某超轻型飞机的方案设计刍议
某轻型飞机电动环境控制系统简析

某轻型飞机电动环境控制系统简析摘要:本文以某轻型飞机现空气循环系统为改进原型,将空气循环系统与电环控系统的设计理念融合,探索并构建出适用于该机型的电动环境控制系统架构,并分析该类型飞机使用电动环境控制系统的优势及亟待解决的问题。
关键词:空气循环系统电动环境控制系统架构优势亟待解决的问题随着航空工业技术的发展以及人类对资源的合理化应用的意识的增强,机电技术在飞机环境控制系统、液压系统等上的应用已从概念阶段变为现实,多电技术在飞机上的应用程度将成为未来飞机的重要特征和发展方向。
电动环境控制系统作为重要的机电系统,近年来也引起人们的关注。
现阶段普遍应用的空气循环系统,均要从发动机引气为座舱、电子设备等制冷散热,大量的从发动机引气必然导致发动机的代偿损失增加及性能的大幅下降,在对飞机机动性能要求越来越高的今天,无疑形成了很大的技术障碍,而电动环境控制系统的概念应运而生,该系统引入了无引气增压、无引气制冷等先进的技术概念,有效解决该问题。
目前,国内大型的飞机已逐步建立及引进电动环境控制系统的设计理念,但应用范围小、技术仍不成熟;在国外,该系统的应用已从概念阶段逐渐应用于实际,在大型的民航机、运输机上得以应用,典型的如波音787、A380等飞机。
但轻攻型飞机上应用还未有典型的案例。
本文将以某轻攻击机现简单式空气循环系统(以下简称空气循环系统)为改进原型,将空气循环系统与电环控系统的设计理念融合,探索构建出适用于该机型的电动环境控制系统构架,并浅析该类型飞机使用电动环境控制系统的优势及亟待解决的问题。
1 系统现状分析轻型飞机机动性能好、发动机性能要求高,环境控制系统大量的从发动机压气机的引气会导致发动机性能大幅度的下降,进而影响飞机的机动性能。
但以发动机压气机引气为系统资源的空气循环系统大量应用于该类型飞机,如米格系列的米格-19、米格-21歼击机、我国的“山鹰”、“教xxx”等飞机。
空气循环系统技术成熟、设备结构简单、重量轻、成本低、可实现座舱通风、增压、制冷及加温功能,后期的改进设计较容易。
力学竞赛飞机设计方案

力学竞赛飞机设计方案设计方案:1. 飞机结构设计:- 选择适当的机翼形状和大小,以提供足够的升力和稳定性。
- 使用轻质材料构建飞机的机身,以减轻总重量并增加飞行效率。
- 考虑在机身上添加合理的细节,如进气口、出气口和尾翼,以优化气动性能。
2. 引擎系统设计:- 选择高效且可靠的引擎,以提供足够的推力并确保长时间的飞行。
- 设计适当的燃油系统,以满足飞机的燃料需求并提高燃油利用率。
- 考虑加装推进器和涡轮增压器等附加系统,以提供额外的动力和效率。
3. 操纵系统设计:- 选择精确可靠的操纵系统,以确保飞机具有优秀的操纵性能和响应性。
- 使用先进的自动驾驶技术,以减轻飞行员的负担并提高飞行的精确性和安全性。
- 设计合适的仪表板和操纵杆,以方便飞行员的操作和监控飞机的状态。
4. 电子系统设计:- 配备先进的飞行控制系统,以确保飞机的稳定性和控制性能。
- 设计完善的导航系统,包括地面雷达、航向指示器和自动着陆系统,以提供导航和着陆的准确性和安全性。
- 添加适当的通信设备,以便飞行员与地面控制台、其他飞行员和紧急救援部门进行通信。
5. 安全性和可靠性设计:- 考虑在飞机的各个部件上添加多余的保护装置,以确保在某个部件失效时仍能安全飞行。
- 进行全面的性能测试和飞行模拟,以验证飞机的安全性和性能。
- 进行定期的维护和检查,以确保飞机始终处于良好的工作状态。
6. 环保设计:- 选择低噪音和低排放的引擎,以减少对环境的影响。
- 使用节能材料和技术,以提高飞机的燃油利用率和能源效率。
- 设计合理的废物处理系统,以减少对自然环境的污染。
注意:本设计方案仅供参考,具体的飞机设计需根据实际要求和条件进行调整和改善。
超轻型飞机

超轻型飞机-蟋蟀cri-cri,这是由法国人设计的小飞机,单座双发,设计者的初衷是便宜简单且容易飞。
原型机动力采用了两台改装的摩托车发动机,单台功率10马力(后来的改型有12、15、20马力的,型号命名以功率大小,比如15马力的叫mc-15,现在还有一些牛人给cri-cri装上小涡喷,立马就变成了喷气机),由于其优秀的设计,空重只有70kg,但性能是超群的:最大速度超过220km/h,使用过载+9g-(-9g),还可以做筋斗、横滚各种特技!飞机的结构是2024铝材,机翼是单梁结构,填充一种泡沫塑料,机身是盒式结构,具体数据是:翼展4.9m,机长3.89m,翼面积3.1平方米,空重70kg,最大起飞重量170kg ,只需放在旅行车顶就可以带走。
cricri 的故事:六十年代,当其未来的设计者Michel Colomban 还在学习飞机驾驶的时候,就始终认为飞机的尺寸太大了,尤其是于其能搭载的有效载荷相比,外形尺寸更是让人失望;于是Michel Colomban 一直希望能够设计一架外形比较小,而且经济的飞机。
