Endurance préliminaire pour les avions à hélices Calculatrice

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Conception d'avions

Introduction et équations directrices

Performances de l'avion

Stabilité statique et contrôle

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Conception preliminaire

Design conceptuel

✖Le rapport portance/traînée à endurance maximale est le rapport portance/traînée auquel l'avion peut voler (ou flâner) pendant un temps maximum.ⓘ Rapport portance/traînée à endurance maximale [LDEmax_ratio]			+10% -10%
✖L'efficacité de l'hélice est définie comme la puissance produite (puissance de l'hélice) divisée par la puissance appliquée (puissance du moteur).ⓘ Efficacité de l'hélice [η]			+10% -10%
✖Le poids de l'avion au début de la phase de flânerie est considéré comme le poids de l'avion juste avant de passer en phase de flânerie.ⓘ Poids de l'avion au début de la phase de flânerie [W_L(beg)]			+10% -10%
✖Le poids de l'avion à la fin de la phase de flânerie est pris en compte pour le calcul préliminaire de l'endurance. Pour le calcul de l'endurance préliminaire, la phase de flânerie est prise en compte.ⓘ Poids de l'avion à la fin de la phase de flânerie [W_L,end]			+10% -10%
✖La consommation de carburant spécifique à la puissance est une caractéristique du moteur et définie comme le poids de carburant consommé par unité de puissance par unité de temps.ⓘ Consommation de carburant spécifique à la puissance [c]			+10% -10%
✖La vitesse pour une endurance maximale est la vitesse de l'avion à laquelle un avion peut flâner pendant un temps maximum, c'est-à-dire pour une endurance maximale.ⓘ Vitesse pour une endurance maximale [V_(Emax)]			+10% -10%

✖L'endurance d'un avion est la durée maximale qu'un avion peut passer en vol de croisière.ⓘ Endurance préliminaire pour les avions à hélices [E]

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Formule

✖

Endurance préliminaire pour les avions à hélices

Formule

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

Exemple

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

Calculatrice

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Endurance préliminaire pour les avions à hélices Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Endurance des avions = (Rapport portance/traînée à endurance maximale*Efficacité de l'hélice*ln(Poids de l'avion au début de la phase de flânerie/Poids de l'avion à la fin de la phase de flânerie))/(Consommation de carburant spécifique à la puissance*Vitesse pour une endurance maximale)
E = (LDEmax_ratio*η*ln(W_L(beg)/W_L,end))/(c*V_(Emax))
Cette formule utilise 1 Les fonctions, 7 Variables

Fonctions utilisées

ln - Le logarithme népérien, également appelé logarithme en base e, est la fonction inverse de la fonction exponentielle naturelle., ln(Number)

Variables utilisées

Endurance des avions - (Mesuré en Deuxième) - L'endurance d'un avion est la durée maximale qu'un avion peut passer en vol de croisière.
Rapport portance/traînée à endurance maximale - Le rapport portance/traînée à endurance maximale est le rapport portance/traînée auquel l'avion peut voler (ou flâner) pendant un temps maximum.
Efficacité de l'hélice - L'efficacité de l'hélice est définie comme la puissance produite (puissance de l'hélice) divisée par la puissance appliquée (puissance du moteur).
Poids de l'avion au début de la phase de flânerie - (Mesuré en Kilogramme) - Le poids de l'avion au début de la phase de flânerie est considéré comme le poids de l'avion juste avant de passer en phase de flânerie.
Poids de l'avion à la fin de la phase de flânerie - (Mesuré en Kilogramme) - Le poids de l'avion à la fin de la phase de flânerie est pris en compte pour le calcul préliminaire de l'endurance. Pour le calcul de l'endurance préliminaire, la phase de flânerie est prise en compte.
Consommation de carburant spécifique à la puissance - (Mesuré en Kilogramme / seconde / Watt) - La consommation de carburant spécifique à la puissance est une caractéristique du moteur et définie comme le poids de carburant consommé par unité de puissance par unité de temps.
Vitesse pour une endurance maximale - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse pour une endurance maximale est la vitesse de l'avion à laquelle un avion peut flâner pendant un temps maximum, c'est-à-dire pour une endurance maximale.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Rapport portance/traînée à endurance maximale: 26 --> Aucune conversion requise
Efficacité de l'hélice: 0.93 --> Aucune conversion requise
Poids de l'avion au début de la phase de flânerie: 400 Kilogramme --> 400 Kilogramme Aucune conversion requise
Poids de l'avion à la fin de la phase de flânerie: 300 Kilogramme --> 300 Kilogramme Aucune conversion requise
Consommation de carburant spécifique à la puissance: 0.6 Kilogramme / heure / Watt --> 0.000166666666666667 Kilogramme / seconde / Watt (Vérifiez la conversion ici)
Vitesse pour une endurance maximale: 40 Nœud --> 20.5777777777778 Mètre par seconde (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

E = 2028.2518123204

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

2028.2518123204 Deuxième --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

2028.2518123204 ≈ 2028.252 Deuxième <-- Endurance des avions

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Vedant Chitte

All India Shri Shivaji Memorials Society, College of Engineering (AISSMS COE PUNE), Puné

Vedant Chitte a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Ravi Khiyani

Institut de technologie et de science Shri Govindram Seksaria (SGSITS), Indoré

Ravi Khiyani a validé cette calculatrice et 300+ autres calculatrices!

