飞机总体设计大作业

飞机设计要求

喷气支线飞机

有效载荷：70人，75kg/人,每人行李重20kg

巡航速：0.7Ma

最大飞行高度：10000m

航程：2300km

待机时间：45分钟

爬升率：0~10000m<25分钟

起飞距离：1600m

接地速度<220km/h

一、相近飞机资料收集：

二、飞机构型设计

正常式布局：技术成熟，所积累资料丰富

T型尾翼：避开发动机喷流的不利干扰，但重量较重

机身尾部单垂尾

后掠翼：巡航马赫数0.7,后掠翼能有效提高临界马赫数，延缓激波的产生，避免过早出现波

阻

下单翼 ：气动干扰经整流后可明显降低，结构布置容易，避免由于机翼离地太高而出现的问题

-发动机数目和安装位置：双发短舱式进气、尾吊布局，可以保持机翼外形的干净，流过机翼的气流免受干扰。

-起落架的型式和收放位置 ：前三点 可以显著提高飞机的着陆速度，具有滑跑稳定性，飞行员视界要求易于满足，可以强烈刹车，有利于减小滑跑距离。安装于机身

三、确定主要参数

重量的预估

1．根据设计要求：

–航程:Range ＝2800nm=5185.6km –巡航速度:0.8M

–巡航高度:35000 ft=10675m ；声速:a=576.4kts=296.5m/s

2．预估数据（参考统计数据）

–耗油率C ＝0.6lb/hr/lb=0.0612kg/(h·N)（涵道比为5） –升阻比L/D ＝14

3．根据Breguet 航程方程：

⎪⎭⎫

⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=D L M C a Range W W final initial )ln(

代入数据：

Range = 1242nm ；

a = 581 Knots (巡航高度35000ft) C = 0.5lb/hr/l

b (涵道比为5) L/D = 14 M = 0.7 计算得：

115.1=final

initial

W W

103.0to

cruise

fuel final

to cruise of end to cruise fuel =-=-=W W W W W W W

4．燃油系数的计算

飞行任务剖面图

1 Engine Start and Warmup 001.0/to F1=W W

2 Taxi out 001.0/to F2=W W

3 Take off 002.0/to F3=W W

4 Climb 016.0/to F4=W W

5 Cruise 187.0/to F5=W W

6 Descent

000.0/to F6=W W 7 Landing and Taxi in 003.0/to F7=W W 8

Reserve Fuel

049.0/to F8=W W

总的燃油系数：

175.0049.0003.0000.0103.0016.0002.0001.0001.0to

fuel to

F8

to F7to F5to F4to F3to F2to F1to fuel =+++++++=+

++++=W W W W W W W W W W W W W W W W W W

5．根据同类飞机，假设3个最大起飞重量值

to W

80000 lbs 100000 lbs 120000 lbs fuel W

14000 lbs 17500lbs 21000lbs

payload W

14600 lbs 14600 lbs 14600 lbs avail empty W

51400 lbs

67900lbs

84400 lbs

重量关系图

交点：(30723kg,18688kg)

6．所以最终求得的重量数据：

empty

W18688 kg 0.608 fuel

W5376 kg 0.175 payload

W6650 kg 0.216 to

W30723 kg 1 推重比和翼载的初步确定

界限线图

翼

载荷

(N/m

2)

推

重

比

地毯图

最

大

起

飞

重

量

（

k

g

）

选取翼载荷W/S=4500 2

N/m; 推重比T/W=0.35

四、发动机选择：

由推重比T/W=0.35 ,W=30723kg

得T=10753，单发推力为:5376kg=11852lb

参考同类型飞机ARJ-21、ERJ170、CRJ700选择发动机型号为通用电气CF34-8

五、机身外形的初步设计1．客舱布置

单级：全经济舱14排每排5人共70人

座椅宽度：20in

过道宽度：19in

座椅排距：32in

客舱剖面图：

2．机身外形尺寸

当量直径：3.4m

前机身长度：4.32m

中机身长度：13.97m

后机身长度：7.62m

机身总长：25.9m

上翘角：14deg

λ7.6（M较低时，选用较小长径比）长径比=