直升机总体设计共198页文档
飞机总体设计PPT课件
经济性能设计
燃油经济性
在保证飞行性能的前提下，通过 优化飞机气动外形、减轻结构重 量、提高发动机效率等措施，降 低飞机的燃油消耗率。
维护经济性
通过采用先进的维护理念和技术 手段，降低飞机的维护成本和停 场时间，提高飞机的出勤率和利 用率。
直接运营成本
包括燃油费、维护费、机组人员 工资等直接与飞机运营相关的成 本。设计中需要考虑如何降低这 些成本以提高飞机的经济性能。
采用遗传算法、模拟退火等启发 式算法，处理飞机设计中的复杂 问题，寻求全局最优解。
利用代理模型对飞机性能进行快 速评估，减少计算量，提高优化 效率。
多学科优化方法探讨
多学科设计优化（MDO）
综合考虑气动、结构、控制等多学科因素，实 现飞机总体设计的协同优化。
分解协调方法
将复杂问题分解为若干子问题，分别进行优化 后再进行协调，降低问题求解难度。
06
确保飞机满足适航法规和标准的要求，包括噪声、排放等 环保指标。
02
飞机总体布局设计
布局形式的选择与特点
常规布局
水平尾翼和垂直尾翼都 放在机翼后面的飞机尾
部。
鸭式布局
水平尾翼位于机翼的前 面，具有较好的大迎角
特性。
无尾布局
没有水平尾翼，靠机翼 后缘襟翼或扰流片等部
件实现俯仰操纵。
三翼面布局
在常规布局上增加一对 鸭翼。
垂直尾翼
主要功能是保持飞机的方 向平衡和操纵飞机的方向 运动。
V型尾翼
由左右两个倾斜的垂直尾 翼组成，像是固定在机身 尾部带大上反角的平尾。
起落架布局设计
前三点式起落架
自行车式起落架
两个主轮对称地布置在飞机重心之后， 前轮位于机身前部。
最全图解直升机的结构(最全).
直升机结构图解之一……机身结构图图解直升机的结构之二……机身机体用来支持和固定直升机部件、系统，把它们连接成一个整体，并用来装载人员、物资和设备，使直升机满足既定技术要求。
机体是直升机的重要部件。
下图为UH—60A直升机的机身分段图。
机体外形对直升机飞行性能、操纵性和稳定性有重要影响。
在使用过程中，机体除承受各种装载传来的负荷外，还承受动部件、武器发射和货物吊装传来的动负荷。
这些载荷是通过接头传来的。
为了装卸货物及安装设备，机身上要设计很多舱门和开口，这样就使机体结构复杂化。
旋翼、尾桨传给机体的交变载荷，引起机身结构振动，影响乘员的舒适性及结构的疲劳寿命。
因此，在设计机身结构时，必须采取措施来降低直升机机体的振动水平。
军用直升机机体结构应该有耐弹击损伤和抗坠撞的能力。
近年来，复合材料日益广泛地应用于机身结构，与铝合金相比较，它的比强度、比刚度高，可以大大减轻结构重量，而且破损安全性能好，成型工艺简单，所以受到人们的普遍重视。
例如波音360直升机由于采用了复合材料结构新技术以及先进气动、振动和飞行控制技术，可使巡航速度增加35％，有效载荷增加1296，生产效率提高50％。
之三……发动机直升机的动力装置大体上分为两类，即航空活塞式发动机和航空涡轮轴发动机。
在直升机发展初期，均采用技术上比较成熟的航空活塞式发动机作为直升机的动力装置。
但由于其振动大，功率质量比和功率体积比小、控制复杂等许多问题，人们就利用已经发展起来的涡轮喷气技术寻求性能优良的直升机动力装置，从而研制成功直升机用涡轮铀发动机。
实践证明，涡轮轴发动机较活塞式发动机更能适合直升机的飞行特点。
当今世界上，除部分小型直升机还在使用活塞式发动机外，涡轮轴发动机已成为直升机动力装置的主要形式。
航空涡轮轴发动机航空涡轮轴发动机，或简称为涡铀发动机，是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。
法国是最先研制涡轴发动机的国家。
50年代初，透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机，功率达到了206kW(280hp)，成为世界上第一台直升机用航空涡轮轴发动机，定名为“阿都斯特—l”(Art ouste—1)。
飞机总体设计课程设计汇总
飞机总体设计需要关注环保和可持续发展，如降低油耗、减少排放等，以 符合全球航空工业的发展趋势。
感谢观看
汇报人：
05
飞机总体设计课程设计的展望和发展趋势
飞机总体设计课程设计的未来发展方向
数字化设计：利用计算机辅助设计（CAD）、虚拟现实（VR）等技术 进行飞机设计
绿色环保：注重飞机的环保性能，如降低油耗、减少排放等
