一种低速情况下无尾飞翼飞机航向控制方法

一种低速情况下无尾飞翼飞机航向控制方法
一种低速情况下无尾飞翼飞机航向控制方法

航空领域飞机飞行航向简介

航向 航向是指飞机首尾线所指的方向,由于基准不同,存在三种不同的航向:真航向、磁航向和罗航向,其中真航向以真北线为基准,磁航向以磁北线为基准,罗航向以罗北线为基准。 1.真航向 1.1.真北线 通过地面某点和地球自转轴南北极的大圆为真子午线,真子午线所指的北方即为真北,由飞机指向真北的方向线即为真北线。 1.2.真航向(TC,True Course) 真航向指的是飞机航行时,真北线与机首线之间的夹角,真航向以真北线为基准,顺时针量至航向线(船首线),随飞机航向的改变而改变。 2.磁航向 2.1.磁偏角 磁偏角是指地球表面任一点的磁子午圈同地理子午圈的夹角,磁偏角是指磁针静止时,所指的北方与真正北方的夹角。 2.2.磁差(Var,Magnetic Variation) 由于地球的地理南北极与磁南北极有差别,就产生了磁差,在航图上会有紫色虚线的等磁差线,磁差是磁北与真北之间相差的角度,范围为0°~180°,方向则分东西,以磁针指向北极N为标准,向东偏则磁偏角为正,向西偏则磁偏角为负,即东磁差为正、西磁差为负,磁差依各个地方而不同,且随时间而变化。 2.3.磁子午线 磁子午线是指地球表面上某点地磁水平分力线所切的地球大圆,磁针在仅受地磁影响(没有自差)时的指向就是磁子午线方向(即在地球磁场作用下,磁针在某点自由静止时其轴线所指方向),由于地磁两极不对称以及磁场的不规律性,磁子午线一般不经过地磁南北极,因而磁针所指的磁北方向不一定是地磁北极的方向。 2.4.磁航向(MC,Magnetic Heading) 以磁北极作为航向度量的起点即为磁航向,航空飞行时需要把真航向转化为磁航向,磁航向是指飞机纵轴在地平面上的投影,与磁子午线的夹角(磁北为正,顺时针旋转)。由于机身和磁倾(磁感线不是水平的),机上罗盘和磁北极也有一个差别即罗差,磁罗盘的度数修正了罗差(包括机械误差)所得到的才是磁航向。 3.罗航向

中国新型无人机曝光引轰动

中国新型无人机曝光引轰动 本周,互联网上流传着一段带有注释的视频,视频中展示的似乎是中国最新(至少是最新亮相)的无人机。 这款无人机与美国的“全球鹰”类似,但可能要小一些。其突出的外部特征是连翼布局——形状有点像钻石,前掠翼在后面,后掠翼在前面。 这种设计与传统机翼相比具有一定优势,包括阻力小、升力大、可提高机动性等。然而,这些优势通常显得微不足道,而且可能会被制造这种机翼的高昂成本和难度抵消。 相关视频中的注释显示,无人机上方凸起的部位内部可能安装有卫星通信设备,合成孔径雷达安装在机腹位置。这款无人机的个头告诉人们,它是用来执行续航时间长、需在目标区域逗留多个小时的长距离飞行任务的。 成都飞机工业公司设计的另一种与之类似的“翔龙”无人机于近两年前现身。相关视频似乎表明,最新亮相的个头较小的无人机尾部设计与“翔龙”大不相同,但有着同样的连翼布局。它的机身像“翔龙”一样似乎也是模仿美国无人机的布局。 【英国《简氏防务周刊》网站11月6日报道】题:神秘的连翼布局无人机在中国网站上引起轰动 有关中国的一款新型连翼布局无人机的首批清晰照片和祝频5日出现在中国的几家网站上。 以前的一张质量很差的相关照片首次现身是在2012年7月。 这款无人机比已知的中国另一款连翼布局无人机“翔龙”要小得多。由贵州飞机公司和成都飞机工业公司共同研制的,“翔龙”无人机搭载涡轮风扇发动机,其模型在2006年珠海航展上首次亮相。根据当时的描述,“翔龙”重7.5吨,最高时速750公里,最大飞行距离为7000公里。 自2011年6月以来,人们不时看到一架“翔龙”无人机的全尺寸验证机在成都飞机工业公司的机场进行雷达测试。不过,目前尚未证实“翔龙”是否已开始试飞或投产。 照片显示,新型无人机突起的球状部位是卫星通信系统,机头下部装有光学监视系统。机腹下方的暗处可能是武器舱或侧视雷达舱。 【英国《简氏防务周刊》网站11月6日报道】题:成飞展示新型垂直起降作战无人机 中国的成都飞机工业公司(成飞)最近扩大了自己的无人机阵容,推出了一款新型垂直起降作战无人机。 10月底,成飞利用在成都举办国际贸易博览会的机会展示了VD200双发飞翼式无人机。 VD200在垂直起飞后会转入平飞状态,据说续航时间为6到8小时。 据中国媒体报道,中国海警可能对VD200感兴趣。为了执行相关任务,VD200在性能上似乎类似于基于小型直升机研制的垂直起降无人机,但几乎不存在旋翼机的固有弱点。 同时,9月初举行的一次贸易博览会为成飞的无人机合作伙伴——贵州飞机公司(贵飞)——提供了展示自己研制的“鹞鹰II”作战无人机模型的机会。“鹞鹰II”作战无人机在大小和性能上似乎类似于美国通用原子能公司的MQ-9“死神”无人机。 贵飞似乎已经设计了一系列后来交由成飞制造的“鹞鹰”无人机/作战无人机。“鹞鹰”起初可能只是充当技术验证机的角色,但现已开始销售。“鹞鹰III”则是一款于2012年珠海航展上首次亮相的双发飞翼式无人机。

