飞机总体设计课程设计
飞机总体设计FuDan_SG
2.1 飞机的设计要求
设计要求的提出—民用飞机 民用飞机很难说有什么“固定客户”，因 此要发展什么样的飞机，一般由飞机公司 提出初步设想，经过与可能用户的商讨， 再制定设计要求 设计要求也需要有正确的预见性，因此必 须必须进行长期的市场调查和详细的分析 研究
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2.1 飞机的设计要求
任务剖面
试制原型机 设计定型阶段 —进行定型试飞 生产定型阶段－少量改进，小批量生产
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1.2 什么是飞机总体设计？
飞机设计的范围
—主要涉及论证、方案和工程研制阶段
飞机设计的三阶段划分方式
见下页
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1.2 什么是飞机总体设计？
设计要求
概念设计
（Conceptual Design）
初步设计
（Preliminary Design）
目标：完成可实现加工的细节设计。
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详细设计
工作内容
1. 部件设计和零构件设计 2. 各系统的设计
液压系统 环控系统 起落架系统…… 3. 详细的重量重心计算 4. 强度计算报告 5. 静强度、动强度和寿命试验 6. 系统的地面台架试验 7. 工装设计
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详细设计
方法与手段
1. CAD 2. CAM（FEM） 3. 结构优化设计 4. 系统可靠性设计 5. 试验
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课程评分内容与方法
设计报告 笔试 得分：
50% 50% 设计报告 + 笔试成绩
设计报告评分标准： 1）正确性和合理性 2）清晰性
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设计报告内容
设计要求拟定 飞机布局型式的确定 飞机主要参数计算 部件外形设计 飞机总体布置 重量重心计算 气动特性分析 飞行性能分析计算 三面图 总结
航空飞机课程设计
航空飞机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解航空飞机的基本结构及其功能，掌握飞机飞行原理。
2. 学生能描述不同类型的航空飞机及其特点，了解航空业的发展历程。
3. 学生掌握航空飞机的飞行器分类、性能指标和用途。
技能目标：1. 学生通过观察、分析和动手实践，提升观察力、思考力和问题解决能力。
2. 学生能够运用航空知识，设计并制作简单的飞机模型，培养动手操作和创新能力。
3. 学生通过小组合作，提高沟通、协作和团队意识。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空事业的热爱，激发探索科技的兴趣和热情。
2. 学生在学习过程中，培养勇于尝试、不断进取的精神，增强自信心。
3. 学生通过了解航空业的发展，认识到科技进步对国家和社会的重要性，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为科普性课程，旨在让学生了解航空飞机的基础知识，培养科学素养。
学生特点：五年级学生对新鲜事物充满好奇，动手实践能力强，善于合作学习。
教学要求：结合学生特点，注重实践与理论相结合，激发学生兴趣，培养创新精神和团队合作意识。
通过具体的学习成果分解，使学生在课程结束后，能够达到上述课程目标。
二、教学内容1. 航空飞机基本概念：介绍飞机的定义、分类和用途，使学生了解航空飞机的概况。
- 教材章节：第一章 航空飞机概述2. 飞机结构及飞行原理：讲解飞机的主要部件、功能及飞行原理，帮助学生掌握航空基础知识。
- 教材章节：第二章 飞机结构与飞行原理3. 不同类型的航空飞机：介绍各类航空飞机的特点、应用场景，拓展学生的知识面。
- 教材章节：第三章 航空飞机的类型与特点4. 航空业发展历程：讲解航空业的发展过程、重要事件，让学生了解科技进步对航空业的影响。
- 教材章节：第四章 航空业的发展5. 飞机模型设计与制作：指导学生动手制作飞机模型，培养学生的动手能力和创新能力。
- 教材章节：第五章 飞机模型设计与制作6. 航空知识拓展：分享航空领域的趣事、前沿技术，激发学生的探究兴趣。
飞机设计课程设计
飞机设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解飞机设计的基本原理，掌握飞机结构、飞行原理和相关术语。
2. 学生能够了解不同类型的飞机及其特点，并能够分析其适用场景和优势。
3. 学生掌握飞机设计中涉及的数学和科学知识，如几何、物理和力学等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识进行简单的飞机设计和模型制作，培养动手操作能力。
2. 学生能够运用计算机软件进行飞机设计的模拟和优化，提高信息技术应用能力。
3. 学生能够通过团队协作，共同解决飞机设计过程中遇到的问题，提升沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空事业的热爱和兴趣，增强对科技创新的认识和信心。
2. 学生在飞机设计过程中，学会尊重事实、追求真理，培养严谨、踏实的科学态度。
3. 学生通过团队协作，学会承担责任、关心他人，培养团结协作、共同进步的精神风貌。
课程性质：本课程为跨学科综合实践活动课程，旨在通过飞机设计，将数学、科学、工程技术和信息技术等多学科知识融合应用。
学生特点：六年级学生具备一定的数学、科学知识基础，思维活跃，好奇心强，具备初步的团队合作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手操作和团队协作，提高学生的综合应用能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 飞机设计基本原理：讲解飞机结构、飞行原理、稳定性与控制等基础知识，涉及教材中“飞行器原理”章节。
- 飞机结构：机翼、机身、尾翼、起落架等部件的作用和设计要求。
- 飞行原理：升力、阻力、推力、重力等力的作用及其对飞机飞行的影响。
- 稳定性与控制：飞机的俯仰、滚转和偏航稳定性，以及飞行控制方法。
2. 飞机类型与特点：介绍不同类型的飞机（如固定翼、旋翼、无人机等）及其适用场景和优势，结合教材中“飞行器类型”章节。
- 固定翼飞机：客机、战斗机等的设计特点和用途。
- 旋翼飞机：直升机、旋翼无人机等的设计原理和应用领域。
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。
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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：
