飞机设计导论2(第二章)

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《民航概论》课件第二章2-1

《民航概论》课件第二章2-1

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3. 涡桨发动机 涡轮输出轴功率带动螺旋桨 构造和涡喷基本相同 增加两个要求 涡轮级数相应增加 减速机构 为使发动机紧凑,可采用离心式压气机 也有采用两套涡轮:燃气涡轮连压气机;自由涡轮转速低,连螺旋 桨减速器 动力分配:90%拉力(螺旋桨产生),10%推力(尾喷管产生) 应用: 800km/h以下 油耗接近活塞式,燃烧煤油,马力大,用于中速支线飞机
三、空气喷气发动机
• 1. 喷气发动机原理 • 化学能转化为机械能 推力 • 推力的产生 • 发动机内的气流燃烧,膨胀,向后排出,产生反作用力,飞 机向前 • F=ma=m[(v2-v1)/Dt]=(m/ Dt)(v2-v1)=G(v2-v1) • G 每秒喷出的燃气的质量 • F=G(v-v0) v 燃气喷出的速度 v0 飞行速度 • 依靠内部气体的排出产生的反作用力 高空、无空气处不受影响 • 而螺旋桨依靠外部介质(空气)产生的反作用力 高空受影响
CONTROLS AUDIO RETURN
EXIT
• 发动机是飞机的核心部分,飞机的心脏
– 构造复杂,自成系统
• 为飞机提供动力。
– 发动机、螺旋桨、辅助动力装置及其他附件
• 分类:活塞式
– 四冲程汽油内燃机
喷气式
– – – – 涡喷 涡桨 涡扇 涡轴
一、活塞式发动机
• 1,原理 组成:气缸,活塞,曲轴,连杆 • 四冲程:进气:进气活门打开,油、气进入气缸,活塞下移 • 压缩:进气、排气活门关闭,曲轴惯性向上,混合气体受 压缩,至上死点 • 温度,400,压力,10几个大气压 • 工作:上、下死点的容积比称压缩比,在5-8之间。 • 点火,燃烧,活塞向下快速运动,产生机械能 • 温度,2500℃,压力,50-75个大气压 • 排气:曲轴从下死点惯性旋转,活塞向上,进气活门关闭, 排气活门打开 • 废气排出 • 每次循环:往复两次,四个冲程

2飞行器总体设计-第2章1

2飞行器总体设计-第2章1
14
2.3 初步重量估计
空机重量估计
对不同类型的飞机,可以统计出一定的趋势
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2.3 初步重量估计
空机重量估计
We /W0 =AW0C K
vs
A 0.96 1.59 2.34 0.93
{A-公制} C {0.92} {1.47} {2.11} {0.88} -0.05 -0.10 -0.13 -0.07
Wf W0
)W0 (
We )W0 W0
W0估计值
We )W0 Wcrew W payload We/W0方程 W0
W0方程
Wcrew W payload 1 (W f / W0 ) (We / W0 )
迭代计算W0 &Wfuel
任务段中不得进行有效载荷的投放 迭代通常只须几次就可以收敛
40
2.7 飞机气动布局的选择
2.7.1 正常式布局
J8
波音787
41
2.7 飞机气动布局的选择
2.7.2 鸭式布局
随着主动控制技术的发展,电传操纵技术的成熟,把前翼设 计得比较大(相对面积8%~15%)并靠近机翼构成所谓近耦合 鸭式布局已成为现实。
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2.4 权衡研究(Trade Studies)
方案研究中的一个重要环节是与用户一道 评审和仔细分析设计要求 通过对要求中的项目进行变化,可以分析 出该项目对起飞总重的影响,进而更合理 地确定要求的取值 还可以反映出新技术(如采用某种复合材 料)对设计的影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2.4 权衡研究(Trade Studies)
对各专业基本知识的全面了解 +创新的思想 +美学观点
概念构思的体现 — 概念草图

航空航天导论课程讲义-2

航空航天导论课程讲义-2

《航空航天导论》课程讲义第二篇(汪海)第二讲军民用飞机分代与先进技术1、军用飞机分代与标志性先进技术2、民用飞机分级与标志性先进技术1、军用飞机分代与标志性先进技术自从人类社会出现了飞机以后,世界航空工业最初的发展均来自历次战争的刺激。

可以说,军事需求是推动军用机更新换代的动力,空气动力学,喷气推进技术,电子技术,计算机技术和材料技术等是军用飞机得以迅速发展并推动其更新换代的技术基础。

从第二次世界大战至今,战斗机已从第一代发展到第四代。

各代战斗机的基本特点:第一代:中等展弦比后掠翼,高亚音速机动,光学瞄准,尾随攻击,中空突防。

发动机推重比4。

第二代:小展弦比大后掠三角薄翼,高空高速可超音速作战,安装单脉冲雷达、机炮和红外导弹,近距格斗,高空突防。

发动机推重比5 6。

第三代:采用边条翼或近耦合鸭翼,中低空高机动性,安装脉冲多扑勒雷达和综合航电系统。

安装机炮近距全向导弹、中距导弹。

近距格斗,全向攻击,超视距作战,中低空突防。

发动机推重比8。

第四代:采用气动布局与隐身技术综合设计,实现超音速巡航和高机动性,安装相控阵雷达和高度综合航电系统,安装发射后不管导弹、近距全向攻击导弹,以超视距作战为主兼顾近距格斗,高空突防。

