Особенности проектирования отдельных типов самолетов. Особенности проектирования пассажирских самолетов. Состояние и перспективы развития гражданской авиации.

Основные требования при проектировании пассажирских самолетов – обеспечение безопасности и экономической эффективности эксплуатации – решаются совместно.

Ранее имели: себестоимость перевозок

а=16.3 Ил-86

а=11.2 Ту-154

а=18.75 Як-42

Следовательно, для уменьшения необходимо снизить (с-та, дв-ля, G_топл и т.п.)

и увеличить .

Но увеличение ограничено моральным фактором (катастрофа самолета с 300-500 пасс!!).

0.4

0.3

0.2

0.1

63

73

83

93

годы

Регулярность полетов и их безопасность может быть повышена за счет введения автоматической посадки 3^х категорий.

	Система доводит самолет до Н(м)	При видимости вперед (м)
I - категория II – категория III - категория	60 30 15 0 0	800 400 200 100 0

• Увеличение скорости захода на посадку позволяет увеличить допускаемое исправляемое отклонение от оси ВПП (а), или при том же отклонении уменьшить l_испр и h_испр.

а=60м

l_исп

С учетом инерции самолета

Реакции летчика

V_ЗП=300 км/час V_ЗП=200 км/час

l_испр – 3500 l_испр – 1600

h_испр –160 h_испр –130

а

const

V_ЗП км/час 300 260 220 180

а_м 5 12 25 50

• Увеличение может быть получено за счет перевозки дополнительных грузов.

Но для этого нужно иметь объемный багажник. Отсюда – концепция конвертируемых грузопассажирских самолетов.

• Увеличение - целесообразно до определенного предела с учетом изменения

Проблемы СПС:

• П ри полете с М>1 возможен звуковой удар при прохождении головной и замыкающей волн самолета через место наблюдения.

впечатление отдаленного взрыва

близкого удара молнии

болевое ощущение в ушах

наступает смерть

Усиление или ослабление звукового удара возможно при определенном формировании траекторий полета самолета.

З.У. может использоваться в боевых действиях в качестве поражающего фактора.

• Аэродинамический нагрев конструкции самолета при полете М>>1 должен учитываться при выборе материала (Ti, спец. стали) и при проектировании конструкции (ферменные конструкции со скольз. обшивкой).

T*=Tн(1+0.2M²)

M 1 1.3 1.7 2 2.2 2.5 2.7

-13.3 –16.7 68 116.5 162 214 259

-17.5 8 30 94 124 174 240

Места крепления секций обшивки к каркасу

В связи с увеличением цен на топливо (45 70-75 ) большое значение приобретает коэффициент топливной эффективности:

Пути улучшения топливной эффективности:

Аэродинамическое качество может быть повышено за счет:

А) Применения суперкритических профилей, что позволяет повысить М_кр

М_кр=0,75 М_кр=0,83

М_кр можно «разменять» (превратить) в:

увеличение скорости

у

Ув.

величение удлинения крылам

увеличение крыла снижение веса

уменьшение стреловидности

Б) Снижение концевых потерь ( ) крыла путем установки крылышек, они же могут использоваться для уменьшения М_изг.

В) Повышение герметизации кабины и стыков агрегатов.

Г) Снижение запасов статической устойчивости и уменьшение потерь на балансировку

(экономия топлива 3-4%).

Снижение веса конструкции достигается:

А) применением новых материалов

Алюминиево-литиевых

Алюминиево-порошковых

Композиционных

По трудности: нет данных по ресурсу, сложности технологии, вопросы ремонтопригодности, большая стоимость.

Б) Применением утонченных методов расчета на прочность (например: метод «конечного элемента)

М онолитная конструкция заменяется мини- стержнями и пластинами и рассчитывается

на ЭВМ.

статического перераспред

В) Использованием еления и динамического демпфирования нагрузок.

Снижение удельного расхода топлива С_р достигается:

Переходом на новые типы двигателей, увеличением степени двухконтурности, изменением цикла.

0,3 поршневые двигатели

0,9-1,0 ТРД (m=0)

0,58-0,65 ДТРД (m=5) дв-ли изменяемого цикла

0,45-0,48 в.вентилятор с саблевидными лопастями.