- •Предмет изучения
- •Требования преподавателя
- •Программное обеспечение проектирования
- •Автоматизация проектирования
- •Структура проектирования и конструирования
- •Классификация летательных аппаратов
- •Уравнение существования самолета
- •Уровень ЛТХ современных самолетов
- •Этапы жизненного цикла изделия (самолета)
- •Программа жизненного цикла изделия
- •Стоимость проектных решений и ошибок
- •Структура авиационного комплекса
- •Элементы теории больших систем
- •Типы проектных моделей
- •Проектная модель поверхности
- •Обобщенные конструктивные параметры
- •Альтернативы, условия и ограничения проекта
- •Взаимосвязь характеристик и параметров
- •Постановка задачи проектирования
- •Параметризация основных данных проекта
- •Выбор схемы самолета
- •Выбор схемы самолета
- •«Нормальная» балансировочная схема
- •Балансировочная схема «бесхвостка»
- •Балансировочная схема «утка»
- •Область возможных скоростей и высот
- •Внутреннее проектирование
- •Внутреннее проектирование
- •Внутреннее проектирование
- •Внутреннее проектирование
- •Внутреннее проектирование
- •Центровка самолета
- •Весовой барьер. Закон «квадрата-куба»
- •Основные летно-технические характеристики
- •Основные летно-технические характеристики
- •Основные летно-технические характеристики
- •Основные летно-технические характеристики
- •Основные летно-технические характеристики
- •Область возможных скоростей и высот
- •Основные летно-технические характеристики
- •Диаграмма нагрузка-дaльнocть
- •Основные летно-технические характеристики
- •Технология профилей крыла
- •Аэродинамические характеристики самолета
- •Форма крыла в плане
- •Конструктивно-силовые схемы
- •Конструктивно-силовая компоновка
- •Определение расположения крыла
- •Проектирование силовой установки
- •Акустические и эмиссионные характеристики
- •Требования норм ИКАО по шуму
- •Высотно-скоростные характеристики
- •Компоновка фюзеляжа
- •Компоновка кабины пилотов
- •Компоновка салона
- •Компоновка салона
- •Компоновка салона
- •Параметризация поперечного сечения салона
- •Проектирование оперения
- •Расчет основных параметров оперения
- •Расчет основных параметров оперения
- •Статистические данные по оперению
- •Состав системы управления
- •Усилия на рычагах управления
- •Состав системы механизации крыла
- •Классификация схем шасси
- •Назначение шасси
- •Конструкция передней опоры шасси
- •Конструкция основной опоры шасси
- •Характеристики шасси
- •Амортизация шасси
- •Проектирование механизмов
- •Системы жизнеобеспечения
- •Схема СКВ самолета Ту-214
- •Системы КСКВ
- •Системы КСКВ
- •Пилотажно-навигационное оборудование
- •Пилотажно-навигационное оборудование
- •Спутниковая навигация
- •Пилотажно-навигационное оборудование
- •Компоновка приборов и панелей
- •Характеристики ИКБО
- •Классификация аэродромов
- •Классификация аэродромов
- •Близость аэропортов и городов
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Технико-экономический анализ проекта
- •Затраты на транспортную операцию
- •Эффективность эксплуатации авиатехники
- •Структура авиационных событий по АП-25
- •Причины возникновения отказов
- •Анализ авиакатастроф
- •Классификация авиакатастроф
- •«Виртуальная экономия» ущерба
- •Повышение безопасности пассажиров и экипажа
- •Глобольные тенденции развития авиаперевозок
- •Воздействие различных видов транспорта
- •Словарик
- •Содержание курса
|
|
|
|
|
|
59 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” |
02.05.2005 |
|
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
МАТИ |
Компоновка салона |
Ilyushin IL62 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ил 62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Length |
53,12 m |
|
|
|
|
|
Wing span |
43,20 m |
|
|
|
|
|
Engines |
Soloviev-D-30KU |
||
|
|
|
Number of seats |
186 (162-168) |
|
|
|
|
|
