Загрузил aleksey_gric

Светотехническое оборудование аэродромов.Контрольная работа

реклама
===
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
(РОСАВИАЦИЯ)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«УЛЬЯНОВСКИЙ ИНСТИТУТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
ИМЕНИ ГЛАВНОГО МАРШАЛА АВИАЦИИ Б.П.БУГАЕВА»
Факультет
Летной эксплуатации и управления воздушным движением (ЛЭиУВД)
Кафедра
Общепрофессиональные дисциплины (ОПД)
Контрольная работа по дисциплине:
«Электросветотехническое оборудование аэродромов»
Вариант №104
Выполнил: курсант группы Д-18-4
Кравцов И.И.
Проверила: к.т.н., доцент кафедры ОПД
Милашкина О.В.
Ульяновск 2021
Исходные данные
Дано:
№ огня
5
Расстояние между огнями, м
Расстояние от БПРМ до торца
ВПП, м
Вид двигателя
100
1000
Поршн
Таблица 1. Исходные данные для данного варианта
Общие данные для всех вариантов:
1
Длина ВПП, м
3000
2
Ширина ВПП, м
100
3
Удаление КРМ от конца ВПП, м
1000
4
Максимальный угол отклонения от оси ВПП (φ), º
1,17
5
Высота пролета БПРМ:
а) По верхней предельной глиссаде планирования, м
85
б) По нижней предельной глиссаде планирования, м
35
6
МДВ L1 огня, м
600
7
МДВ SД,
500
8
EН, лк
0,2*10-6
EД, лк
1,2*10-3
9
Расстояние от огня до наблюдателя (L), м
Таблица 2. Исходные данные для всех вариантов
2
600
Масштаб
По OX: 1 см / 300 м
По OY: 1 см / 20 м
Первоначальный расчет:
𝑆Н =
1.7 ∗ L1 ∗ 𝑆Д
1.7 ∗ L1 − 𝑆Д ∗ 𝑙𝑔
𝐸Н
𝐸Д
=
1.7 ∗ 600м ∗ 500м
= 175 м
1.7 ∗ 600м − 500м ∗ (−3.78)
AM = 600 м
LAM = 600 м/300 м/см = 2 см
МР = 1000 м
LMP = 1000 м/300 м/см = 3,3 см
РО = (5-1) * 100 = 400 м
LPO = 400 м/300 м/см = 1,3 см
ОN = 600 м
LON = 600 м/300 м/см = 2см
PL = SД = 500 м
LPL = 500 м/300 м/см = 1,7 см
PP ′′ : LВГП = 85 м/20 м/см = 4.3 см
PP ′ : LНГП = 35 м/20 м/см = 1.8 см
𝛼1 - угол наклона верхней глиссады планирования к поверхности земли;
𝛼2 - угол наклона нижней глиссады планирования к поверхности земли;
𝛼0 - угол наклона главной оптической оси к поверхности земли;
3
Задача №1. Расчет кривых светораспределения в вертикальной
плоскости.
1.1. Расчет кривых светораспределения 5-го огня в вертикальной
плоскости вниз от оптической оси.
𝑃𝑃′′
85м
1) 𝑡𝑔𝛼1 =
=
= 0,053
𝐴𝑃
1600м
𝛼1 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(0,053) = 3°
𝑃𝑃′
35м
2) 𝑡𝑔𝛼2 =
=
= 0,035
𝑀𝑃 1000м
𝛼2 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(0,035) = 2°
𝑃𝑃′′ ∗ 𝐴𝑁 85м ∗ 1800м
3) 𝑁𝑁 =
=
= 96 м
𝐴𝑃
1600м
𝑃𝑃′ ∗ 𝑀𝑁 35м ∗ 1200м
′
4) 𝑁𝑁 =
=
= 42 м
𝑀𝑃
1000м
′′
MN = MP + PN = 1000 + 200 = 1200 м
5) 𝑡𝑔𝛼0 =
𝑁𝑁′′
96м
=
= 0,096
𝑂𝑁
1000м
𝛼0 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(0,133) = 6°
𝑃𝑃′′ ∗ 𝐴𝑂 85м ∗ 1200м
6) 𝑂𝑂 =
=
= 64 м
𝐴𝑃
1600м
𝑂𝑁
600м
7) 𝑂𝑁′′ =
=
= 603 м
cos𝛼0 0,991
′′
ON′′ > 𝑂𝑁
ON′′ − главная оптическая ось
Главная оптическая ось огня – это ось, по которой распространяется
максимальная сила света, направленная в точку N''. В ней будут наихудшие
условия для наблюдения огня, потому что она удалена от огня в
горизонтальной плоскости на 600м, а в вертикальной плоскости она лежит на
верхней предельной глиссаде планирования.
