飞机总体大作业——四代机设计方案2.总结 联系客服

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超音速巡航飞机

0.0025 取Cfe?0.0025, S浸湿/S参考=3.2

CD0

S浸湿?CfeS参考

=0.0025×3.2=0.008

其中:CD0 为零升阻力(废阻力)系数,CL 为升力系数;K为诱导阻力 因子,A为机翼展弦比,e为奥斯瓦尔德效率因子。

1K?,A?2.3?Ae

0.68e?4.61?(10.A045 其中

CD?CD0?KC?CD02L12?CL?Ae

?)(co0?s.15 ) LE3.1 =4.61(1-0.045×2.30.68)(cos42°)0.15-3.1

=0.9596 亚音速下

(L/D)max=0.5(?Ae/CD0)0.5=14.7

2.6推重比的确定

T/W直接影响飞机的性能。一架飞机的T/W越高,加速就越快,爬升也就越迅速,能够达到的最大速度也越高,转弯角速度也越大。另一方面,发动机越大,执行全部任务中的油耗也越多,从而使完成设计任务的飞机的起飞总重增加。

T/W 不是一个常数。在飞行过程中,随着燃油消耗,飞机重量在减小。另外,发动机的推力也随高度和速度变化。

当提到飞机的推重比时,通常指的是在海平面静止状态(零速度)和标准大气条件下、而且是在设计起飞重量和最大油门状态下的推重比。对于战斗机,另一个常被提到的推重比是格斗(作战)时的推重比 影响起飞推重比的主要性能指标有:

(1) 起飞性能 (2) 最大平飞速度 (3) 加速性 (4) 巡航性能 (5) 爬升性能 (6) 盘旋性能 (7) 最小平飞速度

推重比估算的几点说明:

1 为满足各个性能指标的要求,需根据各个性能指标所确定的推重比的最大值来确定全机的推重比。

2 在起飞翼载荷W来估算起飞推重比T

3 起飞推重比T

WWS 确定的情况下,可以由起飞性能要求(起飞滑跑距离)

也可以用统计方法给出。

推重比的统计值 飞机类型 喷气教练机 喷气战斗机(空中格斗飞机) 喷气战斗机(其它) 军用运输/轰炸机 喷气运输机 (1)在空中格斗时: T

所以T=24883kg (2) 在其他的状况下 :T

WW典型装机推重比 0.4 0.9 0.6 0.25 0.25 =0.9 , W=27648 kg

=0.6 , W=27648 kg

所以T=16589 kg

鉴于我们设计喷气式战斗机技术要求,故我们可以取飞机的推重比为0.75。 我们已经估算得飞机的重量(W)是27648千克

TW=0.75 W=27648 kg

所以T=20736 kg

4起飞推重比T/W 也可以用相关性能指标统计给出的经验公式来计算。 A C CT=AMMAX W喷气教练机 0.488 喷气战斗机(空中格斗飞机) 0.648 喷气战斗机(其它) 0.514 军用运输/轰炸机 0.244 喷气运输机 0.267 最大平飞速度M=2.3 在空中格斗时:A=0.648, C=0.594, M=2.3, W=28720 kg

T?W?A?MC

4 ?28720?0.648?2.30.59

0.728 0.594 0.141 0.341 0.363 =30522kg 同理在其他的状况下 :

A=0.514, C=0.141, M=2.3, W=28720 kg

T?W?A?MC

=28720?0.514?2.30.141

=16601kg

鉴于我们设计战斗机的技术要求:

我们根据黄金分割定律可得,其推力可近似计算: T?16601?0.618?30522?0.382?21918kg 5 有些性能指标既与起飞推重比T此起飞推重比T

WW有关,也与起飞翼载荷WS有关,因

和起飞翼载荷WS不是两个相互独立的参数,一般不能独立求

解,需要一起进行优化。

综上所述我们可以近似算得推力T=21918kg

故推重比为T

W=21918/27648=0.793

2.7 翼载荷的确定

? 根据失速速度确定翼载荷:

飞机水平飞行时,升力等于飞机的重量。在失速速度下水平飞行时,飞机处于最大升力系数状态。因此,可得到

1W?L???s2SCLmax

2所以,翼载荷表达式为

W1???s2CLmax S2初步估算时,根据任务要求及参考样机,我们取失速速度?s=140km/h=38.9m/s,最大升力系数取典型值2.6。代入数据计算得翼载荷W/S=380. ? 根据机动过载确定翼载荷:

在给定过载系数时所允许的最大翼载计算公式为:

WCLmax1????2 Sn2代入各具体参数,并将格斗时的翼载荷换算为起飞翼载荷,最后计算得起飞翼载

荷为420。

? 根据升限确定翼载荷:

在升限高度上,平飞时升力LH等于重量W,即

12?H?zjSCL?W 2所以翼载荷的表达式为

LH?W12??H?zjCL S2 在给定的升限高度处,查出各参数值,代入上式求得满足升限的翼载荷为413。 ? 根据航程确定翼载荷:

为了达到最大的航程,翼载荷的选取必须使巡航条件下有高的升阻比L/D。对于喷气式飞机,在零升阻力等于诱导阻力3倍时的飞机状态下达到最大航程,由此可导出为优化喷气式飞机航程而选择翼载荷的公式,即

W1???2?AeCD0/3 S2 将具体数据代入上式求得航程最大时的翼载荷为459。 ? 根据航时确定翼载荷:

为了达到最大的巡航时间,翼载荷的选取应提供一个高的升阻比L喷气式飞机,最优待机是在最大LDD。对于

条件下取得。

W1???2?AeC D0=471。 S2? 翼载荷的选取:

选取其中的最小值作为飞机的翼载荷380。