飞机总体设计课程设计报告.
鹪鹩号 4 座轻型通用航空飞机
南京航空航天大学
学 专 班 学 姓
院：航空宇航学院 业：飞行器设计与工程 级：0112105 号：011210531 名：苏 祺
指导教师：王宇、罗东明 时 间：2015.12.25-2016.1.15
南京航空航天大学
目录
前言 ................................................................................................................................................... 5 一、设计要求.................................................................................................................................... 5 二、总体布局初步设计 .................................................................................................................... 5 2.1、现有飞机数据 ........................................................................................................................... 5 2.2、布局选择 ................................................................................................................................... 6 2.3、最终布局确定 ........................................................................................................................... 6 2.4、三维草图 ................................................................................................................................... 6 三、飞机全机重量的计算 ................................................................................................................. 7 3.1、燃油系数的计算 ....................................................................................................................... 7 3.2、飞机任务油重计算 ................................................................................................................... 8 3.3、飞机空重的迭代计算................................................................................................................ 8 四、其它总体参数确定 .................................................................................................................. 10 五、发动机选择与短舱设计 ........................................................................................................... 11 5.1、发动机选择 ............................................................................................................................. 11 5.2、短舱设计 ................................................................................................................................. 12 六、机翼设计.................................................................................................................................. 13 6.1、现有参数 ................................................................................................................................. 13 6.2、升力系数计算和翼型选择 ...................................................................................................... 13 6.3、机翼其它参数确定与计算 ...................................................................................................... 14 6.4、副翼参数 ................................................................................................................................. 14 6.5、机翼图 ..................................................................................................................................... 