飞机的气动布局和机翼几何参数

与机翼的几何参数 往飞行是从模仿鸟类飞行开始的。但是由于鸟类飞行机理的复杂性,至今未能对扑翼机模仿成功。 促使人们遨游天空的,也许是受中国风筝的启发,在航空之父凯利的科学理论指导下,将动力和升力面分开考虑,而发明了固定翼飞机。 二十世纪人类史最伟大的科学成就。是人类最快捷、舒适、高效、安全的交通运输工具,在国家安全、社会和国民经济的发展中占有极其重要的地位。史之乱蒙冤沦为囚犯,被流放到白帝城后,朝廷大赦天下,他立刻返舟东下,重出三峡,欣喜的心情无法言表: 帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。 白乘飞机,不知如何写佳作。是否同意写成如下: 帝彩云间,千里江陵一时还。两耳风声鸣不住,轻机已过万重山。 飞翔,必须做到: 的气动外形 的结构 的动力 定的速度 的操纵机构 系统 同,飞机在空中能够飞行是依靠与空气的相对运动,而产生作用在飞机上的力和力矩来实现的。如对于水平等速直线飞行而言,从飞机受力条件,有 L V¥(升力与重力平衡) D//V¥(推力与阻力平衡) (俯仰力矩保持守恒)

必须具备的条件: 飞机在空中飞行是靠作用于飞机上的空气动力)。此外,喷气发动机的氧气也是取源于空气。一定的飞行速度(飞机和空气之间要有一定的相对运动,产生空气动力)。 的气动外形、受力大小和飞行姿态。 保持和改变飞行状态的能力。 布局 型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务,飞机的气动布局是不同的。 机的气动布局? 飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及其相互位置。 件有:推进系统、机翼、机身、尾翼(平尾、立尾)、起落架等。 连接的相互位置分为:

有无上反角分为: 分为: 的相对纵向位置分为: 花八门、多种多样,有平直的,有三角的,有后掠的,也有前掠的等等。然而,不论采用什么样的形状,设计者都必须使飞机具有良好的气动外形,并且使良好的气动外形,是指升力大、阻力小、稳定操纵性好。

先进气动布局设计技术

中文名称:先进气动布局技术 英文名称:Advanced aerodynamic configuration technology 相关技术:总体设计;机翼设计;综合设计 分类:飞机总体设计;气动布局;空气动力学; 定义与概念:为实现先进的气动性能和战术技术指标要求,对飞机气动设计中主要参数进行的综合性选择和规范。 气动布局的研究对象是主要气动参数(如升力、阻力、力矩系数和其它气动导数)以及主要气动参数与飞机外形参数的关系。研究的内容包括:飞机各主要部件的外形和相对配置,各种外形和配置下飞机的气动特性;此外,由于很多气动技术对飞机部件外形和配置的选择有很大影响,所以较重大的气动技术是气动布局研究的重要内容和基础。 气动布局的研究范围很广,大到飞机总体布局的类型和参数,小到机翼剖面外形、前后缘襟翼这类气动技术,都对飞机气动布局的选择和确定以及最终的飞机性能有根大影响。国外概况:冷战时期,前苏联的先进气动布局技术与美国并驾齐驱,如Su-27依靠优良的气动布局设计,使其气动性能超过了美国的第三代战斗机。但冷战后,俄罗斯由于经济上的原因,新技术的发展十分缓慢,第四代战斗机迟迟出不来,明显已落后于美国。而美国气动力技术的发展却未见减缓,仍然保持着冷战时的高速发展态势,不但第四代战斗机F-22和JSF 都已研制出来,而且已开始着手发展下一代战斗机的气动力和先进气动布局技术。因此,目前美国在气动布局技术方面处于领先地位。西欧则稍稍落后于美俄,保持着较高水平,又以其体现多用途的战斗机气动布局而独具特色,如EF-2000和法国的"阵风"。 美国空军认为,虽然近年来在提高战斗机机动能力的先进气动布局方面作了一些工作,隐身气动设计和隐身能力也得到很大提高,但他们确实忽视了先进气动布局的研究和发展。在轰炸机方面,B-2的飞翼布局是40年代和50年代提出的概念的现代翻版。随着现代计算流体力学的进展和流动控制技术的提高,先进气动布局研究有可能获得新生。今后先进气动布局研究主要沿着如下两个方向: 第一,对过去提出的方案进行系统化研究。对亚音速飞机,这些方案包括带支撑机翼、翼身融合体、环翼、多机身飞机等。对超音速飞机,通过有利干扰降低阻力的布局已经提出但尚未进行系统的研究。这些方案过去都曾提出但没能研究下去,原因包括:设计工具和数据库不合适,稳定性和控制问题(现在可以成功地与现代结构和控制技术一起考虑),缺乏总体发展和实际验证。 第二,全新的布局概念研究,尤其是同时利用流动控制技术和现代结构和控制概念的布局研究。这些概念可能包括:带嵌入式层流控制吸气系统的复合材料机翼蒙皮;用于控制旋涡和边界层的机敏蒙皮;将层流控制、推进和结构设计综合在一起的翼型;其它等等。由于计算流体力学提供了探索和预测有利非线性干扰效应的能力,并且有了旋涡、粘流效应和分离的控制技术,全新气动布局概念的潜力是可以发挥的。 未来先进气动布局研究必须沿着多学科的路线进行。新布局的早期方案研究必须考虑推进一体化以及结构和控制方案。设计一体化技术的发展将使新方案的快速分析成为可能。 涉及先进气动布局的研究计划将为飞机性能的提高开创新的可能性,也许能开发出新的应用。不仅如此,这样的研究计划对诸如流动控制、设计方法和多学科综合这样的基础领域的研究来说,还将起到指南的作用,从而使先进气动布局的所有支撑技术能够同时成熟。从这一点来看,先进气动布局将重新发挥其作为气动技术推动力的作用。 美国90年代中期进行了"新世界展望"(New World Vistas)和"2025年的空军"(AF 2025)等对未来军事技术的预测研究,其研究结果最近已经过综合,并开始在美国空军的"航空器科学技术"(Air Vehicles S&T)的范围内进行技术开发。1997年,美国空军启动"未来飞机

