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时间:2010-10-20 23:45来源:蓝天飞行翻译 作者:admin
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农业飞机
商业喷气式飞机
支线涡轮螺旋桨驱动的飞机
喷气式运输机
军用教练机
战斗机
军用巡逻机、轰炸机和运输机
飞艇、两栖和水上飞机
超音速巡航飞机
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表5.3 公式5.27 中的线性回归值A、B
飞机类型 A B
家庭制造的飞机 私人娱乐和运输机 0.3411 0.9519
单发的螺旋桨驱动的飞机 -0.1440 1.1162
全金属飞机 0.0966 1.0298
双发的螺旋桨驱动的飞机
复合材料飞机 0.1130 1.0403
农业飞机 -0.4398 1.1946
商业喷气式飞机 0.2678 0.9979
支线涡轮螺旋桨驱动的飞机 0.3774 0.9647
喷气式运输机 0.0833 1.0383
涡轮喷气 0.6632 0.8640
军用教练机 涡轮螺桨 -1.4041 1.4660
活塞/螺桨 0.5627 0.8761
涡轮喷气(带额外载荷) 0.5091 0.9505
战斗机 涡轮喷气(无额外载荷) 0.1362 1.0116
涡轮螺桨(带额外载荷) 0.2705 0.9830
涡轮喷气 -0.2009 1.1037
军用巡逻机、轰炸机和运输机
涡轮螺桨 -0.4179 1.1446
飞艇、两栖和水上飞机 0.1703 1.0083
超音速巡航飞机 0.4221 0.9876
表5.4 复合材料结构重量减小系数
结构元件 复材金属G /G
机身 0.85
机翼、垂直尾翼 0.85
鸭翼、水平尾翼 0.75
初步设计结构
起落架 0.88
襟翼、缝翼、舱门 0.60
整流罩 0.60
内部装备 0.50
详细设计结构
吸气系统 0.70~0.80
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第六章 飞机部件外形设计
飞机的机翼、尾翼和机身等部件的几何外形参数与飞机的总体设计方案密切相关。一般在
飞机总体设计过程中,选定了飞机的主要参数以后,下一步就要选择飞机各主要部件的几何参
数和绘制飞机的外形三面草图。本章分别对飞机的机翼、尾翼和机身等三个主要部件外形参数
的选择做简要的介绍。
§6.1 机翼的外形设计
机翼对飞机的飞行性能影响极大,与机体的结构和飞机的总体布置也有关系。因此,需要
全面考虑它的参数选择问题,重点是其剖面形状即翼型和其平面形状几何参数的选择。
一、翼型的选择
翼型及其在机翼上的配置情况,对气动特性影响极大。显然,只有选用良好的翼型并进行
正确地配置,才可能保证机翼具有良好的气动特性。
通常情况下,进行机翼设计时,首先就要从翼型手册等文献资料中查出有关翼型的几何数
据和气动参数,并进行对比分析,选出最能满足设计要求的翼型。一般来讲,翼型都是由专门
的研究部门给出,其种类和数目是很多的,在本书后面的附录Ⅲ中,给出了一些美国NACA 系
列的翼型气动参数和几何参数数据表,可供同学们在毕业设计时选用或参考。
在过去的几十年中,飞机设计工作者都是从众多现有的翼型中选定所需要的翼型,从不考
虑自己设计新的翼型,有时对现有的翼型不尽满意,也无法改动。近来,这种情况有了变化,
在飞机设计过程中有时要修改翼型或创造新的翼型,例如,高速旅客机为了竞争,常需要新的
翼型。而且,在客观上,随着计算机用于翼型设计,加快了翼型设计的速度,也使在飞机设计
过程中修改和创造新翼型(包括预研期间)成为可能。为了在飞机总体设计过程中能正确选择
翼型或是根据飞机的速度范围、所需的压力分布研制新的翼型,设计者需要全面分析翼型参数
对气动特性的影响。
在亚音速时,翼型的相对厚度C 对阻力的影响较小,虽然随着C 的增大, 略有增加,
但一般可以不考虑这种影响。而
Cx0
C 对的影响是比较大的,这是在选择亚音速翼型时所要
考虑的主要问题。图6.1 给出了几种现有翼型的随
Cy max
Cymax C 变化的曲线。
可见,对于每一种翼型,其C 有一个最佳值,图6.1 所示为10%~14%,此时的为最
大。因此,亚音速飞机翼型的相对厚度多在此范围之内。
Cymax
高亚音速及超音速时,由于激波的产生,C 对阻力的影响则成为需要考虑的主要问题。
高亚音速时,减小C 可以提高其临界M 数,延缓激波的产生;超音速时,减小C 可以明显地
使波阻降低,波阻与
2 C 成正比。因此,对于高速飞机,翼型的相对厚度应该减小。现代超音
速歼击机,C 一般已减小到4%~6%左右。
图6.2 示出了零升力波阻系数与翼型相对厚度Cx0波C 的关系。
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图6.1 翼型的CY − C 曲线
图6.3 是现代飞机翼型相对厚度随飞机飞行M 数变化的示意图。
图6.3 是对现有飞机的翼型数据进行实际
统计得到的规律。从此图可知,亚音速飞机,
一般C 取12%左右的较多,超音速飞机取5
%左右。
图6.2 翼型相对厚度对波阻的影响
翼型相对厚度的大小,不仅对其升阻特性
有影响,而且对机翼的结构设计和机翼内部容
积的利用也有直接的影响。C 值过小,将使结
构重量增加和内部容积减小,所以C 也不能太
小,一般C =3%是下限。
关于最大厚度的相对位置xc ,
%
b
x xc
c = , —翼型最大厚度点至翼型
前缘的距离。
xc
图6.3 典型翼型相对厚度统计值
各种翼型的xc 值差别较大,有的低速
翼型xc 为15%或30%,也有的大到40%、
50%、60%。xc 增大即翼型的最大厚度点
后移,从而可以使翼型上的最小压强点后
移,于是转捩点后移,层流附面层加长,
紊流附面层缩短,摩擦阻力减少,这对提
高亚音速时的最大升阻比,改善续航性能
是有利的。适用于高亚音速旅客机的层流
翼型就具有这种特点。
相对弯度f 也是翼型的最主要的几何
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参数之一,也是在机翼设计过程中,进行参数选择时,需要考虑的问题。
从翼型设计的角度来看,如果翼型不太厚,则可以把翼型的厚度作用与弯度作用分开来考
虑,并且有的翼型就是根据这种道理,把厚度分布和中弧线的形状分开来设计的。中弧线的形
 
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