智能化设计：利用人工智能（AI）、大数据等技术进行飞机设计，提高 设计效率和质量
复合材料应用：采用复合材料制造飞机，提高飞机性能和寿命
案例二：某型军用运输机总体设计
设计背景：某国空军需要一款新型军用运输机
设计目标：满足运输任务需求，提高运输效率
设计过程：包括需求分析、方案设计、详细设计、试验验证等 设计成果：某型军用运输机总体设计方案，包括气动布局、结构设计、系 统配置等
案例三：某型公务机总体设计
设计目标：满足公务机市场需求，提高舒适性和效率 设计特点：采用先进气动布局，提高飞行性能 设计难点：优化结构设计，降低重量和成本 设计成果：成功完成设计，获得市场认可
课程设计的评价Biblioteka 准和方法评价标准：包括设 计质量、创新性、 实用性等方面
评价方法：采用专 家评审、同行评审、 学生自评等方式
评价内容：包括设 计方案、设计报告、 设计演示等方面
评价结果：给出综 合评价结果，包括 优秀、良好、合格、 不合格等等级
03
飞机总体设计课程设计实践
飞机总体设计的基本原则和方法
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飞机总体设计课程设计汇
总
汇报人：
直升机设计
第八章 直升机设计技术8.1 任务与要求 8.1.1 性能要求 对直升机的性能指标，必须规定基本要求：有效载荷﹑速度﹑ 航程（或续航时间）及悬停性能： ①有效载荷：在民用方面，表示为营利所载的乘客和货物的数 量。
在军用方面，为飞机所能够运载的消耗性弹药的总量。
②速度能力：由悬停向前飞行的能力，高速度的优点对于缩短 飞越时间是重要的。
由于受到气动条件的限制，最大前行速度 约为370公里/小时。
③航程和续航能力：要考虑是要最大航程还是要最大续航时间; 或是在各种速度和飞行条件下的航程和续航时间的结合。
在任 何情况下,航程和续航时间都是所需燃油重量计算为依据的。
④悬停和垂直爬升率：直升机需要能够在极端的环境和设计总 重条件下，有足够的悬停和垂直爬升性能。
8.1.2 稳定性和操纵性 在直升机设计阶段既要保证有良好的性能， 又要保证良好的飞行品质。
军用直升机的飞 行品质要遵守国家颁发的军用直升机的飞行 品质规范的要求。
民用直升机的飞行品质要 达到民用直升机适航标准。
（1）配平 ①速度稳定性：当操纵机构保持不动而速度突然增 大时，直升机抬头并减速（稳定）或低头并加速 （不稳定）。
②迎角稳定性：水平飞行进入定常下降转弯（此时 速度与平飞时相同且总距不变），为支持重量及离 心力所需要的附加旋翼升力，得自下降率产生的迎 角增大。
③功率对配平的影响：以满功率爬升转换为同样的 前飞速度的定常自转是纵向操纵唯一量不应过大。
④航向稳定性：为了保证某一侧滑角而要求的脚蹬 操纵量，表示航向稳定性和尾桨操纵功效的大小。
（2）稳定性和操纵性 稳定性是物体受扰动后回复到它的原来状态的趋势。
静稳定性是用使物体恢复到它的原来位置的每单位位移的力和 力矩来度量。
动稳定性是用单位位移后物体恢复到它的原来位置所需要的时 间来度量。
一个系统的稳 响应 定性特性，可 根据该系统在 位移之后的时 响应 间历程的形态 来归类.纯收敛时间 收敛的振荡时间无振荡的中性稳定 无阻尼的振荡纯发散 发散的振荡时间响应的几种形态稳定性特性 ①对阵风或对操纵输入的响应：直升机飞行品质的分析涉及到 确定对阵风或对操纵输入的响应。
纵列式直升机结构设计-概述说明以及解释
纵列式直升机结构设计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：直升机是一种具有垂直起降和悬停能力的飞行器，其设计和结构特点对于其性能和安全性起着至关重要的作用。
纵列式直升机是一种特殊类型的直升机，其旋翼由两个或多个并排的旋翼组成，相比传统的单旋翼直升机，纵列式直升机具有更好的稳定性和操纵性能。
本文将主要探讨纵列式直升机的结构设计问题。
首先介绍纵列式直升机的概念和背景，简要介绍其发展历史和应用领域。
然后分析纵列式直升机结构设计的要点，包括在设计过程中需要考虑的各种因素和关键技术。
最后总结纵列式直升机结构设计的重要性，并展望其未来的发展方向。
通过本文的研究，不仅可以更好地理解纵列式直升机的设计原理，还可以为相关领域的研究和发展提供一定的参考依据。
1.2 文章结构本文将首先介绍纵列式直升机的概念和背景，包括其定义、分类和应用领域。