Max. take-off weight |
165,000 kg |
|
|
|
|
|
Cruising speed |
820 km/h |
|
|
|
|
|
Max. altitude |
11,000 m |
|
|
|
|
|
Range |
10,000 km |
|
|
|
|
|
Ilyushin IL86 |
|
|
|
|
Ил 86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Length |
59,54 m |
|
|
|
|
|
Wing span |
48,06 m |
|
|
|
|
|
Engines |
Kuznetsov-NK-86 |
||
|
|
|
Number of seats |
350 |
|
|
|
|
|
Max. take-off weight |
206,000 kg |
|
|
|
|
|
Cruising speed |
900 km/h |
|
|
|
|
|
Max. altitude |
11,000 m |
|
|
|
|
|
Range |
5,000 km |
|
Ilyushin IL- 96-300
Ил 96
Length |
55,35 m |
Wing span |
57,66 m |
Engines |
Soloviev-PS-90 A |
Number of seats |
235 |
Max. take-off weight |
240,000 kg |
Cruising speed |
900 km/h |
Max. altitude |
13,000 m |
Range |
10,000 km |
МАТИ
МАТИ
Ту 134
Ту 154
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” |
02.05.2005 |
60 |
|
||
Компоновка салона |
|
|
Tupolev TU - 134 |
|
|
Length |
37,05 m |
|
Wing span |
29,00 m |
|
Engines |
Soloviev-D-30-SRS-II |
|
Number of seats |
72-84 |
|
Max. take-off weight |
47,000 kg |
|
Cruising speed |
850 km/h |
|
Max. altitude |
11,000 m |
|
Range |
2,800 km |
|
Tupolev TU - 154 |
|
|
Length |
47,90 m |
|
Wing span |
37,55 m |
|
Engines |
Kuznetsov-NK-8-2U |
|
Number of seats |
160-180 |
|
Max. take-off weight |
98,000 kg |
|
Cruising speed |
850 km/h |
|
Max. altitude |
11,000 m |
|
Range |
4,000 km |
|
|
|
|
61 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
МАТИ Параметризация поперечного сечения салона |
|
|
|
|
Решение связано с изменением пассажировместимости самолета и дискретных признаков, характеризующих форму поперечного сечения фюзеляжа (число палуб, число продольных проходов, число кресел в поперечном сечении фюзеляжа). Для всех возможных сечений проводится компоновка самолета, определяются длина фюзеляжа, площади горизонтального и вертикального оперения при сохранении величин их статических моментов и проводится расчет характеристик самолетов при широкой вариации пассажировместимости.
Влияние числа кресел, проходов и палуб
Число пассажиров |
|
200 |
|
|
350 |
Число проходов |
1 |
2 |
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Число палуб |
|
1 |
|
1 |
2 |
Рациональное число кресел |
6 |
8 |
|
8 |
6+4 |
Относительный расход топлива |
1 |
1,12 |
|
1,045 |
1 |
Относительная себестоимость |
1 |
1,07 |
|
1,024 |
1 |
Самолеты с сечением фюзеляжа по одному проходу между рядами кресел (для N=350 двухпалубные) имеют лучшие показатели расхода топлива и себестоимости и для меньшей пассажировместимости разница увеличивается.
Влияние на возможность догрузки
При фиксированной пассажировместимости с увеличением диаметра уменьшается длина фюзеляжа и соответственно длина контейнерных отсеков. Объем багажных отсеков имеет максимум по диаметру фюзеляжа. Однако не очевидно, что надо использовать максимальный объем под грузы, т.к. увеличение максимальной нагрузки увеличивает взлетный вес и вес снаряженного самолета, а также увеличивает расход топлива. На дальностях меньше расчетной себестоимость и расход топлива могут существенно снижены за счет догрузки грузами. Если объем работы на дальность 4000км<L<L1 и дальностях L1<L<9000км считать постоянным, то можно найти оптимум максимальной нагрузки по среднему расходу топлива и средней себестоимости (Gнmax) в диапазоне 4000км<L<9000км по расходу топлива примерно 40т, это меньше максимальной нагрузки ограниченной объемом (46,4т). По средней себестоимости (Gнmax)opt=35т. Для линий в узком диапазоне дальности ~9000км увеличение максимальной нагрузки не целесообразно. Для ДМС (Lр=9000км, n=200пасс) рациональным является поперечное сечение фюзеляжа с размещением 7 кресел в ряд (dаф=5,15м). Увеличение нагрузки до 30-40т за счет догрузки грузами может обеспечить снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат на 13–16%.