发动机推重比10。

1.1第一代战斗机主要是指二战后发展起来的亚音速喷气式战斗机,该机可以通过中空突防以避开地面炮火,在朝鲜战场上发挥了巨大作用,完全淘汰了螺旋桨飞机。

如美国的F-85、F-86、前苏联的Миг-15、Миг-17等。

这一代战斗机吸取了两次世界大战空战的经验,飞行速度和高度都有明显提高。

后掠翼设计技术的成熟和应用,使第一代战斗机的最大M数达到0.9左右。

后掠角的作用主要是增大飞行临界马赫数,推迟波阻出现的M数及减少波阻。

主要特点:1)气动布局与主要性能:采用常规气动布局,中等展弦比后掠机翼,后掠角35°~40°,展弦比4~6,相对厚度8%,高亚音速大机动,M max=0.9,H max=15km,M巡航=0.8,机动性较好,盘旋过载4.5g,最大法向过载5.0g。

《民航概论》第二章2-1解析PPT课件

《民航概论》第二章2-1解析PPT课件

• 下單翼:
– 離地進,起落架短,降落穩定性好,易收放, 維修方便;
– 機艙空間不受影響 – 機身離地高,裝貨不好,視野不好
• 機翼的安裝角:
– 上反角(一般用於下單翼機),下反角(一 般用於下單翼機)
• 機翼前緣、後緣的裝置:
– 副翼,襟翼,縫翼,擾流板
– 副翼:機翼後緣外側或外側偏內,上下偏轉,操縱 飛機的傾側
– 翼根,前緣,後緣,翼尖
• 翼根:wing-root
– 承受機身重力
– 承受由升力、重力產生的彎矩
• 受力最大 • 結構強度最強
• 機翼的安裝形式:上單翼,中單翼,下單翼 • 上單翼:
– 干擾阻力小;視野好;機身離地高近,易裝貨,發 動機離地高
– 起落架安裝困難
• 中單翼:
– 氣動外形最好 – 翼梁穿過機身,影響客艙容積
• 起落架艙門:
– 待起落架收放入起落架艙內,艙門關閉,減少阻力、 防異物
• 地面制動裝置:
– 刹車 主起落架機輪輪轂內
• 一組旋轉刹車片+一組固定刹車片
– 兩邊機輪刹車力應相等,刹車應反應迅速, – 刹車力過大 抱死、磨損輪胎嚴重 – “點刹”:一放一刹
• 自動防抱死系統:
– 刹車自動調節壓力,抱死時松刹車 – 恢復轉動後再自動壓緊
– 襟翼:機翼後緣內側,向外、向下伸出,增升、增 阻
– 縫翼:機翼前緣,前移,增升,開縫可增加迎角
– 擾流板:翼面上表面上,向上打開,增阻,減升, 降速,壓地一側打開,增阻,飛機側傾
• 機翼的結構:
– 翼梁,桁條(嵌在翼肋上,支援蒙皮)構成 縱向骨架
– 翼肋為橫向骨架:保持機翼的翼型 – 骨架外的蒙皮 – 翼根需特別加固,因為要承受巨大的應力

2飞行器总体设计-第2章

2飞行器总体设计-第2章

2.4 确定推重比和翼载
由最大评飞速度可以得出推重比的表达式:
7.推重比的选取 根据飞机的不同性能要求可以求出几个推重比,飞机的推重 比取其中的最大值.
2.4.2 确定翼载荷(W/S) 确定翼载荷( )
翼载是飞机重量除以飞机的参考(不是外露)机翼面积.翼 载影响失速速度,爬升率,起飞着陆距离以及盘旋性能.翼载决 定了设计升力系数,并通过对浸湿面积和翼展的影响而影响阻力. 对确定飞机起飞总重也有很大影响.
可以将飞机起飞总重表示为如下几项: WTO=WOE+WF+WPL (2.2.1) WOE = WE+Wtfo+Wcrew (2.2.2) WE = WS + WFEQ + WEN (2.2.3) WTO= Wcrew+WF+WPL+WE (2.2.4) (2.2.5)
任务油重的确定
空机重量的估算
2.4 确定推重比和翼载
推重比与最大速度密切相关,在后面的设计过程中,在最大 设计速度情况下,气动阻力的计算将与其它准则一起用于确定所 需要的T/W,表2.4.2给出了基于最大马赫数或最大速度的曲线拟 合方程,可用于估算推重比(T/W)的初始值.
2.4 确定推重比和翼载
3.根据保证平飞状态的统计确定推重比 飞机在巡航状态时,处于水平匀速飞行中.此时,飞机的重量 等于作用在飞机上的升力;推力等于阻力.因此,推重比等于升 阻比L/D的倒数,即: (2.4.2) 4. 根据爬升性能确定推重比 爬升段的推重比可用式(2.4.3)来推算,该式给出推重比的 范围,在设计中,必须使爬升推重比不能小于该式所求得的值. (2.4.3)
飞行器总体设计
设计实例:反潜机 设计实例:
目录

