飞机总体设计大作业

飞机总体设计大作业飞机票网上订票官网WWW161580COM飞机设计要求喷气支线飞机有效载荷70人，75KG/人,每人行李重20KG巡航速07MA最大飞行高度10000M航程2300KM待机时间45分钟爬升率010000M08。5机翼参数如下面积S6664M2展长L2308M弦长气动弦长前缘后掠角平均气动弦长到翼根距离为402M机翼平面图如下165M306M154412M6机翼安装角翼型迎角2时CL04818可取，IW2扭转角采用负扭转可以延缓翼梢气流失速。7采用上反角增加侧向稳定性和荷兰滚稳定性。并且可以增加外挂和地面距离。据统计值，中平尾取上反角48翼梢形状采用翼梢小翼结构，可以减少翼梢外气流漩涡效应，对漩涡进行遮挡，并且翼梢涡在翼梢小翼上产生升力，方向向前，减少阻力。9内翼后缘扩展可以增加根部弦长，便于起落架布置，降低根部弦剖面升力系数，便于气动设计。10增升装置选择1218可以选择三缝襟翼和前缘缝翼结合。襟翼相对弦长C襟/C035襟翼展长L襟8M11副翼选择根据统计，可取如下数据S副/S00625C副/C025L副/L025偏角3012扰流片布置在后缘襟翼前面13燃油容积计算，根据公式5833KG5376KG符合要求。14机翼到机身前头距离X25MAC46XLFUS116815机翼外形如图尾翼1平尾外形参数纵向机身容量参数147其中由纵向机身容量参数与平尾容量的关系可以得到平尾容量VH435232139其中32是重心变化范围取尾力臂LH50LFUS1295M，AR40，04，30由公式其中机翼面积S6664M，机翼平均MAC306M2可得平尾面积SH2188M2,展长L936M，C根33M，C尖132M，平尾MAC234M由统计值升降舵弦长取CE/C032平尾相对厚度T/C006其中C为平尾弦长，T为厚度翼型选择NACA0006平尾形状如图2垂尾尾外形参数航向机身容量参数其中0195由航向机身容量参数与垂尾容量的关系可以得到垂尾容量VV0098取尾力臂LV50LFUS1295M，AR15，08，30由公式其中机翼面积S6664M，机翼展长BW2308M可得SV/S174,垂尾面积SV1164M2,展长L42M，C根307M，C尖246M，垂尾MAC277M由统计值方向舵弦长取CE/C030垂尾相对厚度T/C009其中C为垂尾弦长，T为厚度垂直尾翼翼型NACA0008垂尾形状如图2七、发动机短舱初步布置已知DF49IN涵道比5总压比28最大使用马赫数08总空气流量WA6666LB/S进气道唇口直径DIHDIH0037WA322在无风海平面和ISA下起飞额定推力的总空气流量WA6666LB/SDIH00376663225684IN144M主整流罩最大高度MHMH121DF风扇直径DF49IN122MMH121122M148M主镇流罩长度LCLC236DF001DFMMO2最大使用马赫数MMO08LC236122001122082M287M风扇出口处主整流罩直径DFODFO000036WA58424956N126MDMGDMG0000475WA4537IN094M2核心发动机气流出口处整流罩直径DJ1WADJ1855K05WHEREKLN1OPR22取DJ094M燃气发生器后长度LABLAB取1M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于当地翼面弦线的夹角0。八、起落架布置前三点式停机角着落角216防后倒立角主轮距17B468M前、主轮距高度机轮布置B04LFUS042591036MH30M轮胎数目与尺寸主起落架前起落架40IN14IN24IN77IN2个2个九、重量估算与指标分配机身重量MFUS2LFC2P975584BFBHFF15BFH2FLFBFHF机身长度MLF259M机身最大宽度MBF34M机身最大高度MHF34MC2增压机身系数，客机取079P客舱内外压差，单位是巴BAR,典型值058FUSM3837KG机翼重量1理想的基本结构重量MIPSMIPS0MMCMR15MC1920AMRMS05NR1SECSEC/FA3SM12505A02505S221034044221072A30723KGA8S666M225C04N251654125VD200M/S01FANRA175M11207515S1/M25SECSEC051053083106R1021MZW0054MC0033MR000492修正系数CX0001000150004001000400030010020005002200335105307230500200040012000700015000200050005008263机身对机翼影响CY113150002714312BF/B01474机翼总重MWINGCYMCMRCXM03702KG尾翼重量水平尾翼的重量MH0047VDSH124431