作为一名空气动力学工程师和航模爱好者,Colomban决定进行一个相对简单的研究,他希望能设计出一架使用一台20马力的发动机和10kg的燃料的飞机并且能够搭载一个78kg的驾驶员的最小外型,同时要求该机具备优秀的飞行性能和良好的飞行品质;建立于一定性能要求(比如起飞,爬升率,最大速度,最小速度等等),对于翼面参数例如面积,展弦比,以及尾翼,机身截面积等的要求,结果显示一架单座的飞机,做到机翼面积4.2平米,总重180kg的可能性是非常大的。
虽然这个计算是在1957年做的,但是制造工当时作并没有在开始。
12年之后,Colomban开始了Cricri的部件试验,此时比最初的设计已经有了一些变化: *采用全金属结构代替了木结构,虽然金属比木头要重,但是其光滑的表面从分满足了低阻翼型的要求; *为了简化制造,使用标准的1米×2米的铝板作为机翼蒙皮,机翼面积缩减到 3.1平米 *使用两台9马力的链锯发动机( Rowena engines)代替并不存在地20马力发动机,同时提高了高速飞行时的螺旋桨效率 *机身设计为简单的矩形截面盒型结构加以流线型的全景座舱罩 *尾翼采用T型尾翼,避免平尾被地面杂物挂伤,同时也可获得比较高的气动效率; *全机材料价格不超过1000美金,包括发动机(注意,是70年代的美金价格)。
某型飞机机翼常见故障及维修方案设计毕业论文

目录摘要 (1)1飞机的概述 (2)2机翼部件介绍 (3)2.1翼刀 (3)2.2前缘缺口 (3)2.3前缘锯齿 (3)2.4纵向骨架 (3)2.5横向骨架 (4)3飞机翼梁的结构 (5)3.1翼梁的结构组成 (5)3.1.1翼梁缘条 (6)3.1.2翼梁腹板 (6)3.2机翼翼梁承受的疲劳载荷 (6)3.3翼梁的受载特点 (7)3.4翼梁的布置 (8)4飞机机翼翼粱故障诊断 (9)4.1超声波探伤 (9)42超声波探伤设备 (9)4.3超声波探伤的工作原理 (10)4.4超声波探伤主要特性 (10)4.5超声波探伤作用 (10)4.6超声波常见探头型号 (11)5飞机机翼翼粱故障分析 (13)5.1疲劳破坏的内因 (13)5.2疲劳破坏的外因 (13)5.3飞机机翼服役环境 (13)6飞机机翼翼粱的故障修理 (14)6.1翼梁缘条的修理 (14)6.1.1翼梁缘条的贴补修理 (14)6.1.2翼梁缘条缺口的修理 (15)6.1.3翼梁缘条裂纹的修理 (16)6.1.4翼梁缘条断裂的修理 (17)6.2切割和接补 (18)6.2.1损伤部位的切割 (18)622接补型材的选择 (18)6.2.3接补型材的安装 (19)6.2.4钻孔钏接 (21)6.2.5翼梁缘条的胶粘 (21)6.3胶粘剂的基本性能 (21)6.4翼梁缘条维修工艺步骤 (22)6.5翼梁腹板的修理 (23)6.5.1翼梁腹板裂纹的修理 (23)6.5.2翼梁腹板破孔的修理 (24)6.6翼梁腹板切割的修理 (26)6.7翼梁腹板维修工艺步骤 (27)7维修后的检测 (28)参考文献 (29)摘要文主要阐述了飞机机翼的组成结构及维修方案。
由于机翼是由蒙皮,长桁,翼梁,翼肋等构件组成,并在机翼中所发挥着独特的作用,所以我们对机翼上的蒙皮,长桁,翼梁,翼肋应该不只要明白它的结构和布置,还应该清楚它们的维修方法,从而在机翼出现故障后,能按照适当的修理方法,准确无误地对机翼结构进行修理,以保证机翼能在飞机上发挥其应有的独特性能。
超轻型飞机项目商业计划书

目录
概论 ..................................................................................................................................................3 一、制度建设与员工手册..............................................................................................பைடு நூலகம்................3
(一)、公司制度体系规划.......................................................................................................3 (二)、员工手册编制与更新...................................................................................................4 (三)、制度宣导与培训...........................................................................................................5 (四)、制度执行与监督...........................................................................................................7 (五)、制度评估与改进...........................................................................................................8 二、超轻型飞机项目选址说明.....................................................................................................10 (一)、超轻型飞机项目选址原则.........................................................................................10 (二)、超轻型飞机项目选址.................................................................................................11 (三)、建设条件分析.............................................................................................................13 (四)、用地控制指标.............................................................................................................14 (五)、地总体要求.................................................................................................................15 (六)、节约用地措施.............................................................................................................17 (七)、总图布置方案.............................................................................................................18 (八)、选址综合评价.............................................................................................................20 三、超轻型飞机项目建设背景及必要性分析 .............................................................................21 (一)、行业背景分析.............................................................................................................21 (二)、产业发展分析.............................................................................................................22 四、市场分析 ................................................................................................................................23 (一)、行业基本情况.............................................................................................................23 (二)、市场分析 ....................................................................................................................24 五、超轻型飞机项目可行性研究报告.........................................................................................25 (一)、产品规划 ....................................................................................................................25 (二)、建设规模 ....................................................................................................................27 六、组织架构分析 ........................................................................................................................29 (一)、人力资源配置.............................................................................................................29 (二)、员工技能培训.............................................................................................................30 七、风险评估 ................................................................................................................................31 (一)、超轻型飞机项目风险分析.........................................................................................31 (二)、超轻型飞机项目风险对策.........................................................................................32 八、进度计划 ................................................................................................................................33 (一)、超轻型飞机项目进度安排.........................................................................................33 (二)、超轻型飞机项目实施保障措施 .................................................................................34 九、社会责任与可持续发展.........................................................................................................35 (一)、企业社会责任理念.....................................................................................................35 (二)、社会责任超轻型飞机项目与计划 .............................................................................36 (三)、可持续发展战略.........................................................................................................36 (四)、节能减排与环保措施.................................................................................................37 (五)、社会公益与慈善活动.................................................................................................37 十、超轻型飞机项目管理与团队协作.........................................................................................38 (一)、超轻型飞机项目管理方法论 .....................................................................................38
