01 飞机气动布局设计简介.ppt

小结 作业 什么是飞机的气动布局？ 飞机的气动布局主要有哪些形式？ 简述Su－27和J－10飞机的气动布局设计的特点。 边条翼 边条翼：在中等后掠角、中等展弦比的机翼根部前缘加装一大后掠角尖前缘的细长翼所形成的复合机翼称为边条翼。在边条翼中，原后掠翼称为基本翼，附加的细长前翼称为边条。 边条翼气动特点 优点： 增加升力 减小阻力 缺点： 在小迎角范围内，其升阻特性不如基本翼好 力矩随迎角的变化呈非线性 机翼的增升装置 增升装置：如果把机翼的前、后缘做成可活动的舵面，则其可改变机翼剖面弯度和机翼面积，增加飞机升力，改善飞机飞行性能。这种可增加飞机升力的活动舵面称为增升装置或襟翼。 襟翼一般分为 前缘襟翼 后缘襟翼 机翼的增升装置 增升装置 前 缘 襟 翼 后 缘 襟 翼 普通襟翼 前缘缝翼 前缘涡襟翼 克鲁格襟翼 开裂襟翼 单缝襟翼 多缝襟翼 吹风襟翼 简单襟翼 双缝襟翼 改变机翼剖面弯度 改变机翼面积 方式 前缘襟翼 后缘襟翼 机身设计 机身的功用： 装载乘员、机载设备、动力装置及燃油等 将各翼面连成一体 机身设计需考虑的因素: 机身最大截面、长细比、外形曲线； 机头外形、截面形状、长细比、弯度； 座舱盖风档形状、风档后掠角、座舱盖截面和长细比； 进气道和机体综合设计； 后机身和尾喷管综合设计，跨音速面积律修形； 翼身整流，包括机翼、机身以及鼓包的外形整流等； 翼身融合。 翼身融合的优势 翼根区加厚而使飞机容积增加，结构空间增加 翼身光滑连接，有利于隐身设计 机身也产生较大升力从而可改善飞机的飞行性能 稳定面设计 垂尾 腹鳍 平尾 V形尾翼 鸭翼 垂尾 单垂尾 展弦比 根梢比 后掠角 翼型 面积 前后位置 双垂尾 展弦比 根梢比 后掠角 翼型 面积 前后位置 间距 倾角 平尾 翼型 展弦比 根梢比 后掠角 上反角 面积 前后位置 上下位置 操纵面设计 俯仰操纵 升降舵或升降副翼：弦长、面积、偏度； 全动平尾：弦长、面积、偏度； 推力矢量。 航向操纵 方向舵：弦长、面积、偏度； 全动垂尾：弦长、面积、偏度； 推力矢量。 滚转操纵 副翼或升降副翼：弦长、展长、面积、偏度； 差动平尾或差动鸭翼：差动角度； 推力矢量（双发动机）； 扰流板：弦长、展长、面积、形式、位置。 进气道和机体综合设计 进气形式 机头进气 翼根进气 两侧进气 腹部进气 翼下进气 背部进气 短舱进气 腭下进气 进气口前后位置 进气口与机身外形综合设计 短舱位置 喷管和后机体综合设计 喷管形式 收敛喷管 收敛扩散喷管 简单引射喷管 吸气门引射喷管 全调节引射喷管 锥形喷管等 推力矢量 喷管与机身外形综合设计 尾翼与喷管的干扰 外挂物布局设计 外挂物的位置 翼下 翼尖 腹下 外观形式 半埋式外挂 保形外挂 * 南昌航空大学 飞行器工程学院 课堂设计 飞机气动布局设计简介 课程概述 课程性质 地位作用 主要内容 飞机气动布局设计简介 飞机的概念 气动布局 气动布局的定义 气动布局的形式 气动布局的设计 机翼设计 机身设计 稳定面设计 操纵面设计 进气道和机体综合设计 喷管和后机体综合设计 外挂物布局设计 飞机气动布局设计的整体知识 飞行器的分类 飞行器：在大气层内或大气层外空间（太空）(含环地球空间、环行星空间和行星际空间)飞行的器械。 航空器：在大气层内飞行的飞行器。如气球、飞艇、飞机等。 近空间航空器：在近空间（高度20km～100km的近地空间）内飞行的飞行器。如高空长航时无人驾驶飞机。 航天器：主要在太空飞行的飞行器。如人造地球卫星、载人飞船、空间探测器等。 跨大气层飞行器：既能在大气层内飞行又能在大气层外飞行的飞行器。如运载火箭和航天飞机等。 飞机的组成 飞机的组成 机载设备：由计算机控制的、复杂的、功能先进的管理、通信、导航、仪表等多门类系统 飞机气动布局:飞机空气动力的总体设计，通常指飞机各主要气动部件的气动外形及其相对位置的设计与安排 。 飞机气动布局的定义 气动部件 机翼 水平前翼 水平尾翼 垂直尾翼 主气动部件 辅助气动部件 主要的气动布局形式: 常规布局 鸭式布局 无尾或飞翼布局 三翼面布局 飞机气动布局的形式 常规布局 Su-27 F-22 常规布局：将飞机的水平尾翼和垂直尾翼都放在机翼后面、飞机尾部的气动布局形式。又称之为正常式布局。 鸭式布局 JAS-39 J-10 鸭式布局：将飞机的俯仰主操纵面（水平前翼）放在机翼之前的气动布局形式 鸭式布局的优缺点 最主要的优点: 受力合理 增加升力 减小阻力 最主要的缺点: 鸭翼失速问题 横向操纵效率不高 无尾（飞翼）布局 B-2 幻影2000 无尾布局：飞机没有水平前翼，