【正文】 . . . .國內(nèi)使用的噴氣式公務(wù)機(jī)設(shè)計(jì)班級(jí)： 0111107 學(xué)號(hào)： 011110728 姓名： 于茂林 一、公務(wù)機(jī)設(shè)計(jì)要求類型國內(nèi)使用的噴氣式公務(wù)機(jī)。有效載重旅客6－12名，行李20kg/人。飛行性能：巡航速度： M最大航程： 3500－4500km起飛場(chǎng)長(zhǎng)： 小于1400－1600m著陸場(chǎng)長(zhǎng)： 小于1200－1500m進(jìn)場(chǎng)速度： 小于230km/h據(jù)世界知名的公務(wù)機(jī)雜志Bamp。CA發(fā)布的《2011 Purchase Planning Handbook》，可以將公務(wù)機(jī)按照價(jià)格、航程、客艙容積等數(shù)據(jù)分為超輕型、輕型、中型、大型、超大型。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可以確定我們?cè)O(shè)計(jì)的公務(wù)機(jī)屬于輕型公務(wù)機(jī)：價(jià)格在7001800萬美元、航程在31485741公里、。與其他公務(wù)機(jī)相比，輕型公務(wù)機(jī)主要靠較低的價(jià)格、低廉的運(yùn)營成本、在較短航程內(nèi)的高效率來取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。由此，從中選出一些較主流機(jī)型作為參考 確定飛機(jī)總體布局參考機(jī)型龐巴迪航空：里爾45xr、里爾60xr巴西航空：飛鴻300、塞斯納航空：獎(jiǎng)狀cj3機(jī)型座位數(shù)巡航速度M起飛場(chǎng)長(zhǎng)m著陸場(chǎng)長(zhǎng)m航程km最大起飛重量kg里爾45XR9153681136479752里爾60XR916611042445410659飛鴻3009110089033468207獎(jiǎng)狀CJ3996974131216300可能的方案選擇：正常式前三點(diǎn)起落架T型平尾 / 高置平尾 + 單垂尾尾吊雙發(fā)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) / 翼吊雙發(fā)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) / 尾吊雙發(fā)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)小后掠角梯形翼+下單翼 / 小后掠角T型翼+中單翼 / 直機(jī)翼+上單翼 最終定型及改進(jìn)1）正常式、T型平尾、單垂尾①避免機(jī)翼下洗氣流和螺旋漿滑流的影響：減小尾翼振動(dòng)；減小尾翼結(jié)構(gòu)疲勞；避免發(fā)動(dòng)機(jī)功率突然增加或減小引起的駕駛桿力變化 ②“失速”警告（安全因素） ③外形美觀（市場(chǎng)因素）④由于飛機(jī)較小，平尾不需要太大，對(duì)垂尾的結(jié)構(gòu)重量影響不大2）小后掠角梯形翼（帶翼梢小翼）、下單翼①，處于跨音速范圍，故采用小展弦比后掠翼，后掠角大約30左右，能有效地提高臨界M數(shù)，延緩激波的產(chǎn)生，避免過早出現(xiàn)波阻。②翼梢小翼的功能是抵御飛機(jī)高速巡航飛行時(shí)翼尖空氣渦流對(duì)飛機(jī)形成的阻力作用，提高機(jī)翼的高速巡航效率，同時(shí)達(dá)到節(jié)油的效果。③采用下單翼， 起落架短、易收放、結(jié)構(gòu)重量輕；發(fā)動(dòng)機(jī)和襟翼易于檢查和維修；從安全考慮，強(qiáng)迫著陸時(shí)，機(jī)翼可起緩沖作用；更重要的是，因?yàn)楣珓?wù)機(jī)下部無貨物倉，減輕機(jī)翼結(jié)構(gòu)重量。3）尾吊雙發(fā)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，稍微偏上①主要考慮對(duì)飛機(jī)的駕駛比較容易，座艙內(nèi)噪音較小，符合易操縱性和舒適性的要求。②機(jī)翼升力系數(shù)大③單發(fā)停車時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)離機(jī)身近，配平操縱較容易；④起落架較短，可以減輕起落架重量。