飞机设计导论-第2讲

飞机设计导论-第2讲

Design Method
“A scientist discovers that which exists. An engineer creates that which never was.” Theodore von Karman
Kelly Johnson and the YF-12 (Courtesy of the National Air and Space Museum)
School of Aeronautical Science and Engineering
Design Process
Three-view drawing and data block, a common way to record and communicate important design details
Shape/layout Size/weight Number and type of engines Performance Cost …… Relatively simple methods are used, e.g, 10-15% accuracy
Schபைடு நூலகம்ol of Aeronautical Science and Engineering
FEATURES: + No rules + Uncritical + Irrational + Illogical + Divergent + Alternatives + Rigid rules + Critical thinking + Rational + Logical + Convergent + One answer

飞机设计导论

飞机设计导论

《飞机设计导论》Introduction to Aircraft Design题目:飞机的隐身创新设计作者:XXX2008-12-12飞机的隐身创新设计摘要:当莱特兄弟将第一架飞机放飞天空,这就意味着人类又将开辟一个全新的领域--一个在天空翱翔的领域。

随着飞机技术的日新月异,飞机已经不仅仅是人类飞翔梦想的体现,或是一种更加快捷的交通用具,凭着自己的特点和优势,飞机已经成为现代战争中不可缺少的一部分。

战争中,轰炸机的生存能力最差,但是价格却非常昂贵,主要源于地面的攻击使飞机坠落,因此如何提高轰炸机的被识别度是一个十分重要的问题,飞机的隐身技术也就应运而生。

关键词:隐身雷达外形布局引言隐身技术的专业定义是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术,当前的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术。

简言之,隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了我方的飞机,无法实施拦截和攻击。

飞机隐身技术的最初阶段是为了逃避肉眼、望远镜等观察设备的侦查,所以此阶段的隐身技术主要是降低光特征信号和运用"迷彩"。

主要方法是将机身上部涂上天蓝色的涂料,在机身下部涂上草绿色的迷彩色,迷惑敌人。

这种方法对于低级的观察方法很有效,飞机本就在高空看不太清晰,加之又有迷彩的装饰使得飞机更不易辨认。

但是,有了雷达之后,这种初级隐身就毫无用途了。

为了对付雷达的侦查,隐身技术也就有了进一步的发展。

雷达是向外发射无线电波,遇到飞行目标后一部分雷达波就会反射,根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的方位和速度。

为了避免被雷达侦查出来,就要降低对雷达的发射,衡量飞行器雷达回波强弱有一个物理量:雷达散射截面积(英文名称Radar Cross-Section,缩写为RCS),是指飞机对雷达波的有效反射面积,雷达隐身的方法便是采用各种手段来减小飞机的RCS 。

飞机隐身方式一般来说,减少飞机RCS有两种方式:一是改变飞机的外形和结构;二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料。