接着将重点讨论纵列式直升机的结构设计要点，包括整机结构、主旋翼结构、尾桨结构等方面。
在这一部分，我们将详细分析不同部件的设计原则、材料选用、加工工艺等关键因素。
最后，我们将总结纵列式直升机结构设计的重要性，强调设计优化对飞行性能和安全性的重要影响，并展望未来纵列式直升机结构设计的发展趋势和挑战。
通过本文的阐述，读者将对纵列式直升机结构设计有更深入的了解，为相关设计工作提供参考和指导。
1.3 目的纵列式直升机结构设计的目的是为了确保直升机在飞行过程中具有良好的稳定性和可靠性。
通过合理地设计和优化直升机的结构，可以有效地减少飞行过程中的振动和噪音，提高直升机的飞行性能和安全性，同时也可以延长直升机的使用寿命。
另外，纵列式直升机结构设计还需要考虑到飞行员的操控和操作便利性，以及机舱内部空间的合理利用。
通过合理布局和设计飞机的控制系统、通风系统和其他关键部件，可以提高飞机的舒适性和操作性，为飞行员提供更好的飞行体验和工作环境。
总的来说，纵列式直升机结构设计的目的是为了在保证飞行安全的前提下，提高直升机的飞行性能和操作效率，满足不同任务需求和环境条件的要求，为航空运输、救援和军事等领域的应用提供有力支持。
直升机总体课程设计
直升机总体课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解直升机的基本结构、工作原理及分类。
2. 学生能够掌握直升机的主要性能指标及其影响因素。
3. 学生能够了解直升机在军事、民用领域的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够通过观察、分析，识别直升机的各种部件及其功能。
2. 学生能够运用所学知识，分析直升机性能与设计参数之间的关系。
3. 学生能够运用团队合作，设计并制作一个简易的直升机模型。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对直升机及其相关领域的兴趣，激发学生探索科学技术的热情。
2. 培养学生尊重和珍视团队合作，树立良好的团队协作意识。
3. 培养学生关注国家航空事业的发展，增强国家荣誉感。
课程性质：本课程为直升机相关知识的学习，结合理论教学与实践操作，以提高学生的理论素养和实际操作能力。
学生特点：学生处于好奇心强、动手能力逐渐提高的年级，对直升机有一定的兴趣，但相关知识体系尚不完善。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，引导学生在探究中学习，培养学生的创新精神和实践能力。
通过课程目标的分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 直升机概述- 直升机的定义、发展历史- 直升机的分类及特点2. 直升机基本结构- 机体结构、动力装置- 旋翼系统、尾桨系统- 起落架、飞行控制系统3. 直升机工作原理- 旋翼的空气动力学原理- 直升机的稳定性和操纵性- 直升机的主要飞行性能指标4. 直升机的应用领域- 军事应用：侦查、作战、救援等- 民用应用：交通、旅游、消防、医疗等5. 直升机设计与制作- 直升机设计原则与流程- 直升机模型制作方法与技巧- 团队合作与分工教学内容安排和进度：第一课时：直升机概述、基本结构第二课时：直升机工作原理、应用领域第三课时：直升机设计与制作（理论）第四课时：直升机设计与制作（实践）教学内容与教材关联性：本教学内容与教材中关于直升机的基础知识、工作原理和应用领域等内容密切相关，旨在帮助学生构建完整的直升机知识体系，培养学生的实践操作能力。
直升机停机坪设计概要
直升机停机坪设计概要(2011-07-14 15:28:39)▼分类：航空资讯标签：直升机停机坪设计概要灯光系统机场杂谈直升机场类型共分为3类：地面直升机场、高架直升机场、直升机甲板。
直升机场设计概要所谓屋顶高架直升机坪并非在屋顶上划一个H形，装上一些航空灯具及护栏就算是一座屋顶直升机坪，这是错误的。
只有1级性能的直升机，才允许在人口稠密区的高架直升机场起降。
3级性能的直升机，不允许在高架直升机场或直升机甲板起降。
