第05讲飞机主要参数的确定.ppt

飞机主要参数的确定（续）
飞机重量的估算
飞机总体设计框架
设计
要求
布局型式选择
主要参数计算
发动机选择
部件外形设计
机身 机翼 尾翼 起落架 进气道
三面图
部位安排图
结构布置图
分析计算
重算起飞重量WTO的步骤
有效载荷WPL
假设一个可能的WTO
计算所需的燃油重量WF
计算可使用空重：WOE可用= WTO - WF - WPL
计算可用空重：WE可用= WOE可用 - Wtfo - Wcrew
根据WTO与WE之间的统计关系计算WE需用
结 束
第一步：确定有效载荷WPL
民用机：旅客（75 kg）
行李（ 近程20 kg，远程25 -35kg）
货机：
军用机：武器装备（机炮、火箭、导弹、炸弹）
第二步：假设一个起飞重量WTO
参考飞行任务类似的同类飞机
第三步：计算所需的燃油重量WF
WF = WF使用 + WF保留
WF使用 ：任务剖面图所需的燃油
WF保留：保留燃油（用于换机场、附加盘旋时间等，通常用WF使用的百分比表示，一般为25%左右；或根据规定的待机时间来确定）
 
计算方法：燃油系数法
（fuel-fraction method)
燃油系数法
典型飞行任务剖面图
1) 阶段1：发动机启动和预热
（Engine Start and Warm up）
开始WTO ，结束W1 ，比值W1/WTO  统计值
2) 阶段2：滑行（ Taxi）
开始W1，结束W2，比值W2 /W1 统计值
3) 阶段3：起飞（Takeoff）
开始W2 ，结束W3 ，比值W3/W2  统计值
4) 阶段4：爬升（Climb）
开始W3 ，结束W4 ，比值W4/W3  统计值
5）阶段5：巡航（Cruise）
开始W4 结束W5
W5/W4可根据Breguet航程方程确定
对于螺旋浆发动机：
其中：Rcr的单位是Km
ηP是螺旋浆效率
CP是发动机耗油率(lbs/hp/hr)
（ L/D）cr是巡航时升阻比
对于喷气式发动机：
其中：Rcr的单位是km
Vcr是巡航速度 （单位：Km/ h)
CJ是发动机耗油率(1/1/h)
（L/D）cr是巡航时升阻比 
注：ηP，CP，CJ可从统计结果获得
6)  阶段6：盘旋（Loiter）
开始W5 结束W6
W6/W5可根据Breguet航时方程确定

对于螺旋浆发动机：
其中：Eltr的单位小时
Vltr是盘旋速度（km/h）
（L/D）ltr是盘旋时升阻比
对于喷气式发动机：
其中： CJ是盘旋时发动机耗油率(lbs/lbs/hr)
（L/D）ltr是盘旋时升阻比
  注：ηP，CP，CJ可从统计结果获得
7）阶段7：下降（Descent）
开始W6 结束W7 比值W7/W6  统计值
8）阶段8：着陆（Landing）
开始W7 结束W8 比值W8/W7  统计值
燃油系数:
所需燃油:
总的燃油:
计算燃油系数和燃油重量
第四步：计算可使用空重
WOE可用= WTO - WF - WPL
第五步：计算可用空重
WE可用= WOE可用 - Wtfo - Wcrew
第六步：根据WTO与WE需用之间的统计关系计算WE需用
统计数据：见图
统计关系：log10WTO = A + B log10(WE需用) （磅）
机型
A
B
单发螺旋浆
-

双发螺旋浆（金属）


双发螺旋浆（复材）


喷气战斗机（无***）


喷气战斗机（有***）