飞行设计基础知识点归纳

飞行设计基础知识点归纳

飞行设计基础知识点归纳飞行设计是一门关于航空器设计和性能的学科。

在飞行器的设计过程中,涉及到许多基础知识点,这些知识点对于设计出高性能、安全可靠的飞行器至关重要。

本文将对飞行设计中的一些基础知识点进行归纳,帮助读者了解飞行设计的重要概念与原理。

一、飞行器气动力学(1)气动力学基础气动力学研究空气在物体表面周围流动时产生的力的作用。

涉及到的基本概念包括升力、阻力、升阻比等。

升力是垂直向上的力,阻力是阻碍物体运动的力,而升阻比则是升力和阻力之间的比值。

在飞行器设计中,了解气动力学基础原理,能够帮助设计者优化飞行器的气动性能,提高升阻比,减小阻力。

(2)空气动力学空气动力学是研究飞行器在空气中运动时所受到的力和力矩的学科。

其中包括了气动力学、航空气动力学和宇航气动力学等领域。

在飞行器设计中,空气动力学的理论和方法被广泛应用于飞行器的气动外形设计、机翼的结构设计和整体飞行性能分析等方面。

二、飞行器结构设计(1)飞行器结构材料飞行器结构设计是指在确定飞行器尺寸、形状和布局之后,进行材料选择和结构设计的过程。

飞行器的结构材料需要具备一定的强度、刚度和耐久性,常见的结构材料包括金属材料、复合材料、聚合物材料等。

设计者需要根据飞行器的要求,选择适合的材料,进行材料的计算和结构的设计。

(2)飞行器布局设计飞行器的布局设计是指确定飞行器的外形和内部布置。

包括机身、机翼、机尾、起落架等部分的布置。

布局设计需考虑飞行器的外形美观、结构合理以及发动机和其他设备的安装等因素。

设计者需要根据飞行器的用途和性能要求,进行布局设计,并考虑飞行器的制造和维护方便性。

三、飞行器性能参数(1)飞行器性能基础参数飞行器性能基础参数包括最大起飞重量、最大载荷能力、最大爬升率、最大速度等。

这些参数是评价飞行器性能的重要指标。

设计者需要根据飞行器的用途和任务要求,确定这些基础参数,并进行性能计算和优化。

(2)飞行器稳定性和操纵性飞行器的稳定性和操纵性是指飞行器在各种飞行状态下的稳定性和操纵性能。

飞行器设计导论

飞行器设计导论

EC-120B直升机 技术指标
10.00米 旋翼桨叶弦长 0.26米
0.75米 涵道尾浆桨叶弦长 0.06米
11.52米 机身长
9.60米
3 .4米 座舱最大宽度 1.50米
2.07米
重量和载荷 标准空重 960千克 最大使用载重 755千克 最大起飞重量1800千克 桨盘载荷 22.9千克力/米2
最高速度:650 km/h (404 mp/h) 航程:36(小时) 实用升限:20,000 m(65,000 ft)
空重:3,850 kg(8,490 lb)
载重:10,400 kg(22,900 lb)[2]
发动机:1×AE3007H涡轮扇叶发动机, 31.4Kn(7,050lbf)
尺寸 旋翼直径 涵道尾桨直径 机长(旋翼旋转) 机高(全高) 滑橇问距
以上的飞机。
按CCAR-23 部适航标准审定的飞机: (1)正常类飞机
指座位设置(不包括驾驶员)为9座或以下,最大型号合格审定起飞重量为5700kg或以下,用于非特技飞行 的飞机。非特技飞行包括:
a) 正常飞行中遇到的各种机动 b) 失速(不包括尾冲失速) c) 坡度不大于60度的缓8字飞行、急上升转弯和急转弯。 (2)实用类飞机 指座位设置(不包括驾驶员)为9座或以下,最大型号合格审定起飞重量为5700kg或以下,用于有限特技飞 行的飞机。有限特技飞行包括: a) 尾旋 b) 坡度大于60度的缓8字飞行、急上升转弯和急转弯。 (3)特技类飞机 指座位设置(不包括驾驶员)为9座或以下,最大型号合格审定起飞重量为5700kg或以下,除了由于所要求 的飞机试验。结果表明是必要的限制以外,在使用中不加限制的飞机。 (4)通勤类飞机 指座位设置(不包括驾驶员)为19座或以下,最大型号合格审定起飞重量为8620kg或以下,用于正常类飞机 所述非特技飞行的螺旋桨驱动的多发动机飞机。

飞机设计导论(特别版)_飞机概念设计之概论

飞机设计导论(特别版)_飞机概念设计之概论
(Torenbeek, E. AIAA Paper 85-3081)
• 应用设计实验技术(Design of Experiment,DOE) 辨识对目标函数和约束的贡献大小来减少设计变 量的数量
• 响应面 • 拉丁超立方 • …
• 应用近似模型代替需要复杂计算分析的目标和约 束函数,减少计算成本
千里挑一
K. D. 伍德
按图索骥?
• 基本的演化过程
• 生成-分析评估-优化 • 反复迭代 • 多方案的对比
设计要求 主要设计参数 初始方案
• “仁者见仁,智者见智”
• 不同设计者通常会有最适合自 己的工作方式 • 不同类型的飞机应当按照不同 的方式来设计 • 即便是同一类型的飞机也应根 据设计要求的不同开展工作
*McMasters, J. H., Cummings, R. M. AIAA Paper 2003-0553
一言堂Vs裁判组
• 新的问题,新的要求 — 噪音 — 经济性
1998年飞行候机线?(L. M. Nicolai)
一言堂Vs裁判组
• 如何计算各种特性? — 且听其他老师分解 • 基本原则 • 效率为先,精度次之 • 大致估计,重在对比 • 工程估算为主 • 大量已有数据的支撑 • 精度与效率间的权衡
— “Do not „fall in love‟ with your design” • 总是会有的改进余地
• • • • • 起落架够简洁吗? 机身可否更短些? 湿面积能否减少? 设计是否具有改进的潜力? …
• 必然会根据后续的分析和优化结果进行修改
一言堂Vs裁判组
• “更远、更快、更高(farther、faster、higher)” — 飞行性能的主导地位
从构思到概念机

飞行器控制导论第二章飞行力学基础1

飞行器控制导论第二章飞行力学基础1

第二章飞行力学基础2.1 飞行器空间运动的表示、飞行器操纵机构、稳定性和操纵性的概念2.1.1常用坐标系1)地面坐标系(地轴系)(Earth-surface reference frame)Sg-og xgygzg原点og 取自地面上某一点(例如飞机起飞点)。

