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

W80000 lbs 100000 lbs 120000 lbs to

W14000 lbs 17500lbs 21000lbs fuel

W14600 lbs 14600 lbs 14600 lbs payload

W51400 lbs 67900lbs 84400 lbs avail

empty

重量关系图

交点：(30723kg,18688kg)

6．所以最终求得的重量数据：

W18688 kg 0.608

empty

W5376 kg 0.175

fuel

W6650 kg 0.216

payload

W30723 kg 1

to

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

4

最

大

起

飞

重

量

（

k

g

）

N/m; 推重比T/W=0.35

选取翼载荷W/S=4500 2

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=