直升机主要尺寸：直升机坪各功能区定义以及尺寸标准：障碍物限制面直升机在高楼或甲板起降是一种高科技、高难度的动作，除非高架或甲板直升机坪是由专业直升机坪工程人员所设计，且其机坪配备全部符合中国民航总局及ICAO国际民航组织第14附属书第二卷规，否则建造完成的机坪不但领不到民航主管机关所颁发的直升机飞行场许可证，而且所有直升机驾驶员几乎都不敢用这种无照机坪来起降直升机，尤其是在无照机坪上发生飞安事故，机长将遭受严重处分。
世博中心全自动铝合金甲板绿色直升机坪中央电视台新台址屋顶钢结构铝合金甲板直升机停机坪目视助航设施1.灯光直升机场助航灯光系统，是直升机场安全起降的重要设施。
导航灯具分成一般机场用和直升机场专用两种，很多人都将一般机场用灯具误装在直升机坪上，这是不符合直升机坪规的。
直升机场必备的标灯，它是双管白色闪烁速度0.8秒、1.2秒、0.8秒依照国际信号标准，同时它也可配合驾驶员需要将光度由100％减为10%或3％。
另外机坪边灯与边灯的间距灯光颜色及色度也有一定规，边灯仰角0°＝3cd、5°＝15cd、10°=25cd、20°=25cd、25°=15cd、30°=3cd等角度光源需达标准。
机坪的经年风向及航路规划都是直升机坪不可少的一部分。
为了让直升机驾驶员更安全，以标准角度降落在机坪上，在机坪装设『着陆路径指示仪』是不可少的一部分。
直升机总体设计课程设计
直升机总体设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解直升机的基本结构、原理及其组成部分的功能；2. 掌握直升机总体设计的基本流程、方法和评价指标；3. 掌握直升机飞行性能、稳定性和操纵性的基本知识；4. 了解直升机设计中的限制因素和优化方法。
技能目标：1. 能够运用直升机总体设计的基本方法，进行初步的直升机设计方案制定；2. 能够分析直升机的飞行性能、稳定性和操纵性，提出改进措施；3. 能够运用相关软件工具，进行直升机总体设计的计算和分析；4. 能够撰写规范的直升机总体设计报告，并进行口头汇报。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对直升机总体设计及相关工程问题的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生严谨、务实、团结协作的科学态度，增强工程实践能力；3. 培养学生关注国家航空事业的发展，树立民族自豪感和社会责任感；4. 培养学生尊重知识产权，遵循职业道德，具备良好的职业素养。
课程性质：本课程为专业选修课，以直升机总体设计为主线，结合理论知识与实践操作，旨在提高学生的专业素养和工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的航空基础知识，对直升机设计有一定兴趣，但实践经验不足。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强化设计方法与工程实践能力的培养，提高学生的综合素质。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 直升机基本原理与结构：包括直升机分类、旋翼原理、尾桨作用、机身结构等；参考教材章节：第一章《直升机概述》2. 直升机总体设计流程与方法：介绍直升机设计的基本步骤、方法和评价指标；参考教材章节：第二章《直升机总体设计方法》3. 直升机飞行性能分析：涉及飞行速度、升限、航程、载荷等方面的知识；参考教材章节：第三章《直升机飞行性能》4. 直升机稳定性与操纵性分析：研究直升机的稳定性、操纵性及其影响因素；参考教材章节：第四章《直升机稳定性与操纵性》5. 直升机设计限制与优化：探讨设计过程中的限制因素、优化目标及方法；参考教材章节：第五章《直升机设计限制与优化》6. 直升机总体设计实践：结合实际案例，进行直升机设计方案制定、计算与分析；参考教材章节：第六章《直升机总体设计实践》7. 直升机总体设计报告撰写与口头汇报：规范报告格式，锻炼学生表达与沟通能力。
直升机结构设计课程设计指导书
《直升机结构设计》课程设计指导书§1 目的要求1. 应用已学到的部件设计知识，选择旋翼桨毂的结构型式，进行构件的受力分析及结构布置，以巩固、补充部件设计课所学到的知识。
2.应用材料力学、结构力学及强度计算知识，对桨毂的主要受力件进行设计计算与强度校核。
3.应用有关的工程技术知识，设计和绘制桨毂的打样图、装配图及主要零件的工作图。
4.培养应用参考资料、手册、图表、国家标准规范的能力。
5.培养分析和设计直升机部件、构件及零件的初步能力。