ogxg轴处于地平面内并指向某方向(如指向飞行航线);og yg轴也在地平面内并指向右方;ogzg轴垂直地面指向地心。

坐标按右手定则规定,拇指代表og xg轴,食指代表ogyg轴,中指代表o g zg轴,如图2-1所示。

2)机体坐标系(体轴系)(Aircraft-body coordinate frame)Sb-oxyz 原点o取在飞机质心处,坐标与飞机固连。

Ox与飞机机身的设计轴线平行,且处于飞机对称平面内;oy轴垂直于飞机对称平面指向右方;oz轴在飞机对称平面内;且垂直于ox轴指向下方(参看图2.1-1)。

发动机推力一般按机体坐标系给出。

3)速度坐标系(Wind coordinate frame)Sa-oxa y aza速度坐标系也称气流坐标系。

原点取在飞机质心处,oxa轴与飞行速度V的方向一致。

一般情况下,V不一定在飞机对称平面内。

oza 轴在飞机对称面内垂x图2.1-1 机体坐标系与地面坐标系直于ox a 轴指向机腹。

oy a 轴垂直于x a oz a 轴平面指向右方,如图2.1-2所示。

作用在飞机上的气动力一般按速度坐标系给出。

4)航迹坐标系(Path coordinate frame)Sk-ox k y k z k原点取在飞机质心处,ox k 轴与飞机速度V 的方向一致。

oz k 轴在包含ox k 轴的铅垂面内,向下为正;oy k 轴垂直于x k oz k 轴平面指向右方。

研究飞行器的飞行轨迹时,采用航迹坐标系可使运动方程形式较简单。

2.1.2 飞机的运动参数 1)飞机的姿态角 1.俯仰角θ(Pitch angle)机体轴ox 与地平面间的夹角。

飞机设计与动力学

飞机设计与动力学
飞机设计与动力学
汇报人:XX
2024年X月
目录
第1章 飞机设计与动力学概述 第2章 飞机机翼设计 第3章 飞机动力系统设计 第4章 飞机气动设计 第5章 飞机结构设计 第6章 飞机性能与控制设计 第7章 总结与展望
● 01
第1章 飞机设计与动力学概 述
飞机设计与动力 学简介
飞机设计与动力学是 航空航天工程中非常 重要的部分,它涉及 飞行器的设计原理、 动机工作原理以及运 动规律。飞机设计的 历史悠久,从莱特兄 弟的第一次飞行到今 天的现代飞机设计, 经历了许多变革和创 新。飞机设计的基本
● 04
第4章 飞机气动设计
飞机气动力学基 础
飞机气动力学是研究 飞机在空气中的运动 规律的学科,涉及到 迎角、迎风风速、气 动力系数以及升力和 阻力的关系。这些参 数的精确计算对飞机 的设计和性能至关重 要。
飞机气动外形设计
飞机气动外 形的优化
提高飞机性能
飞机气动外 形的稳定性
分析
确保飞机飞行稳 定
飞机性能优 化设计
优化设计以提高 飞机性能
飞机飞行控制系统设计
飞机操纵系 统设计
设计飞机的操纵 系统
飞机飞行控 制性能分析
分析飞机飞行控 制性能
飞机自动驾 驶系统设计
设计飞机的自动 驾驶系统
飞机驾驶舱设计
01 飞机驾驶员座舱设计
设计符合舒适性和操作便捷的驾驶座舱
02 飞机仪表板设计
设计直观清晰的仪表板
机翼舵面设 计
舵面设计影响飞 机操纵性能
机翼布局设 计
布局对机翼稳定 性和飞行特性的
影响
飞机机翼控制系统设计
01 机翼控制面的设计 02 机翼控制系统的布局 03 机翼辅助设备设计

飞行器总体设计 大作业第二章(2)

飞行器总体设计 大作业第二章(2)

第二章总体参数设计2.1参数设计的任务和过程(1)飞机总体布局形式(2)起飞总重W0;(3) 最大升力系数 CLmax ;(4) 零升阻力系数 CD0;(5) 推重比 T/W;(6) 翼载 W/S。

本章中假设飞机的任务要求是已知的,任务书中定义的典型参数有:(1) 装载和装载类型;(2) 航程或待机要求;(3) 起飞着陆场长;(4) 爬升要求;(5) 机动要求;(6) 鉴定基准(例如:实验、航标或军用标准●2.2飞机起飞重量的估算●2.2.1飞机起飞重量的分析设计起飞重量包括空机重量和全部载重,如下图所示:以及近似计算过程的框图如下:W 0为飞机的起飞总重,它由以下几部分组成:e f p W W W W ++=0)(eq en st f p W W W W W ++++=Wp ——有效载荷(含乘员)重量;Wf ——燃油重量,包括任务燃油(可用燃油)、备份燃油(安全余油)及死油三部分; We ——空机重量,主要包括结构(机体、起落架、操纵系统等)重量、动力装置重量及设备重量三部分; 因为:e f p W W W W ++=00000)/()/(W W W W W W W e f p ++=e f p W W W W ++=0/(00)/W W所以:000//1W W W W W W e f p--=其中:0/w w f、0/w w e 分别称为燃油重量系数、空机重量系数。

在有效载重Wp 已知的情况下,求出空机重量系数0/w w e 和燃油重量系数 0/w w f (或燃油重量f W ),就可求出0W 。

2.2.2各重量系数的预测一、空机重量系数0/w w e的确定起飞重量中,空机重量可以用对应的空机重量系数乘以起飞重量而得到.空机空重:EE O OW W W W =⨯ 空机重量系数:C EO VS OW AW K W = 相对于O W 的经验空机重量系数统计值对于变后掠翼VS K =1.04, 正常机翼VS K =1.00 取 A=0.93, C=-0.07 VSK =1.00空机重量系数0.070.93ETO TOW W W -= 二、燃油重量系数0/w w f 的确定飞行任务中使用燃油重量为 (1)fused ff TO W m W =-任务燃油重量为 (1)F ff TO fres W m W W =-+ 其中 ff m 为任务燃油系数,fres W 为额外燃油重量, 任务燃油系数ff m = 710i i i iW W =+=∏ 这里注意取0W =TO W 典型飞行任务剖面图各任务段重量比的计算: 任务抛面 i i W W /1+发动机启动和暖机0.9900 取自AAA 典型的暖机段燃油系数 滑 跑 0.9950 取自AAA 典型的滑跑段燃油系数 起 飞 0.9950 取自AAA 典型的起飞段燃油系数爬升到巡航高度并加速到巡航速度0.9850 根据经验公式巡 航 0.8185 根据经验公式待 机 0.9323 根据经验公式取m in 30=ltr E施放有效载荷 1.0000待 机 0.9993 式取m in 5=ltr E根据经验公返 航 0.8185 根据经验公式下 降 0.9850 取自AAA 典型的下降段燃油系数 着陆、滑行和关机0.9950取自AAA 典型的着陆/滑行段燃油系数现在开始计算空中中巡航段和待机段的重量比 (1)巡航段54W W发动机耗油率C 发动机类型巡航耗油率待机耗油率2滑跑1发动机启动和暖机起飞4爬升并加速5巡航6待机7下降8着陆滑行并关机本运输机采用双转子,轴流式,高涵道比涡轮风扇发动机V2500这种发动机推力大、耗油率低。