15 七、尾翼设计.................................................................................................................................. 16 7.1、平尾参数 ................................................................................................................................. 16 7.2、尾翼翼型选择 ......................................................................................................................... 17 7.3、尾翼图 ..................................................................................................................................... 18 八、垂尾设计.................................................................................................................................. 18 8.1、垂尾参数 ................................................................................................................................. 18 8.2、垂尾翼型选择 ......................................................................................................................... 20 8.3、垂尾翼型图 ............................................................................................................................. 202南京航 Nhomakorabea航天大学
各种各样的飞机课程设计
各种各样的飞机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够了解和描述不同类型的飞机及其特点，如客机、战斗机、无人机等。
2. 学生能够掌握飞机的基本组成部分，包括机身、机翼、发动机等，并了解其功能。
3. 学生能够理解飞机飞行的基本原理，如升力、推力、阻力等。
技能目标：1. 学生能够运用比较和分类的方法，分析不同飞机的特点和用途。
2. 学生能够通过观察、研究和实验，探索飞机飞行的原理，培养科学探究能力。
3. 学生能够运用所学知识，设计并制作简单的飞机模型，提高动手操作和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空事业的兴趣和热爱，激发探索科技奥秘的热情。
2. 学生通过学习飞机知识，增强国家自豪感，培养爱国情怀。
3. 学生在团队协作中，学会互相尊重、支持和帮助，培养合作精神和集体荣誉感。
课程性质：本课程为科普性课程，旨在通过介绍各种各样的飞机，拓宽学生的知识视野，培养其科学素养。
学生特点：四年级学生好奇心强，对新鲜事物感兴趣，具备一定的观察、思考和动手能力。
教学要求：结合学生特点，采用生动有趣的教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的参与度和积极性。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 飞机发展简史：介绍飞机从莱特兄弟时代到现代的发展历程，突出不同阶段的重要事件和科技成果。
相关教材章节：第一章“飞机的诞生与发展”2. 飞机的分类与特点：讲解各类飞机（客机、战斗机、无人机等）的设计特点、用途和性能。
相关教材章节：第二章“飞机的分类与性能”3. 飞机基本组成部分：分析飞机的机身、机翼、尾翼、发动机等主要部件的作用和设计原理。
相关教材章节：第三章“飞机的结构与部件”4. 飞行原理：阐述飞机飞行的基本原理，如升力、推力、阻力、重力等，并通过实例进行分析。
相关教材章节：第四章“飞机的飞行原理”5. 飞机设计与制作：引导学生运用所学知识，进行飞机模型的设计与制作，培养动手实践能力。
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。
飞机总体课程设计-110座支线飞机
飞机总体设计报告（110座级支线客机概念设计）学院：航空宇航学院一、设计要求：1.有效载荷–全经济舱布置110人（每人重75kg ） –每人行李总重：20kg2.飞行性能指标–巡航速度：M 0.78–飞行高度：35000英尺－39000英尺–航程：2300（km ），45分钟待机，5％燃油备份–备用油规则：5%任务飞行用油+ 1,500英尺待机30分钟用油+ 200海里备降用油。
–起飞场长：小于1700（m ） –着陆场长：小于1550（m ） –进场速度：小于220 （km/h ）二、飞机构型的确定1.设计要求相近的飞机资料2.飞机布局形式参考机型：庞巴迪航宇集团CRJ-900 中国商用飞机有限公司ARJ21 英国航宇公司BAe146加加林航空制造集团SSJ-100 1）尾翼（正常式“T ”型单垂尾） 避免发动机尾喷流达到平尾上。
避免机翼下洗气流的影响 “失速”警告（安全因素）飞机型号有效载荷（t ） 起飞重量(kg) 巡航速度(km/h) 航程(km)CRJ-900 10.2 36.5 860 2778 ARJ21 11.2 43.6 923 3700 BAe146 24.8 2554 SSJ-100458784590外形美观（市场因素）2）机翼（采用下单翼）便于安装起落架，且不挡住发动机进气。
可以布置中央翼，减轻机翼结构重量。
3）发动机（尾吊双发涡轮风扇发动机）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）起落架前三点型式，主起落架安装在机翼上5）飞机草图三、机身外形的主要参数1.通道：单通道经济舱：5*22=110另外布置厨房、厕所及安全门2.机身横截面及当量直径1）经济舱座椅宽度19-21in，取21in；其中中间位置加宽为22in；过道宽度为19in。
机舱宽度为：21*4+22+19+10=135（其中为了舒适及结构需要增加10in） 2）截面采用圆截面座椅设置在最大直径处，因此当量直径为135in=3.44m3.中间段长度确定经济舱座位间距为31-34in，取34in。
《飞机总体设计》电子教案2009最新版-南航-余雄庆-620页-单个PDF
参考教材
1.