8) M𝛂 =
𝛼0 (из рисунка) 65°
=
= 10,83
𝛼0 (расч. )
6°
9)𝑡𝑔𝛼Н =
𝑁𝑁′
42м
=
= 0,07
𝑂𝑁 600м
4
𝛼Н = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(0.067) = 4.45°
10) 𝛼Н (для рисунка) = 𝑀𝛼 ∗ 𝛼Н (расч. ) = 10.83° ∗ 4,45° = 48,2°
11) 𝛼 =
𝛼0(расч.) + 𝛼Н(расч.) 6° + 4,45°
=
= 5,25°
2
2
12) 𝛼(для рисунка) = 𝑀𝛼 ∗ 𝛼(из расчетов) = 10.83 ∗ 5,25° = 56,9°
13) 𝑂𝑁′ =
𝑂𝑁
600м
=
= 601.5 м
𝑐𝑜𝑠𝛼Н 0,997
𝑂𝑁′′ > 𝑂𝑁′ > ON
603 м > 601.5 м > 600 м
14) 𝑂𝐹 =
𝑂𝑁
600м
=
= 602.04 м
𝑐𝑜𝑠𝛼(расч. ) 0,995
𝑂𝑁 ′′ > 𝑂𝐹 > 𝑂𝑁′ > ON
5
1.2. Расчет кривых светораспределения 5-го огня в вертикальной
плоскости вверх от оптической оси.
𝛼 ′ = 2.5°
𝛼 ′′ = 4.5°
15) 𝛼 ′ (для рисунка) = 𝛼 ′ ∗ 𝑀𝛼 = 2.5° ∗ 10.83° = 27°
16) 𝛼 ′′ (для рисунка) = 𝛼 ′′ ∗ 𝑀𝛼 = 4.5° ∗ 10.84° = 48,7°
𝑂𝑁 ′′ ∗ 𝑠𝑖𝑛∠𝑂′′𝑁′′𝑂 603м ∗ 0.047
17) 𝑂𝑇 =
=
= 72.7 м
𝑠𝑖𝑛∠𝑂𝑇𝑁′′
0.390
∠𝑂′′ 𝑁 ′′ 𝑂 = 𝛼0 − 𝛼1 = 6° − 3° = 3°
∠𝑂𝑇𝑁 ′′ = 180° − (𝛼 ′ + ∠𝑂′′ 𝑁 ′′ 𝑂) = 180° − (2.5° + 3°) = 174.5°
OT<ON
𝑂𝑁 ′′ ∗ 𝑠𝑖𝑛∠𝑂′′𝑁′′𝑂 603м ∗ 0.047
18) 𝑂𝑉 =
=
= 67.6 м
𝑠𝑖𝑛∠𝑂𝑉𝑁′′
0,419
∠𝑂𝑉𝑁 ′′ = 180° − (𝛼 ′′ + ∠𝑂′′ 𝑁 ′′ 𝑂) = 180° − (4.5° + 3°) = 172,5°
6
1.3. Расчет сил света пятого огня в вертикальной плоскости.
19) 𝐼𝐻𝑂𝑁" = 𝐸Н ∗ (𝑂𝑁 ′′ )2 ∗
1.7∗𝑂𝑁′′
10 𝑆Н
= 0.2 ∗ 10−6 ∗ (603м)2 ∗ 10
1.7∗603м
175м
=
= 0,2 ∗ 10−6 ∗ (603м)2 ∗ 105,86 = 0,2 ∗ (1009м)2 ∗ 10−0,14 =
= 52682 кд
20)
𝐼𝐻𝑂𝐹
2
= 𝐸Н ∗ (𝑂𝐹) ∗
1.7∗𝑂𝐹
10 𝑆Н
= 0.2 ∗ 10−6 ∗ (602м)2 ∗ 10
1.7∗602м
175м
= 0,2 ∗ 10−6 ∗ (602м)2 ∗ 105,85 = 0,2 ∗ (602м)2 ∗ 10−0,15 =
= 51312 кд
21)
′
𝐼𝐻𝑂𝑁
′ 2
= 𝐸Н ∗ (𝑂𝑁 ) ∗ 10
1.7∗𝑂𝑁′
𝑆Н
= 0,2 ∗ 10−6 ∗ (601.5м)2 ∗ 10
1.7∗601.5м
175м
=
= 0,2 ∗ 10−6 ∗ (601.5м)2 ∗ 105,84 = 0,2 ∗ (601.5м)2 ∗ 10−0,16 =
= 50061 кд
22) так как длина луча OT меньше 600м, расчет проводим по дневным
условиям: 𝐼НОТ = 𝐸д ∗ (𝑂𝑇)2 ∗ 10
1.7∗𝑂𝑇
𝑆д
= 1,2 ∗ 10−3 ∗ (72.7м)2 ∗ 10
1.7∗72.7м
500м
=
= 1,2 ∗ 10−3 ∗ (72.7м)2 ∗ 100,25 = 1,2 ∗ (72.7м)2 ∗ 10−2,75 =
