航空宇航学院 飞机构型设计
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航空宇航学院 飞机总体设计框架 设计 主要参数计算 部件外形设计 要求 发动机选择 机身机翼尾翼 布局型式选择 起落架进气道 分析计算 重量计算 三面图 是否满足 设计要求? 气动计算 部位安排图 最优? 性能计算 结构布置图 结构分析
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航空宇航学院 什么是飞机构型 指飞机几何外形的主要特征及飞机各种 装载布置方案的总称 通常区分飞机构型主要是根据部件的外 形、数量和相对位置: 尾翼的数目及其与机翼、机身的相对位置 机翼的平面形状及其在机身上的安装位置 发动机(进气道)数目和安装位置 起落架的型式和收放位置
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 3 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 3 航空宇航学院 什么是飞机构型 • 指飞机几何外形的主要特征及飞机各种 装载布置方案的总称 • 通常区分飞机构型主要是根据部件的外 形、数量和相对位置： - 尾翼的数目及其与机翼、机身的相对位置 - 机翼的平面形状及其在机身上的安装位置 - 发动机（进气道）数目和安装位置 - 起落架的型式和收放位置
航空宇航学院 影响飞机构型选择的因素 性能和使用要求 技术储备 市场因素 设计传统和风格 EF2000 S-37 F-22
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 4 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 4 航空宇航学院 影响飞机构型选择的因素 • 性能和使用要求 • 技术储备 • 市场因素 • 设计传统和风格 EF2000 F-22 S-37
航空宇航学院 飞机构型选择的思维特点 创造性 ·非唯一性 非逻辑性思维 虽然设计要求相同 但构型可完全不同
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航空宇航学院 飞机构型的非唯一性(1) 幻影-2000 无尾布局型式 机翼形状:三角翼 蜂腰形机身 台发动机装在机身尾段 机身两侧的进气道 F-16 正常式的布局型式 切角三角形的中单翼 翼身融合体 机身腹部进气 台发动机装在机身尾段
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 6 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 6 航空宇航学院 飞机构型的非唯一性（1） • 幻影-2000 - 无尾布局型式 - 机翼形状：三角翼 - 蜂腰形机身 - 一台发动机装在机身尾段 - 机身两侧的进气道 • F-16 - 正常式的布局型式 - 切角三角形的中单翼 - 翼身融合体 - 机身腹部进气 - 一台发动机装在机身尾段
航空宇航学院 飞机构型的非唯一性(2) Vulcan B-47 起飞质量81.T 79T 载弹量95T 10T 最大速1038km/h 1050km/h 航程7650km 6500km “火神”采用无尾三角翼布局形式,4台发动 机 B-47采用后掠翼的布局型式,6台发动机。 B-47与“火神”飞机
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 7 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 7 航空宇航学院 飞机构型的非唯一性（2） Vulcan B-47 起飞质量 81.6 T 79 T 载弹量 9.5 T 10 T 最大速 1038 km/h 1050 km/h 航程 7650 km 6500 km “火神 ”采用无尾三角翼布局形式， 4台发动 机。 B-47采用后掠翼的布局型式， 6台发动机。 B-47 与 “火神 ”飞机
航空宇航学院 1.尾翼的数目及其与机翼、机身的相对位置 平尾前、后位置与数目 1.正常式 2.鸭式( Canard) 3.无尾式
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 8 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 8 航空宇航学院 1.尾翼的数目及其与机翼、机身的相对位置 • 平尾前、后位置与数目 1．正常式 2．鸭式（Canard ） 3．无尾式
航空宇航学院 正常式飞机 △Y(△a) △Y平(△a 王二 x <0 水平尾翼的气动力 -平尾对全机升力贡献的大小与重心的位置有关 纵向静稳定性 优点与缺, 技术成熟,所积累的经验和资料丰富,设计容易成 机翼的下洗对尾翼的干扰往往不利,布置不当配平阻力比较大
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 9 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 9 航空宇航学院 正常式飞机 < 0 y c mz • 水平尾翼的气动力 - 平尾对全机升力贡献的大小与重心的位置有关 - 纵向静稳定性 • 优点与缺点 - 技术成熟，所积累的经验和资料丰富，设计容易成。 - 机翼的下洗对尾翼的干扰往往不利，布置不当配平阻力比较大
航空宇航学院 鸭式布局 △Yx(△a) L前翼 在三 丰丰=2 全机升力系数较大 L/D可能较大 为了保证飞机的纵向稳定性,前翼的迎角必须 大于机翼的迎角 ·前翼应先失速,否则飞机有可能无法控制
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 10 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 10 航空宇航学院 鸭式布局 • 全机升力系数较大 • L/D可能较大 • 为了保证飞机的纵向稳定性，前翼的迎角必须 大于机翼的迎角 • 前翼应先失速，否则飞机有可能无法控制