飞机客舱布局及设施介绍

第 1 章飞机客舱布局及设施介绍 走进现代大型宽体客机得客舱,我们由衷地佩服飞机客舱设计人员所做出得贡献——她们在有限得空间内,尽可能通过柔与得灯光,合适得温度,舒适得座椅,精心设计得行李箱储物柜,操作便捷得厨卫设备,多种多样得娱乐服务设施,以及必备得应急设备,给人们提供了一个安全、方便、舒适得空中旅行环境。而要保持这种良好得运行环境,则就是机务维修人员得职责所在。 在本章,我们将对飞机客舱部分得结构、各类飞机得布局,作一个介绍。并按相关得ATA章节号,介绍飞机客舱内涉及到得一些重要系统。 1.1.机身客舱部分得结构 每一种飞机机型,在设计过程中,可按用途得不同,设计成为客机、客货混合型与货机。其内部得结构与布局将会有较大差别。本教材主要讨论客机得客舱结构。 飞机得客舱,就是容纳乘客,并为乘客提供必要生活服务得区域。现代喷气客机得机身较大,客舱内采用了越来越高得舒适表准。 一般而言,民用客机得客舱前起前客舱隔墙,后至后密封舱壁。在它得前方,前客舱隔墙与天线罩舱壁之间为驾驶舱。后密封舱壁得后面就是非增压得区域(参瞧:图1-1-1:“飞机后部得密封舱壁”)。 现代喷气客机得机身横截面形状大多为圆形,或接近圆形。这就是因为圆形横截面机身得结构重量轻,工艺好,强度大。而且由于机身直径大(5、1米—6、6米),从内部安排来说,采用圆形横截面已经能充分保证客舱得宽敞性,座位得安排能力与通融性,同时也能较好地保证货舱有足够得高度与宽度,安置集装箱与货盘,使整个机身内部容积得到有效利用。 飞机设计人员正试图设计出更多机身横截面形状不同得飞机,以容纳更多得旅客。如扁圆形横截面、8字型横截面、横8字形横截面、竖椭圆形横截面等。A380采用了竖椭圆横截面得设计方案,以便将机身客舱段分成上下三层。(参瞧:图1-1-2:“各种形状得机身横截面设计”) 现代喷气客机得机身内部一般分为两层,上层为客舱,下层为货舱与行李舱。有些机型也将厨房设在下层。目前得巨型客机(VLA),如波音747与A380,结构则更复杂一些。波音747有一个非常显著得外形特征:它得机身前部高高隆起。在波音747得这段机身前段,内部分为上中下三层:最上面一层为驾驶舱与头等舱;中层为主客舱;下层就是货舱。之所以采用这样得结构,就是因为在设计之初,波音747就是用于投标大型军用运输机得。其货机版考虑到方便装运货物与保证驾驶员得视野范围等问题,从而设计将飞机前部隆起,以便安置驾驶舱。投标失败后,波音公司致力于将其更改为大型民用机,其后设计推出得波音747客机版,保留了这一设计特征,并在其后得几十年时间内,成为罕见得有上中下三层舱得民用客机,直到新一代巨型客机A380问世。A380整个机身长度皆分为三层:上客舱、主客舱与货舱。可提供更多得座位空间。 现代客机机身段就是由隔框、大梁、长桁、蒙皮、加强框等结构围成得,即所谓得半硬壳式结构。(参瞧图1-1-3:“典型得飞机机身结构”) 在此基本结构上,还开有舷窗与舱门。对于发动机挂在大翼下方得飞机,其客舱舱门

四旋翼无人机编队问题方案

多旋翼无人机协同编队飞行控制研究方案 摘要:无人机协同编队飞行控制已经成为时代热题。本文主要是对MMR之间、MMR与GCS之间的通信模式进行穷尽,并对CFF组织架构,3架MMR编队的几何结构进行总结概括,重点分析了CFF队形与所执行任务之间的内在关系。在对CFF控制问题上主要总结了主-僚机控制方式及其常规问题和整体式飞行控制方案的研究。并最终对MMR故障、GCS故障、编队阵型故障、其它应急情况下的容错机制、队形重构机制的研究MMR编队内部避障、整体避障问题研究进行了总结概括。 关键字:通信模式多旋翼无人机协同编队控制方式故障诊断与应急措施 一、序言 无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)是现代战争中重要的作战武器,能够代替有人机执行多种复杂危险的任务。尽管如此,单架的UAV 执行任务时仍存在相应的问题,如执行侦察任务时,单架UAV可能会受到传感器的角度限制,不能从多个不同方位对目标区域进行观测,当面临大范围搜索任务时,不能有效地覆盖整个侦察区域;而如果是执行攻击任务,同样,单架UAV在作战范围、杀伤半径、摧毁能力以及攻击精度等方面受到的限制,会影响整个作战任务的成功率。另外,一旦单架UAV中途出现故障,必须立即中断任务返回,在战争中有可能贻误战机而破坏整个战计划。 针对以上现状,多年来人们通过分析生物群体的社会性现象,如模仿群鸟迁徙过程中,其队形保持、节省能量以及协同对抗天敌等能力,来解决目所关注的问题,其目的是为了尽可能地发挥单架UAV的作用,实现多UAV协同编队飞行的控制、决策和管理,从而提高UAV完成任务的效率,拓宽UAV 使用范围,达到安全、高可靠性地执行多种任务的目的。 无人机技术经过几十年的发展已经相对成熟,在军事和民用中发挥了独特的作用。为了适应未来的挑战,除了提高单机的功能和效用外,还需要考虑如何以现在的技术为基础,发展更加有效的无人机管理和组织模式。无人机编队飞行是近年来提出的无人机合作化发展方向中的一个核心概念。 无人机编队飞行,即多架无人机为适应任务要求而进行的某种队形排列和任务分配的组织模式,它既包括编队飞行的队形产生、保持和变化,也包括飞行任务的规划和组织。无人机编队飞行是无人机发展的一个重要趋势,拥有广阔的发展前景。 UAV的编队飞行可以提高UAV完成任务的效率,拓宽UAV使用范围,达到安全、高可靠性地执行中加油、空中监视、侦察和作战等多种任务的目