6.培养理论联系实际和独立工作能力、创新精神及严肃认真的工作作风。
§2 设计内容1. 桨毂外载荷计算。
2. 确定桨毂结构型式，选择桨毂各铰中的轴承，绘制桨毂打样图。
3. 绘制桨毂轴向铰的装配工作图。
4. 绘制轴向铰的零件工作图（二个）。
5. 编写桨毂设计说明书。
具体要求：一、桨毂外载荷计算外载荷是进行结构设计的依据。
桨毂外载荷主要计算在挥舞面及旋转面因主要载荷情况所引起的力和力矩，计算时需画出桨毂的各受力图。
二、绘制桨毂打样图在已知外载荷的情况下，首先选择合理的桨毂结构型式；选择轴承；确定主要结构尺寸。
然后，画出桨毂的打样图，确定各组件及零件之间的相互连接关系及各自的位置尺寸，重点是确定轴向铰的结构布置。
三、绘制桨毂装配图装配图是由两个以上的零件组合起来的图纸，表示零件与零件之间的准葛培关系。
轴向铰装配图是本课程设计的重点，要求所选的结构型式合理，传力路线正确。
图面质量要高，一律按正规图纸规格及要求画出。
轴向铰装配工作图的主要内容有：1.一般要有两个视图，必要时要有若干俯视视图。
2.图上只标装配尺寸，即按装配图装配零件时，零件之间的相互配合尺寸。
3.图上要包括该装配图所用到的全部零件及标准件。
4.图上要有完整的标题栏、明细表、技术要求等。
5.装配图应以清晰、明确、完整为准，略去不必要的虚线。
6.所用到的标准要符合国标（GB）、部标（HB）。
四、绘制零件工作图零件工作图是表示零件具体构造的工作图纸。
(完整word版)飞机总体课程设计
1.重量估算与指标分配以下计算过程的公式参照《飞机设计手册8》1.1机身重量估算USFA方法——机身重量，kg-—起飞重量，1684 kg；——设计过载,2；——机身长度，8.5 m；——机身最大宽度，1。
9 m；——机身最大高度，1。
6 m;—-设计巡航速度(EAS），290 km/h;此公式可用于速度550 km/h以下的飞机。
代入数据,算得机身重量126。
56kg。
1.2机翼重量计算采用USFA方法——机翼重量，kg——机翼面积，16 ；——机翼展弦比，11；——机翼1/4弦线后掠角，4°；-—机翼根梢比,1.25；——机翼最大相对厚度，15％；——海平面最大平飞速度,300 km/h；代入数据，计算得机翼重量。
1.3尾翼重量计算采用USFA方法1.3.1水平尾翼-—平尾面积,2.28 ；——平尾力臂，；--平尾展长,；—-平尾根部剖面最大厚度，0。
0672 m；代入数据,计算得水平尾翼重量。
1.3.2垂直尾翼——垂尾面积，；——垂尾展长，；—-垂尾根部剖面最大厚度，0。
1899 m；代入数据，计算得垂直尾翼重量。
1.4发动机短舱重量采用Torenbeek方法多发活塞式发动机飞机:汽缸水平对置发动机:-—发动机起飞总功率，264.6kW；N—-发动机的数量，2;代入数据，计算得单发重量.双发总重量为。
1.5 起落架重量采用Torenbeek 方法式中：=1，下单翼飞机；1。
08,上单翼飞机。
其中，，,见下表起落架重量计算系数表飞机类别A B C D 主15.00.0330.0210前 5.40.04900主9.10.0820.0190前11.300.0240尾 4.100.0240主18.10.1310.019 2.23E-05前9.10.0820 2.97E-06尾2.30.31起落架型式喷气式教练机和行政飞机收放式固定式收放式其他民用飞机可知主起落架：，，,;主起落架重量：62。
飞机总体设计报告
飞机总体设计任务二设计报告组号：第三组组内成员：2014年1月18日摘要本小组在此文中对民用客机的需求与发展作了简要介绍，并通过统计分析与计算完成了任务所要求的设计内容。
主要计算分析步骤包括：起飞重量的计算，起飞推重比，翼载荷的计算，翼型的选择，外形几何参数的计算与选择，机身及舱室设计，飞机动力系统及燃油系统的选择与计算，重量分析与重心计算，以及主要性能参数估算，飞机操稳性的分析和和飞行总体性能参数的分析计算等。