L. R. Jenkinson, P. Simpkin, D. Rhodes, Civil Jet Aircraft Design, AIAA Inc, 1999
2.
D.P. Raymer, Aircraft Design: A Conceptual Approach, AIAA Education Series. 1992.
方法与手段
• 统计数据 • 经验公式 • 工程估算公式 • 参数敏感分析 • 地毯图 • 总体分析软件 • 总体参数优化软件
输出
• 初步方案的三面图 • 可行性论证报告 • 详细技术要求与目标
初步设计
输入
• 概念设计结果 • 初始方案的外形CAD模型
目标
• 细化、优化概念设计方案 • 确信方案能达到设计要求，冻结总体外形。
10. 李为吉主编，现代飞机总体综合设计，西北工业大学出版社，2001年。
11. 谢·米·叶格尔[俄]等著，杨景佐、胡传泰等译，《飞机设计》，航空工业出版社，1986年。
12. Nicolai著，赵先宁译，《飞机设计基本原理》，台湾，徐氏基金会，1975年.
飞机设计依据
飞机设计依据
• 飞机设计的基本要求 • 飞机设计规范和适航性条例 • 评价飞机设计方案准则
关于性能指标
• 航程
– 航程对飞机重量的确定有很大影响 – 列出覆盖机场的距离，在此基础上确定航程。
工作内容
• 细化和优化几何外形 - 气动设计、分析与优化
• 总体结构布置 - 结构分析与优化
• 多学科分析与优化 • 完整三面图和外形数模 • 飞机总体布置图
方法与手段
输出
• CAD软件（CATIA）
商用飞机课程设计方案模板
一、课程名称：商用飞机设计与制造二、课程目标：1. 使学生掌握商用飞机的基本概念、结构特点和设计原则；2. 培养学生具备商用飞机设计、制造及维护的基本能力；3. 提高学生的创新意识、团队合作能力和实际操作能力。
三、课程内容：1. 引言- 商用飞机的发展历程- 商用飞机的市场需求及发展趋势2. 商用飞机总体设计- 商用飞机的类型及特点- 商用飞机的总体参数及性能指标- 商用飞机的结构布局及系统组成3. 商用飞机气动设计- 飞机气动外形设计- 飞机气动布局设计- 飞机气动性能分析4. 商用飞机结构设计- 飞机结构材料及工艺- 飞机结构设计方法- 飞机结构强度及稳定性分析5. 商用飞机系统设计- 飞机动力系统设计- 飞机液压系统设计- 飞机电气系统设计- 飞机机载设备设计6. 商用飞机制造工艺- 飞机制造工艺流程- 飞机装配工艺- 飞机检验与试验7. 商用飞机维护与维修- 飞机维护体系- 飞机维修技术- 飞机安全运行保障8. 商用飞机案例分析- 国内外商用飞机发展现状- 典型商用飞机设计案例四、教学方法：1. 讲授法：系统讲解商用飞机设计与制造的基本理论和方法；2. 案例分析法：结合实际案例，提高学生的分析和解决实际问题的能力；3. 讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养团队合作精神；4. 实践教学：组织学生参观飞机装配生产线，进行实际操作训练。
五、考核方式：1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况等；2. 期末考试：笔试，考查学生对商用飞机设计与制造知识的掌握程度；3. 实践报告：针对某一商用飞机设计项目，撰写实践报告。
六、教学资源：1. 教材：《商用飞机设计与制造》2. 讲义：根据课程内容编写的讲义3. 教学视频：商用飞机设计与制造相关视频资料4. 网络资源：国内外商用飞机设计、制造、维护等方面的相关网站七、教学进度安排：1. 第1-2周：介绍课程背景、教学目标、教学方法等；2. 第3-8周：讲解商用飞机设计与制造的基本理论和方法；3. 第9-12周：进行案例分析和实践教学；4. 第13-14周：组织期末考试和撰写实践报告。
学校飞机特色课程设计
学校飞机特色课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解飞机的基本结构和原理，掌握飞行器的分类和特点。
