Calculadora Resistencia preliminar para aeronaves propulsadas por hélice

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Diseño preliminar

Diseño conceptual

✖La relación de sustentación y resistencia a máxima resistencia es la relación de sustentación a resistencia a la que el avión puede volar (o holgazanear) durante el tiempo máximo.ⓘ Relación de elevación a arrastre con máxima resistencia [LDEmax_ratio]			+10% -10%
✖La eficiencia de la hélice se define como la potencia producida (potencia de la hélice) dividida por la potencia aplicada (potencia del motor).ⓘ Eficiencia de la hélice [η]			+10% -10%
✖El peso de la aeronave al comienzo de la fase de merodeo se considera el peso del avión justo antes de pasar a la fase de merodeo.ⓘ Peso de la aeronave al comienzo de la fase de merodeo [W_L(beg)]			+10% -10%
✖El peso de la aeronave al final de la fase de merodeo se considera para el cálculo preliminar de resistencia. Para el cálculo de la resistencia preliminar se considera la fase de merodeo.ⓘ Peso de la aeronave al final de la fase de merodeo [W_L,end]			+10% -10%
✖El consumo de combustible específico de potencia es una característica del motor y se define como el peso de combustible consumido por unidad de potencia por unidad de tiempo.ⓘ Consumo de combustible específico de energía [c]			+10% -10%
✖La velocidad de máxima resistencia es la velocidad del avión a la que un avión puede permanecer durante el máximo tiempo, es decir, para obtener la máxima resistencia.ⓘ Velocidad para máxima resistencia [V_(Emax)]			+10% -10%

✖La autonomía de una aeronave es el tiempo máximo que una aeronave puede pasar en vuelo de crucero.ⓘ Resistencia preliminar para aeronaves propulsadas por hélice [E]

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Fórmula

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Resistencia preliminar para aeronaves propulsadas por hélice

Fórmula

`"E" = ("LDEmax"_{"ratio"}*"η"*ln("W"_{"L(beg)"}/"W"_{"L,end"}))/("c"*"V"_{"(Emax)"})`

Ejemplo

`"2028.252s"=("26"*"0.93"*ln("400kg"/"300kg"))/("0.6kg/h/W"*"40kn")`

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Resistencia preliminar para aeronaves propulsadas por hélice Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Resistencia de las aeronaves = (Relación de elevación a arrastre con máxima resistencia*Eficiencia de la hélice*ln(Peso de la aeronave al comienzo de la fase de merodeo/Peso de la aeronave al final de la fase de merodeo))/(Consumo de combustible específico de energía*Velocidad para máxima resistencia)
E = (LDEmax_ratio*η*ln(W_L(beg)/W_L,end))/(c*V_(Emax))
Esta fórmula usa 1 Funciones, 7 Variables

Funciones utilizadas

ln - El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)

Variables utilizadas

Resistencia de las aeronaves - (Medido en Segundo) - La autonomía de una aeronave es el tiempo máximo que una aeronave puede pasar en vuelo de crucero.
Relación de elevación a arrastre con máxima resistencia - La relación de sustentación y resistencia a máxima resistencia es la relación de sustentación a resistencia a la que el avión puede volar (o holgazanear) durante el tiempo máximo.
Eficiencia de la hélice - La eficiencia de la hélice se define como la potencia producida (potencia de la hélice) dividida por la potencia aplicada (potencia del motor).
Peso de la aeronave al comienzo de la fase de merodeo - (Medido en Kilogramo) - El peso de la aeronave al comienzo de la fase de merodeo se considera el peso del avión justo antes de pasar a la fase de merodeo.
Peso de la aeronave al final de la fase de merodeo - (Medido en Kilogramo) - El peso de la aeronave al final de la fase de merodeo se considera para el cálculo preliminar de resistencia. Para el cálculo de la resistencia preliminar se considera la fase de merodeo.
Consumo de combustible específico de energía - (Medido en Kilogramo / segundo / vatio) - El consumo de combustible específico de potencia es una característica del motor y se define como el peso de combustible consumido por unidad de potencia por unidad de tiempo.
Velocidad para máxima resistencia - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de máxima resistencia es la velocidad del avión a la que un avión puede permanecer durante el máximo tiempo, es decir, para obtener la máxima resistencia.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Relación de elevación a arrastre con máxima resistencia: 26 --> No se requiere conversión
Eficiencia de la hélice: 0.93 --> No se requiere conversión
Peso de la aeronave al comienzo de la fase de merodeo: 400 Kilogramo --> 400 Kilogramo No se requiere conversión
Peso de la aeronave al final de la fase de merodeo: 300 Kilogramo --> 300 Kilogramo No se requiere conversión
Consumo de combustible específico de energía: 0.6 Kilogramo / Hora / Watt --> 0.000166666666666667 Kilogramo / segundo / vatio (Verifique la conversión aquí)
Velocidad para máxima resistencia: 40 Knot --> 20.5777777777778 Metro por Segundo (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

E = (LDEmax_ratio*η*ln(W_L(beg)/W_L,end))/(c*V_(Emax)) --> (26*0.93*ln(400/300))/(0.000166666666666667*20.5777777777778)

Evaluar ... ...

E = 2028.2518123204

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

2028.2518123204 Segundo --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

2028.2518123204 ≈ 2028.252 Segundo <-- Resistencia de las aeronaves

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Chitte vedante

All India Shri Shivaji Memorials Society's, Facultad de Ingeniería (AISSMS COE PUNE), Puno

¡Chitte vedante ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por Ravi Khiyani

Instituto de Tecnología y Ciencia Shri Govindram Seksaria (SGSITS), Indore

¡Ravi Khiyani ha verificado esta calculadora y 300+ más calculadoras!