鸭式—飞翼布局无人机设计研究

147中国 设备 工程Engineer ing hina C P l ant 中国设备工程 2019.07 (上)鸭式—飞翼布局无人机设计研究 李勇霖,张纯良,吕羿良,林涌鑫,李江宇,谢宜师 (北京理工大学珠海学院,广东?珠海?519000) 摘要:本文通过对鸭式气动布局及飞翼式气动布局无人机进行大数据分析,对结果进行总结,结合飞翼布局和鸭式布局结构的优点,建立起三维气动模型,设计了一款鸭式-飞翼气动布局无人机。该型无人机具有更慢的巡行速度、更小的转弯半径、更高的灵活度、更好的操作性、更高的运载能力,使得固定翼无人机任务范围得到进一步扩大。 关键词:飞翼布局;鸭式布局;鸭式-飞翼气动布局 中图分类号:V279 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)07(上)-0147-03 目前无人机主要由固定翼无人机与旋翼无人机两大类构 成。固定翼无人机以常规气动布局居多,但也有鸭式布局、 三角翼布局、飞翼布局等。旋翼无人机则以多旋翼无人机居 多,但也有无人直升机与倾转旋翼机等。它们所具有的优点 显而易见,但其表现出的不足也一样突出。为此,本文提出 了鸭式-飞翼气动布局无人机,针对目前固定翼及多旋翼无 人机的不足,在载重能力、续航时间、飞行速度及安全性上 作出了改善。 1?设计思路及方法 飞翼气动布局具有阻力小、飞行效率高、结构简单、重 量轻以及较低的可探测性的优点。但依旧存在着航向稳定性 差、俯仰操作性差、较小的最大升力系数C L max 及较高的飞行 速度等不足。而鸭式气动布局则有着着较大的俯仰操作范围、 较大的失速可控范围、较小的配平阻力以及在大迎角飞行及 平飞时提供更大的升力。同时也具有结构复杂及较高的飞行 速度等不足。为改善飞翼布局与鸭式布局的高航速及载重性, 我们将鸭翼与飞翼进行融合,大程度地发挥各自的优势。 本文采用雷诺N-S 方程: {?u i /?x i =0;?u i /?t i +u j ×?u i /?x j =-1/ ρ×?p i /?x i +ν×?2u i /?x j ?x j }. 作为基础方程,用3D-Panel 对飞行器在流场中的气动 特性进行计算,并以XLFR-5软件进行辅助。其中3D-Panel 是对涡格法(VLM)与升力线法(LLT)的结果进行细化。再 利用Re=ρvL/μ对飞行所需雷诺数进行初步计算。其中ρ 为流体密度,μ为动力黏性系数,v 为流场的特征速度,L 特征长度。该款无人飞行器为低空低速飞行器,最大飞行速 度为25m/s,最大升限为1000m。在此飞行速度及飞行高度 的区间内,我们将大气视为理想流体进行计算。飞行阻力则 着重考虑诱导阻力、干扰阻力及黏性阻力。 2?无人机性能参数的确定 目前国内外小型无人机市场中,多旋翼无人机的巡行速 度为6~8m/s,续航时间为21min,实际飞行半径为300m。 外挂载重约为200g。固定翼小型无人机的翼展为1200mm,最 大飞行速度约80km/h,起飞重量约为1kg,理论飞行时间 为45min。本文所设计的鸭式-飞翼气动布局无人机,翼展 为1200mm,机长约为600mm。最小飞行速度4m/s,巡航速 度15m/s,理论升限3000m。其最大起飞重量3kg,有效载荷 1.7kg,转场半径10km,最小转弯半径1.5m。3?飞行器几何参数的选取(1)鸭翼的设计。鸭翼对主翼的影响主要表现在其脱体气流在主翼上方所产生的低压区来扩大主翼的压差,在大迎角飞行时鸭翼的上洗气流可有效减小主翼迎角,以达到扩大失速范围的目的。高速战机的鸭翼为大后掠角、大展弦比与较小的相对厚度。但在低速小飞机中,此设计方案将不再适用。低速飞机鸭翼气动结果如图1所示。从C L 图中我们不难看出,当鸭翼后掠角逐渐增大的同时,整机升力系数出现下降,鸭翼气动特性与高速飞机恰好相反。通过对无人机其他气动特性的分析发现,在低速状态下,鸭翼对主翼的作用主要为翼尖涡流,并非高速飞机的脱体涡流。如图2所示,从不同后掠角的诱导阻力系数I CD 与迎角的曲线,结合公式C D =C L 2/πA e ,印证上述结果。(2)飞机翼稍弦长的选取。其中在外翼弦长的设计中,图1?整机升力系数与迎角的变化图(虚线ΛH =0°、实线ΛH =15.27°、双点划线ΛH =17.34°)图2?诱导阻力系数I CD 与迎角的变化图

飞机的气动布局与机翼的几何参数

飞机的气动布局与机翼的几何参数 人类向往飞行就是从模仿鸟类飞行开始的。但就是由于鸟类飞行机理的复杂性,至今未能对扑翼机模仿成功。 而真正促使人们遨游天空的,也许就是受中国风筝的启发,在航空之父凯利的科学理论指导下,将动力与升力面分开考虑,而发明了固定翼飞机。 飞机就是二十世纪人类史最伟大的科学成就。就是人类最快捷、舒适、高效、安全的交通运输工具,在国家安全、社会与国民经济的发展中占有极其重要的地位。 当年李白受安史之乱蒙冤沦为囚犯,被流放到白帝城后,朝廷大赦天下,她立刻返舟东下,重出三峡,欣喜的心情无法言表: 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。 如果李白乘飞机,不知如何写佳作。就是否同意写成如下: 朝辞白帝彩云间,千里江陵一时还。两耳风声鸣不住,轻机已过万重山。 人类要想自由飞翔,必须做到: 1、必须有良好的气动外形 2、必须有轻巧的结构 3、必须有相当的动力 4、必须达到一定的速度 5、必须有机敏的操纵机构 6、必须有导航系统 与鸟的飞行不同,飞机在空中能够飞行就是依靠与空气的相对运动,而产生作用在飞机上的力与力矩来实现的。如对于水平等速直线飞行而言,从飞机受力条件,有 L=G L V¥ (升力与重力平衡) F=D D//V¥ (推力与阻力平衡) M=0 (俯仰力矩保持守恒)

飞机产生升力必须具备的条件: (1)有空气(飞机在空中飞行就是靠作用于飞机上的空气动力)。此外,喷气发动机的氧气也就是取源于空气。 (2)必须存在一定的飞行速度(飞机与空气之间要有一定的相对运动,产生空气动力)。 (3)要有适当的气动外形、受力大小与飞行姿态。 (4)必须存在保持与改变飞行状态的能力。 1、飞机的气动布局 不同类型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务,飞机的气动布局就是不同的。 何为飞机的气动布局? 广义而言:指飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及其相互位置。 飞机的主要部件有:推进系统、机翼、机身、尾翼(平尾、立尾)、起落架等。 按机翼与机身连接的相互位置分为: 按机翼弦平面有无上反角分为:

