2. Расчет геометрических параметров самолета

2.1 Расчет геометрических параметров фюзеляжа

2.1.1 Определение диаметра фюзеляжа.

(Расчетная формула)

Dфюз = Вкр + Впр + 2заз +2ст (2.1)

В этой формуле (см. также рис3,4,5).:

Dфюз- диаметр фюзеляжа;

Вкр – ширина всех пассажирских кресел в поперечном сечении фюзеляжа.

Ширина блоков кресел задана в техническом задании на проект. В том случае, если такая информация в техническом задании отсутствует, то можно принять ширину каждого кресла равной 500мм.

Впр - ширина всех продольных проходов в поперечном сечении фюзеляжа.

Если ширина проходов отсутствует в техническом задании, то можно принять ширину каждого прохода равной 500мм.

заз=50мм -величина зазора между креслом и стенкой фюзеляжа.

ст –толщина конструкции стенки фюзеляжа вместе с теплоизоляцией и отделкой. Для небольших и средних самолетов с диаметром фюзеляжа до 4м толщину стенки фюзеляжа можно принять равной ст=100мм. Для широкофюзеляжных самолетов ст=120-150мм.

В самолете могут быть салоны трех классов (первый класс, бизнес класс и экономический класс). Салоны разных классов имеют различную ширину кресел и продольных проходов. Для упрощения диаметр фюзеляжа в курсовом пректе будем определять только исходя из размеров салона экономического класса.

В салонах экономического класса блоки кресел расположенные у боковой стенки фюзеляжа не должны состоять больше, чем из трех кресел (рис 3-7).

В том случае, если в широкофюзеляжном самолете имеется два продольных прохода, то предельное число кресел в блоке расположенном между продольными проходами должно быть не более 5 (пример на рис. 5, -самолет L1011, экономический класс).

В салонах бизнес-класса и салонах первого класса в блоке кресел у продольной стенки фюзеляжа должно быть не более 2 сидений, а в среднем блоке, расположенном между проходами должно быть не более трех сидений.

Пол пассажирской кабины располагается, обычно на 450мм ниже максимальной ширины фюзеляжа. В этом случае подлокотники кресел расположены в зоне максимальной ширины фюзеляжа. Толщина пола пассажирской кабины составляет 4-5% от ширины фюзеляжа Центр окон расположен на высоте 950мм над полом. Окна по длине фюзеляжа размещаются через 500мм в соответствии с шагом шпангоутов.

2.1.2 Определение длины пассажирского салона.

При определении длины пассажирского салона можно руководствоваться компоновкой пассажирских салонов, приведенной в техническом задании, к курсовому проекту (смотри также рисунки 6,7). Задача заключается в образмеривании приводимой компоновки. Если в самолете есть пассажирские салоны разных классов, то требуется рассчитать длину каждого салона.

(Расчетная формула для длины одного пассажирского салона)

Lпасс. сал.=(Nряд–1)х Lшаг +Lгл.кр +Lног + Lсп +Lпоп.пр.+Lсерв (2.2)

В этой формуле (см. также рис.6,7):

Lпасс. сал. – длина пассажирского салона,

N ряд – число рядов кресел вдоль фюзеляжа,

Lшаг –расстояние между рядами кресел, так называемый шаг кресел. Шаг кресел приведен в техническом задании. Обычная величина Lшаг для салона экономического класса =813мм (32 дюйма)

Lгл.кр – глубина, размер кресла в продольном направлении,

Lног – место для ног между передним рядом кресел каждого салона и передней поперечной стенкой отсека фюзеляжа,

Lсп- величина отклонения спинок заднего ряда кресла назад

Lсерв длина салона занятая сервисными помещениями

Таблица 2.1

	Первый класс	Бизнес класс	Эконом. Класс
Глубина кресла, Lгл.кр, м	0.7	0.7	0.66
Место для ног, Lног, м	0.63	0.51	0.46
Отклонение спинки назад Lсп,м	0.38	0.18	0.13

Lпоп.пр - ширина поперечных проходов к основным и аварийным дверям и люкам. Размеры и количество дверей и аварийных люков нормируется в зависимости от пассажировместимости самолета. Обычно одна дверь приходится на 30-55 пассажиров. Ширина двери не должна быть меньше 0.8м. и ширина поперечного прохода к такой двери Lпоп.пр 1м. На больших самолетах с вместимостью более 200 пассажиров ширина каждой двери -1,07м, высота –1.87-1.93м. Ширина поперечного прохода к такой двери Lпоп.пр 1.5м. Желательно, что бы двери были впереди и в конце пассажирского салона. Расстояние вдоль фюзеляжа между соседними дверями не должно быть больше 18м (из требований к аварийному покиданию самолета. Двери устанавливаются попарно друг напротив друга по бортам фюзеляжа.

Сервисные помещения включают в себя кухни, туалеты, гардеробы.

