气动特性分析

飞行器总体设计课程设计 150座客机气动特性分析

计算全机升力线斜率C L ：

为机翼升力线斜率：CL -_^ = 2

AR 2

d h

2C L

：._W S gross

该公式适用于d h /b < 0.2的机型

Z 为校正常数，通常取值为3.2;

d h 为飞机机身的最大宽度；b 为机翼的展长； S net

为外露机翼的平面面积；S gross 为全部机翼平 面面积。

由于展弦比A R =90 算出C La_w =514（ 1/rad ） 又因为Z 为校正常数，通常取值为3.2; d h 为飞机机身的最大宽度，等于3.95m ； b 为机翼的展长，等于34.86m;

C

L:

C La_W

1

dh

b 丿

S gpss

S net为外露机翼的平面面积，估算等于119.65m2；S gross为全部机翼平面面积，等于134.9 m2；算出E为因子等于1.244.

所以可以算出全机升力线斜率缶等于6.349

二.计算最大升力系数C Lmax

C Lmax =14 1'0-064regs C L?

①regs为适航修正参数，按适航取证时参考的不同失速速度取值。

由于设计的客机接近于A320,所以取①regs等于1 所以代入上面公式得到C Lmax等于1.662

三.计算增升装置对升力的影响

前面选择了前缘开缝襟翼

c LE /c为前缘缝翼打开后机翼的弦长与原弦长

的比例，它与机翼外露段的相对展长有一定对应关系。

70 20 30

40 SO 60

70 &0 100

Wing ¥Ngwl span

所以先计算机翼外露段的相对展长

等于（1-机身宽/展长）%

机身宽为3.95m ，展长为34.86m, 代入公式，算出机翼外露段的相对展长 等于88.67%，对应到上图，纵坐标 C 'LE lc 等于 1.088 。

絲翌娄型

克鲁格標資

0.3 前缘

前缘缝翼 0.4 c

中缝

1.3 后缘 < 无面积延伸〉

L6

二缝

1.9

单繼

1.3 / e 后缘（何而积絃仲）

蚁缝

1,6

c

三缝 1 9強々

1.0&

由上表格，可知最大升力增量等于

0.4*C 'E /c ,代入 C '

E /c 等于 1.0 可得△ C imax 等于 0.4352.

襟翼实际使用时，升力增量的估算值 与襟翼偏转角有关，可近似表示为下 式（二维）:g ——6x

r max

由于襟翼最大偏转角

“等于40°

四. 计算升致阻力

巡航构型的升致阻力因子:

K c

clea n

2

（其中A R 为展弦比， 爲为襟翼偏 转角）

已知A R =9.0，起飞状态

着陆状态

flap

=35 °

代入公式可以算出:

1.05

2

0.007

dC 2 wan 叭

襟翼打开时的升致阻力因子:

_『dG 、1.050.271c

cc"

0.000487 0.007

K i 2

dC

7

A R

flap

=7 °

五、计算各部件湿润面积

对于机翼和尾翼：

如果（t/c） < 0.05; S wet = 2.0003 S外露

如果（t/c） 0.05; S wet = S外露［1.977 + 0.52（t/c）］

对于机身、短舱和外挂：

S wet= K （ A俯+ A侧）/2

其中：K = n （对于椭圆截面）；K = 4

（对于方形截面）

A俯一俯视图面积

A侧一侧视图面积

所以:

六、巡航状态下的极曲线

1、计算摩擦阻力系数

A

C f _turb _ b 2 d

log N R1 cM

A. b. c "为常数，取值分别为宜二0.455, 6-2.58, u 二0」44, d 二

038;

N R是当前流动状态的雷诺数弘=(刃“)氓；M为飞行马赫数.

空气动力学p269查到

当H=11km 时，

T=216 ・7K a=295・1m/s

P 2 P=0・227pa =0・3648kg/m 因为M=0・8

所以v=M*a=236.1m/s

空气动力学p8萨瑟兰公式求出

T.422*10 5N*S/m2

飞机各部分的当量直径：

机翼：山=MAC=4 ・

108m

=MAC=3 ・

平尾：

024m

1* =MAC=3 ・

垂尾：

86m

机身：* =（机身高+机身宽）/2=4.045m

代入数据，可以求出湍流状态的摩擦

阻力系数C

f」urb

湍流与层流混合情况下的摩擦阻力系数为:

X T

C f = 1 mf —

V l b

町亿为层流比例，通常取值在OJO-0.4O之间；人是部件的特征长度.

无吋为混合流动比例常数，通常取值为0.74＞适用于层流比例小于（UO的情况取严=0.3

l

b

所以:

C f -turb