= 11 кд
23) так как длина луча OV меньше 600м, расчет проводим по дневным
условиям:
𝐼Д𝑂𝑉
2
= 𝐸Д ∗ (𝑂𝑉) ∗ 10
1.7∗𝑂𝑉
𝑆Д
= 1.2 ∗ 10−3 ∗ (67.6м)2 ∗ 10
1.7∗67.6м
500м
= 1.2 ∗ 10−3 ∗ (67.6м)2 ∗ 100,23 = 1.2 ∗ (67.6м)2 ∗ 10−2,77 =
= 9.3 кд
7
Задача №2. Расчет кривой сил света в горизонтальной плоскости
1.2. Расчет основных параметров в горизонтальной плоскости пятого
огня приближения
Масштаб
По OX: 1 см / 400 м
По OY: 1 см / 20 м
Рис. 3. Расчетная схема силы света огня в горизонтальной плоскости
8
𝑃𝐵′ = 𝑃𝐶 ′ = (𝐾𝑀 + 𝑀𝑃) ∗ 𝑡𝑔𝛾 = (4000м + 1000м) ∗ 0.0203 = 102м
𝑡𝑔𝛾 = 𝑡𝑔(1.17°) = 0.0204
𝑃𝐵′ − 50м 102м − 50м
𝑡𝑔𝜎 =
=
= 0.052
𝑀𝑃
1000м
𝜎 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(0.052) = 2.9°
𝑂𝐵 = 𝑂𝐶 = 𝑃𝐵′ − 𝑂𝑃𝑡𝑔𝜎 = 102м − 400м ∗ 0.052 = 81м
𝑁𝐶 ′′ = 𝑁𝐵′′ = 𝑃𝐵′ + 𝑃𝑁𝑡𝑔𝛾 = 102м + 200м ∗ 0.0204 = 106м
𝑂𝐵 < 𝑃𝐵′ < 𝑁𝐵′′
81м < 102м < 106м
Схема зоны зрительного вождения ВС в горизонтальной плоскости имеет
курсовой сектор КРМ, ограничивающийся линиями КB''' и KC'''.
Из точки О проводим луч OC'' (рис.4) под углом 𝛽0 к оптической оси.
Определяем угол 𝛽0 .
𝑡𝑔𝛽0 =
𝑁𝐶′′ 106м
=
= 0.1758
𝑂𝑁′′ 603м
𝛽0 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(0.1758) = 9,97°
𝑂𝐶 ′′ =
𝑁𝐶′′
106м
=
= 612м
𝑠𝑖𝑛𝛽0 sin(9,97°)
Из точки О проводим луч OC' под углом 𝛽 ′ к оптической оси ON'' и
определяем угол 𝛽 ′ .
𝑡𝑔𝛽 ′ =
𝑃𝐶′
102м
=
= 0.2537
𝑂𝑃′′′ 402м
𝛽 ′ = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(0.2537) = 14.23°
9
𝑂𝑃′′′ =
𝑂𝐶 ′ =
𝑂𝑃
400м
=
= 402м
𝑐𝑜𝑠𝛼0 cos(6°)
𝑂𝑃′′′
402м
=
= 414,7м
cos𝛽′
0.9669
Рис. 4. Схема расчета кривой светораспределения пятого огня в
горизонтальной плоскости
Выбираем масштаб для рис.4 по углам 𝛽 .
Для этого замеряем на рис.4 угол 𝛽0 и делим его на угол, полученный в
формуле 5 задачи №2.
𝑀𝛽 =
𝛽0 (из рисунка)
80°
=
=8
𝛽0 (из расчетов) 10°
10
Получаем число, это будет масштаб.
