Компоновка и расчет параметров основных структурных единиц самолета
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?ируемых (требуемых) запасов устойчивости и управляемости;
на самолете наиболее благоприятных условий для работы силовой установки, определяемых оптимально возможными потерями на входе воздуха в двигатели и на выходе газов из выходных сопл двигателей;
безопасного выхода самолета на предельные режимы полета (например, большие скорости или большие углы атаки), не приводящие к флаттеру, бафтингу, штопору, глубоким срывам и другим крайне опасным явлениям.
Расчет геометрических характеристики компоновка крыла
Геометрические характеристики крыла определяют, исходя из взлетной массы m0 и удельной нагрузки на крыло P0 Вначале находят площадь крыла:
самолет управление аэродинамический компоновка
Размах крыла вычисляют по формуле:
Корневая хорда
,
а концевая хорда
Бортовая хорда для трапециевидного крыла определяется из выражения:
,
где Dф принимают по предшествующим расчетам.
При выборе силовой схемы крыла определяют количество лонжеронов и их положение, а также места членения крыла.
На современных самолетах применяется кессонное двух- или трех - лонжеронное крыло; лонжеронное крыло присуще легким спортивным, санитарным и другим самолетам.
Относительное положение лонжеронов в крыле по хорде равно
где Xi - расстояние , i-го лонжерона от носка крыла, b - хорда.
В крыле с двумя лонжеронами Xi = 0,2; Xi = 0,6.
Это определяет ширину кессона и емкость топливных баков.
Величину САХ находим геометрически:
bсах = 4,6 м
После определения геометрических характеристик крыла переходят к оценке геометрии элеронов и механизации крыла.
Геометрические параметры элерона определяют в последовательности:
размах элерона lэл = (0,3…0,4) l/2 = 6.5 м;
- хорда элерона: b Эл = (0,22…0,2б) b = 0,25 bi;
площадь элерона Sэл = (0,05…0,08) Sкр /2 = 4,65 м2.
Увеличение lэл и b Эл больше рекомендованных значений не рационально. При увеличении lэл выше указанных значений рост коэффициента момента элерона замедляется, а размах механизации уменьшается. При увеличении b Эл уменьшается ширина кессона.
Компоновка фюзеляжа
При выборе формы и размеров поперечного сечения фюзеляжа необходимо исходить из требований аэродинамики (обтекаемость и площадь поперечного сечения).
Применительно к дозвуковым пассажирским и транспортным самолетам (V < 800 км/ч) волновое сопротивление почти не сказывается. Поэтому форму следует выбирать из условия обеспечения наименьших значений соответственно сопротивления трения Сyf и профильного сопротивления Схр. На трансзвуковых и сверхзвуковых полетах на величину волнового сопротивления СхЬ оказывает влияние форма носовой части фюзеляжа. Применение ожевальной формы носовой части фюзеляжа значительно снижает его волновое сопротивление.
Для околозвуковых самолетов носовая часть фюзеляжа должна составлять
lнч= (2…3) Dф,
где Dф - диаметр фюзеляжа.
Кроме учета требований аэродинамики при выборе формы сечения следует учитывать условия компоновки и требований прочности.
Для обеспечения минимального веса наиболее целесообразной формой поперечного сечения фюзеляжа следует признать круглое сечение. В этом случае толщину обшивки фюзеляжа получают наименьшей. Как разновидность такого сечения можно использовать сочетание двух или нескольких окружностей как по вертикали, так и по горизонтали.
Для транспортных самолетов при выборе формы поперечного сечения фюзеляжа вопросы аэродинамики не становятся первостепенными и форму сечения можно выполнять прямоугольной или близкой к ней.
Определение геометрических и конструктивно-силовых параметров фюзеляжа.
К геометрическим параметрам фюзеляжа относятся:
диаметр фюзеляжа Dф; длина фюзеляжа Lф; удлинение фюзеляжа ; удлинение носовой части фюзеляжа ; удлинение хвостовой части фюзеляжа , где lнч и lхч - соответственно длина носовой и хвостовой частей фюзеляжа. Длину фюзеляжа определяют с учетом схемы самолета, особенностей компоновки и центровки, а также из условия обеспечения посадочного угла атаки ?пос.
Определим следующие параметры фюзеляжа:
;
;
На этапе эскизного проектирования, в процессе предварительных изысканий для определения длины фюзеляжа можно рекомендовать соотношения для самолетов:
со стреловидным крылом Lф/lф=0.95…1.25
При определении диаметра фюзеляжа стремятся обеспечить минимальное миделево сечение Sмс с одной стороны и обеспечение компоновочных требований с другой.
Для пассажирских и транспортных самолетов мидель фюзеляжа прежде всего, обусловлен габаритами пассажирского салона или грузовой кабины.
Одним из основных параметров, определяющим мидель пассажирского самолета является высота пассажирского салона.
Следует учитывать, что нахождение потребной ширины пассажирского салона еще не позволяет найти оптимальные размеры поперечного сечения фюзеляжа. С конструктивной точки зрения рационально иметь круглое поперечное сечение фюзеляжа, так как в этом случае он будет наиболее прочным и легким.
Однако для размещения пассажиров и грузов такая форма не всегда может оказаться оптимальной. Часто оказывается рациональнее сформировать поперечное сечение фюзеля