中型公务机总体设计报告讲解

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飞机总体设计大报告

飞机总体设计大报告

总体设计大作业目录一、方案设计思想------------------------------------------------------------------------------------ 61.1、设计背景----------------------------------------------------------------------------------- 61.2、设计理念----------------------------------------------------------------------------------- 71.3、设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 8二、总体布局 ------------------------------------------------------------------------------------------ 8三、飞机主要总体参数确定--------------------------------------------------------------------- 143.1、初始重量估算 -------------------------------------------------------------------------- 143.1.1、飞机起飞总重的分类 ------------------------------------------------- 143.1.2、估算起飞总重的方法 ------------------------------------------------- 153.1.3、起飞总重的详细估算过程------------------------------------------- 16W-------- 163.1.3.1、确定任务装载重量W PL和机组人员重量crew3.1.3.2、猜测一个起飞总重W--------------------------------- 17TO guessW W -------------------------------------- 173.1.3.3、计算燃油系数/F TOW W -------------------------------------- 193.1.3.4、计算空重系数/E TO3.1.3.5、迭代公式 -------------------------------------------------------- 213.2、飞机升阻特性估算-------------------------------------------------------------------- 223.2.1、确定最大升力系数 ---------------------------------------------------- 223.2.2、确定零升阻力系数 ---------------------------------------------------- 233.2.3、确定升阻比 -------------------------------------------------------------- 263.3、飞机推重比和翼载荷的计算 ------------------------------------------------------- 263.3.1、推重比的确定 ----------------------------------------------------------- 273.3.1.1、根据统计经验值确定推重比------------------------------- 273.3.1.2、根据推重比与最大马赫数关系确定推重比 ----------- 273.3.1.3、根据保证平飞状态统计确定推重比 --------------------- 283.3.1.4、根据爬升性能确定推重比---------------------------------- 293.3.1.5、根据起飞滑跑距离的估算---------------------------------- 293.3.1.6、推重比的选择 -------------------------------------------------- 303.3.2、翼载的确定、 ----------------------------------------------------------- 303.3.2.1、根据统计规律 -------------------------------------------------- 303.3.2.2、根据失速速度的估算 ---------------------------------------- 303.3.2.3、根据起飞距离的估算 ---------------------------------------- 313.3.2.4、根据航程的估算----------------------------------------------- 313.3.2.5、根据航时的估算----------------------------------------------- 323.3.2.6、翼载的选择 ----------------------------------------------------- 33四、动力装置的选择和设计--------------------------------------------------------------------- 334.1、发动机的选择 -------------------------------------------------------------------------- 334.1.1、对发动机总的性能需求 ---------------------------------------------- 334.1.2、对发动机的各项需求 ------------------------------------------------- 334.1.3、具体发动机的确定 ---------------------------------------------------- 344.2、进气道的设计 -------------------------------------------------------------------------- 354.2.1、对进气道的要求-------------------------------------------------------- 354.2.2、亚音速进气道的基本形式------------------------------------------- 354.2.3、进气道主要参数的确定 ---------------------------------------------- 364.2.3.1、确定进口面积F BX --------------------------------------------- 364.2.3.2、确定进气口尺寸----------------------------------------------- 374.2.3.3、进口前缘的曲率半径 ---------------------------------------- 374.2.3.4、进气道最外层的流线与进气道轴线之间的夹角βBX384.2.3.5、管道的半扩展角α-------------------------------------------- 384.2.3.6、发动机短舱头部至圆柱部分的距离L------------------- 384.3、进气道和发动机的相容性 ---------------------------------------------------------- 384.4、尾喷管的设计 -------------------------------------------------------------------------- 394.4.1、尾喷管的功用及要求 ------------------------------------------------- 394.4.2、尾喷管基本形式的选择 ---------------------------------------------- 394.4.3、尾喷管面积的计算 ---------------------------------------------------- 40五、部件外形设计---------------------------------------------------------------------------------- 405.1、机翼设计--------------------------------------------------------------------------------- 405.1.1、几何参数确定 ----------------------------------------------------------- 405.1.2、机翼安装角,扭转角及上反角的选择--------------------------- 425.1.3、副翼、襟翼位置布置 ------------------------------------------------- 425.2、机身几何参数的计算和选择 ------------------------------------------------------- 435.2.1、机身长度初步估算: ------------------------------------------------- 435.2.2、机身长度的详细估算 ------------------------------------------------- 445.2.3、机身宽度的计算-------------------------------------------------------- 455.3、垂尾的几何设计以及参数计算---------------------------------------------------- 465.3.1、垂尾面积的确定-------------------------------------------------------- 465.3.2、垂尾几何参数的确定 ------------------------------------------------- 475.4、起落架几何参数的计算与选择---------------------------------------------------- 475.4.1、停机角Ψ: ------------------------------------------------------------- 485.4.2、防后倒立角Φ:------------------------------------------------------- 485.4.3、主轮伸出角γ:------------------------------------------------------- 485.4.4、纵向轮距b: -------------------------------------------------------------- 485.4.5、前轮伸出量a:--------------------------------------------------------- 485.4.6、主轮距B:--------------------------------------------------------------- 485.4.7、起落架轮胎的选择: ------------------------------------------------- 495.4.8、综述------------------------------------------------------------------------ 49六、机翼和尾翼翼型的选择--------------------------------------------------------------------- 496.1、机翼翼型的选择 ----------------------------------------------------------------------- 506.2、垂尾、竖直翼梢小翼翼型选择---------------------------------------------------- 51七、总体布置 ---------------------------------------------------------------------------------------- 517.1、发动机的布置 -------------------------------------------------------------------------- 527.2、驾驶舱的布局设计-------------------------------------------------------------------- 537.2.1、驾驶舱设计要求和原则 ---------------------------------------------- 537.2.2、驾驶舱布局设计-------------------------------------------------------- 537.3、燃油系统设计 -------------------------------------------------------------------------- 55八、飞机重量校验与飞机重心的计算-------------------------------------------------------- 568.1、飞机重量的校验 ----------------------------------------------------------------------- 568.1.1、起飞重量分类 ----------------------------------------------------------- 568.1.2、部件重量估算法-------------------------------------------------------- 568.1.2.1、机身 --------------------------------------------------------------- 578.1.2.2、机翼 --------------------------------------------------------------- 578.1.2.3、尾翼 --------------------------------------------------------------- 588.1.2.4、起落架------------------------------------------------------------ 598.1.2.5、控制面------------------------------------------------------------ 598.1.2.6、发动机短舱 ----------------------------------------------------- 598.1.2.7、动力系统 -------------------------------------------------------- 608.1.2.8、固定设备 -------------------------------------------------------- 608.1.2.9、空机质量 -------------------------------------------------------- 608.2、重心的估算 ----------------------------------------------------------------------------- 608.3、综述 --------------------------------------------------------------------------------------- 61九、气动特性分析---------------------------------------------------------------------------------- 629.1、C型机翼的气动特性分析----------------------------------------------------------- 629.1.1、竖直段几何参数影响 ------------------------------------------------- 629.1.1.1、竖直段高度影响----------------------------------------------- 639.1.1.2、竖直段尖削比影响-------------------------------------------- 639.1.1.3、竖直段前缘后掠角影响 ------------------------------------- 649.1.1.4、竖直段倾角影响----------------------------------------------- 659.1.2、水平段几何参数影响 ------------------------------------------------- 659.1.2.1、水平段长度影响----------------------------------------------- 659.1.2.2、水平段尖削比影响-------------------------------------------- 669.1.2.3、水平段前缘后掠角影响 ------------------------------------- 679.1.2.4、水平段上反角影响-------------------------------------------- 679.1.3、C型机翼气动性能概括----------------------------------------------- 689.2、升阻比的修正 -------------------------------------------------------------------------- 69十、飞机总体飞行性能参数计算 -------------------------------------------------------------- 6910.1、航程-------------------------------------------------------------------------------------- 6910.2、起飞失速速度------------------------------------------------------------------------- 6910.3、起飞滑跑距离------------------------------------------------------------------------- 6910.4、着陆失速速度------------------------------------------------------------------------- 7010.5、着陆滑跑距离------------------------------------------------------------------------- 7010.6、参数汇总 ------------------------------------------------------------------------------- 70十一、飞机操纵系统设计与分析 -------------------------------------------------------------- 7111.1、飞机操纵系统分析 ------------------------------------------------------------------ 7111.2、余度技术 ------------------------------------------------------------------------------- 7111.3、本飞机操纵系统设计 --------------------------------------------------------------- 73十二、经济性分析---------------------------------------------------------------------------------- 7412.1、使用成本分析------------------------------------------------------------------------- 7512.2、飞机价格 ------------------------------------------------------------------------------- 77十三、三视图、效果图 --------------------------------------------------------------------------- 7713.1、三视图 ---------------------------------------------------------------------------------- 7713.2、效果图 ---------------------------------------------------------------------------------- 78十四、参数汇总------------------------------------------------------------------------------------- 8114.1、几何参数 ------------------------------------------------------------------------------- 8114.2、设计参数 ------------------------------------------------------------------------------- 8114.3、重量数据 ------------------------------------------------------------------------------- 8214.4、性能参数 ------------------------------------------------------------------------------- 82一、方案设计思想1.1、设计背景近年来,由于出现航班延误、航班取消出现的冲突事件越来越多。