关键字：客机，宽体飞机，概念设计AbstractIn this paper our team describe the requirement and the development of civil aircraft and complete the conceptual design, assigned byprof,through numerous analyses and computation.The main stepsof analyses and calculation include the calculation of takeoff gross weight, the calculation of takeoff thrust weight ratio and wing load, the selection of airfoil’s type, the choice of components geometry parameters, the design of fuselage and cabin, the selection and calculation of propulsion&fuel system, the estimation of weight and the check of gravity center, we also analyze the main performance parameters, stability controlqualities and flight performance. At last, we check about overall performance of the flight.Keyword: Airliner, Wide-body aircraft, Conceptual design目录飞机总体设计 (1)任务二设计报告 (1)摘要 (1)Abstract (2)第一章方案设计 (5)1.设计背景 (5)2.设计理念 (6)3.设计要求 (7)第二章方案构思与设计草图 (8)第三章主要总体设计参数 (9)1.估计升阻比 (9)2.起飞重量W0的一阶近似 (9)3.推重比T/W的选取 (10)4.翼载W/S的选取 (10)5.机翼外形参数设计 (11)6.尾翼外形参数设计 (13)7.机身及舱室设计 (14)7.1几何参数估计 (14)7.2客舱设计与布置 (16)8.动力系统选择 (19)8.1发动机类型与选择 (19)8.2发动机布置 (22)8.3进排气系统设计 (22)9燃油系统设计 (23)9.1油箱类型选择 (23)9.2油箱的容积 (24)9.3油箱的安全与防火 (24)10.起落架布置 (25)11.飞机三面图 (26)12.三维建模 (28)13.重量分析 (29)14.配平及稳定性分析 (33)15.主要设计参数汇总 (33)第四章主要性能参数估算 (35)1.升力系数计算 (35)1.1机翼 (35)1.2机身 (36)1.3平尾 (36)1.4全机的升力系数计算 (37)2.阻力系数计算 (38)2.1机翼 (38)2.2机身 (39)2.3全机的阻力系数计算 (39)2.4极曲线 (39)3.全机焦点和重心后限位置计算 (40)4.飞行性能估算 (41)参考文献 (42)小组成员分工 (43)结束语 (44)致谢 (47)附录1：小组成员设计需求分析一览表 (48)附录2：国内在飞的大型客机基本介绍 (49)第一章方案设计1.设计背景随着航空科学技术的发展以及社会的进步，地面交通已很难满足人们出行的需要，自飞机诞生以来，由于飞机的快速性、舒适性等优点，航空运输已成为蓬勃发展的支柱型产业。
直升机总体设计课程设计Z22
直升机总体设计课程设计(Z22)（0301146席华彬）1. 参考文献[1].直升机总体设计，郭才根，郭士龙。
航空工业出版社，1993[2].直升机空气动力学，王适存。
[3].直升机气动力手册，第二册，国防工业出版社[4].直升机飞行性能计算方法手册，航空工业出版社[5]. Helicopter Theory Wayne Johnson2. 原始参数用途： 通用运输直升机；战技指标：航程： 大于500km ；动升限： 大于4000m ；静升限： 大于2500m ；最大飞行速度（海平面）：大于250km/h ；最大爬升率： 大于5m/s ；3. 确定直升机形式该直升机总重小于2吨，属于轻型直升机。
而轻型直升机普遍采用的形式有共轴式和单旋翼带尾桨。
由于共轴式形式结构复杂，成本高，所以采用单旋翼带尾桨形式，从工程实践上，该形式比较成熟，成本也低。
4. 确定总体参数1) 桨盘载荷桨盘载荷主要影响悬停升限、垂直爬升速度、使用升限、最大爬升速度性能等。
同时满足其性能后，它也影响有效载荷占总重量的比例。
