
- •Проектирование самолетов Кафедра «Проектирование самолетов» маи
- •Курс лекций.
- •- Является комплексным, связывает эффективность авиационной техники с методологией ее проектирования.
- •- Сплав науки, искусства, интуиции и технического риска
- •Структура курса:
- •Дополнительная:
- •Краткий обзор развития авиации и методов проектирования самолетов
- •1903Г. Демонстрационный полет братьев Райт
- •Анализ развития авиации
- •Реализация законов диалектики в процессе развития авиации.
- •Закон отрицания отрицания
- •Закон единства и борьбы противоположностей.
- •Краткая характеристика методов проектирования самолетов.
- •Достижение различной степени оптимальности проекта при использовании рассмотренных методов проектирования.
- •Элементы теории больших систем
- •Комплексный учет характеристик при формировании критерия.
- •Структура авиационного комплекса.
- •Основные требования к критериям оценки
- •Основные положения метода Парето
- •Этапы проектирования самолета
- •Дальнейшие этапы создания самолета:
- •1. Определение потребности общества в авиаперевозках
- •Анализ возможности реализации ттт и его корректировка.
- •Эволюция тз
- •Примеры нормирования перегрузок
- •Рекомендуемые формы рукояток в кабине пилота
- •Разработка концепции и выбор схемы самолета.
- •Выбор балансировочной схемы самолета
- •4._._. Выбор типа воздухозаборника и сопла
- •Воздухозаборник
- •Сопло и хвостовая часть мотогондолы
- •Реверсивные сопла
- •Плоские сопла
- •Функциональный подход к выбору схемы самолета
- •Выбор типа и числа двигателей Основные характеристики двигателей.
- •Выбор числа двигателей
- •Расчет массы самолета
- •Коэффициенты роста массы самолета
- •Определение основных проектных параметров самолета
- •Оптимизация параметров самолета.
- •Компоновка самолета.
- •1.3. Использование благоприятной интерференции агрегатов
- •Использование средств улучшения местной аэродинамики
- •1.5. Использования несущей способности выступающих в поток агрегатов (например мотогондол, подвесных топливных баков и т.П.)
- •Нормируемые запасы устойчивости и управляемости самолета на всех режимах полета обеспечиваются:
- •4.0 Эффективная работа силовой установки самолета достигается:
- •Максимальное значение Су на взлете и посадке достигается:
- •Объёмно-весовая компоновка (овк) самолёта.
- •Определение смещения центровки:
- •Конструктивно силовая компоновка (кск) самолёта.
- •Особенности проектирования отдельных типов самолетов. Особенности проектирования пассажирских самолетов. Состояние и перспективы развития гражданской авиации.
- •Компоновка служебной кабины экипажа.
- •Экономика авиатранспортной отрасли
- •Определение параметров сечения фюзеляжа.
- •Аварийное покидание и средства спасения.
- •Перспективы развития военной авиации.
- •Обеспечение малой заметности в рл диапазоне
- •Проектирование агрегатов самолета Проектирование крыла
- •Влияние геометрических параметров крыла на его аэродинамические и весовые характеристики.
- •Механизация крыла.
- •Энергетические методы обеспечения короткого взлета и посадки.
- •Рациональная компоновка приводов.
- •Компоновка элементов системы управления с учетом требований снижения веса.
- •Фюзеляж.
- •Оптимизация параметров фюзеляжа
- •Компоновка технических отсеков на самолетах.
- •Правила проектирования вырезов в фюзеляже и крыле:
- •Проектирование шасси самолета.
- •Схемы шасси.
- •О сновные геометрические параметры шасси и их влияние на эксплуатационные характеристики самолета.
- •Определение высоты шасси.
- •Определение основных геометрических параметров шасси.
- •Силовые установки
- •Основные элементы силовой установки
- •Силовая установка самолета Ту-154
- •Оптимизация параметров силовой установки дозвукового пассажирского самолета.
- •Влияние типа компоновки силовой установки на эффективность самолета
Анализ развития авиации
Анализ показывает характерное сочетание эволюционного и револю-циионного этапов развития. Прогрессивные скачки в авиации связаны с изменением схемы и использованием принципиально новых технических решений.
Реализация законов диалектики в процессе развития авиации.
Закон перехода количества в качество.
Определяет эволюционные и революционные этапы развития.
(определяет характер движения).Примеры:
1. Многоэлементная механизация – адаптивное крыло.
2. Многоствольная пушка – повышение скорострельности.
3. Много зализов – интегральная форма.
Закон отрицания отрицания
Описывает спиралевидный характер развития. Примеры:
Биплан моноплан биплан
Не убираемое шасси убираемое не убираемое
Винт с поршневым двигателем ТРД винтовентиляторный.
Закон единства и борьбы противоположностей.
Определяет движущ. силы (причины) развития, как преодоление технических противоречий. Примеры:
Убирающиеся шасси, крыло,
Изменение в полете стреловидности…
Краткая характеристика методов проектирования самолетов.
№ |
Наименование метода |
Начало использования, основные авторы |
Основные идеи метода |
Примеры критериев
|
Рез-тат проектирования |
+ |
- |
1 |
Копирования и подобия |
«На заре авиации» |
Копирование очертаний птиц или других летающих существ. |
Критерий отвутств. |
Редко удовлетвор. |
Простота |
Неоптим.решение |
В настоящее время используется изобретателями |
Копирование уже построенных самолетов |
Выдерж. |
Гарантир. удовлетвор. |
Малое время пр. |
Неоптим.решение |
||
2 |
Статистический метод |
20-30 годы до наст. времени Эверлинг, Пышнов, Гиммельфарб. |
Проектируемый и уже построенные самолеты сравниваются по некоторым параметрам, которые экстраполируются во времени |
Нагрузка на крыло, тяговоор., отн. масса топлива |
В среднем не лучше ранее построенных самолетов |
Гарантия от принцип. ошибки. (самолет полетит) |
Невозможно получение новых схем |
3 |
Аналитический метод |
40-60 годы до наст. времени Фадеев, Егер, Бадягин, Овруцкий |
Совместное решение системы уравнений, отражающих связь параметров и характеристик самолета с учетом ограничений |
Себестои-мость перевозок допуст. |
Получаем допустимый вариант проекта, удовлетвор. ТТТ |
Гарантир. удовлетв. ТТТ |
Неоптим. решение.
Сложность вычислений |
4 |
Метод оптимального проектирования |
С середины 60-х годов до наст. времени Егер, Бадягин, Самойлович, Юн |
Использование методов теории оптимизации для получения оптимального проекта (для данного уровня развития техники) |
Себестои-мость перевозок оптим. |
Получаем оптимальный вариант проекта, удовлетворяющий ТТТ |
Получение оптим. результата |
Сложность алгоритмов вычислений. Нужны мощные ЭВМ |
5 |
Системное проектирование |
70-е годы – до наст. времени |
Сквозная оптимизация, но не для отдельного самолета, а для систем перевозок |
То же, но не для отдельного самолета, а для системы перевозок |