飞机总体设计PPT课件

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。

飞机构型设计---总体

飞机构型设计---总体

上单翼 (运输机)
C-130
安-25
运-8
安-72
为什么大多数军用运输机采用上单翼?
为了满足使用要求! - 机身地板离地面尽量近
3.发动机数目和安装位置
• 发动机数目
- 单发:操纵简单,附加重量轻,成本低,安全性差 - 双发(多发):生存力强
• 安装位置
- 单发:机身(前、后) - 双发:机身尾段
实例:无尾式布局
正常式和无尾式飞机的零升阻力
幻影2000
尾翼的数目及其与机翼、机身的相对位置 (续)
• 平尾高、底位置
- 上平尾 - 中平尾 - 下平尾 - “T” 平尾 - 高置平尾
选择平尾高低位置的原则
• 避开机翼尾涡的不利干扰
将平尾布置在机翼翼弦平面上下不超过5%平均气动力弦长的位 置,有可能满足大迎角时纵向稳定性的要求。
起飞和着陆滑跑时不稳定
前三点
• 适用于着陆速度较大的飞机,在着陆过 程中操纵驾驶比较容易。
• 具有起飞着陆时滑跑的稳定性。 • 飞行员座舱视界的要求较容易满足。 • 可使用较强烈的刹车,缩短滑跑距离。 • 缺点是前轮可能出现前轮“摆振” 现象。
自行车式
• 起落架可收入机身里,布置起落架舱比 较容易。
- 噪声小 - 稳定性好 4)起落架:前三点型式,安装在机身上
三面图(草图)
为什么要采用“T” 平尾
• 优点:
✓ 避免机翼下洗气流和螺旋浆 滑流的影响:1)减小尾翼振 动;2)减小尾翼结构疲劳; 3)避免发动机功率突然增加 或减小引起的驾驶杆力变化
✓ 利用端板效应,气动效率增 加,垂尾的面积可适当减小
机翼下部 机翼或尾翼根部 短舱
• 进气道布局
头部进气道:布置紧凑,机身截面小,进口气 流均匀, 机炮对进气影响小;不能装或仅装小雷达天线。

大型公务机内饰设计综述

大型公务机内饰设计综述

大型公务机内饰设计综述公务机作为高端航空产品,随近几年来航空工业的飞速发展,其需求量也呈现成倍增长的趋势。

而公务机内饰又是改装公务机最重要的改装要素,更是公务机最大的卖点。

高度定制化的内饰,内饰产品多样性和新技术的应用,正带给公务机无限可能。

为此,详细地阐述了大型公务机内饰设计基本要求,对改装公务机内饰设计思路进行了探讨。

关键字:公务机;内饰;设计1 大型公务机内饰设计基本要求1.1 功能要求(1)设计应具备满足不同客户群体需求能力,包括国际国内政要/政府机构、跨国企业、国内大中型企业、高端商务人士、知名人士等。

