3 / 10
Оптимизация программы полета дозвукового пассажирского самолета…
3
Таким образом, выбор оптимальных значений
H
и
V
при каж-
дом значении энергетической высоты (аргумент в системе диффе-
ренциальных уравнений движения) определяют по условию миними-
зации производных соответствующих критериев эффективности по
энергетической высоте при ограничениях
1
1
,
k
k k
k
H H V V
для
режима разгона–набора высоты и
1
1
,
k
k k
k
H H V V
для режима
снижения-торможения.
Оптимизация программы полета на крейсерском участке полета
проведена с использованием того же критерия эффективности — ми-
нимума массы топлива
т кр
,
m
израсходованного на этом участке по-
лета, так как рассматривается полет на заданную дальность:
2
1
т кр
кр кр
( ,
)
min,
L
L
m q V H dL
где
L
— дальность полета.
Решение вариационной задачи сводится к минимизации в каждой
расчетной точке крейсерского участка полета километрового расхода
топлива:
т
кр кр
кр
( ,
)
.
G i
q V H
V
При оптимизации программы полета на крейсерском участке
необходимо учитывать следующие ограничения:
полет может совершаться только при заданных дискретных вы-
сотах (эшелонах);
переход на следующий эшелон возможен при существующем
избытке (по сравнению с полетом при постоянной скорости) тяги
двигателей 20 %; его целесообразность определяется меньшим
значением километрового расхода топлива на следующем эшелоне
по сравнению с текущим.
Если при этом рассматривать полет на дальние расстояния, то за-
дачу минимизации расхода топлива на весь полет можно разделить
на подзадачи минимизации расхода топлива на различных участках
полета [1, 2].
Для моделирования выбраны параметры, характерные для средне-
и дальнемагистральных самолетов: высокое (порядка 20…22) аэроди-
намическое качество в крейсерском полете; двигатели повышенной
степени двухконтурности (около пяти в крейсерском полете); доста-
точно большая (142,88 т) взлетная масса. Выбранный вариант самоле-
та по весовым, тяговым и аэродинамическим характеристикам близок
к самолету Boing-767-200. Система вертикального эшелонирования
соответствует системе воздушных судов в воздушном пространстве