飞机原理与构造第五讲_飞机的飞机性能.pdf

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1、飞机原理与构造第五讲第四章飞机的飞行性能2012/9/21第四章飞机的飞行性能一、飞行性能计算的原始数据和基本定义二、飞机的基本飞行性能三、飞机的续航性能四、飞机的机动飞行性能五、飞机的起飞和着陆性能2012/9/22飞行性能计算的原始数据和基本定义几种战斗机性能表Su-27F-15CMig-29F-18C正常起飞重量(kg)23000202121524015740最大起飞重量(kg)33000308451850025402实用升限(m)18000183001700015240最大平飞M数2.352.52.31.8最大使用过载97.3397.5起飞滑跑距离(m)450274

2、250427着陆滑跑距离(m)6201067600670对空作战半径(km)150012701200740转场航程(km)3680(机内463129003706油)2012/9/23飞行性能计算的原始数据和基本定义飞机飞行性能检验飞机设计方案是否能够满足设计使命，能否满足预定的预定的战术技术要求通过具体参数来表征飞机在各飞机阶段的飞行能力，例如：–飞机的最大／最小飞行速度–飞机的升限–上升率计算分析–加减速时间–给定高度的航程通常比较飞机的极限飞行能力2012/9/24飞行性能计算的原始数据和基本定义飞行过程中的受力分析及角度定义P发动机推力PYY升力jfdQ阻力VJaG重

3、力q水平线j发动机安装角fda迎角Qq航迹倾角J俯仰角GV飞行速度2012/9/25飞行性能计算的原始数据和基本定义发动机2012/9/26飞行性能计算的原始数据和基本定义发动机安装角机身轴线3º2º发动机轴线发动机尾喷口轴线相对于发动机轴有5°夹角2012/9/27飞行性能计算的原始数据和基本定义定直平飞的受力分析YxPaV水平线QG2012/9/28飞行性能计算的原始数据和基本定义受力分析及角度定义V北P发动机推力bsPZ侧力ZQ阻力b侧滑角Y偏航角Y航向角sV飞行速度Q2012/9/29飞行性能计算的原始数据和基本定义受力分析及角度定义YY升力Z侧力G重力Z滚

4、转角G2012/9/210飞行性能计算的原始数据和基本定义重力G重力大小：G=mg–m飞机质量•飞机质量随燃油消耗／外挂投放等变化•性能计算过程中，飞机质量通常取常值–g重力加速度•重力加速度与地理位置／飞行高度相关，但变化很小•通常取9.81重力方向：铅垂向下2012/9/211飞行性能计算的原始数据和基本定义大气结构热层／电离层中间层同温层／平流层对流层2012/9/212飞行性能计算的原始数据和基本定义标准大气海平面大气参数：H=0mT=288.15Kp=101325Nm-2r=1.225kgm-3g=9.80665ms-22012/9/213飞行性能计算的原始数据

5、和基本定义气动力：Y/Q/Z气动力可以分解为Y/Q/Z三个力Mig-21/J-723YCqSyMig-2938QCqSxSu-2762ZCzqSF-1452.5/62.3其中q为动压F-1556.5F-1627.912qrVF-1837.22B-2465其中S为机翼参考面积常见飞机的参考面积2012/9/214飞行性能计算的原始数据和基本定义升力特性升力方向：飞机对称面内垂直于飞行速度方向升力大小：YCqSyC为升力系数，取决于飞机的气动布局（翼型、机翼y平面形状、襟翼偏角、平尾偏角等）及飞行状态（高度、M数、迎角等），在小迎角范围内：ajCC(aa)Cjy

6、y0y其中Cj为平尾偏转引起的升力系数变化，j为平尾偏y角，通常Cjj这一项的值比较小，可以忽略。Ca称为升力yy线斜率2012/9/215飞行性能计算的原始数据和基本定义升力曲线Cy2.01.5a1.00某第二代战斗机0.5采用对称翼型a=0a00.0-1001020304050-0.52012/9/216飞行性能计算的原始数据和基本定义M数对升力曲线的影响2.0M=0.0M=0.8M=1.0M=1.21.5M=1.7yC1.00.50.005101520252012/9/2a17飞行性能计算的原始数据和基本定义C最大升力系a临界迎角大迎角区的升力特性ymaxlj数C失速

7、升力系a失速迎角ysxsx2.0C数yC最大允许使aCyyxyxymax用升力系数Cysx1.5C抖动升力系aCyddddyyx数Cydd常见飞机的Cymax1.0Mig-21/J-71.16(C=0.65)ydd0.5Mig-291.35Su-271.85a0.0F-161.401020304050aaaaddyxsxlj2012/9/218飞行性能计算的原始数据和基本定义展弦比对升力系数的影响2012/9/219飞行性能计算的原始数据和基本定义阻力的产生阻力按照产生的原因分类：摩擦阻力压差阻力诱导阻力干扰阻力零