Methodical and algorithmic aspects of mathematical modeling of a screw aircraft power plant


Cite item

Full Text

Abstract

The article describes the solution of a scientific problem that consists in expanding the functionality of the program “Calculation of the traction-economic and mass-specific characteristics of the power plant and aircraft motion parameters” through the introduction of additional algorithms and mathematical models for calculating the altitude-speed characteristics of screw aircraft power installations. At the same time, an internal calculation of the aircraft propeller thrust is used according to experimental aerodynamic coefficients, which makes it possible to increase the efficiency and reliability of complex theoretical studies of power plants of various types as part of aircraft at the stage of external design. A description is given of the developed algorithms: an algorithm for converting power on the output shaft of a gas turbine engine into thrust of an aircraft power plant; a mathematical model of a propeller that provides calculation of its thrust from experimental aerodynamic coefficients; an algorithm for determining the thrust of the power plant, taking into account the compressibility of the air and the interaction of the propeller and the elements of the airframe of the aircraft. Some features of the mathematical modeling of an aircraft propeller are revealed, in particular, the principle of propeller control by influencing the blade angle and rotational speed depending on the aircraft flight speed and a method for constructing the field of aerodynamic characteristics of an aircraft propeller in a wide range of blade angle and speed coefficient. In conclusion, the results of verification of the modified program are presented with an analysis of the obtained altitude-speed characteristics.

About the authors

Yu. V. Zinenkov

Military Educational and Scientific Center of the Air Force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin

Author for correspondence.
Email: Zinenkovy@mail.ru

Candidate of Science (Engineering), Doctoral Student

Russian Federation

References

  1. Nechaev Yu.N., Fedorov R.M., Kotovskiy V.N., Polev A.S. Teoriya aviatsionnykh dvigateley. Ch. 1 [Theory of aircraft engines. Part 1]. Moscow: Zhukovsky Air Force Engineering Academy Publ., 2006. 366 p.
  2. Bludov A., Fomin A. «Regions» in the Russian sky – 2020. Vzlet. 2020. No. 9-10 (189-190). P. 50-55. (In Russ.)
  3. Austin R. Unmanned aircraft systems: UAVS design, development and deployment. John Wiley, 2010. 372 c.
  4. Zinenkov Yu.V., Lukovnikov A.V., Fedorov R.M. Raschet tyagovo-ekonomicheskikh i udel'no-massovykh kharakteristik silovoy ustanovki i parametrov dvizheniya letatel'nogo apparata [Calculation of traction-economic and mass-specific characteristics of a power plant and aircraft motion parameters]. Certificate of state registration of application software no. 2015662803, 2015. (Publ. 02.12.2015)
  5. Lukovnikov A.V. The methodology of technical appearance forming for power plants of different applicability aircrafts. Science Intensive Technologies. 2008. V. 9, no. 3. P. 50-58. (In Russ.)
  6. Varukha I.M., Bychkov V.D., Smolenskiy V.L. Prakticheskaya aerodinamika samoleta AN-12 [Practical aerodynamics of the An-12 aircraft]. Moscow: Transport Publ., 1971. 180 p.
  7. Kravets A.S. Kharakteristiki vozdushnykh vintov [Propeller characteristics]. Moscow: Gosizdoboronprom Publ., 1941. 264 p.
  8. Aleksandrov V.L. Vozdushnye vinty [Propellers]. Moscow: Gosizdoboronprom Publ., 1951. 476 p.
  9. Yur'ev B.N. Izbrannye trudy. T. 1. Vozdushnye vinty. Vertolety [Selected works. V. 1. Propellers. Helicopters]. Moscow: Akademiya Nauk SSSR Publ., 1961. 551 p.
  10. Arep'ev A.N. Vybor proektnykh parametrov i otsenka letnykh kharakteristik passazhirskikh samoletov s turbovintovymi dvigatelyami: ucheb. posobie [Selection of design parameters and assessment of flight characteristics of passenger aircraft with turboprop engines]. Moscow: MAI Publ., 2005. 96 p.
  11. Nechaev Yu.N., Fedorov R.M., Kotovskiy V.N., Polev A.S. Teoriya aviatsionnykh dvigateley. Ch. 2 [Theory of aircraft engines. Part 2]. Moscow: Zhukovsky Air Force Engineering Academy Publ., 2006. 448 p.
  12. Bekhtir P.T., Bekhtir V.P. Prakticheskaya aerodinamika samoleta Il-18 [Practical aerodynamics of the Il-18 aircraft]. Moscow: Transport Publ., 1972. 200 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».