2. 学生能描述飞行中涉及的物理概念，如升力、阻力、重力等，并解释它们在飞机飞行中的作用。
3. 学生能了解航空业的发展历程，认识到我国航空科技的成就及其在国际上的地位。
技能目标：1. 学生通过小组合作，能设计并制作出简单的飞机模型，培养动手操作和团队协作能力。
2. 学生能运用所学的知识，分析和解决飞行过程中可能遇到的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习飞机相关知识，培养对航空事业的热爱，激发探索科学的兴趣。
2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对国家的重要性，增强民族自豪感。
3. 学生在团队协作中，学会尊重他人，培养良好的沟通能力和合作精神。
课程性质：本课程为学校特色课程，结合航空知识，注重实践操作，旨在提高学生的综合素养。
学生特点：六年级学生具备一定的自主学习能力和合作意识，对新鲜事物充满好奇心，善于接受挑战。
教学要求：教师应充分调动学生的积极性，注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励创新思维和团队协作。
通过课程教学，实现课程目标，为学生提供展示自我、锻炼能力的平台。
二、教学内容1. 飞机基本结构及原理：介绍飞机的主要组成部分，如机翼、机身、尾翼、发动机等，并讲解各部分在飞行中的作用原理。
相关教材章节：第五章“飞机的基本结构与原理”2. 飞行物理概念：阐述升力、阻力、重力等物理概念，结合飞机飞行实例进行分析。
相关教材章节：第六章“飞行中的物理现象”3. 飞机分类与特点：介绍不同类型的飞机及其特点，如客机、战斗机、无人机等。
相关教材章节：第七章“飞机的分类与特点”4. 航空业发展历程：概述世界及我国航空业的发展历程，重点介绍我国航空科技的成就。
相关教材章节：第八章“航空业的发展与我国航空科技的成就”5. 飞机模型设计与制作：分组进行飞机模型设计与制作，培养学生的动手操作和团队协作能力。
(完整word版)飞机总体课程设计-110座支线飞机
飞机总体设计报告（110座级支线客机概念设计）学院：航空宇航学院一、设计要求：1.有效载荷–全经济舱布置110人（每人重75kg ） –每人行李总重：20kg2.飞行性能指标–巡航速度：M 0.78–飞行高度：35000英尺－39000英尺–航程：2300（km ），45分钟待机，5％燃油备份–备用油规则：5%任务飞行用油+ 1,500英尺待机30分钟用油+ 200海里备降用油。
–起飞场长：小于1700（m ） –着陆场长：小于1550（m ） –进场速度：小于220 （km/h ）二、飞机构型的确定1.设计要求相近的飞机资料2.飞机布局形式参考机型：庞巴迪航宇集团CRJ-900 中国商用飞机有限公司ARJ21 英国航宇公司BAe146加加林航空制造集团SSJ-100 1）尾翼（正常式“T ”型单垂尾） 避免发动机尾喷流达到平尾上。
避免机翼下洗气流的影响 “失速”警告（安全因素）飞机型号有效载荷（t ） 起飞重量(kg) 巡航速度(km/h) 航程(km)CRJ-900 10.2 36.5 860 2778 ARJ21 11.2 43.6 923 3700 BAe146 24.8 2554 SSJ-100458784590外形美观（市场因素）2）机翼（采用下单翼）便于安装起落架，且不挡住发动机进气。
可以布置中央翼，减轻机翼结构重量。
3）发动机（尾吊双发涡轮风扇发动机）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）起落架前三点型式，主起落架安装在机翼上5）飞机草图三、机身外形的主要参数1.通道：单通道经济舱：5*22=110另外布置厨房、厕所及安全门2.机身横截面及当量直径1）经济舱座椅宽度19-21in，取21in；其中中间位置加宽为22in；过道宽度为19in。
机舱宽度为：21*4+22+19+10=135（其中为了舒适及结构需要增加10in） 2）截面采用圆截面座椅设置在最大直径处，因此当量直径为135in=3.44m3.中间段长度确定经济舱座位间距为31-34in，取34in。
