'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4=>'>(E') '4'''''E'' '4'''''E'' 2'4>=')(E2') '4'''''E'' 2'4,,7)?E') '4'''''E'' '4)7'>7E'5 '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4=&(7?E2'5 '4'''''E'' 2'4)?7&)E'' '4'''''E''


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'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4)''',E')'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E''

Matricea derivatelor de stabilitate cu comenzi blocate cuvariabile nesta?&7(5,)

'

'

'

'''

z

y

x

r

q

p

w

vu

zyzrqpwvu

V

V

M

)


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'4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'''4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E'' '4'''''E''


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Incidente "i bracae de ecFilibru>


67/105

Pul"atia %ro%rie>


68/105

)actor de amortizare>


69/105

)actor de comanda>


70/105

Con"tanta de tim%>


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Rezer#a de "tabilitate>


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:im%ul de amortizare>


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Indicii de calitate>

MOD;L;L DE PER)ORMAN=> Modulul de determinarea a per+orman


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8borul orizontal la viteza minima

9bor orizontal>#imita la stGnga a anvelopei

2 Ini''

9bor inclinat la tractiune im%u"a

Pentru de+inirea zborului ascendent sau descendent se impun conditiile*

I ti d hid i l i t i t hi l d i li


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9bor inclinat %lanat>

Pentru studiul zborului planat se traseaz9 diagrama de zbor ;nclinat la di+erite;n9l


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Anvelope obtinute*

Anvelopa de zbor orizontal cu combustibil*


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Anvelopa de zbor +ara combustibil*


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iagrama de zbor inclinat plinCgol-)5'''0*

l + l D i l d l l + - li 0 D


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Pla+onul Dm timpul de urcare la pla+on -plin0 Ds&?&' 2 =)? s

Pla+onul Dm timpul de urcare la pla+on -gol0 Ds ),(>'2 ==>/5' s

Inaltimea distanta ma3ima de zbor planat -plin/ gol0 Dm))(7'Dm =&77=4?=-plin0 =&77=4?5-gol0

Avionului i s2a impus conditie initiala un pla+on de )54''' metri inaltime / dar modelul de simulare matematica a respectat pla+onul ma3imreal al aeronavei de ),(=? de metri inaltime lucru care con+irma ca modelul matematic de simulare este viabil4

iagrama de zbor inclinat la-),(''0*


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Inaltimea distanta ma3ima de zbor planat -plin/ gol0 Dm),(7'Dm )'7',=4?=-plin0 )'7'5>4?5-gol0In simularea distantei ma3ime de zbor planat modelul de simulare are ca punct initial de plecare un pla+on apropiat de pla+onul

ma3im theoretic/ iar intre timpii de planare nu apar di+erente considerabile ceea ce dovedeste ca aerodinamica modelului mathematic esteuna buna4


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Modelul de "imulare neliniar>

Modulul de simulare a zborului permite determinarea parametrilor mi:c9rii autonomea aparatului de zbor4 Se analizeaza parametrii de zbor corespunzatori unuei evolutii4

Fi:ierele de intrare necesare sunt din modulul de proiectare*2 %EO4A12 pentru m9rimi geometriceJ2 ME!4A1 2 pentru m9rimi mecaniceJ2 !OEFA4RE8 2 pentru caracteristicile aerodinamiceJ2 PAR4A14

!aracteristici mecanice e3trase din modelul AER4ds-vedere +rontala0*2 3cmi Dm >4??>

2 3cm+ Dm >4&,,2 ami Dg ,)5?(2 am+ Dg ),5=5/&('2 a.3i DgQmQQ, ),5?7(4'&52 a.3+ DgQmQQ, ),,,?74?,'2 a.i DgQmQQ, 5&>5>,4=)>2 a.+ DgQmQQ, ,7(?5)4,&72 a.zi DgQmQQ, (?&7)&45,>

2 a.z+ DgQmQQ, 5&)?',4=7?2 a.ci DgQmQQ, ()>,4,752 a.c+ DgQmQQ, (,(,4=7)


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9bor orizontal>


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:raiectorie %lan #ertical>


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;n(Fi de atitudine lon(itudinala>


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Incidenta>


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Braca de %ro-undor>


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E#olutie braca %ro-undor>


91/105

!andela>


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:raiectorie %lan #etical>


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Braca de %ro-undor>


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E#olutie braca %ro-undor>


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in +isierul RE84P#1 am reprezentat gra+ic variatia traiectoriei aeronavei in +unctie de timp pe a3ele si 8J obtinandu2se urmatorulgra+ic*


98/105

in +isierul RE8)4P#1 am reprezentat gra+ic variatia traiectoriei aeronavei in +unctie de timp pe a3ele si 8J obtinandu2se urmatorul gra+ic*


99/105

in +isierul RE8)4P#1 am reprezentat gra+ic variatia traiectoriei aeronavei in +unctie de timp pe a3ele si 8 schimband a3a oL cu 1Jobtinandu2se urmatorul gra+ic*


100/105

in +isierul RE8)4P#1 am reprezentat gra+ic variatia traiectoriei aeronavei in +unctie de timp pe a3ele si 8 schimband a3a o cu 1Jobtinandu2se urmatorul gra+ic*


101/105

in +isierul RE8,4P#1 am reprezentat gra+ic variatia traiectoriei aeronavei in +unctie de timp pe a3ele si 8J obtinandu2se urmatorul gra+ic*


102/105

in +isierul RE84P#1 am reprezentat gra+ic variatia traiectoriei aeronavei in +unctie de timp pe a3ele si 8 schimband a3a oL cu 1Jobtinandu2se urmatorul gra+ic*


103/105

in +isierul RE84P#1 am reprezentat gra+ic variatia traiectoriei aeronavei in +unctie de timp pe a3ele si 8 schimband a3a o cu tJobtinandu2se urmatorul gra+ic*


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obtinandu2se urmatorul gra+ic*

In urma rularii aplicatiei si a rezultatelor obtinute consider ca modelul matematic simulat re+lecta per+ormantele reale ale aeronavei/ modelulmatematic +iind o aeronava capabila sa e3ecute zborurile si evolutiile pentru care a +ost proiectata4


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dinamica zborului - bombardier challenger 604

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