Portata ottimale per velivoli a elica in fase di crociera calcolatrice

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Progettazione di aeromobili

Introduzione ed equazioni governanti

Prestazioni dell'aeromobile

Stabilità e controllo statici

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Progetto preliminare

Design concettuale

✖L'efficienza dell'elica è definita come la potenza prodotta (potenza dell'elica) divisa per la potenza applicata (potenza del motore).ⓘ Efficienza dell'elica [η]			+10% -10%
✖Il rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile si riferisce al rapporto più alto tra forza di portanza e forza di resistenza. Rappresenta l'equilibrio ottimale tra portanza e resistenza per la massima efficienza nel volo livellato.ⓘ Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile [LDmax_ratio]			+10% -10%
✖Il consumo di carburante specifico per la potenza è una caratteristica del motore ed è definito come il peso del carburante consumato per unità di potenza per unità di tempo.ⓘ Consumo di carburante specifico per la potenza [c]			+10% -10%
✖Il peso dell'aereo all'inizio della fase di crociera è il peso dell'aereo appena prima di passare alla fase di crociera della missione.ⓘ Peso dell'aeromobile all'inizio della fase di crociera [W_i]			+10% -10%
✖Il peso dell'aereo alla fine della fase di crociera è il peso prima della fase di permanenza/discesa/azione del piano di missione.ⓘ Peso dell'aeromobile alla fine della fase di crociera [W_f]			+10% -10%

✖L'autonomia ottimale dell'aeromobile è definita come la distanza totale (misurata rispetto al suolo) percorsa dall'aereo con un serbatoio di carburante.ⓘ Portata ottimale per velivoli a elica in fase di crociera [R_opt]

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Formula

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Portata ottimale per velivoli a elica in fase di crociera

Formula

`"R"_{"opt"} = ("η"*"LDmax"_{"ratio"})/"c"*ln("W"_{"i"}/"W"_{"f"})`

Esempio

`"42.24347km"=("0.93"*"19.7")/"0.6kg/h/W"*ln("514kg"/"350kg")`

Calcolatrice

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Portata ottimale per velivoli a elica in fase di crociera Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Autonomia ottimale dell'aereo = (Efficienza dell'elica*Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile)/Consumo di carburante specifico per la potenza*ln(Peso dell'aeromobile all'inizio della fase di crociera/Peso dell'aeromobile alla fine della fase di crociera)
R_opt = (η*LDmax_ratio)/c*ln(W_i/W_f)
Questa formula utilizza 1 Funzioni, 6 Variabili

Funzioni utilizzate

ln - Il logaritmo naturale, detto anche logaritmo in base e, è la funzione inversa della funzione esponenziale naturale., ln(Number)

Variabili utilizzate

Autonomia ottimale dell'aereo - (Misurato in metro) - L'autonomia ottimale dell'aeromobile è definita come la distanza totale (misurata rispetto al suolo) percorsa dall'aereo con un serbatoio di carburante.
Efficienza dell'elica - L'efficienza dell'elica è definita come la potenza prodotta (potenza dell'elica) divisa per la potenza applicata (potenza del motore).
Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile - Il rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile si riferisce al rapporto più alto tra forza di portanza e forza di resistenza. Rappresenta l'equilibrio ottimale tra portanza e resistenza per la massima efficienza nel volo livellato.
Consumo di carburante specifico per la potenza - (Misurato in Chilogrammo / secondo / Watt) - Il consumo di carburante specifico per la potenza è una caratteristica del motore ed è definito come il peso del carburante consumato per unità di potenza per unità di tempo.
Peso dell'aeromobile all'inizio della fase di crociera - (Misurato in Chilogrammo) - Il peso dell'aereo all'inizio della fase di crociera è il peso dell'aereo appena prima di passare alla fase di crociera della missione.
Peso dell'aeromobile alla fine della fase di crociera - (Misurato in Chilogrammo) - Il peso dell'aereo alla fine della fase di crociera è il peso prima della fase di permanenza/discesa/azione del piano di missione.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Efficienza dell'elica: 0.93 --> Nessuna conversione richiesta
Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile: 19.7 --> Nessuna conversione richiesta
Consumo di carburante specifico per la potenza: 0.6 Chilogrammo / ora / Watt --> 0.000166666666666667 Chilogrammo / secondo / Watt (Controlla la conversione qui)
Peso dell'aeromobile all'inizio della fase di crociera: 514 Chilogrammo --> 514 Chilogrammo Nessuna conversione richiesta
Peso dell'aeromobile alla fine della fase di crociera: 350 Chilogrammo --> 350 Chilogrammo Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

R_opt = (η*LDmax_ratio)/c*ln(W_i/W_f) --> (0.93*19.7)/0.000166666666666667*ln(514/350)

Valutare ... ...

R_opt = 42243.4747386756

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

42243.4747386756 metro -->42.2434747386757 Chilometro (Controlla la conversione qui)

RISPOSTA FINALE

42.2434747386757 ≈ 42.24347 Chilometro <-- Autonomia ottimale dell'aereo

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Chitte Vedante

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

Chitte Vedante ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Anshika Arya

Istituto nazionale di tecnologia (NIT), Hamirpur

Anshika Arya ha verificato questa calcolatrice e altre 2500+ altre calcolatrici!

