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1、第30卷第4期航空学报Vol.30No.42009年4月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAApr.2009文章编号:1000-6893(2009)04-0649-05大型民用客机起飞重量估算方法李成功,程静,刘沛清(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191)Take-offWeightCalculationMethodforCivilAirplanesLiChenggong,ChengJing,LiuPeiqing(SchoolofAeronauticScienceandEngineering,BeijingUn
2、iversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China)摘要:推导了一种在概念设计阶段快速估算大型民用客机起飞重量的方法,针对近年来新型民用飞机的设计数据对计算公式的系数进行了重新修正,从而更加准确估算未来民用客机设计起飞重量。对该方法的收敛性以及解的存在性进行了分析。以中国将进行研制的干线民用客机为例,对该计算方法的有效性进行了实际的计算验证,分析了起飞重量的合理取值范围。其计算方法以及计算结果对中国未来干线民用客机的设计具有直接参考价值。关键词:起飞重量;民用客机;估算;收敛性;干线+中图分类号:V
3、221.5文献标识码:AAbstract:Amethodfordeterminingcivilairplanetake-offweightforagivenmissionprofileispresentedwhichcanrapidlyestimatetheweightofalargecivilairplaneintheconceptualdesignprocessforthemanufactureofairplanes.Thecoefficientsinthecalculationformulaarerevisedbasedonthedesigndataof
4、recentcommercialairplanestopredicttheweightmoreprecisely.Existenceofthesolutionsbythismethodandtheconvergencepropertyofthismethodarealsojustifiedinthisarticle.TheestimationmethodisverifiedbyadesignexampleofanarterialcivilairplaneforChina.Thereasonablerangeofthecalculationresultofthe
5、airplaneisalsodis-cussedinthearticle.TheseresultscanbeofdirectvaluetofuturedesignforChina'scivilairplaneproject.Keywords:take-offweight;civilairplane;estimation;convergence;artery民用飞机飞行的基本任务是携带一定数量的1计算方法旅客以巡航速度飞行一定的距离。作为民用飞机的商业运营必然考虑经济性因素,而飞机的重量对于特定的飞行任务,需要估算的最重要的直接决定了飞机的飞行成本,所以在民用飞
6、机的重量参数有飞机的起飞重量WTO、空机重量WE概念设计阶段,飞机重量的设计估算成为非常重和任务燃油重量WF。飞机起飞重量可以表达[6]要的组成部分,直接影响了该商业飞机设计的为成败。WTO=WOE+WF+WPL(1)飞机起飞重量的估算是飞机概念设计阶式中:WOE为使用空机重量;WPL为商载重量。段重量计算最重要的部分,是飞机重量的决定使用空机重量的定义为性因素,直接决定了飞机的空机重量及燃油重量,为进一步的重量分析提供基础[1-4]。本文经WOE=WE+Wtfo+Wcrew(2)过推导修正了大型民用飞机起飞重量计算的通式中:Wtfo为死油重量;Wcrew为机
7、组人员重量。[5]用公式,并对该计算方法的收敛性以及解的死油通常是指飞机管路中以及油箱底部无法存在性进行了分析和证明。以中国即将设计的使用的燃油与润滑油,其重量为大型干线民用客机为例,应用该方法进行起飞Wtfo=MtfoWTO(3)重量的估算,并对计算结果的合理性进行了式中:Mtfo为死油系数,通常较小,对于大多数飞分析。机Mtfo在0.001～0.005之间,一些商用飞机的数收稿日期:2008-02-26;修订日期:2008-05-09值见文献[7]附录中的数据。也可以使用近似公通讯作者:李成功E-mail:cariolee@asee.buaa.edu.cn
8、式[8]650航空学报第30卷2/3-