⑤由于機(jī)翼與客艙地板平齊有點(diǎn)偏高，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣不受影響，故將發(fā)動(dòng)機(jī)安排的稍稍偏上。4）前三點(diǎn)起落架，主起落架安裝在機(jī)翼上①適用于著陸速度較大的飛機(jī)，在著陸過程中操縱駕駛比較容易。②具有起飛著陸時(shí)滑跑的穩(wěn)定性。 ③飛行員座艙視界的要求較容易滿足。 ④可使用較強(qiáng)烈的剎車，縮短滑跑距離。三視圖草圖三、主要參數(shù)的確定估計(jì)巡航階段燃油系數(shù)在重量估算中，最關(guān)鍵的是估算巡航階段燃油系數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求：航程Range=4000km。巡航速度：M=；巡航高度：12000m；聲速：a=()；預(yù)估數(shù)據(jù)（參考統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）：耗油率C=（涵道比假設(shè)為6）升阻比L/D=根據(jù)Breguet方程：計(jì)算得：所以：Wfuel cruise/Wto=11/=燃油系數(shù)主要由任務(wù)剖面中巡航階段確定，其它階段（除巡航階段以外）的燃油系數(shù)為：參照算例中各階段燃油系數(shù)估算飛機(jī)最大起飛重量（lb）每位乘客80kg并攜帶20kg行李Wto60,00035,00010,000Wfuel12,99011,2,165Wpayload2,4252,4252,425Wempty44,58521,5,140最終求得的重量數(shù)據(jù)：重量lb比例Wto235001WfuelWpayload2425Wempty估算推重比和翼載荷根據(jù)界限線圖，選擇如下技術(shù)指標(biāo)：翼載荷：W/S=3400N/m2推重比：To/Wto=(10N/kg)計(jì)算得：機(jī)翼面積：S=發(fā)動(dòng)機(jī)推力：To=單發(fā)推力：T39。=四、發(fā)動(dòng)機(jī)選擇根據(jù)飛行高度和飛行速度選擇發(fā)動(dòng)機(jī)類型根據(jù)巡航馬赫數(shù)M=,飛行高度12000m，選擇渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)初始參數(shù)，查找出3個(gè)系列5種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)介如下：（一）、TFE731系列 由美國霍尼爾有限公司研制的雙轉(zhuǎn)子齒輪傳動(dòng)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。該型發(fā)動(dòng)機(jī)按照噴氣公務(wù)機(jī)的主要要求（噪聲小、性能好、經(jīng)濟(jì)、安全可靠）制造。它的設(shè)計(jì)點(diǎn)為H=12200m，M=。并同時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)的維修性與性能和質(zhì)量放在同等重要的位置。TFE731—4 (起飛推力1815daN) 曾用于“獎(jiǎng)狀”Ⅶ生產(chǎn)型公務(wù)機(jī)。TFE731—5 (起飛推力1915daN) 擁有更高的涵道比風(fēng)扇，采用了新型的低壓渦輪驅(qū)動(dòng)。曾用于“霍克”125—800型飛機(jī)。TFE731—40—200G (起飛推力1890daN) 采用TFE731—5的風(fēng)扇，用了新的高壓氣機(jī)，高壓渦輪和齒輪箱。曾用于”灣流”100型飛機(jī)。（二）、PW500系列 由加拿大普拉特惠特尼公司研制的一種大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。它繼承了JT15D發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，在可靠性、壽命方面也比較好。PW545B (起飛推力1775daN) 該系列最新型的一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，曾用于塞斯納“獎(jiǎng)狀”XLS飛機(jī)。（三）、PW300 系列 同為普特公司研制的一種雙轉(zhuǎn)子中等涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。它的研制主要針對(duì)那種高速、低成本、跨大陸飛行的公務(wù)機(jī)。P