飞机机身结构的轻量化设计与优化

飞机机身结构的轻量化设计与优化飞机作为现代交通工具的重要组成部分,其机身结构的设计与优化显得尤为重要。
轻量化设计是当前飞机制造领域的热点之一,旨在减轻飞机总重量,提高燃油效率,降低飞行成本,延长飞机的使用寿命。
本文将探讨飞机机身结构轻量化设计的原理、方法以及优化策略。
一、轻量化设计原理飞机机身结构的轻量化设计,首先要满足飞行安全的基本要求。
在保证飞机结构强度和刚度的前提下,尽可能减少材料的使用量,降低结构的密度,提高材料的强度重量比。
因此,轻量化设计的原理可以总结为以下几点:1. 最优材料选择:选择强度高、密度低的先进材料,如碳纤维复合材料、铝镁合金等,以满足飞机机身结构的强度和刚度要求。
2. 结构优化设计:通过结构拓扑优化、参数化设计等手段,减少结构节点数量,提高结构的整体刚度,降低结构的自重。
3. 空间布局合理:合理规划机身结构的构型,减少不必要的重复结构,避免结构冗余,优化结构布局,减轻飞机总重量。
二、轻量化设计方法为了实现飞机机身结构的轻量化设计,可以采用以下方法:1. 拓扑优化:通过有限元分析等工程手段,对机身结构进行拓扑优化设计,去除结构中的冗余部分,减少材料使用量。
2. 材料替换:采用先进的轻质材料替代传统的重量材料,降低机身结构的密度,减轻飞机总重量。
3. 结构参数优化:通过参数化设计方法,对机身结构的关键参数进行优化调整,提高结构的强度和刚度。
4. 强度分析:运用强度学分析方法,评估机身结构的承载能力,确定合理的结构设计方案。
三、优化策略在轻量化设计的基础上,可以通过以下优化策略进一步改进机身结构的性能:1. 多学科综合优化:考虑飞机机身结构在气动、机械、热力等多个方面的影响,进行多学科综合优化设计,提高飞机整体性能。
2. 结构耦合分析:对机身结构中的各个部件进行耦合分析,确保各部件的协同工作,提高结构的整体刚度和稳定性。
3. 风洞试验验证:进行风洞试验验证轻量化设计的有效性和准确性,为实际生产提供参考数据。
超轻型飞机概念设计中设计参数的选取
超轻型飞机概念设计中设计参数的选取作者:刘福佳贾鑫姜文辉来源:《中国高新技术企业》2013年第19期摘要:超轻型飞机是通用航空技术发展的方向之一。
统计国外超轻型飞机的性能参数,得到翼载荷和重功比与飞机的最大平飞速度、失速速度、起飞距离、爬升率的关系。
针对这些关系式,结合超轻型飞机的设计要求,提出一套超轻型飞机设计参数选取的方法。
此方法不只是限于超轻型飞机,对其他类型的飞机同样适用。
关键词:超轻型飞机;统计数据;性能参数;设计参数中图分类号:V221 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)28-0010-03近年来,超轻型飞机的发展引起了我国航空界人士和使用部门的极大关注,主要原因在于,超轻型飞机具有低空、低速、稳定和安全等特点,而且结构简单、重量轻、价格便宜、容易操纵、维护方便,可广泛应用于农林牧业、勘探、航空摄影、航空体育运动和旅游等。
因此,随着我国的经济发展和人民生活水平的提高,这种飞机将会有广泛的应用前景,是通用航空技术发展的方向之一。
国外的超轻型飞机的发展始于20世纪70年代,主要包括:Kolb Firestar 、Gull 2000、Aerolite 103等。
目前我国的超轻型飞机种类较少,主要包括:“蜜蜂”-2、“蜻蜓”-5等,这几款飞机研制于20世纪80年代。
因此,设计一款适合当今社会需要的新型飞机对我国通用航空的发展有很大的促进作用。
任何类型飞机的设计都要满足一定的设计参数要求,飞机的设计参数要求在飞机的概念设计中提出,飞机的设计过程中要以这些参数要求为基准进行设计,所以飞机的设计参数要求在飞机的设计中起着至关重要的作用。
本文结合传统的飞机设计方法,提出一套超轻型飞机设计参数选取的方法:通过对超轻型飞机的数据统计,得出翼载荷和重功比与飞机的最大平飞速度、失速速度、起飞距离、爬升率的关系式,通过调整这些参数的取值,得到这些关系式的交点,这个交点就是新型飞机的最佳翼载荷和重功比的取值,进而得出超轻型飞机的性能参数。
基于一型轻型航模飞机的设计结构分析优化与制作工艺改良
基于一型轻型航模飞机的设计结构分析优化与制作工艺改良摘要:轻型固定翼航模飞机在如今的消费级市场中仍占有较大比重及独特优势,与此同时,轻形固定翼飞机在气动特性的优化上仍存在较大的可操作空间。
本论文基于一款轻型固定翼航模的飞机设计制作与制作工艺的改良,通过实际设计及软件分析制作一款性能较佳的航模作品,并探索轻型固定翼飞机的可发展方向及气动特性优化趋势。
