BWB民机总体方案设计

1翼身融合（BWB）民机总体方案设计目录1引言................................................22项目总目标..........................................53飞机设计要求与技术指标..............................54关键技术............................................56工作内容............................................67成果形式...........................................108工作计划...........................................119人员及分工.........................................1210经费需求..........................................1421引言世界上的翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机将在2015年前后投入运营，波音、空客、俄罗斯等都投入了巨大人力和财力在该项研究上。波音方案的运载能力是B747-400的两倍，是A380的1.69倍。图1波音方案三面图图2波音方案与B-747飞机的比较图3图3波音方案的总体布置图图4波音方案4图5空客方案的计算机造型图6空客方案52项目总目标通过总体、气动、结构布局设计，模型吹风和仿真试验等研究，提出1种翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机总体设计方案，解决翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机总体综合设计技术中的关键技术，为型号研制作技术准备。3飞机设计要求与技术指标能取代B-747和A380民机进行客/货运输，无须对现有常规机场设施进行改/扩建。(1)飞行高度：8000-13000m(2)满载航程：10000km(3)续航时间：14h(4)有效载荷：100000kg或载客800-1000人(5)平飞速度：600-800km/h4关键技术(1)可用升力系数大、失速特性好的翼型和机翼设计；(2)低阻、高升阻比全机气动优化设计；(3)气动-结构一体化总体布局设计技术；；(4)飞机、发动机的匹配技术6(5)飞行控制技术。6工作内容6.1总体（1）翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机的总体方案评价准则研究。①翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机总体设计模型②客运型评价准则③货运型评价准则（2）翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机总体方案设计(开展总体综合优化设计，完善飞机总体方案设计)；①一个飞机方案②动力装置方案③控制与导航方案④测控系统方案⑤任务设备方案itemMass_(kg)X_cgY_cgZ_cgGROUP_FUSELAGE_(left_half)TED_1_(half)107.444973.1-1250.31250.1……..ANTI-ICING-SYSTEM240.012755.8-6368.1490.0OPERATIONAL_ITEMS_(half)157.53000.00.00.0CABIN_ARRANGEMENTS_(half)40.03000.00.00.0FLUIDS_(half)3.03000.00.00.0GROUP_WING_(left_half)TED_4_(iw_ins)309.143256.9-15067.42543.5TED_5_(iw_out)292.041879.3-20362.62256.1…….ANTI-ICING-SYSTEM_(ow)402.040304.5-31062.31671.6GROUP_WINGLET_(left_half)RUDDER174.549785.9-39394.74990.1ANTI-ICING-SYSTEM_(wl)80.047962.0-39490.05531.1GROUP_PROPULSION_(left_half)CENTER_ENGINE_(half)3751.243758.00.04142.9CENT_ENG_..980.743758.00.02185.7LEFT_ENGINE7502.339750.0-7501.05410.5LEFT_ENG_STRUC…..1961.339750.0-7501.03453.2GROUP_LANDING_GEARS_(left_half)NOSE_LANDING_RETRACTED_(half)594.03500.00.0-1298.6INNER_LANDING_RETRACTED3415.733984.0-3991.0-87.1OUTER_LANDING_RETRACTED3415.733984.0-7501.0381.5fronttrimtankreartrimtankrightwingtankleftwingtankV=23b(A1+A2+A1A2)A1A2bWeight&balanceStructuralanalysisStructureoptimisationDetailsgenerationforMultileveloptimisationICADmulti-modelgeneratorFlutteranalysisAerodynamicsitemMass_(kg)X_cgY_cgZ_cgGROUP_FUSELAGE_(left_half)TED_1_(half)107.444973.1-1250.31250.1……..ANTI-ICING-SYSTEM240.012755.8-6368.1490.0OPERATIONAL_ITEMS_(half