Academic Journal
Development of a method for selecting a cruising mode and engine control program of a ramjet aircraft
| Τίτλος: | Development of a method for selecting a cruising mode and engine control program of a ramjet aircraft |
|---|---|
| Πηγή: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 3 No. 3 (111) (2021): Control processes; 6-14 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3 № 3 (111) (2021): Процессы управления; 6-14 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3 № 3 (111) (2021): Процеси управління; 6-14 |
| Στοιχεία εκδότη: | РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 2021. |
| Έτος έκδοσης: | 2021 |
| Θεματικοί όροι: | крейсерський політ, range parameter, крейсерский полет, программа управления двигателя, прямоточный воздушно-реактивный двигатель, engine control program, параметр дальності, прямоточний повітряно-реактивний двигун, програма керування двигуна, параметр дальности, cruising, 7. Clean energy, ramjet |
| Περιγραφή: | Для перелетов со сверхзвуковой крейсерской скоростью могут использоваться комбинированные силовые установки, в которых выход на крейсерский режим осуществляется за счет газотурбинного двигателя, а в крейсерском полете используется прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Сверхзвуковые трансокеанские перелеты характеризуются большой протяженностью крейсерского участка, который является определяющим с точки зрения потребной массы топлива. Поэтому выбор параметров крейсерского полета и режима работы двигателя является важной задачей. Как правило, при выборе крейсерского режима полета используется параметр дальности, зависящий от режимов полета и работы двигателя. Для учета влияния режима работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя на параметр дальности получены безразмерные связи параметров двигателя с регулирующими факторами. Использовав полученные зависимости вместе с уравнениями движения самолета в установившемся горизонтальном полете, показано, что значения регулирующих факторов двигателя и параметр дальности не изменяются при высотах 11...20км. Это позволило сделать вывод, что увеличение параметра дальности возможно лишь путем выбора параметров крейсерского полета и двигателя, обеспечивающих минимум удельного расхода топлива. Варьируемыми параметрами крейсерского полета являются скорость и начальная высота. Разработан метод выбора параметров крейсерского полета и режима работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя, который основан на анализе зависимости параметра дальности от скорости и начальной высоты полета при наивыгоднейших значениях регулирующих факторов двигателя. Полученные зависимости позволяют выбрать параметры крейсерского полета и режим работы двигателя с учетом ограничений. Показано, что при оптимизации программы управления удельный расход топлива уменьшается на 0…30% в зависимости от режима работы двигателя Для перельотів з надзвуковою крейсерською швидкістю можливо використовувати комбіновані силові установки, в яких вихід на крейсерський режим здійснюється за рахунок газотурбінного двигуна, а в крейсерському польоті застосовується прямоточний повітряно-реактивний двигун. Надзвукові трансокеанські перельоти характеризуються великою протяжністю крейсерської ділянки, яка є визначальною з точки зору необхідної маси палива. Тому вибір параметрів крейсерського польоту і режиму роботи двигуна є важливим завданням. Як правило, при виборі крейсерського режиму польоту використовується параметр дальності, що залежить від режимів польоту і роботи двигуна. Для врахування впливу режиму роботи прямоточного повітряно-реактивного двигуна на параметр дальності одержані безрозмірні зв'язки параметрів двигуна з регулюючими факторами. Використавши отримані залежності разом з рівняннями руху літака в сталому горизонтальному польоті, показано, що значення регулюючих факторів двигуна і параметр дальності не змінюються на висотах 11...20км. Це дозволило зробити висновок, що збільшення параметра дальності можливо лише шляхом вибору параметрів крейсерського польоту і двигуна, що забезпечують мінімум питомої витрати палива. Змінними параметрами крейсерського польоту є швидкість і початкова висота. Розроблено метод вибору параметрів крейсерського польоту і режиму роботи прямоточного повітряно-реактивного двигуна, який заснований на аналізі залежності параметра дальності від швидкості і початкової висоти польоту при найвигідніших значеннях регулюючих факторів двигуна. Отримані залежності дозволяють вибрати параметри крейсерського польоту і режим роботи двигуна з урахуванням обмежень. Показано, що при оптимізації програми керування питома витрата палива зменшується на 0...30% в залежності від режиму роботи двигуна For supersonic cruising, combined power plants can be used, in which a gas turbine engine reaches the cruising mode, and a ramjet is used for cruising. Supersonic transoceanic flights are characterized by a long cruising segment, which is decisive in terms of required fuel mass. Therefore, the selection of cruising and engine operation parameters is an important task. As a rule, when selecting the cruising mode, the range parameter is used, which depends on the flight and engine operation modes. To take into account the influence of the ramjet operating mode on the range parameter, dimensionless relationships of engine parameters with control factors were obtained. Using the obtained relationships together with the equations of aircraft motion in steady horizontal flight, it is shown that the values of the engine control factors and the range parameter do not change at the altitudes of 11...20 km. This made it possible to conclude that the range parameter can be increased only by selecting the cruising and engine parameters that provide the minimum specific fuel consumption. The variable cruising parameters are speed and initial altitude. A method for selecting the cruising and ramjet operation parameters was developed, based on the analysis of the relationship between the range parameter and the flight speed and initial altitude at the most advantageous values of the engine control factors. The obtained relationships allow selecting the cruising parameters and the engine operating mode, taking into account the restrictions. It is shown that the specific fuel consumption decreases by 0...30 %, depending on the engine operating mode, when the control program is optimized |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| ISSN: | 1729-3774 1729-4061 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://journals.uran.ua/eejet/article/view/233850 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..ba0f66aad2c0954f82e8f00351a066f1 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 17293774 17294061 |
|---|