关键词:轻形固定翼、航模飞机、结构优化、结构分析1引言结合航模运动比赛的实际需求,飞机需要多次载重起降往返,这就意味着需要设计一款要求具体体现为速度高、载荷大、飞行效率高、强度可靠的的轻型固定翼飞机,所设计的飞机更贴切现实中的运输机,并在制作过程中探索了工艺结构优化和工艺的改良以提高飞机性能和飞行稳定性。
通过飞机设计相关知识,对机翼和飞机结构进行设计,通过气动分析软件对设计的气动性能进行分析改进,在机翼结构设计中通过改良制作工艺实现性能优化,同时分析了飞机的静稳定性与动稳定性分析。
2总体布局与设计根据经验以及相关资料,决定采用常规布局的气动布局。
该气动布局具有稳定性高的特点,且具有较为成熟的设计经验与较丰富的相关资料可供参考。
且选用上单翼的气动设计,其稳定性较为突出,且对起落架高度要求较低,在终端距离内起飞降落具有一定优势。
根据航模飞机设计经验,机身长度约为机翼翼展的70%到80%,机头长度(机翼前缘到螺旋桨后面的距离)小于或等于机翼翼展的15%。
设计飞机选取弯度较大,高升阻比的翼型,使得飞机在飞行时有较快的速度和较少的能量损耗。
在飞机的具体参数设计上,进行了详细的数据分析与方案设计。
飞机在平飞时,飞机处于稳定状态,受力情况简化为:(2.1)根据飞行功率公式(2.2)根据升力和阻力公式,(2.3)因此飞行功率,(2.4)由上述计算结果,可得当升阻比越大,飞机巡航功率越小,动力组消耗约少。
根据飞机设计目标,可由升力公式计算翼型所需的升力系数为(2.5)但考虑到螺旋桨飞机滑流比飞机飞行速度大,并且整机的阻力约为机翼的2倍,再有飞机制作时手工误差以及蒙皮凹陷等一系列导致飞机气动的损失,综合以上计算结果与综合分析后,取误差系数Kl=0.7,因此翼型的升力系数CL=0.96。
轻木板无人机设计理念和目标
轻木板无人机设计理念和目标
轻木板无人机的设计理念是利用轻质木材作为主要结构材料,以降低整体重量,增加飞行时间和飞行效率。
其目标是提供一种低成本、易制造和环保的无人机解决方案。
轻木板无人机的设计和制造过程中,需要考虑以下几个方面:
1. 结构设计:通过合理设计无人机的翼展、机翼型号、机身结构等,以确保飞行稳定性和机动性。
2. 材料选择:选择高强度、轻质的木材作为主要结构材料,可以提供足够的结构强度,同时减轻整体重量,从而提高飞行性能。
3. 强度测试:在设计和制造过程中,需要对木材的强度进行测试,确保其能够承受飞行过程中的各种力和应力。
4. 节能设计:通过优化无人机的外形设计,减小气动阻力,降低能耗,延长飞行时间。
5. 系统集成:将无人机的控制系统、电池和传感器等各个组件进行紧密集成,以提高飞行控制性能和可靠性。
综上所述,轻木板无人机的设计理念和目标是通过使用轻质木材作为主要结构材料,打造出一种低成本、易制造和环保的无人机解决方案,以提升飞行效率和性能。
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某超轻型飞机的方案设计刍议
近年来,超轻型飞机的发展引起了我国航空界人士和使用部门的极大关注,主要原因在于超轻型飞机具有轻便、安全、使用要求低、能在草地短距起降、易于操作、价格便宜等特点,可广泛应用于农林牧业、勘探、航空摄影、航空体育运动和旅游等,因此超轻型飞机的发展能够促进我国通用航空事业的迅速发展,是通用航空技术发展的方向之一。
本文结合传统的飞机方案设计方法,提出一套超轻型飞机方案设计的步骤。
根据飞机的设计标准,提出超轻型飞机的设计参数要求并完成飞机的布局形式设计。
本文只完成飞机的方案设计,将来下一阶段的设计会结合本论文的数据继续进行。
1 方案设计阶段的任务
在飞机的方案设计阶段,主要完成飞机的总体布局、动力装置选型、主要参数确定等方面的内容,目的是确定能够满足设计要求的飞机方案的主要特征和参数,为后续的初步设计和详细设计奠定基础。
本文的方案设计首先对现存的超轻型飞机进行资料的收集与整理,分析现存的超轻型飞机的布局形式,如机翼位置、起落架位置、尾翼位置、螺旋桨位置,得到最好的新型飞机的布局形式;其次对现存超轻型飞机的性能参数进行分析,得到新型飞机最佳的性能参数要求;最后对飞机的外形进行设计,主要包括机身的外形设计、机翼的外形设计、尾翼的外形设计、起落架的位置设计、发动机的选择等。
2 飞机的布局外形设计
2.1 飞机的机身外形设计
新型超轻型飞机主要用于娱乐飞行,所以飞机的结构尽量简单。
由于后机身采用尾杆式,因此机身外形设计的难点在驾驶舱的外形设计,而驾驶舱的外形设计要满足有足够的空间、飞行员的舒适性、良好的视野、容易进出,最关键的是要保证飞行员的舒适性,即保证飞行员有足够的伸展空间以及良好的坐姿,因此这里主要按照人机工程的合理性进行设计的,此外,座舱的设计还要保证飞行员的最佳视野,这里飞行员的尺寸参考GB 10000-88和GB/T 14779-93要求,样本采用男性中等身材即50百分位的尺寸,图1为飞行员的坐姿及飞行员的视线与水平线的夹角图。
