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2025-01-20 22:41本頁面
【正文】 分析和計算，重量也作為一個單獨的學科進行設計。 ?同時推進、航電、雷達、武器、起落架、機載系統(tǒng)等也可作為單獨學科進行考慮和設計。 ?下面介紹其中四個典型學科。 20230207 65 推進學科模型 ?飛機設計與導彈設計不同，一般是選用發(fā)動機，不設計發(fā)動機，發(fā)動機由專門的發(fā)動機廠家設計生產(chǎn)。 ?為保證飛機的性能要求進一步優(yōu)化，可結(jié)合飛機的具體情況，開展發(fā)動機性能和重量分析，支持選擇更合適的發(fā)動機。 ?這里推進學科模型包括：發(fā)動機性能模型和發(fā)動機重量模型。 20230207 66 氣動學科模型 ?飛機的升力、阻力特性是性能分析的重要依據(jù)。設計方案能不能滿足設計要求，主要看飛行性能指標是否滿足要求。 ?本例主要利用半經(jīng)驗的工程估算方法計算氣動特性作為氣動學科模型。 ?包括：升力特性估算和阻力特性估算兩個模塊，主要計算升力線斜率、零升阻力系數(shù)和誘導（升致）阻力因子。 20230207 67 重量學科模型 ?飛機的重量特性是飛機固有的特性，具體指重量、重心和轉(zhuǎn)動慣量。 ?飛機的重量由大量的各類零件、外購件、標準件和各種工作液體的重量組成。 ?在這里主要計算飛機的正常起飛重量，或設計起飛總重。 20230207 68 飛行性能模型 ?在飛機的初期設計階段，性能分析可用于飛機總體設計參數(shù)的選擇，并通過性能分析檢查所設計方案是否能夠達到已經(jīng)確定的設計指標。 ?飛機性能指標包括：飛行包線、機動性能、巡航性能、起飛著陸性能和任務剖面等。 20230207 69 飛行包線 ?飛行包線給出飛機的飛行高度和速度范圍，由飛機的任務使命確定。 ?右邊界最大速度限制：考慮發(fā)動機、結(jié)構強度、抖振或顫振、操縱性和安全性、氣動加熱等原因，取其中最小值。 ?左邊界最小速度限制：考慮最大配平升力、非指令性俯仰或偏航、抖振或結(jié)構振動、發(fā)動機推力限制等因素，取最大值 。 20230207 70 飛行包線 ?最小機動速度：采用 最小機動速度。 ?上升高度限制：飛機的高度限制通常指升限，有理論升限和實用升限之分。飛機的升限取決于動力裝置推力特性、使用狀態(tài)、飛機氣動力和重力特性。 20230207 71 機動性能 ?機動性能是飛機在一定時間內(nèi)改變其高度、速度和飛行方向的能力。 ?水平加速性能：某高度上速度由某值到另一值的加速時間。 ?盤旋性能：盤旋半徑、盤旋一周的時間、盤旋角速度、盤旋過載。 ?爬升性能：爬升率、爬升時間、水平前進距離、軌跡角、爬升油耗。 20230207 72 續(xù)航性能 ?包括航程和續(xù)航時間。 ?航程：技術航程、實用航程和轉(zhuǎn)場航程，技術航程是可用燃油航程、實用航程考慮留有一定余油、轉(zhuǎn)場航程是帶副油箱飛機最大燃油量所能達到的實用航程。 ?續(xù)航時間：巡航段飛行的時間。 20230207 73 起飛、著陸性能 ?起飛速度：抬前輪速度、起飛離地速度、起飛速度。 ?起飛滑跑距離：抬前輪距離、總距離。 ?著陸速度：著陸接地速度、著陸速度。 ?著陸距離：著陸滑跑距離、著陸距離 。 20230207 74 飛機總體多學科設計優(yōu)化 ?飛機多學科優(yōu)化設計包括氣動模塊、推進模塊、性能模塊、重量模塊等，各個模塊可以獨立運行，通過文件傳遞參數(shù)。 ?優(yōu)化問題數(shù)學定義如下： ?下表所列為系統(tǒng)級參數(shù)列表，優(yōu)化問題中其它參數(shù)略。 *0 0 3( , , , , , , )cW R SM A R C B P R T? ? ??20230207 75 飛機總體多學科設計優(yōu)化 ?系統(tǒng)級參數(shù)列表 參數(shù)名稱 參數(shù)含義 主要所屬學科 機翼展弦比 氣動、性能 機翼前緣后掠角 氣動、性能 機翼尖梢比 氣動、性能 機翼相對厚度 氣動 發(fā)動機涵道比 推進、性能 發(fā)動機渦輪前溫度 推進，重量、性能 發(fā)動機總增壓比 推進、重量、性能 AR0??CBPR*3Tc?20230207 76 20230207 77 飛機總體多學科設計優(yōu)化 ?得出了初步優(yōu)化結(jié)果，將起飛重量減少了 %，如表所示 ： 參數(shù) 參數(shù)含義 初值 最優(yōu)值 機翼展弦比 機翼前緣后掠角 機翼尖梢比 機翼相對厚度 發(fā)動機涵道比 發(fā)動機渦輪前溫度 發(fā)動機總增壓比 AR0??CBPR*3Tc?20230207 78 謝謝！ 20230207 79
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