
- •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
Основные требования к критериям оценки
Критерий должен:
быть изменяемой количественной величиной, способ расчета которой известен.
отражать основную цель проектирования, условий и ограничений эксплуатации.
включать (отражать) оптимизирующие параметры и характеристики.
быть не противоречивым на различных уровнях проектирования.
быть единственным (желательно) на всех стадиях проектирования.
Если возникает необходимость оценки объекта по многим критериям, используют специальные методы, например метод Парето.
Основные положения метода Парето
Эффективность системы в целом возрастает, если возрастает эффективность по всем критериям
Эффективность системы увеличивается, если улучшается значение одного или нескольких критериев, а остальные остаются постоянными
Примеры используемых критериев:
А – для гражданских (транспортных) самолетов
Критерии: а – себестоимость перевозок а [центы/ткм]
а= А/П= (А планера + Сдвиг + Атех.обсл. + Атопл + Азарп.экип./ mкомер Vрейс к заполн(0.67) ) ккосв
А – эксплуатационные расходы на час полета
П – производительность самолета
Апланера + Адвиг + Атех.обсл. + Атопл + Азарп.экип – прямые эксплуатационные расходы
mкомер – масса коммерческой нагрузки
Ккосв – коэффициент учитывающий косвенные расходы (аэропортовские, служебные, управляющие воздушным движением)
Производительность – количество груза перевозимое на определенное расстояние
А планера= Стоим. с-та + Кап. рем./ Ресурс – (40-60тыс.час)
Сдвиг - аналогично
В – для гражданских самолетов
Критерии: W – вероятность выполнения задачи
W=
Wобнар + Wоповещ
+ Wвстреч + Wпораж
(1
собст.
пораж)
Вывод: Для достижения достаточной вероятности выполненной операций (например 0.9) вероятности частных вероятностей должны быть очень велики (0.999)
Иногда применяются критерии, типа стоимость, эффективность.
Э = Затраты/ Ущерб
Общее проектирование самолета.
Общее проектирование самолета – процесс разработки технической документации, который обеспечивает производство и эксплуатацию самолета отвечающую ТТТ.
Условно процесс проектирования подразделяется на внешнее (вне ОКБ) и внутреннее (внутри ОКБ)
Др. толкование: Внешнее определяет параметры и характеристики внешней системы, внутреннее оперирует характеристиками внутренней системы, т.е самолета.
Цикл создания самолета – 5-8 и более лет.
На начальных этапах проектирования принимается наибольшее число решений, существенно влияющих на эксплуатацию и эффективность самолета (кривая «О»)
На этих же этапах затраты на проектирование составляют всего 10%.
Вывод: Целесообразно вкладывать деньги на повышение качества проектирования на начальных этапах.
Этапы проектирования самолета
Сравнение первоначального рисунка и окончательного общего вида
самолета Су-25
Сравнение первоначального рисунка и окончательного общего вида
самолета Су-27