经过综合考虑,最后取座舱长度为2100mm,座舱宽度为770mm,座舱高度1275mm,机身总长为6300mm。
2.2 飞机的机翼外形设计
2.2.1 机翼翼型的选择。
通过对收集的同类飞机的翼型来看,NACA4415翼型应用得较多,而且这个翼型的最大升力系数较大且失速过程较为缓和,因此这里选择NACA4415为机翼的翼型,这款翼型的相对厚度为15%,弯度为
3.77%,前缘半径为2.18。
设计要求中对失速速度的规定为45km/h,对应的雷诺数为1210000,此时翼型的最大升力系数为 1.49,升力系数随迎角变化曲线。
但是根据升力公式计算可知,此时所需的最大升力系数为 1.85,此翼型不能满足要求,所以机翼要增加襟翼以提高最大升力系数,一般机翼增加襟翼后,最大升力系数可达到2.0左右。
2.2.2 机翼的尺寸设计。
机翼的形状主要与机翼的面积、展弦比、跟梢比、后掠角有关。
由于超轻型飞机应尽量保持廉价生产,所以机翼的形状应以简单为主,因此机翼的形状选为矩形翼,虽然矩形翼的重量较大,机翼的气动外形较差,翼尖的诱导阻力较大,但是其结构形式简单、造价便宜、易生产。
对于低速飞机来说,机翼的后掠角都很小,所以为了简单,机翼的1/4弦线后掠角度为0°,无后掠的机翼相对于有后掠的机翼的质量也较低。
在前面的设计参数中提出机翼的翼载荷值为18.14kg/m2,展弦比为6.38,这样通过翼载荷公式及展弦比公式可以得到机翼的面积为12.68m2、翼展为9m、机翼弦长为1.41m。
2.3 飞机的尾翼外形设计
飞机的基本气动力特性是由机翼和机身决定的,而飞机的操纵性及稳定性是依靠尾翼来保证的,所以尾翼翼面的设计应能保证飞机在所有可能的飞行状态下都获得必须的稳定性和操纵性。
平尾和垂尾的翼型选为平板翼型,其几何尺寸的确定与平尾和垂尾的尾容量系数有关,这两个系数的大小影响着飞机的稳定性程度,式(1)和式(2)为平尾和垂尾的尾容量系数表达式:
通过统计数据,估算出平尾尾容量系数为0.435和平尾尾臂为3.15m,垂尾尾容量系数为0.039和垂尾尾臂为2.96m,代入式(1)、式(2)得到平尾面积为2.47m2和垂尾面积为1.51m2。
2.4 起落架的布局设计
前三点式起落架的主要几何参数包括纵向轮距b、主轮距B、防倒立角γ、防擦尾角、停机角ψ。
本文在后面只估算了重心纵向位置,没有对重心高度进行估算,所以这里只给出纵向轮距b和主轮距B的估算值以及起落架在整个飞机的位置。
前主轮距取决于机身长度。
由各种形式和不同用途的飞机资料统计得出:参考国外的超轻型飞机的数据发现,主轮距B与机身宽度存在如下的关系:起落架相对机身的位置根据前起落架所承受的载荷进行估算,一般前起落架承受的载荷为飞机重量的6%~12%。
通过以上关系式,求出前主轮距b为1890mm;主轮距B为1668mm;主起落架的轴线位置相对于机翼前缘的距离为693.004mm。
2.5 发动机的选择
发动机的选择主要依据发动机功率的大小进行选择,发动机功率的选择必须要满足飞机的设计要求,本文发动机的选型主要依据飞机起飞滑跑时所需功率的大小进行选择,这里假设起飞滑跑是一个匀加速过程。
螺旋桨平均推力为T,起飞滑跑距离L为45m,飞机的离地升阻比为8,飞机的离地升力系数Cyld为1.35,地面摩擦系数μg为0.08,螺旋桨效率取为0.5,发动机功率的估算如下:通过式(5)和式(6),可以求出螺旋桨的平均推力为780.26N,发动机在相应的起飞工作状态下的地面静推力为866.96N,这样可以求出飞机起飞时的螺旋桨输出功率为17.285hp,通过效率的计算,可得到所需发动机的功率近似为34.57hp,并且在前面的参数选取中,要求发动机的功率要在40hp左右,因此本文选择的发动机为Hirth 2702,最大功率为40hp,最大耗油率为17L/h。
2.6 飞机的外形布局图
因为方案设计的主要目的是给出飞机外形布局图,所以根据前面的飞机外形及尺寸设计,运用CATIA三维建模软件建立这架新型飞机的三维数模图,如图2所示:
3 结语
本文通过运用传统的方案设计的方法,提出了一套超轻飞机方案设计的思路,从中能够得到以下主要结论:(1)飞机的方案设计中,对满足设计要求的同类型飞机资料的整理与分析是至关重要的,它可以提供一个很好的设计思路;(2)飞机的方案设计中,重点考虑飞机的布局形式,不同的布局形式对飞机的重心及气动焦点影响较大,进而影响飞机的稳定性。
参考文献
[1] BOURBON P-A.Design of a sub 115 kg microlight aircraft for deregulated regime[D].Cranfield University,2007.
[2] JACKSON,P.Jane’s all the world’s aircraft[M].Jane's Information Group,2006.。