飞机性能估算课件.ppt

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1、飞机总体设计飞行器工程学院王琦教授0第四章飞机性能估算4.1重心的定位与调整4.2飞机性能估算14.1重心定位与调整根据各部件重心到重心基准（任意参考点）的距离，可计算出力矩；该力矩的总和除以总重，就可确定出实际的重心（CG）位置24.1重心定位与调整各部件重心位置估算*机翼平直翼后掠或三角翼*这部分数据取自南京航空航空大学《飞机总体设计》课件、《民用喷气飞机设计》及P.7所列之表，而不同的参考资料中的数据会有一定的差异34.1重心定位与调整各部件重心位置估算（续）平尾／鸭翼／垂尾:40%MAC*注意三种翼面包含范围的不同取法44.1重心定

2、位与调整各部件重心位置估算（续）机身喷气运输机：发动机安装在机翼上：　0.42~0.45机身长发动机安装在机身后部：0.47~0.50机身长战斗机：发动机安装在机身内：　0.45机身长螺浆单发拉力式:　0.32~0.35机身长推进式:0.45~0.48机身长螺浆双发：拉力式:　0.38~0.40机身长推进式:0.45~0.48机身长54.1重心定位与调整各部件重心位置估算（续）起落架如果起落架支柱详细位置还未确定，可以取飞机重心；如果几何尺寸已知的话，取在机轮的中心处短舱从短舱头部算起40%的短舱长度动力装置由发动机重心位置来确定64.1重

3、心定位与调整各部件重心位置估算（续）燃油根据油箱布置的位置、油箱的体积和燃油重量确定有效载荷（乘客和行李、货物或武器）根据有效载荷的布置确定空机其余部分40~50%机身长74.1重心定位与调整飞机重心位置一般用其与机翼平均气动弦（MAC）之比来表示xA—机翼MAC的前缘点到重心定位参考坐标系原点的距离bA—机翼MAC的长度不同类型飞机的大致范围对直机翼0.20~0.25后掠角30°~40°0.26~0.30后掠角40°~50°0.30~0.34小展弦比三角翼0.32~0.3684.1重心定位与调整重心随飞机燃油的消耗和武器的投放而变化。根据

4、飞机稳定性和操纵性分析，规定重心限制范围。为了确定飞机重心是否保持在该范围之内，要绘制“重心包线”机动性高的飞机的重心位置变化范围应尽量小，通常小于8%MAC；机动性低的飞机的变化范围可大一些，通常达到20%MAC左右94.1重心定位与调整总体布置时调整重心的主要措施移动重量较重的飞机固定装载移动发动机位置移动机翼前后位置更改机身长度其他调整重心措施104.2飞机性能估算飞机性能及飞行包线计算在方案论证阶段，要进行飞行性能的估算，以确定其是否满足战术技术指标和任务特性的要求。这些性能指标包括：飞行包线，机动性能，巡航性能，起飞、着陆性能和任

5、务剖面等。11飞行包线飞行包线是指飞机能自由飞行的高度和速度范围，通常是由飞机的任务特性决定的。飞行包线通常由左边界的最小速度、右边界的最大速度和最大动压，以及上边界的最大飞行高度组成。一般与飞机气动特性、动力装置推力及其使用特性、飞机结构设计和热载荷设计等因素有关。4.2飞机性能估算121.右边界最大速度限制最大速度限制通常取下列速度的最小值：（1）发动机推力最大时可达到的最大平飞速度；（2）结构强度所能承受的最大动压载荷所对应的速度；（3）由抖振或颤振特性限制的最大速度；（4）由飞机安定性、操纵性下降所限制的最大速度；（5）由气动加热限

6、制的最大速度。4.2飞机性能估算132.左边界最小速度限制最小速度限制通常取下列速度中的最大值：（1）在给定构型、重量和重心条件下，由最大配平使用升力系数决定的速度——平飞失速速度；（2）发生非指令性俯仰或偏航时的速度；（3）出现难以忍受的抖振或结构振动时的速度；（4）由发动机推力（功率）限制的最小速度；（5）由发动机使用特性限制的最小速度。4.2飞机性能估算143.最小机动速度在飞行高度、速度范围内，完成规定的作战或训练机动任务的最小使用速度。—最大配平升力系数；—失速速度；—飞机重量。4.2飞机性能估算154.2飞机性能估算164.上边

7、界高度限制飞机的高度限制通常指升限，分为理论升限和实用升限，取决于动力装置推力特性、使用状态、飞机气动和重量特性。4.2飞机性能估算17平飞需用推力（功率）和最大平飞速度1.平飞需用推力（1）计算公式飞机平飞需用推力可用飞机阻力来计算：4.2飞机性能估算18—速压，Pa;—机翼参考面积，m2；—基准高度、基本构型的零升阻力系数；—升致阻力因子；—阻力系数的高度（或雷诺数）修正量；—外挂阻力系数增量；—飞机升力系数。4.2飞机性能估算194.2飞机性能估算20（2）计算方法由于飞行高度、速度变化时，飞机各部件的飞行雷诺数在变化，因此气动数据也

8、会变化。可以编制程序，计算出给定飞行高度下，飞机需用推力随速度变化的关系曲线。4.2飞机性能估算21—需用功率，W；—速度，km/h；—升阻比。4.2飞机性能估算2.需用功率一般