北航-飞行器总体设计期末整理

1.飞机设计的三个主要阶段是什么?各有些什么主要任务? ?概念设计:飞机的布局与构型,主要参数,发动机、装载的布置,三面图,初步估算性能、方案评估、参数选择与权衡研究、方案优化 ?初步设计:冻结布局,完善飞机的几何外形设计,完整的三面图和理论外形(三维CAD模型),详细绘出飞机的总体布置图(机载设备、分系统、载荷和结构承力系统),较精确的计算(重量重心、气动、性能和操稳等),模型吹风试验 ?详细设计:飞机结构的设计和各系统的设计,绘出能够指导生产的图纸,详细的重量计算和强度计算报告,大量的实验,准备原型机的生产 2.飞机总体设计的重要性和特点主要体现在哪些方面? ?重要性:①总体设计阶段所占时间相对较短,但需要作出大量的关键决策②设计前期的失误,将造成后期工作的巨大浪费③投入的人员和花费相对较少,但却决定了一架飞机大约80%的全寿命周期成本?特点(简要阐述) ①科学性与创造性:飞机设计要应用航空科学技术相关的众多领域(如空气动力学、材料学、自动控制、动力技术、隐身技术)的成果;为满足某一设计要求,可以由多种可行的设计方案。 ②反复循环迭代的过程 ③高度的综合性:需要综合考虑设计要求的各个方面,进行不同学科专业间的权衡与协调 3.B oeing的团队协作戒律 ①每个成员都为团队的进展与成功负责 ②参加所有的团队会议并且准时达到 ③按计划分配任务 ④倾听并尊重其他成员的观点 ⑤对想法进行批评,而不是对人⑥利用并且期待建设性的反馈意见 ⑦建设性地解决争端 ⑧永远致力于争取双赢的局面(win-win situations) ⑨集中注意力—避免导致分裂的行为 ⑩在你不明白的时候提问 4.高效的团队和低效的团队 1. 氛围-非正式、放松的和舒适的 2. 所有的成员都参加讨论 3. 团队的目标能被充分的理解/接受 4. 成员们能倾听彼此的意见 5. 存在不同意见,但团队允许它的存在 6. 绝大多数的决定能取得某种共识 7. 批评是经常、坦诚的和建设性的,不是针对个人的 8. 成员们能自由地表达感受和想法 9. 行动:分配明确,得到接受 10. 领导者并不独裁 11. 集团对行动进行评估并解决问题1. 氛围-互不关心/无聊或紧张/对抗 2. 少数团队成员居于支配地位 3. 旁观者难以理解团队的目标 4. 团队成员不互相倾听,讨论时各执一词 5. 分歧没有被有效地加以处理 6. 在真正需要关注的事情解决之前就贸然行动 7. 行动:不清晰-该做什么?谁来做? 8. 领导者明显表现出太软弱或太强硬 9. 提出批评的时候令人尴尬,甚至导致对抗 10. 个人感受都隐藏起来了 11. 集团对团队的成绩和进展不进行检查 5.飞机的设计要求有哪些基本内容? ①飞机的用途和任务 ②任务剖面 ③飞行性能 ④有效载荷⑤功能系统 ⑥隐身性能要求 ⑦使用维护要求 ⑦机体结构方面的要求 ⑦研制周期和费用 ⑦经济性指标 11环保性指标 6.飞机的主要总体设计参数有哪些? ①设计起飞重量W0 (kg)②动力装置海平面静推力T (kg)③机翼面积S (m2) 组合参数④推重比T/W0⑤翼载荷W0 /S (kg/m2) 7.毯式图的 步骤 ①保持推重比不变,改变翼载(x轴变量),获得总重曲线(y轴变量) ②推重比更改为另一个值后确定不变,改变翼载(x轴变量),获得总重(y轴变量)。同时需将y轴向左移动一任意距离。

飞机气动布局简介.

飞机气动布局简介 想必很多人对飞机很感兴趣,因为飞机大多是很漂亮的,流线型的机身,舒展的机翼,实现了人类在蓝天翱翔的梦想。其实飞机外型的美观虽然是人类主动的设计创作,而实质却是受制于空气阻力的被动结果,从某种意义上讲,这种符合人类审美标准的流畅线条其实是空气动力原理的杰作。 大千世界千变万化,飞机也是形态各异,大的、小的、胖的、瘦的,四个翅膀的、两个翅膀的甚至还有一个翅膀的,打个比方,飞机的式样就像宠物狗一样,当真是品种丰富,血统复杂。俗话说外行看热闹,内行看门道,既然飞机的外观是空气动力原理决定的,那么这么多种飞机的形状在飞机设计中就有个称谓,叫做空气动力布局。下面我们就逐一介绍一下各种气动布局,当了解到气动布局这个概念后再回过头来看这些飞机,就会发现自己不会再看花眼了,其实全世界的飞机品种再多,也无非就以下这几种气动布局而已。 各种空气动力布局的主要差别就在于机翼位置上的差别,首先介绍一个最常见的布局——常规布局。这种布局的特点是有主机翼和水平尾翼,大的主机翼在前,小机翼也就是水平尾翼在后,有一个或者两个垂直尾翼。世界上绝大多数飞机属于这种气动布局,特别是客运、货运大型飞机,几乎全是这种布局,例如波音系列、欧洲的空中客车系列,我国的运七、运八、ARJ21,美国的C130等。我国的军用飞机中除了歼10猛龙战斗机以外,都是常规气动布局。 常规布局最大的优点是技术成熟,这是航空发展史上最早广泛使用的布局,理论研究已经非常完善,生产技术也成熟而又稳定,同其他气动布局相比各项性能比较均衡,所以目前无论是民用飞机还是军用飞机绝大多数使用这种气动布局。 常规气动布局机型——我国的ARJ21祥凤支线客机

飞机总体设计课程设计报告

国内使用的喷气式公务机设计 班级: 0111107 学号: 011110728 姓名:于茂林

一、公务机设计要求 类型 国内使用的喷气式公务机。 有效载重 旅客6-12名,行李20kg/人。 飞行性能: 巡航速度: 0.6 - 0.8 M 最大航程: 3500-4500km 起飞场长:小于1400-1600m 着陆场长:小于1200-1500m 进场速度:小于230km/h 据世界知名的公务机杂志B&CA发布的《2011 Purchase Planning Handbook》,可以将公务机按照价格、航程、客舱容积等数据分为超轻型、轻型、中型、大型、超大型。 根据设计要求,可以确定我们设计的公务机属于轻型公务机:价格在700-1800万美元、航程在3148-5741公里、客舱容积在8.5-19.8立方米的公务机。与其他公务机相比,轻型公务机主要靠较低的价格、低廉的运营成本、在较短航程内的高效率来取得竞争优势。 由此,从中选出一些较主流机型作为参考 二、确定飞机总体布局 1、参考机型 庞巴迪航空:里尔45xr、里尔60xr 巴西航空:飞鸿300、 塞斯纳航空:奖状cj3 机型座位数巡航速度M 起飞场长m 着陆场长m 航程km 最大起飞重量kg 里尔45XR 9 0.79 1536 811 3647 9752 里尔60XR 9 0.79 1661 1042 4454 10659 飞鸿300 9 0.77 1100 890 3346 8207 奖状CJ3 9 0.72 969 741 3121 6300

