1.4 Особенности и проблемы проектирования

Изменение затрат и распределение принятых решений на различных этапах разработки самолёта:

1) анализ ТТТ и областей применения

2) выработка концепции самолёта

3) разработка авиапроекта

4) разработка эскизного проекта

5) рабочее проектирование

6) построение самолёта, стендовое испытание

7) лётные испытания

Особенности:

1. Эволюция в развитии параметров и характеристик сопровождается усложнением.

2. Объёмы труда, затраты материалов, исследований, средств растут по экспоненциальному закону.

3. Меняются сроки.

4. Планируемые и истинные величины стоимости не совпадают.

5. Организация целенаправленной деятельности ОКБ – сложная проблема.

Пути преодоления проблем:

1. Повышение точности прогнозирования.

2. Разработка и создание фундаментальных методов анализа, и принятие решений на базе математических моделей, адекватно отражающих характер и закономерности исследуемых процессов.

Для первого необходимо широкое проведение научно-исследовательских и опытных работ совместно с академическими вузами по перспективным направлениям. Создание научно-технического задела ( 50~150 оригинальных конструктивно-технологических решений). Возрастание роли моделирования, натуральных или полунатуральных исследований (испытаний).

Для второго совершенствование и разработка теоретических и методологических основ проектирования самолёта, интеграция наук.

1.5. Связь характеристик самолёта с его массой

Есть прямая и обратная связи:

Рассмотрим изменение скорости V_max (увеличение):

Дальность L, увеличиваем:

Вывод: 1) при определённой массе можно достигнуть только определённого уровня характеристик.

2) повышение характеристик самолёта приводит к увеличению массы самолёта по экспоненциальному закону.

Величина коэффициентов m_… отражает уровень совершенства весового проектирования. m_т – отражает удельные показатели расходной характеристики двигателя.

1.6. Квадратно-кубическая зависимость

1. сравниваемые самолёты геометрически подобны

2. плотности заполнения объёмов одинаковы

3. м атериал для самолётов один и тот же _в1= _в2.

Лекция 4 а = k₁ · с

b = k₂ · с

m→k V →l ², где к - коэффициент заполнения b c V → k₁k₂ · l ³

a

σ_д = P/F = mg/S_a => l ³/l ² → l; S_a1 → l ²

σ_д ≈ σ_p ≈ σ_в; σ_в => l ³/l ² → l ; S_a2 → l ³

Тогда необходимо увеличивать l конструкции, но = m_кп/m_c – относительная масса конструкции планера зависит от размеров: m_кп = S_a· l · ρ→ l ⁴, отсюда следует что

= m_кп/m_c→ l ⁴/l ³ → l, значит масса конструкции планера пропорциональна длине планера, но при условии если материал не меняется (один и тот же), но если материал менять тогда:

самолеты созданные в различные годы

0,3 . . .

. . . . .

. . . . .

0,2 . . .

годы

относительная масса планера с годами уменьшается в связи с применением композиционных материалов и улучшения технологии.

2 Критерии и методы оценки проектных и конструкторских решений.

1. Для начала необходимо рассмотреть классификацию основных показателей эффективности.

Для коммерческих самолетов эффективность – сопоставление полезного эффекта с обуславливающими его затратами.

Принципы и правила конструирования:

Эффективность системы увеличивается, если показания одного или нескольких параметров увеличивается, а других значение не меняются.

Эк Эф (экономическая эффективность)

Т ехническая Эф Целевая Эф Капиталоёмкость

Т ранспортная Эф Производственная Эф Эксплуатационная Эф

Весовая отдача / m_взл Технологичность Взаимозаменяемость

Аэродинамическое качество С_у /С_х Нормы стандартизации Надёжность

Удельный расход топлива (кг.топ/кг • тяги •час) Нормы механизации и автоматизации Долговечность и ресурс

Ремонтопригодность

Живучесть

Требования прочности