Выбираем еще один угол поворота линзы расчетного огня
принимаем 𝛽 = 5°
∠𝛽(для рисунка) = 𝛽(расчетный) ∗ 𝑀 = 5° ∗ 8 = 40°
𝑂𝐺 =
𝑂𝑁
600м
=
= 602м
𝑐𝑜𝑠𝛽 cos(5°)
Выбираем еще один угол 𝛽 ′′ для поворота линзы из условия где:
𝛽0 < 𝛽′′ < 𝛽′
10° < 11° < 12.6°
Принимаем угол 𝛽 ′′= 11°
Далее рассчитываем для рис.4 равный 𝑀𝛽 * 𝛽 ′′ = 8° * 11° = 88°
𝑂𝐶 ′′
𝑂𝐻
=
sin(𝑂𝐻𝐶 ′′ ) sin(𝑂𝐶′′𝐶′)
𝑂𝐶 ′′ ∗ 𝑠𝑖𝑛∠𝑂𝐶′′𝐶′ 618м ∗ 0,1535
𝑂𝐻 =
=
= 556м
𝑠𝑖𝑛∠𝑂𝐻𝐶′′
0,1707
∠𝑂𝐶 ′′ 𝐶′ = 𝛽0 − 𝛾 = 10° − 1.17° = 8.83°
∠𝑂𝐻𝐶 ′′ = 180° − (𝛽 ′′ − 𝛽0 + ∠𝑂𝐶 ′′ 𝐶 ′ ) = 180° − (11° − 10° + 8.83°)
= 170.17°
𝑂𝐶′′ > 𝑂𝐺 > 𝑂𝐻 > 𝑂𝐶′
618м > 602м > 556м > 476м
2.2. Расчет сил света кривых пятого огня в горизонтальной
плоскости.
11
Т.к. луч OC'' и OG > 600 м, расчет производим по ночным условиям:
𝑂𝐶 ′′
𝐼𝐻
= 𝐸Н ∗ (𝑂𝐶 ′′ )2 ∗
1.7∗𝑂𝐶 ′′
10 𝑆Н
= 0.2 ∗ 10−6 лк ∗ (618м)2 ∗ 10
1.7∗618м
175м
= 76990 кд
𝐼𝐻𝑂𝐺
2
= 𝐸Н ∗ (𝑂𝐺) ∗
1.7∗𝑂𝐺
10 𝑆Н
= 0.2 ∗ 10−6 лк ∗ (602м)2 ∗ 10
1.7∗602м
175м
= 51077 кд
𝑆Н = 175 м − поршневой
Т.к. луч OH и OC' < 600 м, расчет производим по дневным условиям:
𝐼Д𝑂𝐻
2
= 𝐸Д ∗ (𝑂𝐻) ∗ 10
1.7∗𝑂𝐻
𝑆Д
= 1.2 ∗ 10−3 лк ∗ (556м)2 ∗ 10
1.7∗556м
500м
= 28822 кд
𝑂𝐶 ′
𝐼Д
= 𝐸Д ∗ (𝑂𝐶′)2 ∗ 10
1.7∗𝑂𝐶 ′
𝑆Д
= 1.2 ∗ 10−3 лк ∗ (476м)2 ∗ 10
1.7∗476м
500м
= 11293 кд
𝑆Д = 500 м − поршневой
Задача №3. Расчет параметров кривых светораспределения пятого
огня с учетом коэффициента запаса.
Для построения кривых светораспределения огня в значения расчетной
силы света необходимо ввести коэффициент K=1.42. Этот коэффициент
12
учитывает уменьшение светового потока лампы к концу срока службы,
уменьшение светового потока огня из-за снижения напряжения сети,
загрязнения и запыления оптики.
3.1. Расчет параметров в вертикальной плоскости.