(2)客舱内饰布置应满足公务机乘客基本的机上功能需求,包括机上会议/办公、会客、休息、就餐、休闲娱乐等。

(3)应配备为满足乘客基本机上功能需求所需的设备,支持相关活动,包括卫星通信、机上通讯、音/视频播放、旅客服务装置控制、洗漱梳妆等。

1.2 性能要求(1)大型公务机舱内装饰及设备设计应满足人机工效要求,造型新颖,使用方便舒适,并根据客户需求满足特殊的性能指标;(2)内装饰材料必须满足CCAR25.853及附录F的有关要求;(3)客舱内个人行李储藏容积视具体内饰设计而定,平均不应小于1.5 m3,行李储藏间的布置位置应方便乘客存放、取用行李,并不影响客舱内主要通道及应急撤离通道的使用;(4)分舱门、行李储藏间的门上应有锁,锁机构在承受惯性载荷及飞机振动条件下能可靠的锁住;分舱门门锁应从两侧区域直接打开或通过暗锁机构打开;在因事故导致分舱门门锁锁死而无法打开的状态下,应满足女性乘客通过人力可自行破坏分舱门并顺利通过;(5)各类座椅、沙发设备应满足CCAR25.561,CCAR25.562规定的静载和动载要求,满足TSO-C127a,旅客座椅带有座椅安全带,座椅安全带符合TSO-C22f的要求,座椅材料必须满足CCAR25.853(a)及附录F的阻燃要求外,座椅垫还必须满足CCAR25.853(c)及附录FII的整体燃烧试验。

2014-飞机总体设计-4第四讲-总体布局设计-Part1

2014-飞机总体设计-4第四讲-总体布局设计-Part1
三翼面布局
在正常式布局的基础上增加了水平前翼构成的, 它综合了正常式布局和鸭式布局的优点,有望得 到更好的气动特性,特别是操纵和配平特性
• 增加前翼可以使全机气动载荷分布更为合理,减轻机翼 上的气动载荷,有效的减轻机翼的结构重量; • 前翼和机翼的襟副翼,水平尾翼一起构成飞机的操纵控 制面,保证飞机大迎角的情况下有足够的恢复力矩,允 许有更大的重心移动的范围; • 前翼的脱体涡提供非线性升力,提高全机最大升力。
设计思路是让机身也参与产生升力。但是如果 采用增压客舱,机身将变得非常重 对于大型运输机而言,Burnelli的应用有待深 入的研究
24
4.2 飞机配平形式选择
斜翼布局
在跨音速范围内,斜机翼布局与常规固定后掠 或变后掠机翼飞机相比,有利于降低阻力。 只有一个转轴代替了常规变后掠机翼的两个转 轴。有利于降低飞机的结构重量。
飞机总体设计 第四讲
飞机总体布局设计
(第一部分)
飞机系 航空科学与工程学院
本讲内容在设计流程中的位置
总体布局设计
配平型式选择 机翼参数选择 尾翼参数选择 机舱与装载布置 推进系统设计 起落架布置 部件及分 系统设计
飞机总体布置 和几何建模
多学科设计 优化(MDO)
经济性、环 保性分析
飞机性能综 合分析评估
B-2专用恒温机库
36
复习题
1. 飞机型式选择的主要内容是什么? 2. 简述飞机鸭式、无尾式和三翼面布局的 特点。 3. 简述飞机外形隐身设计的基本原则。
37
谢 谢!
38
正常式布局
11
4.2 飞机配平形式选择
正常式布局
12
4.2 飞机配平形式选择
鸭式布局

飞机总体设计参数估算(精)

飞机总体设计参数估算(精)

1 = 0.124 =1- 1.142
算例:单通道客机重量估算
燃油系数的计算
算例:单通道客机重量估算
算例:单通道客机重量估算
算例:单通道客机重量估算
算例:单通道客机重量估算
最终求得的重量数据:
计算燃油系数的简化方法
燃油系数公式:
WFuel ln Wto
ESAR = ⎛ a ⎞⎛ L ⎞ ⎜ ⎟⎜ M ⎟ ⎝ C ⎠⎝ D ⎠
关键:性能~翼载和推重比的计算模型
计算模型(起飞距离)
• 起飞距离
– 正常起飞情况(发动机正常工作)的计算公式:
k ToL = e CLUS ⎛ T ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ Mg ⎠
−1.35
⎛ Mg 0 ⎞ ⎛ Mg ⎞ 6 + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ SC ⎝ S ⎠0 ⎝ LUS ⎠
1/ 2
⎡ ⎛ T ⎞ ⎤ + H1 ⎢1 − ⎜ ⎟ ⎥ Mg ⎝ ⎠0 ⎦ ⎣
升阻比
16.0 15.3 18.5 17.2 15.6 18.2 13.0 15.6
关于发动机耗油率
涡扇发动机的耗油率
装机后 耗油率
涵道比
算例:单通道客机重量估算
设计要求
算例:单通道客机重量估算
飞行任务剖面图
算例:单通道客机重量估算
• 在重量估算中,关键是估算巡航阶段燃油系数。 • 根据设计要求:
军用喷气运输机/轰炸机的重量统计数据
军用喷气运输机/轰炸机重量统计数据拟合
运输机的统计数据
拟合出的统计关系
燃油系数的计算
• 燃油系数主要由任务剖面中巡航阶段确定,其它阶段 巡航阶段以外)的燃油系数为:
• 巡航阶段燃油系数可用Breguet航程方程确定

喷气式公务机设计

喷气式公务机设计

喷气式公务机设计一、拟定飞机的设计要求有效载荷:4~8人,75kg/人行李20 kg /人飞行性能要求:最大巡航速度:Vmax=800km/h最大航程:Lmax=3500km起飞距离:小于1400m 着陆速度:小于270km/h二、方案设计思想围绕安全、舒适的主题,在保证性能指标的条件下,我们选择常规布局,下单翼,超临界翼型,双发发动机。

选用超临界翼型的好处是有利于防止出现激波和减小附面层分离的程度,进而提高临界马赫数,还有利于减轻飞机的结构重量,同时改善低速飞行的性能。

在座舱布置方面,我们适当增大了座舱的容积,使得座与座的距离增大,给乘客以舒适、宽敞的感觉。

三、选定方案(1)具体方案布局形式:常规布局发动机形式:涡扇双发(法国透博梅卡公司研制的阿斯泰方2发动机) 机翼布局:下单翼、后掠起落架的形式:前三点式尾翼布局:T形平翼、单垂尾(2)方案选择的原因发动机形式选择的原因:主要考虑对飞机的驾驶比较容易,噪声小,符合易操纵性和舒适性的要求;机翼布局选择的原因:我们的最大巡航速度是800km/h,大约是0.65起落架的选择:马赫数,处在跨音速之间,所以,我们采用后掠翼,后掠角12。