飞机设计与改进技术

飞机设计与改进技术

飞机设计与改进技术第一章:飞机设计概述飞机设计是指通过合理的结构设计、材料选型、系统集成等技术手段,使飞行器能够安全、高效地执行各种任务的过程。

飞机的设计工作从概念设计、预设计、初步设计、详细设计到生产制造等多个阶段。

在设计的过程中,需要满足航空运输的要求,关注飞机的性能、安全性、舒适性以及经济性等多方面的问题。

飞机设计需要各种学科的协同合作,如结构设计、材料科学、系统工程等。

第二章:飞机设计的基本要素飞机设计的基本要素包括气动外形设计、载荷分配、机翼和尾翼、机身和引擎等关键部件的设计。

气动外形设计是飞机设计中最为重要的一环,主要考虑飞机在不同的速度和高度下的气动特性,以及保证正常飞行所需要的升力、空气阻力和稳定性等因素。

载荷分配是指飞机各部分所受的载荷分布关系,包括静态载荷和动态载荷。

机翼和尾翼的设计需要考虑飞机的起飞和着陆性能、飞行速度、升力系数、延迟失速性、滚转稳定性和飞行阻力等因素。

机身和引擎的设计则主要包括结构设计和系统设计两个方面,其中结构设计要满足强度和刚度等基本条件,而系统设计要满足飞机的稳定性、可靠性以及舒适性等方面的要求。

第三章:飞机改进技术飞机设计和改进技术的发展始终是保证航空运输的安全、高效和经济的重要保证。

飞机的改进技术主要可以归纳为以下几个方面:1. 空气动力学优化空气动力学优化技术是指通过优化飞机气动外形,以达到最小空气阻力、最高升力系数、最大延迟失速性、最小滚转和俯仰矩等目的,从而提高飞机的性能和效率。

近年来,空气动力学优化技术已成为飞机设计和改进技术的重要组成部分。

2. 材料技术改进材料技术改进主要是为了提高飞机的强度和轻量化。

强度的提高可以保证飞机在恶劣的天气条件下也能安全运输,轻量化则可以减少飞机的重量,提高燃油效率和降低运输成本。

在此方面,新型材料的发展对于飞机的改进也起到了很大的作用。

3. 飞机系统优化飞机系统优化指的是在原有飞机系统的基础上,通过技术手段和改进技术来使飞机的系统更加健康、可靠、自适应,从而提高飞行效率和安全性。

飞动导论2

飞动导论2

6 工作舒适度
29%的飞行器动力工程专业毕业生认为工作“非常舒 服”或“比较舒服”。19%的毕业生认为工作不太舒 适或很不舒适。按照十分制进行计算,舒适度指数为 6.24,与其他专业比较起来,该专业的舒适度指数为 中等。
7 创业指数
13%的飞行器动力工程专业毕业生曾经自己创业或参 与创业,与其他专业比较起来该专业的创业比例较低。 按照十分制进行计算,创业指数为0.80,与其他专业 比较起来,该专业的创业指数中等偏下。
大学生对就业的期待
期待一:平等的就业环境。性别、长相、个头、疾病 等
期待二:无偿就业服务。中介费 期待三:校企互动增强就业能力。实习单位难找
大学生就业难的问题主要在于:
1 供求矛盾,即大学生需求增长速度赶不上大学毕业 生增加的速度。
2 大学生的预期收入与用人单位提供的工资之间存在 匹配上的困难。 3 大学生大多选择在发达地区、高薪部门就业,愿到 欠发达地区工作的较少。 4 一些其他方面,如人事户籍制度改革的滞后,制约 了人力资源的充分流动。
1.北京航空航天大学(航空航天) ;
2.西北工业大学(偏航空) ;
3.南京航空航天大学(偏航空) ;
4.哈尔滨工业大学(偏航天) ;
5.北京理工大学 ; 6.厦门大学
7.中国民航大学;
8.哈尔滨工程大学(偏航天) ; 9.南昌航空大学;
10.沈阳航空航天大学;
学生在学校规定的时间内至少应修1807第二课堂学分授予学位学生在规定的弹性学制内修满学分并符合学位授予条件授予工学学士学位主干学科机械工程力学动力工程与工程热物理相近专业航空航天工程飞行器设计与工程飞行器制造工程飞行器环境与生命保障工程44理论力学材料力学机械设计基础互换性与技术测量自动控制原理画法几何与机械制图电工电子技术基础工程热力学工程传热学气体动力学基础航空材料航空发动机原理航空发动机结构航空维修工程航空发动机装配与维修发动机控制系统航空发动机试验和测试技术热能与动力机械制造工艺学特色课程航空发动机原理航空发动机结构航空维修工程45目前开设飞行器动力专业的高校共有13个学校名称如下