1. 𝛼1∗ = 𝛼0 − 𝛼н = 8.7° − 3.7° = 5°
′
′
𝑂𝑁
𝐼н(∗)
= 𝐼н𝑂𝑁 ∗ 1.42 = 49781кд ∗ 1.42 = 70689кд
2. 𝛼2∗ = 𝛼0 − 𝛼 = 8.7° − 6.2° = 2.5°
𝑂𝐹
𝐼н(∗)
= 𝐼н𝑂𝐹 ∗ 1.42 = 53769кд ∗ 1.42 = 76352кд
3. 𝛼3∗ = 𝛼0 = 8.7°
′′
′′
𝑂𝑁
𝐼н(∗)
= 𝐼н𝑂𝑁 ∗ 1.42 = 57201кд ∗ 1.42 = 81225кд
4. 𝛼4∗ = 𝛼 ′ = 3°
𝑂𝑇
𝐼д(∗)
= 𝐼Д𝑂𝑇 ∗ 1.42 = 4571кд ∗ 1.42 = 6491кд
5. 𝛼5∗ = 𝛼 ′′ = 6°
𝑂𝑉
𝐼д(∗)
= 𝐼Д𝑂𝑉 ∗ 1.42 = 1164кд ∗ 1.42 = 1653кд
1. 𝛽 = 5°
𝑂𝐺
𝐼н(∗)
= 𝐼н𝑂𝐺 ∗ 1.42 = 51077кд ∗ 1.42 = 72529кд
2. 𝛽0∗ = 10°
′′
′′
𝑂𝐶
𝐼н(∗)
= 𝐼н𝑂𝐶 ∗ 1.42 = 76990кд ∗ 1.42 = 109326кд
3. 𝛽 ′′∗ = 11°
𝑂𝐻
𝐼д(∗)
= 𝐼Н𝑂𝐻 ∗ 1.42 = 28822кд ∗ 1.42 = 40927кд
4. 𝛽 ′∗ = 12.6°
′
′
𝑂𝐶
𝐼Д(∗)
= 𝐼Д𝑂𝐶 ∗ 1.42 = 11293кд ∗ 1.42 = 16036кд
5. 𝛽𝛼∗ 0 = 0°
′′
′′
𝑂𝑁
𝐼н(∗)
= 𝐼н𝑂𝑁 ∗ 1.42 = 81225кд ∗ 1.42 = 115339кд
13
На основании полученных точек в горизонтальной и вертикальной
плоскости, строим кривые светораспределения пятого расчетного огня.
Задача №4. Реализация кривых светораспределения пятого огня.
4.1. Построение в вертикальной плоскости
Точки для теоретической кривой
х (град.)
0
1
2
3
4
4.5
у (тыс.кд.)
150
145
130
110
70
0
14
Точки для практической кривой
слева
справа
х (град.)
3
6
5
2.5
8.7
у (тыс.кд.)
6.491
1.653
70.689
76.352
81.225
Рис. 5. Кривая сил света в вертикальной плоскости пятого огня ОП-35
а - практическая прямая; б - теоретическая кривая.
4.2. Построение в горизонтальной плоскости
Точки для теоретической кривой
х (град.)
0
5
7
10
у (тыс.кд.)
150
125
110
0
Точки для практической кривой
15
х (град.)
12.6
11
10
5
0
у (тыс.кд.)
16.036
40.927
109.326
72.529
115.329
Рис. 6. Кривая сил света в горизонтальной плоскости пятого огня ОП-35
а - практическая прямая; б - теоретическая кривая.
4.3 Реализация кривых светораспределения
Вертикальная плоскость (см. рис. 5)
Расчетная сила света по главной оптической оси ON’’ равна 81225 кд.
Огонь ОП-35 обеспечивает силу света 150000 кд. Реализация данной точки
обеспечивается.
16
Расчетная сила света под углом
𝛼н = 3.7° вниз от оптической оси
равна 70689 кд. Огонь ОП-35 обеспечивает силу света приблизительно
250000 кд. Реализация данной точки обеспечивается.
Расчетная сила света под углом 𝛼 = 6.2° вниз от оптической оси равна
76352 кд. Огонь ОП-35 обеспечивает силу света приблизительно 155000 кд.
Реализация данной точки обеспечивается.
Расчетная сила света под углом 𝛼 ′ = 3° вверх от оптической оси равна
6491 кд. Огонь ОП-35 обеспечивает силу света приблизительно 240000 кд.
Реализация данной точки обеспечивается.
Расчетная сила света под углом 𝛼 ′′ = 6° вверх от оптической оси равна
1653 кд. Огонь ОП-35 обеспечивает силу света приблизительно 160000 кд.
Реализация данной точки обеспечивается.
Для реализации всех точек в вертикальной плоскости необходимо
установить (1 + 3) = 4 огней направленного типа.
Горизонтальная плоскость (см. рис. 6)
Под углом 𝛽 = 5° расчетная сила света равна 72529 кд. Огонь ОП-35
обеспечивает
силу
света
125000
кд.
Реализация
данной
точки
обеспечивается.
Под углом 𝛽 ′′ = 11° расчетная сила света равна 40927 кд. Огонь ОП35 обеспечивает силу света 130000 кд. Реализация данной точки
обеспечивается.
Под углом 𝛽 ′ = 12.6° расчетная сила света равна 16036 кд. Огонь ОП35
обеспечивает
силу
света
95000
кд.
Реализация
данной
точки
обеспечивается.
Под углом 𝛽0∗ = 10° расчетная сила света равна 109326 кд. Огонь ОП35 обеспечивает силу света 140000 кд. Реализация данной точки
обеспечивается.
Для реализации всех точек в горизонтальной плоскости необходимо
установить 2 огня направленного типа.
17
Рис. 7. Схема расчета суммарной силы света от группы огней.
18
Скачать