KG垂直尾翼的重量MV0047K12VDSV115158KG动力装置重量MPOWNC3MENG3541KG系统和设备重量MSYSC4M04301KG起落架重量MLGCLGM01383KG使用项目重量85NCFOPP1520KG有效载荷MPAYLOAD95PMFREIGHT6650KG最大起飞重量M0M机身M商载M使用项目M机翼M尾翼M动力M燃油30723KGM起落架M系统和固定设备重心位置的估算1各部件重心位置估算由重心计算公式XGMGXMGI得到XG1314MI则重心在平均气动弦长的位置得XG1314109230610072552飞机重心位置的调整（1）调整机翼得X机翼132可知机翼需向前移动132M即X机翼12171321085M（2）调整装载、设备得X装载54M得X装载119854658M则得最终机翼重心为XG11976M即XG1197510923061003448十、气动特性分析1全机升力线斜率为因子129机翼的升力线斜率502全机的升力线斜率648其中DH34M，B2308M，SNET56M2，SGROSS666M2，AR8最大升力系数1682后缘襟翼产生的升力增量当起飞时FLAP20，当着陆时FLAP45，BF/B07，采用三缝襟翼可以计算的QCHD25起飞时升力增量为06着陆时升力增量为133前缘襟翼产生的升力增量033其中BFLAP104升致阻力因子巡航构型的升致阻力因子为0049起飞时升致阻力因子为005着陆时升致阻力因子为003775部件的湿润面积计算机翼56X（1977052X010）1136M2平尾2188X（1977052X006）439M2垂尾1164X（1977052X008）235M2机身2768其中K314短舱133M26巡航下的极曲线1摩擦阻力系数其中湍流与层流混合情况下的摩擦阻力系数其中XMF074，XT/LB01对机翼NR181X107CF2812X103对平尾NR138X107CF254X103对垂尾NR164X107CF247X103对机身NR201X107CF240X103对短舱NR083X107CF276X1032形阻因子机翼形阻因子102平尾形阻因子1124垂尾形阻因子1188其中HT05机身形阻因子1154其中LFUSE2593M，DV34M短舱形阻因子137其中DNAC14MLANC287M3零升阻力1305/666400196其中4巡航下极曲线图CDCD0CDI001960049CL2图形如下7起飞着陆时时的极曲线一起飞时1摩擦阻力系数其中湍流与层流混合情况下的摩擦阻力系数其中XMF074，XT/LB01，M0167对机翼NR049X107CF311X103对平尾NR037X107CF327X103对垂尾NR044X107CF318X103对机身NR055X107CF306X103对短舱NR23X106CF356X103（XT/LB02）2零升阻力00223起落架放下引起的阻力增量001764襟翼放下引起的阻力增量为27X1055起飞总阻力CDCD0CDICDLGCD0FLOP00220050CL2001760000027003960050CL26起飞时极曲线图二着陆时1摩擦阻力系数其中湍流与层流混合情况下的摩擦阻力系数其中XMF074，XT/LB01，M0206对机翼NR053X107CF307X103对平尾NR040X107CF322X103对垂尾NR048X107CF313X103对机身NR059X107CF302X103对短舱NR024X107CF353X103（XT/LB015）2零升阻力00223起落架放下引起的阻力增量001764襟翼放下引起的阻力增量为14X1045着陆时总阻力CDCD0CDICDLGCD0FLOP002200377CL2001760000140039600377CL26着陆时极曲线图8第二阶段爬升单发停车时极曲线1CD000222襟翼放（起飞位置）下引起的阻力增量27X1053单发失效引起的阻力增量风车阻力03X121/666400054其中为配平飞机的飞行状态而增加的额外阻力约5CD000011单发失效阻力增量CD0LOSE0006634第二阶段爬升单发停车时总阻力CDCD0CDCD0FLOPCD0LOSE00220050CL227X105001300350050CL25第二阶段爬升单发停车时极曲线图十一、性能分析商载航程图最大起飞重量最大载客行李使用空重最大燃油M030723KG18095KG6650KGMEMPTY18688KGMC5833KG所以3点2762,6175最大燃油5833KG部分载客行李6175KG使用空重18688KG航程2726KM2点2350,6650使用空重18688KG最大载客行李6650KG部分燃油5385KG航程2350KM4点（3576，0）使用空重18688KG最大燃油5833KG航程3576KM商载KG航程KM起飞