2、可能的方案选择: 正常式 前三点起落架 T型平尾 / 高置平尾 + 单垂尾 尾吊双发涡轮喷气发动机 / 翼吊双发喷气发动机 / 尾吊双发喷气发动机 小后掠角梯形翼+下单翼 / 小后掠角T型翼+中单翼 / 直机翼+上单翼 3、最终定型及改进 1)正常式、T型平尾、单垂尾 ①避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响:1、减小尾翼振动;2、减小尾翼结构疲劳;3、避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化 ②“失速”警告(安全因素) ③外形美观(市场因素) ④由于飞机较小,平尾不需要太大,对垂尾的结构重量影响不大 2)小后掠角梯形翼(带翼梢小翼)、下单翼 ①本次公务机设计续航速度0.6-0.8M,处于跨音速范围,故采用小展弦比后掠翼,后掠角大约30左右,能有效地提高临界M数,延缓激波的产生,避免过早出现波阻。 ②翼梢小翼的功能是抵御飞机高速巡航飞行时翼尖空气涡流对飞机形成的阻力作用,提高机翼的高速巡航效率,同时达到节油的效果。 ③采用下单翼,起落架短、易收放、结构重量轻;发动机和襟翼易于检查和维修;从安全考虑,强迫着陆时,机翼可起缓冲作用;更重要的是,因为公务机下部无货物仓,减轻机翼结构重量。 3)尾吊双发涡轮喷气发动机,稍微偏上 ①主要考虑对飞机的驾驶比较容易,座舱内噪音较小,符合易操纵性和舒适性的要求。 ②机翼升力系数大 ③单发停车时,由于发动机离机身近,配平操纵较容易; ④起落架较短,可以减轻起落架重量。 ⑤由于机翼与客舱地板平齐有点偏高,为了使发动机的进气不受影响,故将发动机安排的稍稍偏上。 4)前三点起落架,主起落架安装在机翼上 ①适用于着陆速度较大的飞机,在着陆过程中操纵驾驶比较容易。 ②具有起飞着陆时滑跑的稳定性。 ③飞行员座舱视界的要求较容易满足。 ④可使用较强烈的刹车,缩短滑跑距离。

B737客舱介绍

为了提高各位同学能熟练的掌握客舱服务以及对客舱的使用,请认真了解以下内容。 一、概述 该训练舱 模拟了B737-800飞机的客舱、门区和后门区等部分,大体上讲,该训练舱配备了以下功能:·模拟B737-800飞机的门区和客舱布局; ·模拟B737-800飞机的厨房和盥洗室; ·模拟B737-800客机飞机的门区布局; ·模拟B737-800客机飞机的客舱布局; 本训练舱的尺寸为:长13米、舱体宽3.75米、高2.591米;自重空载13吨 1.1机型要求和主要特征参数 该训练舱包括有B737-800飞机经济舱一段、B737-800前门区、厨房、盥洗室和B737-800后门区等。 A. 简易的飞机前登机门; B. 简易的飞机后登机门; C. 三维的飞机前右登机门; D. 三维的行李箱(其中两个行李箱为功能的); E. 功能的旅客呼唤按钮和阅读灯(公司组); F. 经济舱旅客座椅; G. 飞机乘务员座椅;H. 各门区站位的出口标志信号; I. 功能的内话广播系统;L. 数字语言系统,它包括谐音钟声等; M. 舱内各种灯光等;N. 教官控制系统; P. 三维仿真的飞机盥洗室;Q. 仿真的飞机厨房; 1.2机舱门 该训练舱内共设置有如下的机舱: ·简易的左一舱门·简易的左二舱门 ·三维右侧一个翼上逃离窗·二维驾驶舱门 ·三维右一门 在第二节中将详细对每个门做出详细的描述。 1.3座位设置 该训练舱内共设置有如下的座位: ·客舱8个头等舱旅客座位;·客舱36个经济舱旅客座椅; ·乘务员座位3个;·教官座位1个。 1.4分舱设置 整个训练舱分为以下几个舱段: · B737-800前门区· B737-800经济舱 · B737-800后门区 二、机舱门 2.1二维驾驶舱门 在驾驶舱门的位置上,我们安装了驾驶舱门的1:1图片。该门只具有站位,不能被打开。 2.2简易门

飞机的常见气动布局

飞机的常见气动布局 亲爱的同学们 大家好: 今天,我想和大家讲一讲,飞机的常见气动布局。大家知道的都有哪些呢? 目前我们所知的可行的飞机的空气动力布局方式有:常规、鸭式、三翼面、变后掠、无尾、飞翼、前掠翼。这些布局方式各有特色各有长短,我将为大家逐个讲解。 首先是常规,常规布局也就是主翼在前,水平尾翼在后,有一个或两个垂尾的气动布局方式。使用这种气动布局设计的具有代表性的战斗机有,美国——洛克希德马丁公司:F22猛禽。俄罗斯——苏霍伊设计局:苏27侧卫。但其实,我们常见的客货机几乎全是这种设计的。常规布局的优点是技术成熟,理论研究已经非常完善,生产技术也成熟而又稳定,同其他气动布局相比各项性能比较均衡。只是由于均衡所以也没有特别出色的地方。 然后是鸭式。因为当初这种气动布局的飞机飞起来像鸭子,故此得名。说到鸭式布局,我们就不得不说世界上第一架飞机——莱特兄弟的飞行者一号。它所使用的布局其实就是鸭式布局。鸭式布局也是主翼在后面,前面加个小机翼叫做鸭翼。简单地来看,鸭式布局就是将常规布局中的水平位移移到了主翼前方,但鸭翼与平尾并不是一个概念。虽然鸭

