总体设计布局分析

350座大型客机布局设计
基本性能要求
有效载荷
二级布置，350人（每人重75kg）
每人行李总重：20kg（经济舱）；30kg（其它舱）
飞行性能指标
巡航速度： M 0.84
飞行高度：35000英尺－41000英尺
航程： 9000（km）
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2500（m）
着陆场长：小于1850（m）
进场速度：小于 250 （km/h）
资料查找与收集
通过网络资料查询与相关论文阅读，与设计机型相似的飞机共有五种机型，分别是B747-400、 B777-300、 A340-600、A350-1000 、MD-11ER。

以下是五种机型基本参数及比较分析（部分数据缺失）：
五种机型的比较与分析
机型B747-400 B777-300 A340-600 A350-1000 MD-11ER
载客量416人（3
级）
368（3级） 451
（2级）
380（3级）
419（2级）
350 （3级）
412 （2级）
323(2级)
410（1级）
长度70.6米73.9米75.30米73.8 米61.24米翼展64.40米60.90米60.90米64.00米51.77米
后掠翼37.5°31.64°30°35°35°高度19.4米18.5米17.30米16.9 米17.6米
最大有效载荷63，730千
克
55,600千克51,000千克
空载重量178,756千
克
160,120千克
177,000千
克
115,700千克
最大起飞重量（MTOW）396,890千
克
299.370千克
368,000千
克
295,000千克
273，000千
克
典型巡航
速度
0.85马赫0.84马赫0.83马赫0.85马赫最高巡航
速度
0.92马赫0.89马赫0.92马赫0.89马赫
巡航高度35，000英
尺
35,000英尺
-43,100英尺
35，000英尺
35,000英尺
-42,979英尺
航程13，450千
米
11，135千米14，900千米14,800千米13,410千米
MTOW时起
飞场长
3018米3410米3100米着陆场长2110米
进场速度270km/h
从表中数据可知，五种机型与设计机型的马赫数基本一致，飞行高度范围相近，但设计飞机的航程比现有机型的航程小，需要做一些改进设计。

可能的飞机构型
正常式布局
上平尾布局
四发动机双翼吊布局
三轴六轮主起落架
综合比较
尾翼布局
上述五种型号飞机尾翼均采用正常式布局和上平尾布局。

正常式布局
优点：技术成熟，所积累的经验和资料丰富，设计容易成功。

缺点：机翼的下洗对尾翼的干扰往往不利，布置不当会导致配平阻力比较大。

上平尾布局
优点：能使飞机避开机翼尾涡的不利干扰，同时避开发动机尾喷流的不利干扰，增强纵向稳定性，平尾安装在机身上还能
有效减轻结构重量。

垂尾的布局
五种飞机均采用机身尾部单垂尾布置，也是大多数大型客机采用
的。

选定布局设计：正常式上平尾单垂尾
主机翼
下单翼布局
优点：使机翼结构可从客舱地板下穿过，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；对于安全考虑：强迫着陆时，机翼可起缓冲作用。

缺点：机身机翼气动干扰较大，机翼离地近，吊舱安装困难，部分客舱的座位的视线被机翼遮挡。

机翼的平面形状
上述五种客机采用35°左右的后掠翼
优点：后掠翼能有效地提高临界M数，延缓激波的产生，避免过早出现波阻，改善跨音速的气动特性。

缺点：在大后掠角和大梯形比情况下，大迎角时翼尖容易先失速，从而使飞机的稳定性和操纵性变坏，同时对机翼结构布置及其强度、刚度和重量特性的影响不利。

选定布局设计：有后掠角的下单翼布局
发动机
对于发动机的布局，B747及A340均采用四发动机双翼吊布局，B777和A350采用双发动机单翼吊布局，而MD-11采用三发动机单翼
尾吊布局。

发动机数目
单发动机操纵简单，附加重量轻，成本低,但安全性差；
多发动机附加重量大但其生存能力强。

发动机的翼吊和尾吊布局
翼吊发动机可用于减少机翼的载荷，能减轻机翼结构重量，载客量相同时机身长度小，发动机短舱安装高度小，便于维护，发动机离重心位置近，飞机重心变化范围小。

尾吊发动机机翼升力系数大，单发停车时，由于发动机离机身近，配平操纵较容易，可采用较短的起落架，座舱内噪音较小，机翼干净，对增升装置影响小。

选定布局设计：四发翼吊式布局
起落架
1，波音747和MD-11起落架为五支柱液压收放起落架。

两轮前起落架向前收起，4个四轮小车式主起落架：两个并列在机身下靠机翼前缘处，另两个装在机翼根部下面。

优点：多支柱式起落架可以减低起落架对跑道的压强，增加起降时的安全度。

此外，由于飞机的煞车系统是设置在机轮，因此机轮的多寡是决定煞车系统的效率。

缺点：增强了机身重量，使结构复杂化。

2，A340主起落架为四轮小车式，前起落架为双轮式。

在机身中部中
线位置增加一个双轮辅助起落架装置。

波音777和空客A350采用三轴六轮主起落架系统和两个前轮。

优点：这种结构既有效地分散了路面载荷又使飞机有不超过三个起落架支柱，具有起飞着陆时滑跑的稳定性，并且飞行座舱视界的要求较容易满足，着陆过程中可使用较强烈的刹车，缩短滑跑距离。

缺点：前轮可能出现前轮“摆振”现象。

选定布局设计：主起落架为四轮小车式，前起落架为双轮式。

三维草图绘制。