,超临界翼型,这样有利于提高临界马赫数,延缓激波的产生,避免过早出现波阻。

下单翼便于安装起落架,且不挡住发动机的进气;与后二点式相比,前二点式起落架在起飞滑跑、着陆和着陆滑跑时驾驶技术比较简单且飞行员座舱的视界较好;尾翼选择的原因:常规式,T形平尾,单垂尾能避免发动机尾喷气流达到平尾上,避免机翼下洗气流和螺旋桨滑流的影响,且外形美观。

四、主要设计参数表1飞机总体参数表2机翼参数表3机身参数飞机总体参数设计各成员报告」、起飞重量W To的估算(任晓雪负责)(1)确定任务装载重量W PL选定乘员5人、驾驶员1人、乘务人员1人飞机装载重量W PL (75 5+20 5) 9.8=4655N机组人员重量W crew(80 2+10 2) 9.8=1764N(2)初估起飞重量起始重量设为72000N(3)确定任务燃油重量W F我们取的各任务段耗油比例为:则任务燃油系数为:m f f 0.990 0.995 0.995 0.980 0.863 0.990 0.992 0.863 任务余油按起飞重量的5%任务中使用的燃油为:W Fres 5% W T O 任务燃油重量最终为W F (1 m ff)W TO W Fres(4)确定W OE的试探值:W oEtent W Toguess W F W PL(5)求W E得试探值:W Etent W oEtent W f W^w(其中W tfo大约是的0.5%或更多,这里取0.5%)(6)按W To W crew W PL进行迭代W F__W1 -W TO W TO其中,W m e ――空机重量系数,参考民机手册,我们按W TOWElg(lgW To A)计算空机重量系数。

最新现代飞机总体设计-1第一讲-飞机总体设计概念精品文档

最新现代飞机总体设计-1第一讲-飞机总体设计概念精品文档
15
1.3 飞机总体设计的特点
❖ 各阶段的任务—概念设计
用CAD系统绘制的设计布置图
16
1.3 飞机总体设计的特点
❖ 各阶段的任务—初步设计
▪ 冻结布局:所有重大更改结束 ▪ 完善飞机的几何外形设计、完整的三面图和理论外
形(三维CAD模型) ▪ 详细绘出飞机的总体布置图
• 机载设备 • 分系统 • 载荷和结构承力系统
小型飞机的设计师通常是自己去做设计以后的力学分 析工作。但大型的设计机构(如设计研究所、飞机公司) 在设计较大型机型时,是由各学科的分析专家来进行飞 机的力学特性和飞机性能分析。
1.3 飞机总体设计的特点
飞机设计的性质
飞机设计师的行为表面上来看主要是“绘制”新机的 图样,但其真实工作主要是智力方面的。
一个良好的设计应具有很好的总体性能,各部分充分 协调,可以顺利通过后续的专业性的计算或者试验的验 证而不需作根本性的改变。这需要设计师具备扎实的知 识、丰富的经验,并通过认真的工作才能达到。
飞机要解决的根本问题是:能否做出一个既有现实可 行性又满足设计要求的设计方案?如果不能,或者提供 更好的现实条件,或者降低设计要求。
-…
参数选择与 性能优化
概念设计流程
细化的参数选择与 性能优化
初步设计
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1.3 飞机总体设计的特点
❖ 各阶段的任务 —设计要求论证与
研究
13
1.3 飞机总体设计的特点
❖ 各阶段的任务—概念设计
▪ 飞机的布局与构型
• 设计要求 • 各种设计规范(如适航规章) • 科学性与创造性:应用航空科学技术相关的众多领域(如空气动
• 如理论图,运动图,总装配图,构件装配面,零件图,各 系统总装配图,零构件图

第三章-总体布局设计总结

第三章-总体布局设计总结

1.飞机型式选择的主要工作(1)总体配平型式的选择(2)机翼外形和机翼机身的相对互置(3)尾翼的数目、外形及机翼机身的相互位置(4)机身形状,包括座舱、使用开口及武器布置等(5)发动机和进气道的数目和安装位置,包括燃油的大致装载位置等(6)起落架的类别,型式和收放位置2.飞机配平型式的选择根据配平翼面和机翼之间的相对位置和配平翼面的多少,通常分为以下几种型式正常式布局:水平尾翼位于机翼之后*多数飞机采用正常式布局,主要是因为正常式飞机布局积累的知识和设计经验比较丰富。

*飞机正常飞行时,保证飞机各部分的合力通过飞机的重心,保持稳定的运动。

*正常式布局的水平尾翼一般提供向下的负升力,为了保证飞机的静稳定性,飞机机翼的迎角大于尾翼的迎角。

鸭式布局:水平尾翼位于机翼之前*鸭式布局是飞机最早采用的布局型式,莱特兄弟设计的飞机就是鸭式布局,但是由于鸭翼提供的不稳定的俯仰力矩造成鸭式飞机发展缓慢。

*优点:随着主动控制技术的发展,鸭式布局技术日趋成熟,鸭式飞机在中、大迎角飞行时,如果采用近距耦合鸭翼型式,前翼和机翼前缘同时产生脱体涡,两者相互干扰,使涡系更稳定,产生很高的涡升力。

*鸭式布局的难点是鸭翼位置的选择和大迎角时俯仰力矩上仰的问题。

由于鸭翼位于飞机的重心之前,俯仰力矩在大迎角的情况下提供较大的抬头力矩(上仰力矩),不能够稳定的飞行,因此必须提供足够的低头力矩来平衡之弥补,改进:在后机身加边条(X-29)限制放宽静稳定余度采用发动机推力矢量技术等无尾布局:只有一对机翼,没有平尾或鸭翼*无尾布局飞机一般采用大后掠角的三角形机翼,用机翼后缘的襟副翼作为纵向配平的操作面。

