飞行器总体设计最终版

飞机的设计要求1．客舱150座两级座舱（头等舱12座排距36in；经济舱128座排距32in）单级32in排距没有出口限制典型载荷225英镑/乘客3．最大航程2800nm(5185.6km)双级满载典型任务225英镑/乘客4．巡航速度1．0.78M2．最好：0.8M4．最大使用高度43000’(13115m)1英尺=0.305m6．最大着陆速度（最大着陆重量）70m/s1节＝1海里/小时＝1.852公里/小时=0.5144m/s7．起飞跑道长度（TOFL），最大起飞重量7000’(2135m)海平面86华氏度参考：A320等同类型的飞机主要参考A320等同类型的飞机：飞机总体布局1)正常式，中平尾，单垂尾2)机翼：后掠翼，下单翼3)在机翼上吊装两台涡轮风扇发动机4)起落架：前三点式，安装在机身上机身外形尺寸机翼外形平尾外形图垂尾外形图飞机的三视图俯视图：主视图侧视图总体布局机型对比型号波音737波音727波音787空客320翼展（米）28.4532.9250.3~51.834.09巡航速度（马赫）0.780.80.850.82机长（米）37.8146.6955.537.57载客量（人）110-215145289186宽度（米）3.763.765.463.70载货量（立方米）30.235.59124.5237.41最大起飞重量（吨）659524573.5客舱布局3-33-33-4-33-3最大载油量（升）260202906912000023860最大航程（公里）56654600157005000设计飞机的参数翼展（米）·37.45巡航速度（马赫）0.80机长（米）39.78载客量（人）150-180宽度（米）3.78载货量（立方米）最大起飞重量（吨）77.6客舱布局3-3最大载油量（升）28750最大航程（公里）5185.6设计参数与A320相近，符合我们总的设计要求，但与A320有一定差距，需要以后的优化与改进谢谢机身外形的初步设计1．客舱布置混合级：头等舱12人3排每排4人座椅宽度：28in过道宽度：27in座椅排距：36in经济舱23排每排6人共138人座椅宽度：20in过道宽度：19in座椅排距：32in单级：全经济舱30排每排6人共180人座椅宽度：20in过道宽度：19in座椅排距：32in2．客舱剖面3．机身外形尺寸当量直径：216in前机身长度：220in中机身长度：1010in后机身长度：340in机身总长：1570in上翘角：14deg确定主要参数一．重量的预估1.根据设计要求：–航程:Range＝2800nm=5185.6km–巡航速度:0.8M–巡航高度:35000ft=10675m；-声速:a=576.4kts=296.5m/s2.预估数据（参考统计数据）–耗油率C＝0.6lb/hr/lb=0.0612kg/(h·N)（涵道比为6）–升阻比L/D＝17.63.根据Breguet航程方程：代入数据：Range=2800nm；a=576.4Knots(巡航高度35000ft)C=0.6lb/hr/lb(涵道比为6)L/D=17.6M=0.8DLMCaRangeWWfinalinitial)ln(187.0tocruisefuelWW4.燃油系数的计算总的燃油系数：259.0tofueltoF8toF7toF5toF4toF3toF2toF1tofuel交点：(171065,93009)2.推重比和翼载的初步确定界限线图谢谢翼型选择由W=L=qSCL------可得CL=(W/S)*(1/q)近似认为翼型的Cl等于三维机翼的CL因此：Cl=5150/m2*(2/(0.388kg/m3*(296.5m/s*0.8)^2)=0.471翼型选择选择NASASC(2)-0410超临界翼型：机翼参数展弦比AR=9.5.机翼安装角iw=2°梯度比λ=0.4采用上反角4°后掠角：Λ=25°采用翼梢小翼平均厚度取0.10面积S=147.6m^2展长L=37.45m气动弦长4.18m采用三缝襟翼和前缘缝翼结合副翼：S副/S=0.0625c副/c=0.25L副/L=0.25机翼平面形状平尾参数选择平尾容量VH=1.12平尾面积SH=34.7m^2展长l=11.78mc根=4.2m，c尖=1.68m，平尾MAC=3.12m升降舵弦长取ce/c=0.32平尾相对厚度t/c=0.06翼型选择：NACA0006平尾平面形状垂尾参数选择垂尾容量Vv=0.105垂尾面积Sv=29.16m^2展长l=8mc根=4.28m，c尖=3m，垂尾MAC=3.67m方向舵弦长取ce/c=0.30垂尾相对厚度t/c=0.08垂直尾翼翼型：NACA0008垂尾平面形状气动分析全机的升力线斜率CLa=6.04最大升力系数CLmax=1.57巡航构型的升致阻力因子为：Kclean=0.042起飞时升致阻力因子为：K=0.0415着陆时升致阻力因子为:K=0.0293襟翼起飞时升力增量为0.6襟翼着陆时升力增量为1.3前缘襟翼产生的升力增量0.33巡航极曲线CD=CD0+CDcomp+CDi=0.0164+0.042CL^2起飞时极曲线CD=CD0+CDi+CD-LG+CD0-flop=0.036+0.0415CL^2着陆时极曲线CD=CD0+CDi+CD-LG+CD0-flop=0.03557+0.0293CL^2第二阶段爬升单发停车时极曲线CD=CD0+CD+CD0-flop+CD0-lose=0.0251+0.0415CL^2谢谢发动机选择生产公司：CFMI发动机型号：CFM56发动机模型：5A1主要参数：推力2500lb涵道比6.00压力比26.50质量流量852lb/s耗油率0.33lb/hr/lb爬升最大推力：5670lb巡航高度：35000ft马赫数：0.8耗油率：0.596lb/hr/lb尺寸规格：长度：2.510m直径：1.830m基本重量：4860lb拟定双发发动机短舱初步布置进气道唇口直径DIHDIH=0.037Wa+32.2在无风海平面和ISA下起飞额定推力的总空气流量Wa=852lb/sDIH=0.037*852+32.2=63.7in=1.62m主整流罩最大高度MHMH=1.21DF风扇直径DF=1.83mMH=1.21*1.83m=2.21m主镇流罩长度LCLC=[2.36DF-0.01(DFMMO)2]最大使用马赫数MMO=0.8LC=[2.36*1.83-0.01*(1.83*0.8)2]m=4.3m风扇出口处主整流罩直径DFO核心发动机气流出口处整流罩直径DJDJ=(18-55*k)0.5其中DJ取1m燃气发生器后长度LABLAB=（DMG-DJ）*0.23取0.5m图示如下：短舱翼吊安装展向位置位于34%的半展长处两间距12.73m短舱轴线的偏角和安装角偏角：短舱轴线相对于顺气流方向的夹角-2°安装角：短舱轴线相对发动机于当地翼面弦线的夹角0°。起落架布置采用前三点式主要参数如下：停机角ψ=2°着落角φ=16°防后倒立角λ=17°主轮距B=7.8m前、主轮距b=12.84m高度h=3.4m机轮布置轮胎数目与尺寸主起落架40in*14in2个前起落架24in*7.7in2个图示如下：谢谢重量估算与指标分配机身重量机翼重量(1)理想的基本结构重量MIPS最大起飞重量性能分析商载航程图谢谢