- •В пособии даются учебно-методические указания к выполнению лабораторно-практических работ (лпр) по дисциплине «Проектирование самолетов» для студентов специальности ________.
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение Цель и задачи лабораторно-практических работ
- •Организация занятий
- •Глава 1. Лпр1. Подготовка исходных данных для проектирования. Выбор схемы самолета, типа и количества двигателей
- •1.1. Подготовка исходных данных для проектирования
- •1.2. Пример Технического задания на проектирование гипотетического легкого пассажирского самолета
- •1.3. Формирование научно-технического и методического задела
- •1.4. Выбор схемы самолета, типа и количества двигателей
- •Глава 2. Лпр2. Определение основных проектных параметров и взлетной массы самолета
- •2.1. Определение основных проектных параметров самолета
- •Определение основных проектных параметров легкого пассажирского самолета.
- •Исходные данные
- •2.2 Определение взлетной массы самолета
- •Глава 3. Лпр 3 Компоновка и вычерчивание общего вида самолета
- •3.1. Содержание этапа проектирования «компоновка самолета»
- •3.2. Аэродинамическая компоновка самолета
- •3.3. Объемно-весовая компоновка самолета
- •3.3.1 Линейная компоновка
- •3.3.2. Свободная (произвольная) компоновка
- •Форма центровочной ведомость самолета
- •Предельно передняя центровка - Xт пп
- •Предельно задняя центровка - Xт пз
- •3.4. Конструктивно-силовая компоновка самолета
- •Глава 4. Лпр4 . Анализ результатов проектирования. Оформление и сдача лпр
- •Оформление и сдача выполненных заданий
- •Библиографический список к циклу лпр по курсу «Проектирование самолетов»
- •Приложение 1 Основные параметры и характеристики легких самолетов
- •Приложение 2 основные данные двигателей легких самолетов
- •Авиационные роторно-поршневые двигатели ваз Таблица п 2.1
- •Двигатели bombardier-rotax Таблица п2.3
- •Двигатели teledyne continental motors Таблица п2.4
- •Двигатели teledyne continental motors Таблица п2.5
- •Приложение 3
- •Москва. 2008 г.
- •Анализ роста пассажирских перевозок
- •1.2. Предпосылки использования альтернативных видов топлив
- •Исходные данные для проектирования самолета
- •1.4. Выбор прототипа
- •Характеристики самолетов-прототипов. Таблица п3.1
- •Раздел 2. Выбор схемы самолета и типа двигателя
- •Основные характеристики самолетов Таблица п3.2 (стр. 84-85)
- •Раздел 3. Расчёт взлётной массы и определение основных проектных параметров самолёта
- •3.1. Определение взлётной массы самолета в первом приближении
- •Определение относительной массы топлива
- •3.3. Определение стартовой удельной нагрузки на крыло
- •Определяем величину стартовой удельной нагрузки на крыло из условия не превышения Vз.П. Самолета:
- •Определяем величину стартовой удельной нагрузки на крыло из условия крейсерского полета:
- •Определение площади крыла в первом приближении
- •Определение стартовой тяговооруженности самолета
- •Определение стартовой тяги двигателя
- •3.7. Расчет массы самолета во втором приближении
- •Результат расчета массы самолета во втором приближении
- •3.8. Определение массы агрегатов самолета и топлива, а также площади крыла
- •Раздел 4. Определение основных лётно-технических характеристик самолета
- •Исходными данными для определения лтх самолета являются:
- •4.2. Расчет летно-технических характеристик самолета
- •4.2.1. Этап взлета, разгона и набора высоты: Определение скорости отрыва
- •Определение длины разбега
- •Определение длины взлетной дистанции
- •Определение расхода топлива на набор высоты
- •4.2.2. Этап горизонтального полета: Определение дальности горизонтального полета
- •Раздел 5. Компоновка самолета
- •5.1. Объемно-весовая компоновка.
- •Определение форм и размеров, характеризующих внешний вид самолета
- •Параметры крыла:
- •Положение фокуса самолета и предельные значения центровок:
- •Список литературы, использованной в курсовой работе:
Глава 2. Лпр2. Определение основных проектных параметров и взлетной массы самолета
2.1. Определение основных проектных параметров самолета
Следующим этапом формирования облика самолета является определение его основных проектных параметров. Перечислим их – это:
стартовая удельная
нагрузка на крыло -
,
[даН/м2;];
стартовая
тяговооруженность самолета -
,
[б/р].
относительная
масса топлива -
[б/р].
В учебнике [1] и курсе лекций по дисциплине «Проектирование самолетов» показывается, что заданные в ТЗ значения потребных летно-технических характеристик (ЛТХ) самолета однозначно зависят от значений его основных проектных параметров (см. таблицу 2.1)
Следовательно, для выполнения требований ТЗ, нам необходимо заложить в проект самолета соответствующие значения основных проектных параметров - нагрузки на крыло, тяговооруженности и относительной массы топлива, а с их помощью определить и основные абсолютные размерные параметры (ресурсы) самолета – площадь крыла, тягу (или мощность) двигателя и потребный запас топлива на борту.
Таблица 2.1. Зависимость между ЛТХ, проектными и абсолютными параметрами самолета.
Летно-технические характеристики, заданные в Техническом задании
|
Проектный (относительный) параметр, обеспечивающий выполнение ТЗ |
Ресурс – размерный (абсолютный) параметр самолета, обеспечивающий выполнение ТЗ |
Для неманевренных самолетов Посадочная скорость (или скорость захода на посадку).
Крейсерская скорость на крейсерской высоте полета.
Максимальная перегрузка при маневре. |
Стартовая нагрузка на крыло: ; (выбирается меньшая из найденных) |
Площадь крыла
|
Градиент набора высоты с одним отказавшим двигателем.
Крейсерская скорость полета на крейсерской высоте.
Длина разбега самолета при взлете.
Для маневренных самолетов: Скороподъемность самолета. Максимальная скорость на заданной высоте. Заданная установившаяся эксплуатационная перегрузка
|
Стартовая тяговооруженность самолета: ; (выбирается большая из найденных)
Стартовая тяговооруженность самолета: ; (выбирается большая из найденных)
|
Суммарная стартовая тяга двигателей:
Суммарная стартовая тяга двигателей:
|
Дальность полета самолета
|
Относительная масса топлива
|
Масса
топлива на борту самолета
|
Для получения полного представления об облике проектируемого самолета студент должен определить и другие абсолютные и относительные параметры, как самолета в целом, так и его отдельных агрегатов. Поскольку это весьма трудоемкая задача, в процессе выполнения курсовой работы рекомендуется брать значения этих параметров такими же, как у выбранных прототипов (см. пример выполнения курсовой работы в Приложении 3).
Пример определения основных проектных параметров и массы среднемагистрального пассажирского самолета, использующего в качестве топлива сжиженный водород, приведен в Приложении 3 к данному пособию. В этом примере используется изложенная в [1] методика определения проектных параметров самолета из условия получения заданных в ТЗ значений летно-технических характеристик.
Поскольку определение массы и основных проектных параметров легких пассажирских самолетов имеет свои специфические особенности, студентам, выполняющим Курсовую работу и дипломный проект на подобную тему, рекомендуется пользоваться пособием А.Н. Арепьева [6], в котором данные вопросы описаны подробно. Здесь же, в качестве примера рассмотрим определение основных проектных параметров легкого пассажирского самолета.
