Построение имитационной математической модели турбовинтового регионального самолета
Авторы: Боровиков Д.А., Алпатов И.В., Минин А.К.
Опубликовано в выпуске: #2(146)/2024
DOI: 10.18698/2308-6033-2024-2-2339
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Построены имитационные модели летательного аппарата и силовой установки с применением метода связанных графов на примере турбовинтового двигателя расчетной мощностью 600 кВт и летательного аппарата с параметрами ЛМС-901 «Байкал». Выполнено сравнение результатов математического моделирования турбовинтового двигателя с использованием имитационной модели в программном комплексе Amesim и алгебраической термодинамической модели в программном комплексе ThermoGTE. Проведено моделирование выполнения полетной задачи при использовании как таблично заданных высотно-скоростных характеристик, так и интегрированной модели силовой установки и летательного аппарата. Сравнение результатов показало различие до 7 % значений параметров двигателей, обусловленное устойчивостью режимов работы и способами определения теплоты сгорания топлива. Интегрированная модель отличается большими возможностями по определению летно-технических характеристик на переходных режимах работы, а также экологических и экономических показателей за полетный цикл.
EDN VKZZKF
Литература
[1] Хорева Е.А., Эзрохи Ю.А. Ординарные математические модели в задачах расчета параметров авиационных ГТД. Аэрокосмический научный журнал МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн., 2017, № 1, с. 1–14. DOI: 10.24108/rdopt.0117.0000059. EDN YMDOSX
[2] Подкуйко И.А. Поиск оптимальных параметров силовой установки высотного беспилотного летательного аппарата. Актуальные проблемы развития авиационной техники и методов ее эксплуатации — 2020: Сборник трудов XIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов, Иркутск, 8–9 декабря 2020 года, т. 1. Иркутск, Иркутский филиал МГТУ ГА, 2021, с. 47–53. EDN TNOFUW
[3] Лещенко И.А., Буров М.Н., Кикоть Н.В. Исследование динамики раскрутки ротора турбины низкого давления ТРДД при разрушении вала. Насосы. Турбины. Системы, 2020, № 1 (34), с. 46–51. EDN QDHABK
[4] Ткаченко А.Ю., Рыбаков В.Н., Крупенич И.Н., Остапюк Я.А., Филинов Е.П. Автоматизированная система для виртуальных испытаний газотурбинных двигателей. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета), 2014, № 5–3 (47), с. 113–119.
[5] Кузьмичев В.С., Ткаченко А.Ю., Рыбаков В.Н. Моделирование полёта летательного аппарата в задачах оптимизации параметров рабочего процесса газотурбинных двигателей. Известия Самарского научного центра РАН, 2012, № 1–2, с. 491–494.
[6] Зиненков Ю.В., Луковников А.В., Агавердыев С.В. Определение оптимальных параметров и схемы двигателя для ударного беспилотного летательного аппарата. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2022, т. 21, № 3, с. 23–35. https://doi.org/10.18287/2541-7533-2022-21-3-23-35
[7] Костюков В.М., Капырин Н.И. Модель газотурбинного двигателя и его системы управления для особых значений углов атаки и метеорологических условий. Труды МАИ, 2011, № 49, с. 41. EDN OPBKCH
[8] Боровиков Д.А. Определение области рационального применения и постановка задачи оптимизации гибридных двигателей на базе ТВД для региональных самолетов. РГАТА имени П.А. Соловьёва, 2021, № 4 (59), с. 15–22. EDN TQGGII
[9] Maluf A.S., Sagawa J.K., Borges R.F.S. Toward the use of bond graphs for manufacturing control: comparison of existing models. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2022, vol. 121, no. 5–6, pp. 2841–2865.
[10] Paynter H. Analysis and design of engineering systems. The M.I.T. Press, 1960. ISBN 0-262-16004-8.