Z22的桨盘载荷的选取根据统计数据，一般小型直升机的桨盘载荷都小于2002/N m 。
所以Z22的桨盘载荷取1702/N m 。
2) 发动机选取初步选择发动机艾利逊250—C30J ：额定功率； 344 kw燃油消耗率： 0.4kg/(kw •h)3)重量效率文献1中p78列出了若干直升机的重量效率数据，一般直升机的重量效率在0.5附近。
Z22取0.5。
直升机的总重可由下列公式（见文献p62公式6-1，6-2）估计： u f G G G G --=- 410f G A L --=⨯G -：重量效率 u G ：有效载荷fG -：燃油相对重量 A ：系数，涡轴式发动机一般在3.0左右 L ：航程(预先估计，以后在迭代计算) 4) 翼型选取为了简化计算，选取矩形桨叶，翼型NACA23012，桨叶负扭转-7度，桨叶宽度为：0.330m ，最大升力系数为1.4（此参数估计的，因为没有资料）。
无人直升机设计概论
■1）概念设计（Conceptural Design） 2）初步设计 （Preliminary Design） 3）详细设计（Detail Design）
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概念设计（方案设计或总体设计）
概念设计阶段的任务是依据设计技术要求形成对所设计无人直 升机的构思及基本概念, 并拟定出能满足设计要求的初步技术方 案。现代无人直升机设计都采用计算机辅助设计, 因此, 在这个 阶段中通常可以选择几个方案进行对比分析, 经过充分论证后初 步确定无人直升机的构型和气动布置方案。
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无人直升机分类
按照功能分 军用无人直升机
按照大小分 微型无人直升机 小 于 1kg
侦查无人直升机
小型无人直升机 1-100kg
电子对抗无人直升机 通信中继无人直升机
中型无人直升机 1001000kg
攻击无人直升机
大型按无照人活直动升半机径分1000kg以上
无人直升机靶机 民用无人直升机
上海雏鹰公司的LE-110无人直升机
机
• 注: 另有仿制的小型无人直升机
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已有无人直升机一览（续）
（一）单旋翼/尾桨式（续）
★ 国外研制成功的单旋翼/尾桨无人直升机
美国: VIGILANTE 496
《直升机设计》课程设计
《直升机设计》课程设计姓名:席华彬学号:01990127一、题目无人直升机旋翼桨毂（跷跷板式）设计二、任务1．选定桨毂结构型式，进行结构布置（主要是轴向铰）。
2．桨毂外载荷计算。
3．绘制桨毂装配工作图和零件（选1~2个主要零件）工作图。
4．零件强度计算。
5．编写桨毂设计说明书。
三、原始数据旋翼直径D 5.8m旋翼转速n 491rpm桨尖速度ΩR 150m/s桨叶弦长b 0.2m全机重量G 280kg桨叶重量m8.6kgb桨盘载荷102.41N/㎡桨叶实度0.0443旋翼旋转方向右旋（俯视）旋翼输入功率N 55H P四、桨毂结构参数桨毂预锥角δ 2.5°桨毂悬挂高度64mm挥舞调节系数0下限动角δ9°30′五、设计要求桨毂结构要合理，安全可靠，在满足强度要求的情况下，要尽量减轻桨毂的重量。
六、设计参数的计算与确定1、桨毂预锥角δ旋停状态下⎰Ω===Rl b e rdr R M N k Mg T tg N T 2)/(,/,δ δ=2.47º在水平飞行下，拉力大于旋停状态，所以预锥角取大。
取δ=2.5º2、当量挥舞铰外伸量e l假定12βΩ=1.1242Ω,当用铰接式旋翼代替，其挥舞一阶固有频率一致。
12βΩ=(1+e l e S /e I )2Ω , e I =⎰R l b e dr r R M 2)/( e S =⎰Rl b e rdr R M )/( 求得e l =0.433m3、桨毂悬挂高度h在预锥角δ=2.5º时，桨叶重心高h=Rsin2.5º/2=63.2mm在水平飞行状态，桨叶的锥度角变大，所以h 取大取h=64mm七、桨毂外载荷计算桨毂承受由桨叶传来的各种载荷（挥舞面的载荷、旋转面的载荷、铰链力矩）。
在直升机各种工作状态，载荷情况各不相同。
根据直升机强度规范，选用直升机在使用中会发生的并决定结构元件或整机最严重的工作状态的载荷作为桨毂静强度计算的载荷。