
- •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
Достижение различной степени оптимальности проекта при использовании рассмотренных методов проектирования.
Элементы теории больших систем
К – критерий оценки проекта. Целевая функция выражающая основное качество объекта проектирования.
Пример: Для пассажирского самолета, можно использовать в качестве критерия - себестоимость перевозок.
Критерии бывают: абсолютные (mo, Gt….)
относительные (а )
вероятные (W)
П- параметры, геометрические, энергетические, весовые и др. внешние величины (независимые переменные), которыми может варьировать конструктор в процессе проектирования самолета.
Параметры бывают: абсолютные (Sкр, Pо….)
относительные(P=mo/Sкр, , ….)
Х – характеристики, показатели отдельных эксплуатационных свойств проектируемого самолета.
Характеристики бывают: (Vmax, L, Hmax, Lраз, Rвир…… )
Характеристики зависят от параметров Х=(П)
Критерий – “свертка” (обобщений характеристик)
В зависимости от этапа проектирования характеристики могут рассматриваться как параметры и наоборот.
Пример: При внутреннем проектировании самолета Vmax – Х , а при внешнем проектировании боевого комплекса это П.
Самолет – транспортное средство предназначенное для перемещения по воздуху, с учетом выполнения некоторых условий и ограничений (Lпол, Vпол)
Вид нагрузки определяет назначение ЛА
Ни одно самое выдающееся качество самолета в отдельности не делает его эффективным.
Современный самолет может эффективно выполнять свое назначение, только в комплексе с др. средствами.
Комплексный учет характеристик при формировании критерия.
Сравнение разнородных характеристик от уровня вероятного конкурента.
линейное, последовательное представление:
Представление в полярных координатах:
Сравнение однородных характеристик.
Важно, чтобы при формировании критерия был учтен удельный вес характеристик в нем математическим (по структуре) идеальным критерием является Лагранжеан
К= Ах1 + В2+…..+Gхij
Х1….Хi – характеристики
A,B,C – весовые коэффициенты
, - показатели степени
Авиационный комплекс – набор функциональных элементов обеспечивающий эффективное выполнение определенной группы задач.
В свою очередь, ЛА состоит из множества функциональных элементов (агрегатов и систем) теснейшим образом взаимодействующие друг с другом.
Структура авиационного комплекса.
Уровни
иерархии большой системы
Самолет - большая система (БС)
БС – образует динамичные единства с внешней средой (внешнее взаимодействие)
Пример: Штурмовик в боевой операции
БС обладает внутренней целостностью.
БС обладает свойством иерархичности (всякая БС является элементом большой системы высшего порядка)
В процессе проектирования БАК следует рассматривать уровни БС, существенно влияющие на эффективность.
Вывод: Для каждой системы критерием оценки должен являться показатель обеспечивающий максимальную эффективность вышестоящей системы.
(пример с пушкой)