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。
北航飞机课程设计
北航飞机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握飞机的基本结构、飞行原理及航空术语；2. 学生能够描述北航飞机设计的主要特点及其在我国航空领域的地位；3. 学生能够了解飞机设计的发展历程，认识我国航空事业的发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析飞机设计中的问题，并提出改进措施；2. 学生能够通过小组合作，设计并制作简单的飞机模型；3. 学生能够运用航空软件进行简单的飞机性能分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对航空事业的热爱，激发学生探索航空科技的兴趣；2. 增强学生的团队协作意识，培养合作精神；3. 提高学生的国家荣誉感，树立为我国航空事业贡献力量的信念。
本课程针对北航学生特点，结合飞机设计课程性质，旨在培养学生掌握航空知识、提高实践能力，并激发学生的航空情怀。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下部分：1. 飞机基本结构：分析飞机的机体、动力装置、飞行控制系统等组成部分及其功能；参考教材章节：第一章 飞机概述2. 飞行原理：探讨飞机的升力、阻力、稳定性等基本飞行特性；参考教材章节：第二章 飞行原理3. 航空术语：介绍航空领域常用的专业术语，如翼展、升力系数、推力等；参考教材章节：第三章 航空术语4. 北航飞机设计特点：分析北航飞机的设计理念、技术优势及其在我国航空领域的应用；参考教材章节：第四章 北航飞机设计5. 飞机设计发展历程：回顾飞机设计的历史演变，了解我国航空事业的发展轨迹；参考教材章节：第五章 飞机设计发展6. 飞机模型设计与制作：指导学生运用所学知识，进行小组合作设计并制作简单的飞机模型；参考教材章节：第六章 飞机模型设计与制作7. 飞机性能分析：教授学生运用航空软件进行飞机性能分析的基本方法；参考教材章节：第七章 飞机性能分析教学内容按照教学大纲安排，确保科学性和系统性，结合课程目标，使学生在理论学习与实践操作中不断提高。
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。
(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。
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国使用的喷气式公务机设计班级：0111107学号：011110728：于茂林一、公务机设计要求类型国使用的喷气式公务机。
有效载重旅客6－12名，行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。
③采用下单翼，起落架短、易收放、结构重量轻；发动机和襟翼易于检查和维修；从安全考虑，强迫着陆时，机翼可起缓冲作用；更重要的是，因为公务机下部无货物仓，减轻机翼结构重量。
3）尾吊双发涡轮喷气发动机，稍微偏上①主要考虑对飞机的驾驶比较容易，座舱噪音较小，符合易操纵性和舒适性的要求。
②机翼升力系数大③单发停车时，由于发动机离机身近，配平操纵较容易；④起落架较短，可以减轻起落架重量。
⑤由于机翼与客舱地板平齐有点偏高，为了使发动机的进气不受影响，故将发动机安排的稍稍偏上。
4）前三点起落架，主起落架安装在机翼上①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。
②具有起飞着陆时滑跑的稳定性。
③飞行员座舱视界的要求较容易满足。
④可使用较强烈的刹车，缩短滑跑距离。
4、三视图草图三、主要参数的确定1、估计巡航阶段燃油系数在重量估算中，最关键的是估算巡航阶段燃油系数。