)157.53000.00.00.0CABIN_ARRANGEMENTS_(half)40.03000.00.00.0FLUIDS_(half)3.03000.00.00.0GROUP_WING_(left_half)TED_4_(iw_ins)309.143256.9-15067.42543.5TED_5_(iw_out)292.041879.3-20362.62256.1…….ANTI-ICING-SYSTEM_(ow)402.040304.5-31062.31671.6GROUP_WINGLET_(left_half)RUDDER174.549785.9-39394.74990.1ANTI-ICING-SYSTEM_(wl)80.047962.0-39490.05531.1GROUP_PROPULSION_(left_half)CENTER_ENGINE_(half)3751.243758.00.04142.9CENT_ENG_..980.743758.00.02185.7LEFT_ENGINE7502.339750.0-7501.05410.5LEFT_ENG_STRUC…..1961.339750.0-7501.03453.2GROUP_LANDING_GEARS_(left_half)NOSE_LANDING_RETRACTED_(half)594.03500.00.0-1298.6INNER_LANDING_RETRACTED3415.733984.0-3991.0-87.1OUTER_LANDING_RETRACTED3415.733984.0-7501.0381.5fronttrimtankreartrimtankrightwingtankleftwingtankV=23b(A1+A2+A1A2)A1A2bWeight&balanceStructuralanalysisStructureoptimisationDetailsgenerationforMultileveloptimisationICADmulti-modelgeneratorFlutteranalysisAerodynamics翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机总体设计模型76.2气动（1）高升阻比特性的翼型、机翼、全机气动方案设计①翼型设计、计算②机翼设计、计算③全机气动优化设计、计算（2）风洞吹风模型设计与制作①翼型模型设计与制作②机翼模型设计③全机模型设计8（3）风洞吹风试验①风洞试验数据集②吹风试验数据分析③根据吹风试验结果进行的总体性能综合论证（4）风洞试验技术研究①风洞试验数据与飞行数据的相关性研究②吹风试验数据的修正方法研究③根据吹风试验结果进行飞机气动布局的改进措施研究6.3结构（1）轻结构机体结构方案设计①机身结构方案设计②机翼结构方案设计③尾翼结构方案设计④起落架方案设计⑤机翼静、动弹性理论计算BWBaircraftzonesStructuralelementsSpan-wiseareasChord-wiseareasBWBaircraftzonesStructuralelementsSpan-wiseareasChord-wiseareas轻结构机体结构方案设计9（2）采用主动控制技术进行颤振抑制研究①颤振计算、分析报告②颤振抑制设计、计算报告（3）起落架系统初步方案设计①起落架结构初步方案设计②起落架收放初步方案设计③起落架控制初步方案设计6.4发动机（1）飞机、发动机匹配方案设计①发动机匹配方案计算②进气道匹配设计③尾喷管匹配设计④进气参数、飞行姿态对发动机性能的影响计算、分析FuselagetrapezoidsUn-flappedpaneln.1of3XYZ0.0000.0000.000440850.0001231.444080–3011.81567.96032.9–3011.8231.75flappedpaneln.1of3XYZ440850.0001231.4479810.0001340.247833–3011.81668.244080–3011.81567.9Un-flappedpanelflappedpanelFuselagetrapezoidsUn-flappedpaneln.1of3XYZ0.0000.0000.000440850.0001231.444080–3011.81567.96032.9–3011.8231.75flappedpaneln.1of3XYZ440850.0001231.4479810.0001340.247833–3011.81668.244080–3011.81567.9Un-flappedpanelUn-flappedpanelflappedpanel采用主动控制技术进行颤振抑制研究飞机、发动机匹配方案设计106.5飞行性能、品质与控制（1）飞行性能（2）飞行品质（3）飞行控制6.6缩比验证机研制及试飞（1）缩比验证机研制（2）缩比验证机试飞7成果形式（1）翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机的总体方案评价准则研究报告；（2）翼身融合（BWB—BlendedWingBody）民机总体方案设计报告；（3）飞机、发动机匹配方案设计报告（4）高升阻比特性的翼型、机翼、全机气动方案设计报告（5）轻结构机体结构方案设计报告（6）采用主动控制技术进行颤振抑制研究报告（7）风洞吹风模型设计与制作（8）风洞吹风试验报告（9）风洞试验技术研究报告（10）起落架系统方案研制报告（11）缩比验证机及试飞报告118工作计划2005年2006年2007年2008年2009年2010年129人员及分工序号姓名年龄职称分工年工作时间流动情况备注1王和平48教授/博导飞机总体设计、气动布局及飞行性能、品质分析8无2黄其青47教授飞机结构设计6无3杨永40教授全机气动特性计算与分析6无4李杰32教授全机气动特性计算与分析12无5乔志德66教授/博导翼型设计6无6张仲寅69教授/博导翼型设计6无7杨永年62教授/博导气动弹性计算与设计6无8叶正寅39教授/博导气动弹性计算