*不足:无尾飞机配平时,襟副翼的升力方向向下,引起升力损失,同时力臂较短,效率不高。

飞机起飞时,需要较大的升力,为此必须将襟副翼向下偏,这样会引起较大的低头力矩,为了配平低头力矩襟副翼又需上偏,造成操纵困难,配平阻力增加。

*纠正:无尾式布局的飞机通常采用扭转机翼的办法,保证飞机的零升力矩系数大于零,这样可以有效的降低飞机飞行时的配平阻力。

飞机总体设计报告

飞机总体设计报告

飞机总体设计报告
摘要
本文讨论了飞机总体设计的理念、目标与要求,并着重介绍了对飞机
自主导线程、机身构型、发动机、动力传动和控制系统的设计和分析。


此基础上,我们对机身结构进行了优化、结构验算、负载分析以及失速特
性的评估。

同时,我们对飞行推进系统进行了考察,并且给出了各个系统
优化的建议,以满足设计要求。

最后,本文总结了整个飞机总体设计流程,并且给出了未来工作的发展方向。

关键词:飞机设计;导线程;机身构型;动力传动;控制系统
一、飞机总体设计理念
飞机总体设计旨在使飞机具备安全可靠、高效低消耗、稳定可操纵的
性能,具有良好的机动性能和航电系统控制功能。

因此,对飞机总体设计
的要求既是优化机体结构与动力传动系统,也是优化系统动力性能、质量
特性、空气动力特性以及系统控制性能。

二、飞机自主导线程
飞机总体设计的主要导线程是安全、可靠、全面考虑。

在总体设计过
程中,必须确保飞机结构能符合机动性能和航电系统控制功能要求,同时
结构的可安全操纵性、可靠性和耐久性也要满足一定要求,以保证飞机机
组在任何操纵状态下都能保持安全飞行。

机身外形的设计讲解

机身外形的设计讲解

航空宇航学院
• 按面积律的要求对飞机进行修形:
- 将机身中段收缩成蜂腰形 - 将平尾、垂尾及发动机短舱等部件的纵向位置错开
• 应用例子 - 美国F102和B-58 - 我国Q-5型强击机和J-12歼击机
航空宇航学院
美国B-58飞机横截面积分布图
1-机身;2-机翼;3-内侧发动机短舱;4-挂架; 5-外侧发动机短舱;6-挂架;7-整流包皮;8-尾翼。航Leabharlann 宇航学院机身头部和尾段设计
A300B机身尾部外形试验方案 上掠角与机身阻力系数增量曲线图
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机身外形参数的初步确定
• 机身长径比λ的选择(参考统计数据)
长径比 λ身
低速 M0.7
6-9
高亚音速 M (0.8 - 0.9)
8 - 13
超音速 10 -20
λ头
1.2 - 2.0
1.7 - 2.5
4-6
λ尾
2-3
3-4
5-7
• df / lf ,lfc , θfc 的选择
机型 单发螺旋浆 双发螺旋浆 战斗机 喷气旅客机 喷气公务机
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各种非圆形机身截面形状
公务机
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由多段圆弧构成的截面
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超大型客机的截面形状
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A380 的机身截面形状
客舱的等级
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座椅的尺寸
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参见第9章
座椅的纵向布置
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参见第9章
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• 客舱的座位安排:与长径比协调
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表3 MD-82和DC-9-50改型收益比较
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加长机身的影响

飞机总体设计报告

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 by prof, through numerous analyses and computation.The main steps of 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 control qualities 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 (27)12.三维建模 (29)13.重量分析 (30)14.配平及稳定性分析 (34)15.主要设计参数汇总 (34)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 (37)1.3平尾 (37)1.4全机的升力系数计算 (38)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 (40)2.4极曲线 (40)3.全机焦点和重心后限位置计算 (41)4.飞行性能估算 (42)参考文献 (43)小组成员分工 (43)结束语 (44)致谢 (48)附录1:小组成员设计需求分析一览表 (49)附录2:国内在飞的大型客机基本介绍 (50)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。

91082-飞机总体设计-2. 第二讲-设计的依据与参数选择

91082-飞机总体设计-2. 第二讲-设计的依据与参数选择

W0
W (
f
W0
)W0
(We W0
)W0
Wcrew
Wpayload
W0
Wcrew Wpayload 1 (Wf /W0 ) (We /W0 )
飞机相对重量因数统计表(民用客机)
飞机种类
结构重量
动力装置
固定设备
燃油
轻型 0.30~0.32 0.12~0.14 0.12~0.14 0.18~0.22
亚声速干线 客机
中型
0.28~0.30
0.10~0.12
0.10~0.12
0.26~0.30
重型 0.25~0.27 0.08~0.10 0.09~0.11 0.35~0.40
▪ 环保性指标
11
2.1.2 飞机的设计规范
❖飞机设计规范由国家的有关部门制定和颁布, 是指导飞机设计工作的通用性技术文件
❖对各类飞机作了许多指令性的规定
飞机的设计情况
飞行品质
安全系数
飞行包线
过载系数
起飞与着陆的要求
飞行载荷
飞机重心的稳定性裕度
突风载荷
强度和刚度
12
2.1.2 飞机的设计规范
起落架、发动机、燃油和主要的子系统 ▪ 用于总体设计的第一次近似
—估算初始的主要总体设计参数
31
2.2.1 概念构思与概念草图❖飞机的源自要总体设计参数▪ 设计起飞重量
W0
▪ 动力装置海平面静推力 T
▪ 机翼面积
S
▪ 组合参数
• 推重比 • 翼载荷
T/W0 W0 /S
(kg) (kg) (m2)
(kg/m2)
5
2.1.1 飞机的设计要求
❖飞机设计要求的基本内容(续)

飞机总体设计课程设计报告书

飞机总体设计课程设计报告书

国内使用的喷气式公务机设计班级:0111107学号:011110728姓名:于茂林一、公务机设计要求类型国内使用的喷气式公务机。

有效载重旅客6-12名,行李20kg/人。

飞行性能:巡航速度:0.6 - 0.8 M最大航程:3500-4500km起飞场长:小于1400-1600m着陆场长:小于1200-1500m进场速度:小于230km/h据世界知名的公务机杂志B&CA发布的《2011 Purchase Planning Handbook》,可以将公务机按照价格、航程、客舱容积等数据分为超轻型、轻型、中型、大型、超大型。

