=== 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
