- •Предмет изучения
- •Требования преподавателя
- •Программное обеспечение проектирования
- •Автоматизация проектирования
- •Структура проектирования и конструирования
- •Классификация летательных аппаратов
- •Уравнение существования самолета
- •Уровень ЛТХ современных самолетов
- •Этапы жизненного цикла изделия (самолета)
- •Программа жизненного цикла изделия
- •Стоимость проектных решений и ошибок
- •Структура авиационного комплекса
- •Элементы теории больших систем
- •Типы проектных моделей
- •Проектная модель поверхности
- •Обобщенные конструктивные параметры
- •Альтернативы, условия и ограничения проекта
- •Взаимосвязь характеристик и параметров
- •Постановка задачи проектирования
- •Параметризация основных данных проекта
- •Выбор схемы самолета
- •Выбор схемы самолета
- •«Нормальная» балансировочная схема
- •Балансировочная схема «бесхвостка»
- •Балансировочная схема «утка»
- •Область возможных скоростей и высот
- •Внутреннее проектирование
- •Внутреннее проектирование
- •Внутреннее проектирование
- •Внутреннее проектирование
- •Внутреннее проектирование
- •Центровка самолета
- •Весовой барьер. Закон «квадрата-куба»
- •Основные летно-технические характеристики
- •Основные летно-технические характеристики
- •Основные летно-технические характеристики
- •Основные летно-технические характеристики
- •Основные летно-технические характеристики
- •Область возможных скоростей и высот
- •Основные летно-технические характеристики
- •Диаграмма нагрузка-дaльнocть
- •Основные летно-технические характеристики
- •Технология профилей крыла
- •Аэродинамические характеристики самолета
- •Форма крыла в плане
- •Конструктивно-силовые схемы
- •Конструктивно-силовая компоновка
- •Определение расположения крыла
- •Проектирование силовой установки
- •Акустические и эмиссионные характеристики
- •Требования норм ИКАО по шуму
- •Высотно-скоростные характеристики
- •Компоновка фюзеляжа
- •Компоновка кабины пилотов
- •Компоновка салона
- •Компоновка салона
- •Компоновка салона
- •Параметризация поперечного сечения салона
- •Проектирование оперения
- •Расчет основных параметров оперения
- •Расчет основных параметров оперения
- •Статистические данные по оперению
- •Состав системы управления
- •Усилия на рычагах управления
- •Состав системы механизации крыла
- •Классификация схем шасси
- •Назначение шасси
- •Конструкция передней опоры шасси
- •Конструкция основной опоры шасси
- •Характеристики шасси
- •Амортизация шасси
- •Проектирование механизмов
- •Системы жизнеобеспечения
- •Схема СКВ самолета Ту-214
- •Системы КСКВ
- •Системы КСКВ
- •Пилотажно-навигационное оборудование
- •Пилотажно-навигационное оборудование
- •Спутниковая навигация
- •Пилотажно-навигационное оборудование
- •Компоновка приборов и панелей
- •Характеристики ИКБО
- •Классификация аэродромов
- •Классификация аэродромов
- •Близость аэропортов и городов
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Затраты на транспортную операцию
- •Эффективность эксплуатации авиатехники
- •Структура авиационных событий по АП-25
- •Причины возникновения отказов
- •Анализ авиакатастроф
- •Классификация авиакатастроф
- •«Виртуальная экономия» ущерба
- •Повышение безопасности пассажиров и экипажа
- •Глобольные тенденции развития авиаперевозок
- •Воздействие различных видов транспорта
- •Словарик
- •Содержание курса
|
|
|
50 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
МАТИ Определение расположения крыла |
|
|
|
|
1- группа фюзеляжа; 2- группа крыла; 3 -ЦМ при максимальной полезной нагрузке; 1- группа фюзеляжа; 2- группа крыла; 3 -ЦМ при максимальной полезной нагрузке; 4 - ЦМ при максимальном запасе топлива 4 - ЦМ при максимальном запасе топлива
Выбор углов заклинения крыла
Углы заклинения крыла и конструктивные углы для проектируемого самолета выбирают исходя из осреднения полученных значений α при Су=0 на взлетно-посадочных режимах и режимах крейсерского полета. Первоначально углом заклинения можно задаться опираясь на статистические данные самолетов прототипов:
заклинение |
В-757 |
В-767 |
А300 |
А310 |
А320 |
Ту-204 |
|
|
|
|
|
|
|
||
3,5° |
4° |
5° |
5° |
5° |
3°15’ |
||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
МАТИ Проектирование силовой установки |
|
|
|
|
• Все двигатели
• Топливную систему Силоваяустановкавключает:
• Масляную систему
• Систему автоматического управления, контроля и диагностирования СУ
• Систему запуска
• Систему ВСУ
Конструкция двигателя
Турбореактивный двухконтурный двигатель выполнен по двухвальной схеме с раздельными соплами внутреннего и наружного контуров и состоит из следующих модулей и сборочных единиц:
воздухозаборника |
вентилятора |
компрессора низкого давления |
редуктора переднейопоры |
компрессора высокого давления |
среднейопоры |
реверсивного устройства |
камерысгорания |
турбинывысокого давления |
турбинынизкого давления |
заднейопоры |
выходного устройства внутреннего контура |