完全2飞行器设计第2章

完全2飞行器设计第2章
第一页,编辑于星期一:七点 四十八分。
第二页,编辑于星期一:七点 四十八分。
第三页,编辑于星期一:七点 四十八分。
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第三十八页,编辑于星期一:七点 四十八分。
第九页,编辑于星期一:七点 四十八分。
第十页,编辑于星期一:七点 四十八分。
第十一页,编十八分。

飞行器结构设计 第二章

飞行器结构设计 第二章

1. 思维要点:
主要载荷形式;② 主要载荷分类; ③ 作用于结构如何分析。
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2.1 飞机的外载荷
2. 载荷的参照坐标系:机体坐标系
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2.1 飞机的外载荷
3. 基本载荷形态及分析
从飞行原理上可以知道:
加力飞行; 匀速平直飞行; 停机、滑跑状态。
气动力、发动机推力
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2.3 复杂载荷情况
一、疲劳载荷
飞机遇到载荷长期反复变化地作用,这种作用会导致结构 的“疲劳” 破坏,因此这种载荷历程一般称为“疲劳”载荷。
类 型:
1.突风载荷:大气紊流的作用,是民机、运输机的重要疲劳
载荷,大气紊流的强度以及作用的次数统计;
2.机动载荷:飞机机动(变速)飞行中升力变化载荷,是军机的

质量力(惯性力)

支持力
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2.1 飞机的外载荷
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2.1 飞机的外载荷
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2.1 飞机的外载荷
飞机的外载: 重力(G)、升力(Y)、 阻力(X)、推力(P)、起落架载荷。
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惯性力:质量乘以加速度的负值 质量力:飞机重力G(mg)和惯
主要是以集中力形式作用于起落 架上,通过起落
架作用于机身。
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2.2典型飞行姿态和载荷系数
ii. 工程上,常称平飞时 ny=1 为平飞的 1g (g是以重力为单位);
停机时 ny=1 为停机的1g
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2.2典型飞行姿态和载荷系数

航空航天概论MA(马2-2b)

航空航天概论MA(马2-2b)

在进气道内,空气流速降低,压强升高(减速增压)。 当气流通过压气机时,压气机对空气流逐级增压(可 使气体压力提高几倍到几十倍不等)。随后,具有高 的压力能的空气流入燃烧室,与从油嘴喷射出的燃料
充分混合,点火燃烧,燃料化学能转变为气体内能。
之后,燃烧生成的高能燃气即驱动涡轮转动,由涡轮 轴 带 动 前 面 的 压 气 机 及 其 它 附 件 运 转 。
第2章
低速飞机 展弦比 梢根比
较大 (约6~9) 较大 (~0.33)
亚音速飞机
较大 (约6~9) 较大 (~0.33) 后掠角常小于 35° 圆头尖尾流线 型,相对厚度 较大(一般
超音速飞机
较小 (约2.5~3.5) 较小 (~0.20) 大后掠或三角翼, 后掠角一般在 40°~60 ° 尖头或小扁圆头 等,相对厚度较 小(一般0.05左 右)
后掠角
无后掠或小后 掠,梯形直翼 圆头尖尾流线 型,相对厚度 较大(一般
机翼翼型
0.1~0.12)
0.1~0.12)
第2章
低速飞机
的长度
亚音速飞机
的长度
超音速飞机
机翼展长 一般大于机身 一般大于机身 小于机身的长度
机身 长细比
机头 形状
较小(一般
较小(一般
5~7),且 5~7),且 机身前部较短 机身前部较短••第2章

动力滑翔机装有小型辅助发动机,不须外力牵
引即可自行起飞,当到达预定高度时关闭发动机进 行基本的滑翔飞行。动力滑翔机可提高训练飞行的 效率和安全性。 • 现代滑翔机采用强度高、重量轻的材料制造, 主要结构(骨架)材料有:木材、层板、织物、铝 合金、玻璃钢、碳纤维 复合材料。机翼大多为伞 翼,其平面形状为三角形或矩形,

飞机总体设计课件(2)

飞机总体设计课件(2)