翼也承担着控制俯仰的责任,但除此之外,鸭翼还会产生涡流。这些涡流吹过主翼会带来强大的增升效果,也就是说,鸭翼能提供额外的升力。如此,鸭式布局的飞机的短距起降性能更强,因为它们在低速度状况下也能获得较高的升力。鸭式布局的飞机在高速飞行中有着更高的稳定性,机动性也要比常规布局飞机更加出色。有时鸭式布局飞机还会在机身的后下方增加两片叫做腹鳍的翼面,以增加大迎角情态下的飞行稳定性,这是因为在大迎角情态下,常规布局的飞机的垂尾还会接触到由主翼和平尾的间隙间吹过的气流,而鸭式布局的飞机的主翼往往会阻断流往垂尾的气流,如此垂尾便不能很好地控制飞机的水平方向稳定,而在机身下方增加的腹鳍则能解决这个问题。这也是鸭式布局飞机的一个不同之处。鸭式布局设计的代表战机有:中国成飞歼20,欧洲双风:阵风、台风。而鸭式布局正是我国擅长,欧洲钟情的飞机气动布局方式。这里补充一个鸭翼与平尾的不同之处:鸭翼与主翼的耦合一般是不允许二者处于同一平面的:鸭翼的位置要高于主翼。如此鸭翼才会体现它的特性。而常规布局的飞机的平尾和主翼是可以,或者说一般都是处在同一平面的。可这样一来,我们知道,使用鸭式布局的我国歼20属于第四代隐身战机。而鸭翼的这种耦合方式会对飞机的外形隐身带来很大的负面影响。所以我们的歼20身上鸭翼与主翼的耦合方式变为了鸭翼上反和主翼下反。这样做确实压抑了鸭

现代飞机常见气动外形特点及发展

摘要 我们看到任何一架飞机,首先注意到的就是气动布局。飞机外形构造和大部件的布局与飞机的动态特性及所受到的空气动力密切相关。关系到飞机的飞行特征及性能。故将飞机外部总体形态布局与位置安排称作气动布局。简单地说,气动布局就是指飞机的各翼面,如主翼、尾翼等是如何放置的,气动布局主要决定飞机的机动性,至于发动机、座舱以及武器等放在哪里的问题,则笼统地称为飞机的总体布局。 飞机的设计任务不同,机动性要求也不一样,这必然导致气动布局形态各异。现代作战飞机的气动外形有很多种,平直机翼布局、后掠翼布局、变后掠翼布局、无尾翼布局、鸭式布局、三翼面布局、前掠翼布局等。而以巡航姿态为主的运输机等大型飞机,其气动布局就相对比较单一,主要以常规布局为主 关键词:翼型;尾翼;气动外形;空气动力

目录 引言 (1) 一、现代飞机常见气动外形 (2) (一)作战飞机气动外形 (2) (二)非作战飞机气动外形 (7) 二、国内飞机常见气动外形 (7) (一)作战飞机气动外形 (7) (二)非作战飞机气动外形 (9) 三、飞机气动外形发展 (11) (一)作战飞机气动外形的发展 (11) (二)非作战飞机气动外形的发展 (11) 四、我国大飞机气动布局设计的发展建议 (15) 致谢 (17) 参考文献 (18)

引言 自从莱特兄弟发明第一架飞机以来,航空科技一直伴随着科技革命的推进迅速发展,由于该行业属于技术密集型,因此也使得航空科技一直云集着该时代最先进的科技成果,和众多的行业精英。因此航空技术往往代表着一个时代的科技水平,也促进和引领着科技进步。而一个时代的航空科技水平则主要体现在该时期的航空器上,飞机作为数量最多、最为常见的航空器,当然代表着一个时代航空科技的水平。而一个时代飞机的技术水准,则直观的体现在飞机的气动外形上。从飞机的气动外形我们就可以看出:这个时代航空科技的总体水平,这个时代的设计理念,甚至这个时代的军事政治战略格局等等。因此,研究飞机的气动外形及其发展,对于我们学习航空科技进而了解世界科技、历史、军事、政治等方面知识有着深远的意义。

北航大飞机班-大型客机气动设计

大飞机班 大型客机气动设计 结课论文 2013/12/27

1,大型客机概述 1.1大型客机概念 大型客机项目是一个国家工业、科技水平和综合实力的集中体现,对增强中国的综合国力、科技实力和国际竞争力,使中国早日实现现代化具有极为重要的意义。大飞机一般是指起飞总重超过100吨的运输类飞机,包括军用大型运输机和民用大型运输机,也包括一次航程达到3000公里的军用或乘坐达到100座以上的民用客机。从地域上讲,我国把150座以上的客机称为大客机,而国际航运体系习惯上把300座位以上的客机称作“大型客机”,这主要由各国的航空工业技术水平决定的。具体载客量要看机型和舱内布局。最大的客机A380如果全经济布局的话可以载800多个人。 1.2大型客机研制 较军机而言,民机有许多不同之处。主要来讲,民机研制流程可以从时间角度划分为前期论证、型号研发、产品支援及客户服务三大阶段:1)前期论证阶段:这一阶段的主要工作任务是形成产品设想和立项,一个标志性里程碑是:长周期及通用技术准备工作正式启动。 2)型号研发之可行性论证阶段:这一阶段的主要工作任务是定义满足市场需求的产品方位和层次。初步设计和详细设计阶段:这一阶段的主要工作任务是定义满足市场需求的具体产品。产品研制阶段:这一阶段的主要工作任务是形成满足市场需求的合法的产品和服务。 3)产品支援及客户服务阶段。 1.3国产大飞机研制意义 中国虽然在民用飞机制造方面拥有一定经验,但与发达国家相比还存在较大差距,难以满足我国经济社会发展和快速增长的民用航空市场的需求。未来20年,是中国民用航空工业发展的重要战略机遇期。中国实施大型客机项目具有以下六大重要意义: 1)大型客机项目是一个国家工业、科技水平和综合实力的集中体现,对增强中国的综合国力、科技实力和国际竞争力,使中国早日实现现代化具有极为重要的意义。 2)航空工业产业链长、辐射面宽、连带效应强,在国民经济发展和科学技术进步中发挥着重要作用。大型客机是现代制造业的一颗明珠,是现代高新科技