оболочки газогенератора |
Р, кГ |
Go=Const |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pn-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
16,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
N, шт |
взлёт |
EPNL= 80,87 |
+ 8,57log М, |
97 EPNдБ, |
пролёт |
EPNL= 66,65 |
+ 13,29log М, |
92 EPNдБ, |
посадка |
EPNL= 86,03 |
+ 7,75log М, |
101 EPNдБ. |
где М – взлётная массасамолета в тоннах. |
|
|
Пух в А дрей Александрович кафедра “Автом тизированного проектирования ЛА” |
02.05.2005 |
52 |
|
МАТИ Акустические и эмиссионные характеристики |
|
|||
МАТИ |
|
|
|
|
Выполнение требований Главы 4 норм ИКАО Приложения 16 по снижению уровня шума от силовой установки |
|
|||
1 – звукоподавляющие |
¾ Редуктор позволяет применить вентилятор с низкой окружной скоростью на периферии |
|
||
разделительные кольца. |
лопаток без значительного роста числа ступеней турбины. |
|
|
|
2 |
– отсутствиевходных |
¾ Окружная скорость на периферии лопаток вентилятора равна 312 м/с. |
|
|
направляющих лопаток. |
¾ Лопатки вентилятора – саблевидные, с углом стреловидности на периферии 15о. |
|
||
3 – низкая окружная скорость. |
¾ Расстояние от выходной кромки рабочих лопаток вентилятора до входа в направляющий |
|
||
4 |
– оптимальное число лопаток |
аппарат равно примерно двум хордам лопаток рабочего колеса. |
|
|
вентилятора и статора. |
¾ Количество лопаток вентилятора и направляющего аппарата некратные (15 к 32). |
|
||
5 |
– низкие скоростиистечения. |
¾ Лопатки направляющего аппарата наклонены в сторону вращения на угол примерно 15о. |
|
|
6 |
– акустический зазортурбины. |
¾ Трактвторого контура ивоздухозаборникоблицованыдвухслойными звукопоглощающими |
|
|
7 |
– осевой акустический зазор. |
панелями z – гофровой конструкции, имеющими более широкий профиль поглощения, чем |
|
|
8 |
– акустическая облицовка. |
соты. |
|
|
|
|
¾ Установка шевронного сопла |
|
|
Для самолета с взлетной массой порядка 80т с двумя двигателями, шум Главы 3 можно рассчитать по стандарту ИКАО
взлёт |
EPNL= 80,87 |
+ 8,57log М, |
97 EPNдБ, |
пролёт |
EPNL= 66,65 |
+ 13,29log М, |
92 EPNдБ, |
посадка |
EPNL= 86,03 |
+ 7,75log М, |
101 EPNдБ. |
где М – взлётная масса самолета в тоннах. |
|
Для удовлетворения требованиям ИКАО по вредным эмиссиям:
•применяется фронтовое устройство с двухярусными завихрителями, позволяющее достичь необходимой степени обеднения топливо-воздушной смеси (ТВС) и ее гомогенизации, интенсификации процессов подготовки и выгорания ТВС;
•выбирается распределение основного воздуха в жаровой трубе, обеспечивающее близкие к оптимальным концентрации топлива в ее полости на основных режимах работы;
•применяется высокоэффективная, оптимизированная по длине колец и густоте отверстий, система охлаждения стенок жаровой трубы;
•применяется “поперечные” кольцевые щели, способствующие сбросу большей части пристеночного охлаждающего воздуха (после выполнения функции охлаждения стенок) с несгоревшими продуктами сгорания в зону с благоприятными условиями для их выгорания;
•размеры жаровой трубы выбраются из условия обеспечения заданных эмиссий вредных веществ
сучетом экспериментальных данных по другим двигателям предприятия и обеспечивают условное время пребывания (τ ≈ 6 мс) на уровне современных передовых камер сгорания.
Эмиссии вредных веществ и характеристики дымления в условиях МСА, Мп=0, Н=0
|
Параметр |
Заданные значенияе |
|
|
NOx, г/кН |
≤ 35…50 |
|
|
CO, г/кН |
≤ 0 |
|
|
CH, г/кН |
≤ 10 |
|
|
Число дымности |
≤ 20 |
|
1кгкеросина
воздух
3.16кгCO2, 3.27кгNOx,
1.24кгводы, 11.2кгN2, сажа, SO2,
0.36кгжидкоговодорода
воздух
3.21кгводы,
9.4кгN2, Nox,
0.77кгжидкогоприродногогаза
воздух
7.74кгNox, 7.07кгN2,
1.17кгводы, 0,17кг CO2
В условиях крейсерского полета индекс эмиссии NOx не должен превышать 5…10 г/кг топлива.
|
|
|
53 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
МАТИ Требования норм ИКАО по шуму |
|
|
|
|
ИКАО
Международная организация гражданской авиации
Вредное воздействие авиационного шума на окружающую среду
Ужесточение международного законодательства
Запрет на полеты и сертификацию самолетов с высоким уровнем шума
Время |
ГОСТ 22283-76 |
Аэропорт им. |
Аэропорт Хитроу |
Аэропорт |
Аэропорт |
суток |
|
Кеннеди |
(Великобритания) |
Схипхол (Нидерланды) |
Клотен |
|
|
(США) |
|
|
(Швейцария) |
День |
85 |
99 |
97 |
98 |
100 |
|
|
|
|
|
|
Ночь |
75 |
89 |
89 |
98 |
95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович |
кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” |
02.05.2005 |
||
|
|||||
|
|
|
|
ТребованияМА И ИКАО по БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ
1.Система раннего предупреждения приближения земли (TAWS)
2.Интегрированная спутниковая навигационная система «Абрис»
3.Защищенные бортовые накопители с увеличенным временем записи полетной информации до 25 часов
4.Более совершенные кислородное оборудование