④ 鸭翼宜先失速(保证纵向稳定性),即鸭翼迎角 应大于机翼迎角。 ⑤ 鸭翼的下洗对机翼的影响必须考虑。亚音速 飞行时,鸭翼下洗所引起的机翼升力增量(方向向 下)与鸭翼的升力大致相当。近距耦合鸭式布局可
明显改善起降性能,对飞行性能的提高也是有利的。
(3) 无尾式 ① 浸湿面积小,阻力小,结构重量轻,比较适 合于以超音速飞行为主的飞机。 ② 纵向配平和操纵均靠升降副翼,升降副翼既 是横向操纵面又是纵向操纵面。为使布置在机翼后 缘的升降副翼获得尽可能大的纵向操纵力臂,同时
直机翼。
小展弦比直机翼与三角翼和后掠翼相比,当M数 较大时,其零升阻力系数CD0 较小,升阻比较大; 单纯的小展弦比直机翼的缺点是跨音速气动特性 较差,焦点变化剧烈,因此在超音速飞机上较少采 用。
其刚度、强度及重量特性介于三角翼和后掠翼之间。
(2) 后掠翼
对亚音速飞机而言,后掠翼能有效提高临界马赫数,延 缓局部激波的产生,避免过早出现波阻。 对超音速飞机而言,后掠翼可改善其跨音速气动性能: 后掠翼的CD0~ M 变化较缓,升力线斜率虽然小于直机翼 但比三角翼大。
翼面,前翼、平尾等是辅助承力翼面。
平尾(或辅助翼面)与机翼的前后相对位置是代表
不同飞机型式的显著的标志。
根据平尾(或辅助翼面)与机翼的前后位置关系, 可以将飞机型式分为4种: 正常式:水平尾翼位于机翼之后 鸭 式:水平前翼/鸭翼位于机翼之前
无尾式:没有水平尾翼 三翼面布局:机翼之前有水平前翼,机翼之后有
2.1 飞机型式的选择
2.1.1 概 述
所谓飞机型式,是指飞机几何外形的主要特征及
各种装载布置方案的统称。而飞机外形主要特征大
致是指飞机各部件(机翼、机身、尾翼、动力装置、
起落架等)的数目、外形和相对位置的统称。
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Introduction to Aircraft Design
第11页
2.2 Operator-derived specifications
Military aircraft specifications are often derived using operational research techniques, but include significant input from pilots and engineers. They rely heavily on data from existing aircraft which need to be replaced or to be augmented. Perceived threat (determined from intelligence sources,情报源 is an important element of ,情报源) the specification.
Too great an improvement may not be achievable Too little may be too small to be attractive Checked in conceptual design stage and the specification may be modified
第16页
2.3 Airline specification for a 150-seat airliner General expectations (continued)
Design demands will be extended to achieve a maximum service life, a maximum of reliability(可靠性) and full ease of (可靠性) maintainability(可维护性、维修性). (可维护性、维修性) A minimum requirement for training, both ground and flight. Spare requirements are to be minimized and maximum utilization of present ground equipment.
market surveys operators’ specifications
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Introduction to Aircraft Design
第6页
2.1 Market surveys
Major aircraft manufacturers employ marketing departments which produce annual reports Analyze and extrapolate (外推 historical data 外推) 外推
Introduction to
Aircraft Design
Chapter 2
Why Should We Design a New Aircraft?
Liu Hu (刘虎 刘虎) 刘虎
School of Aeronautic Science and Engineering
Contents
Introduction 2.1 Market surveys 2.2 Operator-derived specifications 2.3 Airline specification for a 150-seat airliner 2.4 Specification for a close air support aircraft 2.5 RFP for an air-to-air fighter* 2.6 Demonstration with SEACD
Introduction to Aircraft Design
第4页
Introduction
Solutions B -- Consider the initiation of the design of a new aircraft.
Aircraft manufacturers are in the business of making profit out of building aircraft. Initiation of new design is to retain or enhance design capabilities.
The design will utilize the latest aerodynamic, systems and material technology consistent with(符合) the stated mission requirements. 符合)
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Introduction to Aircraft Design
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Introduction to Aircraft Design
第8页
2.1 Market surveys
Examine existing and proposed competitors in the market, analyze their strengths and weaknesses.
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Introduction to Aircraft Design
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2.1 Market surveys
The final stage in the derivation of the specification is to determine targets of how much to improve certain performance parameters, comfort, or costs, relative to the competition.
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Introduction to Aircraft Design
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2.3 Airline specification for a 150-seat airliner An amalgamation(融合、合并) of US and 融合、合并) European specifications, that were current in mid-1980s, and let to the MD80 and Airbus A320-type design. A 150-passenger, short-range, twinengined aircraft.
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Introduction to Aircraferived specifications
Airlines or groups of airlines put forward their specifications for their particular requirements. Aircraft designer has to be careful not to follow individual airline requirements to exclusion of other potential customers.
The world has accepted that flying is an extremely efficient means of quickly transporting people, cargo or equipment, and performing a wide range of other activities. All operators need to increase efficiency, cost-effectiveness, environmental compatibility and safety. Air superiority.
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Introduction to Aircraft Design
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2.1 Market surveys
Sources for getting data and characteristics of competitors
Annual publication, e.g., Janes All the Worlds Aircraft Aeronautical journals and manufacturers’ brochures(小册子) 小册子) Internet
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Introduction to Aircraft Design
第12页
2.2 Operator-derived specifications
More complex aircraft are often procured 获得、完成) (获得、完成)by several governments and follow the multi-national specifications.
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Introduction to Aircraft Design
第15页
2.3 Airline specification for a 150-seat airliner Major design objectives -- Include an aircraft with minimum seat mile cost and yet provide maximum comfort to the passenger. General expectations
2011年3月6日星期日
Introduction to Aircraft Design
第5页
Introduction
Requirements and aircraft specification must consider the needs of aircraft operators, whether they are airlines or air forces. ! A certain path to disaster is to produce an aircraft that no one will buy! Two means of deriving requirement specification
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