В настоящее время продукты для пассажиров размещаются на подносах в специальных тележках на колесиках. Тележки группируются в кассетах и устанавливаются под сервировочными столами (рис.8) Над столами находятся шкафы для разогревания пищи. Тележки бывают полного и половинного размера. Кухонные помещения обычно отделяются от пассажирского салона занавесками. Количество пассажиров приходящихся на одну тележку колеблется в зависимости от класса салона и продолжительности полета от 1-2 пасс/тел (салоны первых классов самолетов большой дальности) до 22пасс/тел. (для салонов экономического класса при небольшой дальности полета). Габариты тележек и размеры свободного пространства для выкатывания тележек показаны на схеме (рис 9). Кухни могут располагаться в различных частях пассажирского салона, в том числе сбоку от входных и аварийных дверей и пассажиры при посадке и высадке могут проходить через кухню рис.6,7). В то же время, пассажиры по пути в туалет не должны проходить через кухню. Обозначения кухонь на иностранных чертежах –«G».(Galley)см. рис.7

Количество пассажиров приходящихся на один туалет: 6-10пасс/туалет (первый класс дальних самолетов), 20-25 пас/туалет – бизнес-класс, 5-45 пас/туалет – экономический класс, 70пасс/туалет (для салонов повышенной плотности). Площадь пола одного туалета около 1м2. При этом длина туалета может, например, составить 1.3м, а ширина 0,8м. Обозначение туалетов –«L» (Lavatory).(рис.9.1)

Стандартная глубина гардероба 65см, что бы поместились «плечики». Длина гардероба на одного пассажира 4-5см. по такому нормативу полностью обеспечиваются пассажиры первого класса. Пассажиры экономического класса или вообще не обеспечиваются гардеробами или обеспечиваются ими только частично. Обозначение гардеробов «С». Глубина гардеробов может быть и меньше с размещением плечиков вдоль (как в домашних шкафах для прихожих.

Дополнительная длина пассажирского салона и пассажирской кабины, при размещении в них сервисных помещений Lсерв рассчитывается на основе компоновки приведенной в техническом задании с учетом особенностей конкретного размещения этих объектов.

Число пассажиров на одного бортпроводника от 8 (первый класс) до 50 (салоны повышенной плотности). Около каждой входной или аварийной двери обязательно должно быть откидное сиденье для бортпроводника. Места размещения откидных сидений для бортпроводников обозначаются буквой «А»(рис. 7). Бортпроводники в аварийных ситуациях открывают двери, выбрасывают аварийные трапы и помогают пассажирам покинуть самолет.

Число пилотов на современных самолетах, как правило, два. Поперечное расстояние между осями пилотских кресел 1.07м. В пилотской кабине имеются дополнительные (возможно откидные) сиденья (1-2) для инспекторов и сопровождающих.(рисунок10 - 10.3) Рядом с кабиной размещается туалет для экипажа. Этот туалет обычно общий и для экипвжа и для пассажиров.

На самолетах очень большой дальности полета могут быть оборудованы комнаты отдыха для пилотов и бортпроводников с двухярусными койками наподобие купе в поезде (10.4)

Багаж пассажиров частично размещается на багажных полках над сиденьями (5кг на пассажира) смотри рисунок 11. Остальной багаж и грузы размещаются под полом кабины в герметичных грузовых отсеках.(рис. 12-12.6) В небольших самолетах багаж и грузы размещаются «навалом». В больших самолетах используются авиационные контейнеры, как правило, стандартизованные. Самый распространенный контейнер LD-3 c габаритами 1,53х2х1,62м и объемом 4.5м3 плотность размещения багажа и грузов в контейнерах 160-200 кг/м3. В больших самолетах имеющих подпольный контейнерный отсек позади него имеется отсек и люк для грузов «навалом».

Входные двери для пассажиров располагаются по левому борту самолета. Служебные двери и грузовые люки размещаются по правому борту, что бы не мешать посадке-высадке пассажиров.

2.1.3 Определение длины фюзеляжа (рисунок13-13а )

Пассажирские сиденья, как правило, размещаются в цилиндрической части фюзеляжа, чтобы избежать сужения продольного прохода между креслами или уменьшения числа кресел, расположенных в ряд. Таким образом чаще всего длина цилиндрической части фюзеляжа определяется зоной размещения пассажирских кресел. Сервисные помещения (кухни, туалеты и т.п.), а также двери могут быть размещены в суживающихся частях фюзеляжа.

Таким образом, можно принять,

Lцил.фюз.= расстояние между передним и задним рядом кресел

Длина носовой части фюзеляжа

Lнос. фюз= Dфюз х нос.фюз

Удлинение носовой части фюзеляжа нос.фюз =1.5-1.8.

Длина хвостовой части фюзеляжа

Lхв. фюз= Dфюз х хв.фюз

Удлинение хвостовой части фюзеляжа хв.фюз=2.5-3

Общая длина фюзеляжа:

Lфюз= Lнос. фюз.+ Lцил. фюз+ Lхв. фюз (2.3)

Осевая линия хвостовой части фюзеляжа обычно отгибается несколько вверх для уменьшения высоты стоек шасси.