Sveuilite u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje Osnivanje
Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje Osnivanje zrakoplova Projekt Tigris Tim Raketa 2005 / 06 Prof. dr. sc. Borivoj Galović Asistenti : Prebeg Pero Vrdoljak Milan
Povijest business avijacije • Počeci business klase – rane 1930 -e godine • Nakon 2. svjetskog rata značajan razvoj • 1960 -ih godina počeci business jet avijacije • Od početaka do danas nezaustavljiv rast business jet klase
Sadašnjost business jet klase • 2000. g. – 11 101 business jet zrakoplova u 12 793 kompanije • Sjeverna Amerika, Europa i Južna Amerika dijele najveći broj business jet zrakoplova
Sadašnjost business jet klase • Veliki porast zrakoplova u klasi, udvostručenje u odnosu na 1980. g. • U posljednjih 25 godina postojan rast proizvodnje
Projektni zadatak Korisni teret Dolet Operativna visina leta Brzina krstarenja Polijetanje i slijetanje Pogon Presurizacija Certifikacija Profil misije 9 putnika i prtljaga 1500 nm 33 000 ft 460 kts 4 000 ft USS Nije specificirano Da FAR 25 Jednostavna misija sa krstarenjem
Prikupljanje podataka i razrada projekta • Prikupljanje podataka o zrakoplovima u klasi • Iznošenje što više podataka radi boljeg pregleda i lakšeg zaključivanja i odabira • Izostavljanje zrakoplova koji bitno odstupaju u pojedinim razmatranim kategorijama
Preliminarno dimenzioniranje : procjena mase zrakoplova i analiza senzitivnosti • Prema masama i doletu sličnih zrakoplova procijenjena je uzletna masa i koeficijenti senzitivnosti • Izračunate su frakcije goriva za sve faze misije, te ukupna količina goriva • Nakon iterativnog postupka dobivena je uzletna masa zrakoplova od 18 489 lb, te ukupna potrebna količina goriva mase 5223 lb
Profil misije • Profil misije : 1. Start, zagrijavanje motora 2. Taksiranje 3. Polijetanje 4. Penjanje 5. Krstarenje + 100 nm do alternativnog aerodroma 6. Spuštanje 7. Kruženje od 30 min 8. Slijetanje, taksiranje, gašenje motora
Preliminarno dimenzioniranje : dimenzioniranje prema zadanim performansama • Dimenzioniranje prema zadanim performansama, u različitim režimima leta • Pretpostavljeni su koeficijenti uzgona, iz matching dijagrama dobivene vrijednosti za odnose Thrust to Weight i Wing Loading • Pomoću njih izračunali smo površinu krila i potisak • Matching dijagram u skladu s regulativama FARa
Matching dijagram
Odabir konfiguracije • Pri odabiru konfiguracije u obzir su uzeti različiti faktori • Učinjena je komparativna studija zrakoplova iste namjene i kategorije • Izvršen odabir konfiguracije i pogonskog sustava • Odabrana konfiguracija ima bitne prednosti pred klasičnim konceptima
Pratt & Whitney PW JT 15 D-5 C Proizvođač Pratt & Whitney Model PW JT 15 D-5 C Maksimalni potisak [lbs] 3190 Masa suhog motora [lbs] 665 Specifična potrošnja goriva [lbs/hr] 0. 551 Broj stupnjeva ventilatora 1 Broj stupnjeva kompresora 2 Broj stupnjeva trubine 2 Dimenzije motora (promjer x širina) [in] 27 x 63
Odabir konfiguracije
Odabir konfiguracije Prijedlog Eufrat (naknadno odbačen)
Projektiranje trupa • Layout pilotske kabine u skladu sa FARom, položaj pilota i kopilota, preglednost • Layout putničkog prostora, razmještaj putnika, dimenzije u skladu s FAR-om • Sigurnost, poštovanje zahtjeva po FAR-u, komfor i funkcionalnost
Layout putničkog prostora
Layout putničkog prostora
Konceptualno projektiranje krila • Izvršeno je preliminarno dimenzioniranje krila uz odabir aeroprofila • Odabir i dimenzioniranje upravljačkih površina te površina za povećanje uzgona • Provjera mogućnosti smještaja rezervoara u krila zrakoplova
Prikaz krila Tigrisa (noseća površina krila, krilca i zakrilca)
Karakteristike krila Karakteristike US sustav SI sustav Površina krila (S) 327 ft 2 30. 39 m 2 Raspon krila (b) 49. 51 ft 15. 09 m Aspektni odnos AR 7. 5 Tetiva u kor. krila (cr) 9. 782 ft 2. 982 m Tetiva u vrhu krila (ct) 3. 424 ft 1. 043 m Kut strijele na napadnoj ivici krila 0° 0° Kut strijele na izlaznoj ivici krila -14. 39 ° Srednja aerodinamička tetiva 7, 113 ft 2. 168 m Srednja geometrijska tetiva 6. 603 ft 2. 013 m
Konceptualno projektiranje repa • Metodom volumnih koeficijenata određene su dimenzije repnih površina • Odabrana je križna konfiguracija repa • Izabrana je konfiguracija repnih upravljačkih površina • Izračunate su geometrijske karakteristike odabranog projektiranog repa
Prikaz križne konfiguracije repa Tigrisa (stabilizatori i kormila pravca i visine)
Konceptualno projektiranje podvozja i određivanje težišta • Projektiranje podvozja : gume, stajne noge (strutovi), preliminarni smještaj • Zadovoljenje kriterija: uzdužni i bočni tipover kriterij te uzdužni i bočni clearance kriterij • Određeno je težište zrakoplova, pomoću težišta i utjecaja pojedinih komponenti važnih za masu zrakoplova • Pomak težišta u granicama dopuštenog
Prikaz prednje i glavne stajne noge, u izvučenom i izvučenom položaju
Uzdužni i bočni “tip-over” kriterij
Analiza stabilnosti (metoda Class I) • Izvršena je provjera stabilnosti zrakoplova Tigris • Provjera statičke uzdužne stabilnosti • Provjera statičke stabilnosti po pravcu (bočna stabilnost) • Provjera stabilnosti pri režimu OEI
Statička uzdužna stabilnost – “X-plot” dijagram
Statička stabilnost po pravcu
Polara zrakoplova (metoda Class I) • Izvršen proračun opstrujavanih površina komponenti zrakoplova • Određivanje vrijednosti nultog otpora za različite konfiguracije • Za te konfiguracije određene nove polare zrakoplova • Ne postoje bitne razlike između početnih i novih polara, nije potrebno ponovo ulaziti u dimenzioniranje zrakoplova
Tigris
Tim Raketa • Tim Raketa : – Dudaš Emanuel * – Miletić Jelena – Stipišić Leo – Triplat Marko * - vođa tima
- Slides: 31