根据设计要求,可以确定我们设计的公务机属于轻型公务机:价格在700-1800万美元、航程在3148-5741公里、客舱容积在8.5-19.8立方米的公务机。

与其他公务机相比,轻型公务机主要靠较低的价格、低廉的运营成本、在较短航程内的高效率来取得竞争优势。

由此,从中选出一些较主流机型作为参考二、确定飞机总体布局1、参考机型庞巴迪航空:里尔45xr、里尔60xr巴西航空:飞鸿300、塞斯纳航空:奖状cj32、可能的方案选择:正常式前三点起落架T型平尾/ 高置平尾+ 单垂尾尾吊双发涡轮喷气发动机/ 翼吊双发喷气发动机/ 尾吊双发喷气发动机小后掠角梯形翼+下单翼/ 小后掠角T型翼+中单翼/ 直机翼+上单翼3、最终定型及改进1)正常式、T型平尾、单垂尾①避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响:1、减小尾翼振动;2、减小尾翼结构疲劳;3、避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化②“失速”警告(安全因素)③外形美观(市场因素)④由于飞机较小,平尾不需要太大,对垂尾的结构重量影响不大2)小后掠角梯形翼(带翼梢小翼)、下单翼①本次公务机设计续航速度0.6-0.8M,处于跨音速范围,故采用小展弦比后掠翼,后掠角大约30左右,能有效地提高临界M数,延缓激波的产生,避免过早出现波阻。

②翼梢小翼的功能是抵御飞机高速巡航飞行时翼尖空气涡流对飞机形成的阻力作用,提高机翼的高速巡航效率,同时达到节油的效果。

商用飞机模型课程设计报告

商用飞机模型课程设计报告

商用飞机模型课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解商用飞机的基本结构及其功能,掌握飞机模型的设计原理。

2. 学生能描述飞机飞行中涉及的主要物理概念,如升力、阻力、重力等。

3. 学生能运用数学知识进行简单的几何图形设计和测量。

技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,设计并制作一个简单的商用飞机模型。

2. 学生能够通过实验和数据分析,优化飞机模型的飞行性能。

3. 学生能够熟练使用工具和设备,安全地进行模型制作和测试。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对航空事业的兴趣,激发创新精神和探索欲望。

2. 学生在团队协作中学会沟通、分享和承担责任,培养合作精神。

3. 学生能够关注环保问题,认识到航空业在环保方面的责任和挑战。

课程性质:本课程结合了科学、技术、工程和数学等多学科知识,注重实践操作和团队合作。

学生特点:六年级学生对新鲜事物充满好奇,具备一定的动手能力和探究精神。

教学要求:课程要求学生在掌握基础知识的同时,注重实践操作和创新能力,培养团队协作精神。

通过分解课程目标,使学生在完成具体学习成果的过程中,达到课程目标。

后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。

二、教学内容1. 飞机基本结构及功能:介绍飞机的机身、机翼、尾翼、发动机等主要部件及其作用,关联教材第三章《航空器的基本构造》。

2. 飞行原理:讲解升力、阻力、重力等物理概念在飞行中的应用,关联教材第四章《飞行原理与飞行器设计》。

3. 模型设计与制作:教授几何图形设计、比例计算等知识,指导学生运用CAD软件进行模型设计,关联教材第五章《模型设计与制作》。

4. 材料选择与加工:介绍适合飞机模型的材料特点,如轻质木材、塑料等,并教授加工技巧,关联教材第六章《模型材料与加工工艺》。

5. 飞行性能测试与优化:指导学生进行模型飞行测试,收集数据进行分析,优化模型性能,关联教材第七章《模型飞行性能测试与调整》。

教学安排与进度:第一课时:飞机基本结构及功能学习。

机身外形的设计讲解

机身外形的设计讲解
/ df,lfc / df,θfc ; • 根据λ身和df确定机身长度或根据装载要求根据
机身长度;
• 画出机身外形草图。
DC-9系列飞机
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MD-82飞机
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MD-82飞机商载空重比
表1 全机总长、商载和空重数据
表2 商载空重比
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MD-82改型和DC-9-50改型收益的比较
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面积律
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• 面积律是研究飞机机体横截面积的分布 规律与波阻之间相互关系的理论
• 为使飞机在跨音速范围内的阻力最小, 飞机各个部件组合在一起的横截面积的 分布图形,应该相当于一个最小阻力的 当量旋成体图形。
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(1)不考虑面积律要求
(2)考虑面积律要求
(a)机翼-机身组合体 (b)当量旋成体 (c)横截面积分布
lf / df 5-8 3.6 - 8 7 - 11 6.8 - 11.5 7 – 9.5
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lfc / df 3-4 2.6 - 4 3-5 1.8 – 4 2.5 - 5
θfc (deg) 3-9 6 - 13 0-8
11 – 16 6 - 11
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• 最大横截面积S身的确定
原则:按照机身内部装载要求,由里向外方式确定S身 对于战斗机:h 5 cm 小型民用机: h 3.8 cm 喷气旅客机: h 0.02df + 2.54 (cm)
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机身外形的初步设计
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飞机总体设计框架
设计 要求
主要参数计算 布局型式选择
发动机选择
部件外形设计
机身 机翼 尾翼 起落架 进气道

中型公务机总体设计报告讲解

中型公务机总体设计报告讲解

飞机总体设计报告中型固定翼公务机设计报告小组成员:011110308 张泽011110313 徐可011110315 尹建浩011110320 张权011110325 杨根飞机设计要求课题:八座中型固定翼豪华公务机总体设计关键词:安全、舒适有效载重:–旅客8名,行李20kg/人。

机组人员2名,共计承载950kg。

飞行性能:–巡航速度:0.75M–最大航程:4000km–起飞距离:1200m–进场速度:70m/s飞机总体布局1.同级类似飞机部分参考资料飞机型号载荷(kg)起飞重量(kg)巡航速度(km/h)航程(km)飞鸿300 912 8207 800 3346 奖状XLS 1043 9163 797 3441 里尔40XR 970 9525 860 32082.确定飞机构型1)正常式T型平尾,单垂尾正常式布局与鸭式布局对比优点缺点正常式布局1.技术成熟,所积累的经验和资料丰富,设计容易成功。

