培训课件竞赛飞机设计方案.ppt

初始设计要求 发动机功率1马力（或2马力） 空机重量5kg以内 飞行 5 分钟，越过高度 5m 需要一次空载飞行 滑跑起降，着陆在指定区域内（50x50m） 机翼分段以便运输 速度10以上,起飞距离60m以内 Re = V b / 1.46707E10-5 =5250000（v=11m/sec,b=7m） 1、初始方案 2、推力估算 3 、阻力估算 4 、升力估算 5 、布局选择 ★ 根据前述升阻计算，显然，降低设计飞行速度，增大展弦比和机翼面积能够达到更大起飞重量。 ★ 考虑操纵和抗风能力，设计飞行速度不应低于10m/sec。 ★ 考虑起飞、爬升和机动能力，平飞功率限制在约50%可用功率。 ★ 考虑空机重量限制（取为总重的1/6），起飞重量约为30kg。 ★设计起飞重量30kg，展弦比9.3，设计飞行速度为11m/sec。升致阻力因子0.04，阻力系数0.05，升力系数0.8，升阻比15.8。 外形参数1 外形参数2 外形效果 机翼 翼型为E186，厚度10.27%。 机翼展长7m，分为三段。内段长2m，外段长2.5m。 机翼1m以内为内段，根弦1，稍弦0.857，尖削比0.857， 机翼1以外为外段，根弦0857，稍弦0.5，尖削比0.583，展弦比9.333。 外段机翼前缘后掠约8.1deg。 机翼总面积为5.25 。 机翼最大厚度在38.5处%，厚度为10.27%，取该处为主梁位置。主梁最大高度为0.127。 后缘67%处设樯 ，该处厚度为5.73%，高度为0.0573。 翼尖包圆，并设小支架以防檫地。 机翼几何平均弦为： bcp = S / l = 5.25/ 7 = 0.75 机翼平均气动弦（MAC）为：C=2/3*(1+0.5+0.5*0.5)/1.5=0.778 y=7/6(1+1/1.5)=1.556 其中，内段（0 l 1）根弦长为1，外段( 1 l 3.5 )弦长为1-0.5*x/3.5。机翼38.5%位置为主梁，取平直。根弦38.5%位置为0.385. 机身 机翼在展向1位置分段，内段长2，后略；外段长2.5，机翼尖削比0.5。 中轴线设前伸机身，连接发动机、前起落架，装载燃油、设备等。 机身前伸0.3，宽0.10，高0.10，上缘与机翼中线平齐；发动机安装于机身前部。 机身后伸0.3 垂尾 垂尾使用对称薄翼型NACA0012-33。 垂尾高度0.5，垂尾根弦0.6，垂尾尖弦0.2。 前缘后掠，最前点在1.3处，后缘平直。垂尾总面积为0.2（0.04倍主翼面积）。 设方向舵，舵面弦长0.15。 起落架 重心在0.335（0.335%），高0.3，若主起后斜角度19.27deg，则应在重心后0.0777（距重心7.77%）处，即0.335处。垂尾后缘位置为1.5929，高度0.5，若需保持主起与垂尾后缘连线角度为13.56。满足设计要求前提下，缩短前起前伸距离，可以降低前起重量和阻力。 取主起在0.4127处；在重心后0.0777，与主起接地点连线斜角19.27deg；距机翼后缘0.5873，护尾角为13.56deg，均满足要求。前起承载15%，计算其位置应在重心前0.0777 * 0.85 / 0.15 = 0.4403，在前缘前0.1053处。 现在前起承载11.66%，在前缘前0.2543处。 前起高度大于主起0.0803，停机迎角约6.5deg。 重心及载重 重心位置取0.335 。 载重使用铅板，密度为11g/cm3。10kg载重体积约为10x10 x 9.1 cm。 考虑中机身尺寸，取铅板长20cm，宽14cm，厚度2.4cm，两侧开槽定位，中间开双槽便于取放，重量7500g。 考虑左右对称加载，最小加载调节量为50g。一般应四块同时加载，左右对称，主梁前后对称。200g及以下载荷可以前后不对称，但要求左右对称。 起降性能 地面磨阻系数取0.08（水泥跑道0.02-0.04，湿0.03-0.05，干硬土草地0.07-0.1），起飞重量30kg，使用全功率，加速到12m/sec时间为 12.57sec，距离75.44m。考虑起飞可用最大升力系数较高，实际距离应更短。 降落速度取10.8m/sec，重量30kg，发动机全关，地面磨阻系数取0.03，到停止需用时间和距离为22.8sec、123.12m。 竞赛飞机设计方案 机高：0.72 机长：1.593， (发动机前伸0.293) 机翼展长7；根弦长1，梢弦长0.5 ；翼型E186，c=10.27% 垂尾高0.5，对称薄翼型，NACA0012-33 设襟副翼 发动机重量335g ，谐振管重105g，减速器重200g。最大功率2马力，转速约28000rpm 取