根据设计要求：--航程Range=4000km; --巡航速度：M=0.7； --巡航高度：12000m ；--声速：a=576.4kts(296.5m/s)；预估数据（参考统计数据）：--耗油率C=0.6（涵道比假设为6） --升阻比L/D=14.6根据Breguet 方程：lninitial finalW Range a L W M C D =⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭计算得：246.1W =W finalinitial所以：W fuel cruise /W to =1-1/1.246=0.燃油系数主要由任务剖面中巡航阶段确定，其它阶段（除巡航阶段以外）的燃油系数为：参照算例中各阶段燃油系数2165.0003.00197.0013.0002.00005.0001.0=++++++=WWtofuel2、估算飞机最大起飞重量（lb ） 每位乘客80kg 并携带20kg 行Wto 60,000 35,000 10,000 Wfuel 12,990 11,.5 2,165 Wpayload 2,425 2,425 2,425 Wempty44,58521,497.55,140最终求得的重量数据：重量lb 比例Wto 23500 1Wfuel 5087.75 0.2165Wpayload 2425 0.1032Wempty 15987.25 0.68033、估算推重比和翼载荷15002000250030003500400045000.10.20.30.40.50.60.70.80.91翼载荷(N/m 2)推重比界 限 线 图起飞距离平衡场长抗风要求进近速度着陆距离第二阶段爬升巡航1巡航2根据界限线图，选择如下技术指标： --翼载荷：W/S=3400N/m2--推重比：T o /W to =0.35(10N/kg) 计算得：--机翼面积：S=31.35m2--发动机推力：T o =37307.78N --单发推力：T'=18653.89N四、发动机选择根据飞行高度和飞行速度选择发动机类型根据巡航马赫数M=0.7,飞行高度12000m ，选择涡轮风扇发动机。
根据初始参数，查找出3个系列5种型号的发动机，简介如下：（一）、TFE731系列由美国霍尼尔研制的双转子齿轮传动涡轮风扇发动机。
该型发动机按照喷气公务机的主要要求（噪声小、性能好、经济、安全可靠）制造。
它的设计点为H=12200m，M=0.8。
并同时将发动机的维修性与性能和质量放在同等重要的位置。
TFE731—4 (起飞推力1815daN) 曾用于“奖状”Ⅶ生产型公务机。
TFE731—5 (起飞推力1915daN) 拥有更高的涵道比风扇，采用了新型的低压涡轮驱动。
曾用于“霍克”125—800型飞机。
TFE731—40—200G (起飞推力1890daN) 采用TFE731—5的风扇，用了新的高压气机，高压涡轮和齿轮箱。
曾用于”湾流”100型飞机。
（二）、PW500系列由加拿大普拉特·惠特尼公司研制的一种大涵道比涡轮风扇发动机。
它继承了JT15D发动机的优点，在可靠性、寿命方面也比较好。
PW545B (起飞推力1775daN) 该系列最新型的一台发动机，曾用于塞斯纳“奖状”XLS飞机。
（三）、PW300 系列同为普·特公司研制的一种双转子中等涵道比涡轮风扇发动机。
它的研制主要针对那种高速、低成本、跨大陆飞行的公务机。
PW305A (起飞推力2081daN) 曾用于庞巴迪公司的“利尔喷气”60飞机。
参照以上表格的分析，在推重比和可靠维修性方面，五种发动机都不错。
对于PW305A，虽然在推重比和耗油方面有着优越的特性，但其迎面推力还是比较低的，不能把它放入优选的行列。
PW545B的静推力较小，因此以上两台发动机作为在推力需要较大调整时的选择对象。
TFE731—40—200G的推重比在三个中低了一点儿，但它有着不俗的静推力和耗油率，这也是我们很需要的。
所以将TFE731—40—200G作为首选对象所以将TFE731—40—200G作为首选对象，其它两台可作为适当调整备选对象。
在今后的设计过程中将更适合的发动机装配给飞机。