2.保证飞机具有良好的亚、跨音速气动特性。

1.机翼的下洗对尾翼的干扰往往不利,布置不当配平阻力比较大。

鸭式布局1.全机升力系数较大;2.L/D 可能较大;3.在相同的跑道距离上,鸭翼布局比常规布局滑跑距离更少1.鸭翼在大迎角时诱导阻力较大,其失速也早于机翼。

2.而且鸭翼的涡流可能导致飞机纵向和横侧的不稳定性增大。

T平尾的优缺点优点缺点T平尾1.避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响:a.减小尾翼振动;b.减小尾翼结构疲劳;c.避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化2.利用端板效应,气动效率增加,垂尾的面积可适当减小3.“失速”警告(安全因素)4.外形美观(市场因素)1.增加垂尾的结构重量2.接近“失速”时平尾可能失效。

2)机翼:后掠翼,下单翼巡航速度为0.75M之间,处在跨音速之间,所以,我们采用小展弦比的后掠翼,后掠角大约在25°左右,这样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。

公务机设计案例解析

公务机设计案例解析

飞行器总体设计课程设计设计报告组别:第7组题目:跨声速中等尺寸商务机设计学号:121507233姓名:杨永攀分工:第四部分 1日期:2016年1月8日目录一、方案设计想 (2)1.设计背景 (2)2.设计理念 (3)3.设计要求 (3)二、总体布局 (4)三、主要设计参数 (7)1.估计升阻比L/D (7)2.起飞重量的一阶近似 (8)3.推重比T/W的选取 (10)4.翼载W/S的选取 (10)5.机翼设计 (10)6.前翼及尾翼设计 (12)7.机身及内部舱室设计 (13)8.动力系统选择 (16)9.起落架设计 (17)10.初步细节设计图 (18)11.燃油系统设计 (21)12.重量分析 (22)13.配平及稳定性分析 (23)14.价格估计 (26)15. 主要设计参数汇总 (27)四、主要性能参数 (27)1.阻力系数计算 (27)2.具体性能参数计算 (30)3. 主要性能参数汇总 (32)4.数据对比 (32)五、参考文献 (33)六、小组成员与分工.............................................................................................................. ..33一、方案设计思想1.设计背景全球经济的不景气以及持续上涨的油价使得航空旅游市场明显衰落,这也使公务机的需求在短期内呈下滑趋势。

但是乘坐公务机是航空公司航班之外唯一的可行选择,而且在航程和速度上都要灵活地多,因此公务机的设计仍然有其独特的意义。

我们将中等尺寸的公务机定义为:重约20000-25000lb,可乘坐7-9名乘客,可根据载荷和风向执行东西海岸线之间的航线任务。

在这个定义范围内,有Bombardier-Learjet 45,Cessna Citation XLS+,Gulfstream G150以及Hawker-Beech 750等现役型号。

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飞机总体设计报告中型固定翼公务机设计报告小组成员:011110308 张泽011110313 徐可011110315 尹建浩011110320 张权011110325 杨根飞机设计要求课题:八座中型固定翼豪华公务机总体设计关键词:安全、舒适有效载重:–旅客8名,行李20kg/人。

机组人员2名,共计承载950kg。

飞行性能:–巡航速度:0.75M–最大航程:4000km–起飞距离:1200m–进场速度:70m/s飞机总体布局1.同级类似飞机部分参考资料飞机型号载荷(kg)起飞重量(kg)巡航速度(km/h)航程(km)飞鸿300 912 8207 800 3346 奖状XLS 1043 9163 797 3441 里尔40XR 970 9525 860 32082.确定飞机构型1)正常式T型平尾,单垂尾正常式布局与鸭式布局对比优点缺点正常式布局1.技术成熟,所积累的经验和资料丰富,设计容易成功。

2.保证飞机具有良好的亚、跨音速气动特性。

1.机翼的下洗对尾翼的干扰往往不利,布置不当配平阻力比较大。

鸭式布局1.全机升力系数较大;2.L/D 可能较大;3.在相同的跑道距离上,鸭翼布局比常规布局滑跑距离更少1.鸭翼在大迎角时诱导阻力较大,其失速也早于机翼。

2.而且鸭翼的涡流可能导致飞机纵向和横侧的不稳定性增大。

T平尾的优缺点优点缺点T平尾1.避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响:a.减小尾翼振动;b.减小尾翼结构疲劳;c.避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化2.利用端板效应,气动效率增加,垂尾的面积可适当减小3.“失速”警告(安全因素)4.外形美观(市场因素)1.增加垂尾的结构重量2.接近“失速”时平尾可能失效。

2)机翼:后掠翼,下单翼巡航速度为0.75M之间,处在跨音速之间,所以,我们采用小展弦比的后掠翼,后掠角大约在25°左右,这样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。