歼10气动布局特点及战斗性能分析

国产歼10双座型战斗教练机

静安定度的后尾式、无尾式和鸭式飞纵向配平方式的示意图文/傅前哨 歼一10战斗机采用了鸭式气动布局,这在我国研制成功的战斗机中还是首次。在世界战斗机的大家庭中,有一些比较先进的战斗机也采用了类似的布局,如瑞典的Saab一37“雷”、JAS 39,法国的“幻影”ⅢNG、“幻影”4000、“阵风”,以色列的“幼狮”C2、“狮”,俄罗斯的米格1.44以及西欧四国合作研制的 EF2000“台风”等等。随着航空技术的深入发展,新型鸭式战斗机方案不断出现,并跻身先进战斗机的行列。那么,鸭式布局战斗机有些什么特点,其气动特性又如何呢? 高低速性能好 采用后尾式和无尾式气动布局的普通高速飞机,由于种种原因,其低速性能往往不佳。而鸭式布局则可以满足战斗机对高、低速。性能的要求。因为这种布局能很好地兼顾高速飞机所需的细长体外形和飞机实现短距起落所需的高配平升力系数。这是因为:一方面,细长鸭式布局在由亚声速过渡到超声速时,其焦点移动而引起的安定度增量比后尾式要小,这对高速机动飞行是有利的。另一方面,在大迎角进场或飞行时,它又能产生比后尾式和无尾式飞机高得多的配平升力。这说明它亦适合低速飞行。 配平升力高

图一是静安定度的后尾式、无尾式和鸭式飞机纵向配平方式的示意图。飞机在空中做定常水平飞行时,其重力与升力,推力和阻力是相等的,全机力矩也是平衡的。为获得配平力歼一10A用的鸭式布局方案虽然在中国早期歼一9概念中曾有过体现,但其中涉及的诸多技术问题是在歼一lO上获得了最终的完美解决刘应华摄矩,无尾式及后尾式飞机需要付出一定的升力代价。在飞行中,机翼的升力Y及全机零升力矩Mzo对飞机重心要产生一个低头力矩。为平衡这个力矩,无尾式飞机要上偏升降襟翼,后尾式飞机要上偏转升降舵,以便产生一个负升力去配平,致使全机升力下降。当然,小迎角飞行时平尾的负荷不大,它付出的升力代价也很小。但是当飞机以大迎角飞行,并采取增升措施时(例如放襟翼)形势就恶化了。因为增升时会带来很大的附加低头力矩。为配平这些附加力矩,平尾后缘必须上偏很大的角度,这将使增升效果显著降抵。倘若机翼采用高度增升的方法。有时连配平都很困难了,只好在平尾上采取高度增加负升力的措施。国外不乏这方面的例子。美国的F一4飞机由于在后缘襟翼上采取了附面层控制技术,使低头力矩增加很多,结果尾翼在配平时已接近失速,只好对平尾进行修改,使前缘上翘,将翼型变为反弯度的。而日本的PS一1水上飞机则是在尾翼下表面吹气以增加负升力。后尾式布局尚且如此,无尾式飞机配平高升力就更困难了。 相比之下,鸭式布局比后尾式及无尾式布局优越之处在于:其抬头俯仰力矩可由飞机重心前的正升力面(鸭翼)提供。这真是一举两得:既提供了配平力矩,又增加了升力。那么为什么以前人们很少采用鸭式布局呢?这是因为常规的鸭式飞机有三大缺点:(1)前翼对主翼存在着强烈的下洗,使主翼升力降低。尽管前翼的升力是正的,弥补了部分升力损失,但配平时的总升力不见得比后尾式高很

飞机客舱布局及设施介绍

) 第 1 章 飞机客舱布局及设施介绍 走进现代大型宽体客机的客舱,我们由衷地佩服飞机客舱设计人员所做出的贡献 ——他们在有限的空间内,尽可能通过柔和的灯光,合适的温度,舒适的座椅,精心 设计的行李箱储物柜,操作便捷的厨卫设备,多种多样的娱乐服务设施,以及必备的 应急设备,给人们提供了一个安全、方便、舒适的空中旅行环境。而要保持这种良好 的运行环境,则是机务维修人员的职责所在。 在本章,我们将对飞机客舱部分的结构、各类飞机的布局,作一个介绍。并按相 关的 A TA 章节号,介绍飞机客舱内涉及到的一些重要系统。 1.1. 机身客舱部分的结构 每一种飞机机型,在设计过程中,可按用途的不同,设计成为客机、客货混合型 和货机。其内部的结构和布局将会有较大差别。本教材主要讨论客机的客舱结构。 飞机的客舱,是容纳乘客,并为乘客提供必要生活服务的区域。现代喷气客机的 机身较大,客舱内采用了越来越高的舒适表准。 一般而言,民用客机的客舱前起前客舱隔墙,后至后密封舱壁。在它的前方,前 客舱隔墙和天线罩舱壁之间为驾驶舱。后密封舱壁的后面是非增压的区域(参看:图 1-1-1:“飞机后部的密封舱壁”)。 现代喷气客机的机身横截面形状大多为圆形,或接近圆形。这是因为圆形横截面 机身的结构重量轻,工艺好,强度大。而且由于机身直径大(5.1 米—6.6 米),从内部 安排来说,采用圆形横截面已经能充分保证客舱的宽敞性,座位的安排能力和通融性, 同时也能较好地保证货舱有足够的高度和宽度,安置集装箱和货盘,使整个机身内部 容积得到有效利用。 飞机设计人员正试图设计出更多机身横截面形状不同的飞机,以容纳更多的旅客。 如扁圆形横截面、8 字型横截面、横 8 字形横截面、竖椭圆形横截面等。A380 采用了 竖椭圆横截面的设计方案,以便将机身客舱段分成上下三层。(参看:图 1-1-2:“各种形状的机身横截面设计” 现代喷气客机的机身内部一般分为两层,上层为客舱,下层为货舱和行李舱。有 些机型也将厨房设在下层。目前的巨型客机(VLA ),如波音 747 和 A380,结构则更 复杂一些。波音 747 有一个非常显著的外形特征:它的机身前部高高隆起。在波音 747 的这段机身前段,内部分为上中下三层:最上面一层为驾驶舱和头等舱;中层为 主客舱;下层是货舱。之所以采用这样的结构,是因为在设计之初,波音 747 是用于 投标大型军用运输机的。其货机版考虑到方便装运货物和保证驾驶员的视野范围等问 题,从而设计将飞机前部隆起,以便安置驾驶舱。投标失败后,波音公司致力于将其 更改为大型民用机,其后设计推出的波音 747 客机版,保留了这一设计特征,并在其 后的几十年时间内,成为罕见的有上中下三层舱的民用客机,直到新一代巨型客机

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