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Vitesse à l'endurance maximale compte tenu de l'endurance préliminaire pour les aéronefs à propulsion

Aller Vitesse pour une endurance maximale = (Rapport portance/traînée à endurance maximale*Efficacité de l'hélice*ln(Poids de l'avion au début de la phase de flânerie/Poids de l'avion à la fin de la phase de flânerie))/(Consommation de carburant spécifique à la puissance*Endurance des avions)

Endurance préliminaire pour les avions à hélices

Aller Endurance des avions = (Rapport portance/traînée à endurance maximale*Efficacité de l'hélice*ln(Poids de l'avion au début de la phase de flânerie/Poids de l'avion à la fin de la phase de flânerie))/(Consommation de carburant spécifique à la puissance*Vitesse pour une endurance maximale)

Vitesse pour maximiser la portée donnée pour les avions à réaction

Aller Vitesse au rapport portance/traînée maximale = (Gamme d'avions*Consommation de carburant spécifique à la puissance)/(Rapport de portance/traînée maximale de l'avion*ln(Poids de l'avion au début de la phase de croisière/Poids de l'avion en fin de phase de croisière))

Portée optimale pour les avions à réaction en phase de croisière

Aller Gamme d'avions = (Vitesse au rapport portance/traînée maximale*Rapport de portance/traînée maximale de l'avion)/Consommation de carburant spécifique à la puissance*ln(Poids de l'avion au début de la phase de croisière/Poids de l'avion en fin de phase de croisière)

Portée optimale pour les avions à propulsion en phase de croisière

Aller Gamme d'avions = (Efficacité de l'hélice*Rapport de portance/traînée maximale de l'avion)/Consommation de carburant spécifique à la puissance*ln(Poids de l'avion au début de la phase de croisière/Poids de l'avion en fin de phase de croisière)

Endurance préliminaire pour les avions à réaction

Aller Endurance des avions = (Rapport de portance/traînée maximale de l'avion*ln(Poids de l'avion au début de la phase de croisière/Poids de l'avion en fin de phase de croisière))/Consommation de carburant spécifique à la puissance

Portée maximale sur la traînée

Aller Rapport de portance/traînée maximale de l'avion = Fraction de masse d'atterrissage*((Rapport d'aspect d'une aile)/(Zone mouillée par l'avion/Zone de référence))^(0.5)

Accumulation préliminaire de masse au décollage pour les avions pilotés

Aller Masse souhaitée au décollage = Charge utile transportée+Poids à vide en fonctionnement+Poids du carburant à transporter+Poids de l'équipage

Masse de la charge utile donnée Masse au décollage

Aller Charge utile transportée = Masse souhaitée au décollage-Poids à vide en fonctionnement-Poids de l'équipage-Poids du carburant à transporter

Poids de l'équipage donné Poids au décollage

Aller Poids de l'équipage = Masse souhaitée au décollage-Charge utile transportée-Poids du carburant à transporter-Poids à vide en fonctionnement

Carburant Masse donnée Masse au décollage

Aller Poids du carburant à transporter = Masse souhaitée au décollage-Poids à vide en fonctionnement-Charge utile transportée-Poids de l'équipage

Masse à vide donnée Masse au décollage

Aller Poids à vide en fonctionnement = Masse souhaitée au décollage-Poids du carburant à transporter-Charge utile transportée-Poids de l'équipage

Accumulation préliminaire de masse au décollage pour les avions pilotés en fonction de la fraction de carburant et de masse à vide

Aller Masse souhaitée au décollage = (Charge utile transportée+Poids de l'équipage)/(1-Fraction de carburant-Fraction de poids à vide)

Fraction de carburant compte tenu de la masse au décollage et de la fraction de masse à vide

Aller Fraction de carburant = 1-Fraction de poids à vide-(Charge utile transportée+Poids de l'équipage)/Masse souhaitée au décollage

Fraction de masse à vide compte tenu de la masse au décollage et de la fraction de carburant

Aller Fraction de poids à vide = 1-Fraction de carburant-(Charge utile transportée+Poids de l'équipage)/Masse souhaitée au décollage

Poids de l'équipage compte tenu de la fraction de carburant et de poids à vide

Aller Poids de l'équipage = Masse souhaitée au décollage*(1-Fraction de poids à vide-Fraction de carburant)-Charge utile transportée

Poids de la charge utile donné Carburant et fractions de poids à vide

Aller Charge utile transportée = Masse souhaitée au décollage*(1-Fraction de poids à vide-Fraction de carburant)-Poids de l'équipage

Masse au décollage donnée Fraction de masse à vide

Aller Masse souhaitée au décollage = Poids à vide en fonctionnement/Fraction de poids à vide

Poids à vide donné Fraction de poids à vide

Aller Poids à vide en fonctionnement = Fraction de poids à vide*Masse souhaitée au décollage

Fraction de poids à vide

Aller Fraction de poids à vide = Poids à vide en fonctionnement/Masse souhaitée au décollage

Masse au décollage donnée Fraction de carburant

Aller Masse souhaitée au décollage = Poids du carburant à transporter/Fraction de carburant

Carburant Poids donné Fraction de carburant

Aller Poids du carburant à transporter = Fraction de carburant*Masse souhaitée au décollage

Fraction de carburant

Aller Fraction de carburant = Poids du carburant à transporter/Masse souhaitée au décollage

Coefficient de frottement des ailes

Aller Coefficient de friction = 4.55/(log10(Numéro de Winglet Reynolds^2.58))

Plage de conception avec incrément de plage

Aller Gamme de conception = Incrément de portée des avions+Gamme harmonique

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