3)两台涡轮风扇发动机尾吊考虑对飞机的驾驶比较容易,噪音小,符合易操纵性和舒适性的要求。

4)起落架:前三点式,安装在机身上飞机三视图草图展示:主视图俯视图侧视图机身外形的初步设计客舱布置:头等舱标准8座,添加4张办公桌示例如下座椅排距:1.0m座椅宽度:0.59m过道宽度:0.5520m客舱布置如下客舱剖面如下飞机长径比设计参考标准: 长径比低速M<0.7高亚音速M<0.8~0.9超音速M>1.2 身λ 6~9 8~13 10~20 头λ 1.2~2.0 1.7~2.6 4~6 尾λ2~33~45~7喷气式公务机一般设计参考数据身λ=7~9.5尾λ=2.5~5fe θ(deg)=6~11本次公务机客舱布置最终设计参数头λ=1.5尾λ=3.0 身λ=7.1 fe θ(deg)=801.2d =身m总长 14.21m 前机身 3.02m 中机身 5.16m 后机身 6.03m 上翘角6.25deg机身外形草图:确定主要参数一.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/s2.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6) –升阻比L/D =17.63.根据Breguet 航程方程:⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=D L M C a R a n g e W W f i n a l i n i t i a l )l n (代入数据:Range = 2800 nm ;a = 576.4 Knots (巡航高度35000ft) C = 0.6 lb/hr/lb (涵道比为6) L/D = 17.6 M = 0.8计算得:186.1=finalinitialW W157.0tocruisefuel finalto cruise of end to cruise fuel =-=-=W W W W W W W4.燃油系数的计算飞行任务剖面图1 Engine Start and Warmup 001.0/to F1=W W2 Taxi out 001.0/to F2=W W3 Take off 002.0/to F3=W W4 Climb 016.0/to F4=W W5 Cruise 157.0/to F5=W W6 Descent000.0/to F6=W W 7 Landing and Taxi in 003.0/to F7=W W 8Reserve Fuel049.0/to F8=W W总的燃油系数:229.0049.0003.0000.0157.0016.0002.0001.0001.0tofuel toF8to F7to F5to F4to F3to F2to F1to fuel =+++++++=+++++=W W W W W W W W W W W W W W W W W W5.根据同类飞机,假设3个最大起飞重量值W10,000 lbs 15,000 lbs 20,000 lbs toW2290lbs 3435 lbs 4580lbs fuelW2109 lbs 2109 lbs 2109 lbs payloadW5601 lbs 9456 lbs 13311 lbs emptyavail重量关系图交点:(13923,8626)6.所以最终求得的重量数据:W8626 lbs 3886kg emptyW3188 lbs 1436kg fuelW2109 lbs 950kg payloadW13923 lbs 6272kg to二、推重比和翼载的初步确定m,推重比T/W=3.5N/kg取翼载荷W/S=350kg/2发动机选择根据设计参数,取W/S=400/m²,T/toW=3.5N/kg,toW=6272kg,综上,发动机推力=10.76km=2416lb根据飞行高度和速度确定发动机类型由设计巡航速度M=0.75,巡航高度=35000ft,故选择涡轮风扇发动机,此类发动机亚音速时不加力的耗油率较低,加力比较大,能适应各种类型的飞机。

参考发动机型号:Thrust(lb) SFC D Legth Weight TFE7313500 0.51 40”50”734JT15D 3000 0.55 28”61”630 PW500 3000 0.44 27”75”765FJ44-2 2300 0.456 21”40”445考虑到设计飞机的推力,及发动机本身质量、尺寸、耗油率、经济性等因素,选择发动机型号JT15D-5,具体参数如下:起飞推力1290daN 最大连续推力1290daN推重比4.26~4.69直径686mm起飞耗油率0.562kg/(daN*h)空气流量37.8kg/s涵道比2.0长度1600mm总压比12.6涡轮进口湿度1013°C质量291.5kg 指标型号机翼外形初步设计一.翼型:后掠翼,超临界翼型W=L=qSC L------得C L=(W/S)*(1/q)近似认为翼型的C l等于三维机翼的C LC l=350*9.8╱0.5*0.388*(296.5*0.75)^2=0.36亚音速飞机的相对厚度多在10%至14%,选取10%超临界翼型NASA SC(2)-0410超临界翼型二.机翼平面形状的设计,计算平均气动弦的位置和长度:1.展弦比:公务机展弦比5.0~8.8,参考翼载荷及其他同类飞机,取AR=7。

根据翼载荷求得机翼面积S=17.922m S l AR /2 ,则l =11.20m2.后掠角:=χ25°影响如下图所示:3.梯形比:0.6~0.4,根据Prandtl 机翼理论,当升力分布为椭圆形时,诱导阻力最小,当λ=0.4 时,升力分布接近椭圆形,故许多低速飞机为0.4 左右,所以取λ=0.44.机翼平均厚度:公务机平均相对厚度一般在10%~12%之间,取10%。

后掠角与相对厚度对阻力发散马赫数的影响:5.机翼参数如下:面积S=17.92m 2 展长l =11.2m弦长 =2.28m=0.91m气动弦长:=1.69m前缘后掠角与四分之一弦线后掠角的关系: )1/()1(tan tan 04/1+--=ηηχχAR AR ,=4/1χ27.81° 平均气动弦长到翼根距离)1/()21(*)6/(λλ++=b Y =2.40m6.机翼安装角:翼型迎角2°时CL= 0.4818可取,iw=2°7.机翼扭转角:扭转角采用负扭转,公务机、喷气运输机负扭转角:0º~7º,取5º8.机翼上反角的确定:对于“T”平尾和下单翼布局,上反角为3º左右。

亚音速后掠翼,下单翼,上反角为3º~7º。

由于采用“T”平尾和下单翼布局,后掠翼,所以取上反角为3 º。

9.翼梢形状的选择:采用UPSWEPT翼梢小翼。

对翼梢处的旋涡进行遮挡,翼梢小翼设计成有弯度,翼梢涡在小翼产生升力,这个升力方向向前,可减小总阻力。

10.内翼后缘扩展:无内翼后缘扩展。

11.增升装置的选择:选取后缘双缝富勒襟翼。

12.副翼外形的选择:相对面积S副/S = 0.06/c = 0.25相对弦长c副/L = 0.30相对展长L副偏角δ= 28副位置位于半展长的70%13.扰流板位置:扰流板位于后缘襟翼的前面。

三.尾翼1.确定平尾容量和垂尾容量计算纵向/航向机身容量参数,查图得平尾和垂尾容量 纵向机身容量参数:(2fus W )*(fus L )/w w C S =1.73平尾容量:0.864 航向机身容量参数: (2fus H )*(fus L )/w w b S =0.315 垂尾容量:0.0932.预估尾力臂的长度平尾尾力臂=50%X 机身长度=7.1m垂尾尾力臂=90%X(tanX1/4)X0.5X 机身长度=2.24m3.根据尾容量和尾力臂长度,计算平尾和垂尾的面积69.3/**==平尾平尾平尾L S C A S A 2m 33.8/**==垂尾垂尾垂尾L S L A S 2m4.确定平尾和垂尾的外形数据平尾:展弦比 4.0 梯形比 0.40 升降舵弦长 0.35 相对厚度 0.07 后掠角 30 垂尾:展弦比 1.2 梯形比 0.70 升降舵弦长 0.30 相对厚度 0.07升降舵S /平尾S =0.30 升降舵S =1.1072m 方向舵S /垂尾S =0.15 方向舵S =1.24952m发动机短舱初步布置发动机短舱初步设计由于所选发动机尺寸较小,因此选用混合式短舱结构。

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