飞机飞行性能计算课程设计

课程设计报告飞机飞行性能计算

（2011年 9月20日）

•中文摘要：

在给出飞机基本飞行参数的情况下，研究飞机的基本飞行性能对于了解并且掌握该飞机的相关信息是相当必要的。飞机的飞行性能主要包含了平飞性能、上升性能、续航性能、起落性能和其它的机动性能。在该报告中主要研究除机动性能外的其他飞行性能。

在研究这些性能的时候我们假定飞机的运动参数随时间的变化十分缓慢，可以认为一段时间内运动参数不变，以至于我们能够按照“准定常”

运动来考虑其运动的模型。在这种假设下，运用简单推力法将各项飞行性能做简单的数据计算，从而得出飞机相关飞行性能的信息。

目录

中文摘要：..................................................................................................... 错误！未定义书签。正文 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。

一、计算目的和计算内容 ............................................................. 错误！未定义书签。

§1、该任务的计算目的： .................................................. 错误！未定义书签。

§2、计算的内容如下： ...................................................... 错误！未定义书签。

二、计算原理、计算方法和原始数据来源 (5)

§1、计算原理： (5)

§2、计算方法： (5)

§3、原始数据来源： (12)

三、编程原理、方法 (13)

§1、程序结构： (13)

§2、变量说明： (13)

§3、函数说明： (14)

§4、函数调用： (14)

§5、程序运行环境、输入数据文件和输出数据文件、程序使用方法： (15)

§6、程序结构： (15)

四、计算结果及其分析：曲线形式的计算结果以及对结果的分析 (21)

§1、质量和机翼面积都没变化情况下的计算结果曲线图，以及对于结果的分析： (21)

§2、仅有质量变化（质量增加从100-110%，步长为1%）的情况下的所有计算结果曲线图，以及对于结果的分析： (28)

§3、仅有机翼面积变化（机翼面积S增加从95-105%，步长为1%）的情况下的所有计算结果曲线图，以及对于结果的分析： (46)

五、对最小上升时间求法的讨论 (43)

参考文献： (47)

•正文；

一、计算目的和计算内容

§1计算目的：

巩固用简单推力法计算飞机基本飞行性能、以及续航性能和起飞着陆性能的计算原理、方法和步骤，培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力。

§2计算内容：

§2.1 基本飞行性能计算

(1)计算某歼击飞机当发动机以最大状态工作时，在H = 0m、1000m、3000m、5000m、8000m、10000m、11000m、12500m、13500m 等9 个高度上，M = 0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、1.00、1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30 等23 个值时的航迹倾角γ和上升率，并绘制各高度上γ 和随M 数变化的曲线；

(2)计算各高度上的最大航迹倾角和与其相对应的最陡上升速度(或

)，计算各高度上的最快上升率和与其相对应的快升速度(或)，绘制和随高度H变化的曲线,并由该图确定理论升限和实用升限；

(3)计算各高度上的最大平飞速度(或)和最小平飞速度(或

)；

(4)绘制由~H，~H， ~H 和~H 组成的飞行包线。其中

~H曲线要用：(a)由决定的最小平飞速度随H 变化的曲线和(b)

由平飞需用推力曲线与可用推力曲线的左交点确定的最小平飞速度随H

变化的曲线来表示；

(5)计算该飞机当发动机以最大状态工作时从海平面上升到实用升限

的最短上升时间。

§2.2 续航性能计算

计算某歼击飞机在特定马赫数M、特定发动机转速n情况下续航飞行，其巡航段飞行的最大航程和最久航时，并确定与之相应的远航马赫数和远航发动机转数、久航马赫数和久航发动机转数。

§2.3 起飞着陆性能计算

(1)计算某歼击飞机起飞地面滑跑段的距离和时间、起飞空中段的距离

和时间以及起飞离地速度；

(2)计算某歼击飞机着陆空中段的距离和时间、着陆地面滑跑段的距离

和时间以及着陆接地速度；

§2.4 参数变化对飞机飞行性能的影响计算

根据§2.1~§2.3 节的计算过程，分析对飞行性能会产生影响的参数，并对这些参数对飞机飞行性能的影响进行定量计算。

在同学完成§2.1~§2.3 节的计算后，启发学生思考，并根据每个同学的思考方式，挑选不同的参数组合，下达计算任务。

二、计算原理、计算方法和原始数据来源

§1计算原理

简单推力法，即从飞机在垂直平面内等速直线运动方程式出发，利用飞机的极曲线和发动机特性曲线，确定飞机的基本飞行性能的方法。

§2计算方法

§2.1 发动机可用推力和平飞需用推力 (1) 发动机可用推力a T 的计算 当m 11000≤H 时，

当m 11000>H 时，

式中，下标11代表11km 高度时的相应参数值。 (2)平飞需用推力

（平飞阻力Q ）的计算

(3)剩余推力P ∆的计算

§2.2 最小平飞速度和最大平飞速度 由图一(a)可知，

曲线与

曲线的左交点对应推力限制的最小平飞速度

2mi n M ，右交点对应最大平飞速度max M 。 由图一(b)可知：

若0<∆i P ，01>∆+i P ，则第i 点和第i +1点之间的0=∆P 对应的M 数为2min M ； 若0>∆i P ，01<∆+i P ，则第i 点和第i +1点之间的0=∆P 对应的M 数为max M 。