北航飞机总体设计.ppt

* * * * * * 3.3 初步重量估计 升阻比 K （或L/D）是设计方案总体气动效率的量度 取决于两个设计因素：机翼翼展 ＆ 浸润面积 估算升阻比时常用的另一个机翼设计参数： 展弦比=翼展的平方／机翼参考面积 等效展弦比=aMacmax a C 喷气教练机 4.737 -0.979 喷气战斗机（格斗） 5.416 -0.622 喷气战斗机（其它） 4.110 -0.622 军用运输/轰炸机 5.570 -1.075 喷气运输机 7.50 0 等效展弦比=翼展的平方/（机翼和鸭翼面积） * 3.3 初步重量估计 升阻比 Sjr/S （或Swet/Sref） 等效展弦比 l2/S 浸润展弦比 l2/Sjr 概念草图 + * 3.3 初步重量估计 升阻比 最大升阻比！ 巡航 待机 喷气式飞机 0.866L/Dmax L/Dmax 螺旋桨飞机 L/Dmax 0.866L/Dmax * 3.3 初步重量估计 燃油重量估计 在不考虑有效载荷投放的情况下，任务过程中的总重减少，必然是燃油消耗所致 任务中消耗的燃油＝ 一般情况下，可假定余油储备和死油占6% * 3.3 初步重量估计 存在投放有效载荷段的剖面分析方法 例：设总共14段，第7段投放有效载荷W7dropped，则重量比 其中 * 3.3 初步重量估计 存在投放有效载荷段的剖面分析方法（续） 着陆重量： 任务中消耗燃油： 总的燃油重量： * 3.3 初步重量估计 一级近似法 （First-order design method）! 任务段中不得进行有效载荷的投放 迭代通常只须几次就可以收敛 * 3.4 权衡研究（Trade Studies） 方案研究中的一个重要环节是与用户一道评审和仔细分析设计要求 通过对要求中的项目进行变化，可以分析出该项目对起飞总重的影响，进而更合理地确定要求的取值 还可以反映出新技术（如采用某种复合材料）对设计的影响 * 3.4 权衡研究（Trade Studies） 简单示例：反潜机 任务剖面 概念草图 航程的权衡 * 3.5 推重比与翼载荷 最简单的方法：参照以往的统计值 主要设计参数的选择与确定是反复迭代的循环过程 * 复 习 题 飞机的主要总体设计参数有哪些？ 画出一级近似法估算起飞重量的流程 * 谢 谢！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 具体项目 最大使用过载 最大最大速压 温度指标 飞行包线 —飞机的飞行特征 和飞行高度的范围 对应于某高度下的最大速度 “裕度” 2.3 飞机的总体技术指标 * 2.4 设计要求示例 类型与用途 作为与先进战术战斗机（Advanced Tactical Fighter，ATF）进行“高低搭配”的低端机型 执行空对空作战的 单座轻型战斗机 尽可能地采用新技术 以满足任务要求 来源：Aircraft Engine Design,1987 (2nd Edition, 2002) * 2.4 设计要求示例 任务剖面 14个任务段 20个任务段！ * 2.4 设计要求示例 任务剖面 序号 任务段名称 任务段数据 1 起飞 起飞时间=3min、起飞滑跑距离=304.80m、最小失速速度=53.34m/s、 机场海拔高度=609.60m、跑道摩阻系数=0.05 2 水平加速 所在高度=609.60m、起始速度=0.18Ma、终止速度=0.70Ma、 水平加速允许时间=30.42s、军用推力状态 3 加速爬升 起始高度=609.60m、终止高度=13106.4m、 起始速度=0.70Ma、终止速度=0. 90Ma、军用推力状态 4 巡航 巡航高度=13106.4m、巡航速度=0. 90Ma、巡航距离=277.8km 5 下降 起始高度=13106.4m、终止高度=9144. 0m 6 巡逻待机 待机高度=9144.0m、待机速度=0. 68Ma、待机时间=0.33h * 2.4 设计要求示例 任务剖面 7 水平加速 所在高度=9144.0m、起始速度=0.68Ma、终止速度=1.50Ma、 水平加速允许时间=50s、最大推力状态 8 巡航 巡航高度=9144.0m、巡航速度=1.5Ma、巡航距离=185.2km 9 格斗盘旋 盘旋高度=9144.0m、盘旋速度=1.6Ma、盘旋圈数=1 10 格斗盘旋 盘旋高度=9144.0m、盘旋速度=0.9Ma、盘旋圈数=2 11 水平加速 所在高度=9144.0m、起始速度=0.8Ma、终止速度=1.60Ma、 水平加速允许时间=50s、最大推力状态