飞机总体设计 课程设计重点

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1、南京航空航天大学飞机总体设计报告——150座级客机概念设计XXXXXX南京航空航天大学设计要求57南京航空航天大学一、有效载荷–二级布置，150座–每人加行李总重，225lbs二、飞行性能指标–巡航速度：M0.78–飞行高度：35000英尺–航程：2800（nm）–备用油规则：5%任务飞行用油+1,500英尺待机30分钟用油+200海里备降用油。–起飞场长：小于2100（m）–着陆场长：小于1650（m）–进场速度：小于250（km/h）飞机总体布局57南京航空航天大学一、尾翼的数目及其与机翼、机身的相对位置（一）平尾前、后位置与数目的三种形式1．

2、正常式（Conventional)优点：技术成熟，所积累的经验和资料丰富，设计容易成功。缺点：机翼的下洗对尾翼的干扰往往不利，布置不当配平阻力比较大采用情况：现代民航客机均采用此布局，大部分飞机采用的位移布局形式2．鸭式（Canard）优点：1.全机升力系数较大；2.L/D可能较大；3.不易失速缺点：1.为保证飞机纵向稳定性，前翼迎角一般大于机翼迎角；2.前翼应先失速，否则飞机有可能无法控制采用情况：轻型亚音速飞机及军机采用3．无尾式(Tailless)优点：1.结构重量较轻：无水平尾翼的重量。2.气动阻力较小——由于采用大后掠的三角翼，超音速的阻

3、力更小缺点：1.具有稳定性的无尾飞机进行配平时，襟副翼的升力方向向下，引起升力损失2.起飞着陆性能不容易保证采用情况：少量军机采用综上所述，采用正常式尾翼布局（二）水平尾翼高低位置选择(a)上平尾(b)中平尾(c)下平尾(d)高置平尾(e) “T”平尾选择平尾高低位置的原则1.避开机翼尾涡的不利干扰：将平尾布置在机翼翼弦平面上下不超过5％平均气动力弦长的位置，有可能满足大迎角时纵向稳定性的要求。2.避开发动机尾喷流的不利干扰3.有利于结构布置：平尾安装在机身上对减轻结构重量有利考虑角度上平尾中平尾下平尾“T”平尾高置平尾结构重量轻较轻轻重较重现代民

4、航飞机多采用上平尾。综合考虑后，选择上平尾（三）垂尾的位置和数目位置-机身尾部-机翼上部数目单垂尾：多数飞机采用单垂尾，高速飞机加装背鳍和腹鳍双垂尾：1.压力中心的高度显著降低，可以减小由侧力所造成的机身扭矩。57南京航空航天大学2.可显著地降低其侧向的“雷达散射截面”无垂尾：飞翼式布局飞机综上所述，选择单垂尾，上平尾二、机翼的平面形状及其在机身上的安装位置直机翼的特点优点：1.升力线斜率大。2.低速翼剖面的相对厚度比较大，结构布置、强度和刚度以及重量问题易解决。缺点：1.速度快时，机翼尾部易失速2.临界M数小，机翼容易产生激波导致，过早出现波阻后

5、掠翼的特点优点：能有效地提高临界M数，延缓激波的产生，避免过早出现波阻。缺点：1.气动方面：在大后掠角和大梯形比情况下，大迎角时翼尖容易先失速，从而使飞机的稳定性和操纵性变坏。2.对机翼结构布置及其强度、刚度和重量特性的影响不利。三角翼的特点优点：1.具有小展弦比和大后掠角的特点，其跨音速气动特性良好，气动焦点变化较平稳。2.根弦较长，在翼型相对厚度相同情况下，可得到较大的结构高度。3.三角翼的气动、强度、刚度和重量特性均较好。缺点：1.升力线斜率较小，飞行速度较小时需较大的迎角，才能提供足够的升力。2.对于小展弦比大后掠角的三角翼，当迎角较大时，

6、将产生强烈的下洗气流，尾翼布置困难。后掠翼、三角翼与小展弦比机翼的比较机翼在机身上的安装位置因素上单翼中单翼下单翼干扰阻力21*3稳定性123视界123起落架重量3**21结构布置13157南京航空航天大学安装吊舱123现代民航客机采用机翼的平面形状及其在机身上的安装位置飞机型号载客量机翼的平面形状及其在机身上的安装位置737-300130人后掠翼，下单翼737-400140人后掠翼，下单翼737-700134人后掠翼，下单翼737-800164人后掠翼，下单翼737-900170人后掠翼，下单翼747-400410人后掠翼，下单翼757-2001

7、80人后掠翼，下单翼767-300230人后掠翼，下单翼777-200350人后掠翼，下单翼777-300280人后掠翼，下单翼A300-600280人后掠翼，下单翼A319120人后掠翼，下单翼A320150人后掠翼，下单翼A321180人后掠翼，下单翼A330-200240人后掠翼，下单翼A330-300301人后掠翼，下单翼A340-300255人后掠翼，下单翼A340-600322人后掠翼，下单翼A380-800520人后掠翼，下单翼对比后选择：后掠翼，下单翼三、发动机（进气道）数目和安装位置发动机数目-单发：操纵简单，附加重量轻，成本低,

8、安全性差-双发（多发）：生存力强安装位置-单发：机身（前、后）-双发：（a）机身尾段（b）机翼下部（c）机翼或尾翼根部（d