技术数据最大起飞推力(daN)TFE731—4 1815TFE731—5 1915TFE731—40—200G 1890巡航推力（H=12200m，M=0.8,daN）TFE731—4 413TFE731—5 425TFE731—40—200G 449起飞耗油率（kg/(daN·h)）TFE731—5 0.494TFE731—40—200G 0.481巡航耗油率（kg/(daN·h)）TFE731—4 0.786TFE731—5 0.792TFE731—40—200G 0.748推重比TFE731—4 4.97TFE731—5 5.05TFE731—40—200G 约4.76空气流量（海平面，静态，kg/s）TFE731—5 64.86TFE731—40—200G 65.77涵道比TFE731—5 3.48TFE731—40—200G 2.90总增压比TFE731—5 17.5TFE731—40—200G 22涡轮进口温度(最大起飞状态，℃)TFE731—5 952TFE731—40—200G 1022进口直径(mm)TFE731—4 716TFE731—5 754TFE731—40—200G 716宽度(mm)TFE731—4 869TFE731—5 858TFE731—40—200G 847长度（mm）TFE731—4 1464TFE731—5 1652TFE731—40—200G 1547干质量(kg)TFE731—4 373TFE731—5 387TFE731—40—200G 406五、机身外形设计1、中机身设计飞机典型座椅宽度座椅宽度：23英寸典型过道宽度：19英寸座椅与机舱边距：10英寸在完成客舱布置基础上，将客舱壁向外增加100－140mm 公务机底板下无货运集装箱座椅排距：38英寸（9人5排） 厨房卫生间（客舱后部）考虑到座椅和厨卫，加间距4英寸考虑公务机的舒适性，在第一排前部布置一桌子，同时左侧空间用于布置乘客登机门，位于机身左侧，桌子长度取20英寸。
故中机身总长度：英寸中246365*3820L=++=2、前机身设计参考同类飞机前机身长径比，确定本机前机身长径比为1.9 前机身长度：英寸前17195*8.1L==3、后机身设计参考同类飞机后机身长径比，确定本机后机身长径比为3 后机身长度：英寸后28595*3L==尾部上翘角：11°机身总长度：L=702英寸 长径比：λ=7.4六、机翼外形设计1、翼型选择 设计升力系数：LC S v L W ⋅⋅==221ρqS W C L 1)(⋅= 在初步设计时，近似认为c llC =C l 三维机翼的升力系数 c l 翼型的升力系数--翼载荷：Wto/S=3400N/m2 ; --机翼面积：S=31.35m2; --巡航速度：M=0.7； --巡航高度：12000m ； 得到升力系数511.0C =l根据设计升力系数选出合适的翼型 采用NACA6翼型，参考翼型数据 由后续的相对厚度围10-16%选择原则：1、翼型在其设计升力系数附近，具有最有利的压力分布，其阻力系数最小，升阻比也比较大。
2、在设计升力系数附近阻力越小越好。
3、较好的失速特性：最大升力系数较高，失速过程比较缓和。
4、俯仰力矩系数应较低或中等大小为宜，以防止过高的配平阻力；5、翼型的结构高度尽可能大，以利于减轻结构重量和部布置；综上，选择NACA 65(1)-4122、机翼平面形状的设计①展弦比AR机翼的展弦比AR=l2/S 大小对机翼的诱导阻力系数、零升阻力系数和升力线斜率方面的气飞机类型展弦比（AR）轻型飞机 5.0～8.0涡桨支线客机11.0～12.8公务机 5.0～8.8喷气运输机7.0～9.5超声速战斗机 2.5～5.0AR=8算的L=15.8m②梯形比λ当λ=0.4时，升力分布接近椭圆形，故许多低速飞机η为0.4左右；λ 减小，可减轻机翼结构重量；λ减小，有利于布置起落架；飞机类型梯形比轻型飞机 1.0～0.6涡桨支线客机0.6～0.4公务机0.6～0.4喷气运输机0.4～0.2超声速战斗机0.5～0.2③后掠角χ对于亚声速飞机：Λ=0或Λ< 15o (用于调整重心）对于高亚声速飞机：Λ= 25~40；可以提高临M界数，延缓激波的产生。