109,0 |
a, % |
1 проход 6 кресел |
||
|
||||
108,0 |
|
|
2 прохода 8 кресел |
|
107,0 |
|
|
2 прохода 9 кресел |
|
|
|
|
|
|
106,0 |
|
|
|
|
105,0 |
|
|
|
|
104,0 |
|
|
|
|
103,0 |
|
|
|
|
102,0 |
|
|
|
|
101,0 |
|
|
|
|
100,0 |
|
|
|
Nпасс |
99,0 |
|
|
|
|
100 |
200 |
300 |
400 |
|
29 |
|
qт, |
d=4м 6кр в ряду |
|
|
|
г/пасс.км |
d=5,6м 8кр в ряду |
|
28 |
|
d=6,08м 9кр в ряду |
||
|
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|
26 |
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
100 |
200 |
300 |
N пасс |
|
200 |
Vбаг, м3 |
|
|
|
|
|
|
||
150 |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
50 |
|
|
150 пассажиров |
|
|
|
|
200 пассажиров |
|
|
|
|
250 пассажиров |
|
|
|
|
300 пассажиров |
|
0 |
|
|
|
dф, м |
|
4 |
5 |
6 |
|
|
|
62 |
|
МАТИ |
Пухов Андрей Александрович кафедра “Автоматизированного проектирования ЛА” 02.05.2005 |
|
|
Проектирование оперения |
|
|
|
МАТИ |
|
|
|
|
Оперение служит для обеспечения продольной и путевой устойчивости, а так же управляемости самолета. Различают вертикальное (ВО) и горизонтальное (ГО) оперение. В зависимости от назначения самолета, его компоновки и требований по устойчивости и управляемости выбирают тип оперения. Эффективность этого решения можно свести к суммарному весовому эквиваленту по отношению к традиционной схеме.
|
|
Весовые эквиваленты |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Весовые эквиваленты |
|
|
Нормальное |
«Т»- |
С |
двукилевое |
«V»- |
||
|
|
различных типов |
|
|
|
(палубное) |
образное |
концевыми |
|
образное |
|
|
|
различных типов |
|
|
|
|
|
шайбами |
|
|
|
|
|
оперения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
оперения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Требования |
|
Применение |
Все типы |
Грузовые, с |
Грузовые |
Истребители |
Планеры |
||
|
|
|
|
|
|
|
самолетов |
двигателями |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на фюзеляже |
|
|
|
|
|
• наименьшее аэродинамическое сопротивление |
1 |
0,95 |
1,25 |
1,55 |
0,75 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• нагрузки на фюзеляж |
|
|
|
1 |
1,3 |
1,25 |
1,1 |
0,85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
• наименьшая масса и простота конструкции и |
1 |
1,3 |
1,4 |
1,55 |
1,35 |
||||
|
|
входящих систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• более поздний волновой кризис |
|
|
|
1 |
0,85 |
1,15 |
1 |
0,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
• переставной (управляемый) стабилизатор |
1 |
0,85 |
- |
ЦПГО |
ЦПО |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• исключение возникновения |
|
|
|
1 |
1,4 |
1,25 |
0,75 |
0,75 |
|
|
|
самовозбуждающихся колебаний конструкции и |
|
|
|
|
|
||||
|
|
вибраций |
|
|
|
1 |
0,8 |
0,85 |
0,75 |
1,3 |
|
|
|
• функциональность рулей с малыми шарнирными |
|||||||||
|
|
моментами и потерями на балансировку |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• простота в обслуживании и ремонте |
|
|
|
1 |
1,35 |
1,25 |
1,35 |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
среднее |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,15 |
0,95 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|