< 25 Diseño preliminar Calculadoras

Velocidad a la resistencia máxima dada la resistencia preliminar para aeronaves propulsadas por hélice

Vamos Velocidad para máxima resistencia = (Relación de elevación a arrastre con máxima resistencia*Eficiencia de la hélice*ln(Peso de la aeronave al comienzo de la fase de merodeo/Peso de la aeronave al final de la fase de merodeo))/(Consumo de combustible específico de energía*Resistencia de las aeronaves)

Resistencia preliminar para aeronaves propulsadas por hélice

Vamos Resistencia de las aeronaves = (Relación de elevación a arrastre con máxima resistencia*Eficiencia de la hélice*ln(Peso de la aeronave al comienzo de la fase de merodeo/Peso de la aeronave al final de la fase de merodeo))/(Consumo de combustible específico de energía*Velocidad para máxima resistencia)

Velocidad para maximizar el rango Rango dado para aviones a reacción

Vamos Velocidad en máxima relación de elevación a arrastre = (Gama de aviones*Consumo de combustible específico de energía)/(Relación máxima de elevación a arrastre de la aeronave*ln(Peso de la aeronave al inicio de la fase de crucero/Peso de la aeronave al final de la fase de crucero))

Alcance óptimo para aviones a reacción en fase de crucero

Vamos Gama de aviones = (Velocidad en máxima relación de elevación a arrastre*Relación máxima de elevación a arrastre de la aeronave)/Consumo de combustible específico de energía*ln(Peso de la aeronave al inicio de la fase de crucero/Peso de la aeronave al final de la fase de crucero)

Alcance óptimo para aeronaves propulsadas por hélice en fase de crucero

Vamos Gama de aviones = (Eficiencia de la hélice*Relación máxima de elevación a arrastre de la aeronave)/Consumo de combustible específico de energía*ln(Peso de la aeronave al inicio de la fase de crucero/Peso de la aeronave al final de la fase de crucero)

Resistencia preliminar para aviones a reacción

Vamos Resistencia de las aeronaves = (Relación máxima de elevación a arrastre de la aeronave*ln(Peso de la aeronave al inicio de la fase de crucero/Peso de la aeronave al final de la fase de crucero))/Consumo de combustible específico de energía

Elevación máxima sobre arrastre

Vamos Relación máxima de elevación a arrastre de la aeronave = Fracción de masa de aterrizaje*((Relación de aspecto de un ala)/(Área mojada por aeronaves/Área de referencia))^(0.5)

Peso preliminar de despegue acumulado para aeronaves tripuladas

Vamos Peso de despegue deseado = Carga útil transportada+Peso en vacío en funcionamiento+Peso del combustible a transportar+Peso de la tripulación

Peso de la tripulación dado Peso de despegue

Vamos Peso de la tripulación = Peso de despegue deseado-Carga útil transportada-Peso del combustible a transportar-Peso en vacío en funcionamiento

Peso de carga útil Peso de despegue dado

Vamos Carga útil transportada = Peso de despegue deseado-Peso en vacío en funcionamiento-Peso de la tripulación-Peso del combustible a transportar

Combustible Peso dado Peso de despegue

Vamos Peso del combustible a transportar = Peso de despegue deseado-Peso en vacío en funcionamiento-Carga útil transportada-Peso de la tripulación

Peso vacío dado Peso de despegue

Vamos Peso en vacío en funcionamiento = Peso de despegue deseado-Peso del combustible a transportar-Carga útil transportada-Peso de la tripulación

Peso preliminar de despegue acumulado para aeronaves tripuladas teniendo en cuenta el combustible y la fracción de peso en vacío

Vamos Peso de despegue deseado = (Carga útil transportada+Peso de la tripulación)/(1-Fracción de combustible-Fracción de peso vacía)

Fracción de peso en vacío dada el peso de despegue y la fracción de combustible

Vamos Fracción de peso vacía = 1-Fracción de combustible-(Carga útil transportada+Peso de la tripulación)/Peso de despegue deseado

Fracción de combustible dada Peso de despegue y Fracción de peso vacío

Vamos Fracción de combustible = 1-Fracción de peso vacía-(Carga útil transportada+Peso de la tripulación)/Peso de despegue deseado

Peso de la carga útil dado Combustible y fracciones de peso en vacío

Vamos Carga útil transportada = Peso de despegue deseado*(1-Fracción de peso vacía-Fracción de combustible)-Peso de la tripulación

Peso de la tripulación dado Combustible y Fracción de peso en vacío

Vamos Peso de la tripulación = Peso de despegue deseado*(1-Fracción de peso vacía-Fracción de combustible)-Carga útil transportada

Combustible Peso dado Fracción de combustible

Vamos Peso del combustible a transportar = Fracción de combustible*Peso de despegue deseado

Peso de despegue dado Fracción de combustible

Vamos Peso de despegue deseado = Peso del combustible a transportar/Fracción de combustible

Fracción de combustible

Vamos Fracción de combustible = Peso del combustible a transportar/Peso de despegue deseado

Peso en vacío dado Fracción de peso en vacío

Vamos Peso en vacío en funcionamiento = Fracción de peso vacía*Peso de despegue deseado

Peso de despegue dado Fracción de peso vacío

Vamos Peso de despegue deseado = Peso en vacío en funcionamiento/Fracción de peso vacía

Fracción de peso vacío

Vamos Fracción de peso vacía = Peso en vacío en funcionamiento/Peso de despegue deseado

Coeficiente de fricción Winglet

Vamos Coeficiente de fricción = 4.55/(log10(Número de Winglet Reynolds^2.58))

Rango de diseño dado incremento de rango

Vamos gama de diseño = Incremento de alcance de la aeronave+rango armónico

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