< 25 Progetto preliminare Calcolatrici

Velocità alla massima resistenza data la resistenza preliminare per i velivoli a propulsione

Partire Velocità per la massima resistenza = (Rapporto portanza/resistenza alla massima resistenza*Efficienza dell'elica*ln(Peso dell'aereo all'inizio della fase di attesa/Peso dell'aereo alla fine della fase di attesa))/(Consumo di carburante specifico per la potenza*Resistenza degli aerei)

Resistenza preliminare per velivoli a elica

Partire Resistenza degli aerei = (Rapporto portanza/resistenza alla massima resistenza*Efficienza dell'elica*ln(Peso dell'aereo all'inizio della fase di attesa/Peso dell'aereo alla fine della fase di attesa))/(Consumo di carburante specifico per la potenza*Velocità per la massima resistenza)

Velocità per massimizzare la portata data la portata per gli aerei a reazione

Partire Velocità al massimo rapporto portanza/resistenza = (Gamma di aeromobili*Consumo di carburante specifico per la potenza)/(Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile*ln(Peso dell'aeromobile all'inizio della fase di crociera/Peso dell'aeromobile alla fine della fase di crociera))

Autonomia ottimale per aerei a reazione in fase di crociera

Partire Gamma di aeromobili = (Velocità al massimo rapporto portanza/resistenza*Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile)/Consumo di carburante specifico per la potenza*ln(Peso dell'aeromobile all'inizio della fase di crociera/Peso dell'aeromobile alla fine della fase di crociera)

Portata ottimale per velivoli a elica in fase di crociera

Partire Autonomia ottimale dell'aereo = (Efficienza dell'elica*Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile)/Consumo di carburante specifico per la potenza*ln(Peso dell'aeromobile all'inizio della fase di crociera/Peso dell'aeromobile alla fine della fase di crociera)

Resistenza preliminare per aerei a reazione

Partire Resistenza preliminare dell'aeromobile = (Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile*ln(Peso dell'aeromobile all'inizio della fase di crociera/Peso dell'aeromobile alla fine della fase di crociera))/Consumo di carburante specifico per la potenza

Sollevamento massimo rispetto alla resistenza

Partire Rapporto massimo portanza/resistenza dell'aeromobile = Frazione della massa di atterraggio*((Proporzioni di un'ala)/(Area umida dell'aeromobile/Area di riferimento))^(0.5)

Accumulo preliminare del peso al decollo per velivoli con equipaggio

Partire Peso desiderato al decollo = Carico utile trasportato+Peso a vuoto operativo+Peso del carburante da trasportare+Peso dell'equipaggio

Peso dell'equipaggio dato il peso al decollo

Partire Peso dell'equipaggio = Peso desiderato al decollo-Carico utile trasportato-Peso del carburante da trasportare-Peso a vuoto operativo

Peso del carburante dato il peso al decollo

Partire Peso del carburante da trasportare = Peso desiderato al decollo-Peso a vuoto operativo-Carico utile trasportato-Peso dell'equipaggio

Peso del carico dato il peso al decollo

Partire Carico utile trasportato = Peso desiderato al decollo-Peso a vuoto operativo-Peso dell'equipaggio-Peso del carburante da trasportare

Peso a vuoto dato il peso al decollo

Partire Peso a vuoto operativo = Peso desiderato al decollo-Peso del carburante da trasportare-Carico utile trasportato-Peso dell'equipaggio

Accumulo preliminare del peso al decollo per gli aeromobili con equipaggio, tenendo conto del carburante e della frazione di peso a vuoto

Partire Peso desiderato al decollo = (Carico utile trasportato+Peso dell'equipaggio)/(1-Frazione di carburante-Frazione di peso a vuoto)

Frazione di carburante data il peso al decollo e la frazione di peso a vuoto

Partire Frazione di carburante = 1-Frazione di peso a vuoto-(Carico utile trasportato+Peso dell'equipaggio)/Peso desiderato al decollo

Frazione di peso a vuoto data il peso al decollo e la frazione di carburante

Partire Frazione di peso a vuoto = 1-Frazione di carburante-(Carico utile trasportato+Peso dell'equipaggio)/Peso desiderato al decollo

Peso del carico utile dato il carburante e le frazioni di peso a vuoto

Partire Carico utile trasportato = Peso desiderato al decollo*(1-Frazione di peso a vuoto-Frazione di carburante)-Peso dell'equipaggio

Peso dell'equipaggio dato il carburante e la frazione di peso a vuoto

Partire Peso dell'equipaggio = Peso desiderato al decollo*(1-Frazione di peso a vuoto-Frazione di carburante)-Carico utile trasportato

Peso del carburante data la frazione di carburante

Partire Peso del carburante da trasportare = Frazione di carburante*Peso desiderato al decollo

Peso al decollo data la frazione di carburante

Partire Peso desiderato al decollo = Peso del carburante da trasportare/Frazione di carburante

Frazione di carburante

Partire Frazione di carburante = Peso del carburante da trasportare/Peso desiderato al decollo

Peso al decollo data la frazione di peso a vuoto

Partire Peso desiderato al decollo = Peso a vuoto operativo/Frazione di peso a vuoto

Peso a vuoto data la frazione di peso a vuoto

Partire Peso a vuoto operativo = Frazione di peso a vuoto*Peso desiderato al decollo

Frazione di peso a vuoto

Partire Frazione di peso a vuoto = Peso a vuoto operativo/Peso desiderato al decollo

Coefficiente di attrito delle alette

Partire Coefficiente d'attrito = 4.55/(log10(Numero di Reynolds dell'ala^2.58))

Intervallo di progettazione dato l'incremento di intervallo

Partire Gamma di design = Gamma armonica-Incremento della portata dell'aereo

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