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主要参数选择 飞机设计研究所 航空科学与工程学院 第五讲 主要参数选择 5.1.1 飞机设计参数 本章所讨论的飞机设计参数，是指对飞机设计要求起主导作用，而且在飞机概念设计阶段必须慎重选择的那些参数。 起飞重量WTO（Take-off gross weight，也即第三讲中的W0）、 翼面积S(Swing area) 起飞推力TTO(Take-off Thrust，也即第三讲中的T)或起飞功率PTO(Take-off power) 5.1.1 飞机设计参数 相对参数 起飞推重比 ? (Take-off Thrust-weight Ratio) 起飞翼载 ? (Take-off wing loading) 5.1.2 飞机设计参数选择要点 原始数据-----飞机设计要求中列出了飞机的有用载荷表和飞行性能数据，据此，我们便知道了飞机的有用载重WPL(payload weight)和飞行性能数据，这便是飞机设计参数选择的原始数据。 飞机设计参数估算的任务----在于根据给定的原始数据，去寻求那些能够很好地满足已定的设计要求的设计参数值。 5.1.2 飞机设计参数选择要点 估算的方法因设计公司各异 ，这些方法的差别主要表现在 ： 原始数据的来源不同（统计的，实际值和理论值）； 解法的起点、步骤的不同； 某些过程处理方法的细节不同。 5.1.2 飞机设计参数选择要点 凡是利用统计资料，参照原准机，主要依靠经验进行飞机设计参数估算的方法，称之为“原准统计法”。 凡是利用统计数据或实际结果作为原始数据，而主要以数学解析或数学规划方法求解，则称之为统计分析法。 5.1.3 推重比 推重比的估计 在设计的初期，可以根据一些不同类型飞机的统计数据进行选择，作为初次近似之用 5.1.3 推重比 用曲线拟合 5.1.3 推重比 推重比的估算 （推力匹配） 对推重比的选择，也可利用飞机性能计算中的一些计算表达式进行估算（此时需对某些原始数据选用一些统计数据）。例如，某些对巡航效率要求较高的飞机，可按下式估算推重比 5.1.3 推重比 巡航状态的推重比换算到起飞状态的推重比 一般有 对于螺旋浆飞机 (L/D)cr=(L/D)max 。 ???? 对于喷气飞机 (L/D)cr=0.866(L/D)max 。 一般飞机开始巡航时的重量 Wcr/WTO=0.956 。 一般飞机巡航时 装有轮喷气发动机飞机 Tcr/TTO=0.40～0.70 。 涡轮螺浆飞机 Tcr/TTO=0.60～0.80 。 高内外涵道比涡轮风扇发动机Tcr/TTO=0.20～0.25 。 低内外涵道比涡轮风扇发动机 Tcr/TTO=0.40～0.70 。 活塞式发动机飞机 Pcr/PTO=0.75 。 5.1.4 翼载 翼载指的是起飞的翼载，机翼面积是参考面积（不使外露面积） 翼载影响失速速度，爬升率，起降性能，盘旋性能，决定设计升力系数，通过浸润面积和翼展的影响而影响阻力。对飞机总重有很大的影响。 估算翼载方法--首先估算翼载值或得出满足某一些性能的翼载和推重比的函数关系，随之确定出满足与不满足某些性能的界限线，用来选择设计参数。 5.1.4 翼载 失速速度 失速速度直接由翼载和最大升力系数确定，是影响飞行安全的主要因素。 在飞机设计要求中，为了确保飞行的安全，都规定了飞机的失速速度。 平飞时处于失速速度（VStall）和最大升力系数（CLmax）状态，飞机的重量与升力平衡 5.1.4 翼载 明确几点 进场速度=k 。失速速度 （民用飞机1.3 军用飞机1.2，舰载 1.15） 失速速度在设计要求或设计规范中有明确规定，例如：FAR 23要求飞机（总量低于5670kg）失速速度满足 VStall ≤113KM/h 。 有些情况下，设计要求中给定进场速度，进而计算失速速度 最大升力系数取决于机翼参数，增升装置的配置，在设计之初可选用统计数据。一般情况下，对大多数飞机约为 CLmax=1.2～3.0（约为翼型CLmax的90%）。 起飞状态的最大升力系数约为着陆状态的80% 5.1.4 翼载 5.1.4 翼载 例如，对螺旋浆式飞机规定: ????????? VStall ≯93KM/h(襟翼全放下) ????????? VStall ﹤111KM/h（收起襟翼） 5.1.4 翼载 起飞距离 5.1.4 翼载 飞机的起飞距离确定于如下因素： 1、起飞重量WTO 2、起飞速度VTO 3、推重比 （或功率重量比 及螺旋桨特性） 4、空气阻力CDG 5、地面摩擦系数μG 6