修订版1 手册批准,REV-1,LEP-1,LEP-2,LEP-3,HOC-1,HOC-2,HOC-3,HOC-4,HOC-6 21-1,21-2,21-3,21-4,21-5,21-6,21-7,21-8,21-9,21-10,21- 11 22-1,22-2 23-1,23-2,23-3 24-1,24-2,24-3 25,1,25-2,25-3,25-4,25-5,25-6,25-7,25-8 27-1,27-2 29-1 30-4, 30-5, 30-6, 30-7 31-1, 31-2, 31-3, 31-4 33-1, 33-2, 33-3, 33-4, 33-5 34-1, 34-2, 34-3, 34-4, 34-5 36-1, 36-2, 36-3, 36-4, 36-5,36-6, 36-7, 36-8, 36-9, 36-10, 36-11, 36-12 38-1, 38-2 49-1 52-1, 52-2
飞机设计是一项迷人而又充满挑战性的任务。通常,需要实现相互对立的目标,并满足法规通常规定的限制。然而,主要的设计目标一直是安全性和可靠性,尽管在过去的几十年里,生态和经济问题补充了前者。因此,飞机设计始终是仔细考虑所有这些方面的结果,因此不仅仅是技术上的妥协。自 20 世纪初以来,飞机的基本几何布局没有太大变化;尽管如此,其技术复杂性发生了巨大变化。一个例子是轻量化设计,通过引入高性能铝合金和复合材料,已经利用了新的减轻重量的可能性。另一个例子是航空电子和电气系统设计的进步,导致飞机越来越“电动化”。所有这些发展都需要在早期开发阶段判断它们对飞机设计和性能的影响,以避免经济误判。这就是概念和初步飞机设计发挥作用的地方(参见第 2 章)。除了亚音速和跨音速运输外,超音速旅行的梦想也吸引了许多人和机构。然而,除了军用飞机外,只有协和式飞机和 TU-144 被引入客机市场。这两架飞机都只在极少数航线上使用过,而且它们的商业成功遥不可及,这是一个很好的例子,表明技术上可行的并不总是经济上合理的。尽管如此,“超音速”的热情仍然盛行,研究工作和资金仍在投入到这个主题上。然而,焦点从客机转移到超音速公务机 (SSBJ) 和高净值个人的利基市场。由于声望、便利、舒适和旅行时间的减少,它对高管和 VIP 尤其有吸引力。“这个列表并不完整;然而,这些参数可以提高企业生产力,从而证明超音速商务旅行是合理的。音爆、起飞和降落时的噪音、高油耗以及由此产生的排放被视为超音速运行的关键问题”(Schuermann 等人,2015 年)。发动机技术和机身设计的进步有助于找到与超音速飞行相关的生态和技术挑战的充分答案。由于这些问题与飞机的大小密切相关,因此可以将公务机大小的飞机视为进入实际超音速飞行的良好起点。“最近的市场研究表明,大量高级乘客愿意改乘超音速服务”(Schuermann 等人,2015 年)。事实证明,公务机大小的超音速飞机似乎找到了
飞机结构设计是一个复杂的工业过程,需要对空气动力学、结构、材料和系统等不同领域进行多学科分析和考虑,并在这些不同领域施加的约束之间进行适当的折衷,以满足飞机所需的整体性能。在公务机和军用飞机领域,鉴于对更高效的空气动力学公式的研究、对“尽可能轻”设计的不断渴望以及机身尺寸的增加,飞机的灵活性在过去几十年中大大提高。这就需要考虑从飞机开发的最初阶段开始就存在于飞行包线中的越来越复杂的气动弹性耦合现象。挑战远远超出了航空结构性能领域,因为气动弹性也会对相关领域产生重大影响,例如飞机性能、操纵品质或系统设计。这仅仅强调了气动弹性对新飞机项目的风险、成本和期限的潜在重大影响:气动弹性现在被视为设计的主要学科之一,也是飞机开发逻辑中的“关键”过程之一。这种极具挑战性的背景是自 20 世纪 90 年代以来达索航空在气动弹性领域不断进行重大修改的源头。今天,这种趋势仍在继续,气动弹性将不得不应对一系列全新的挑战和需求,并继续以同样的速度自我改造,以避免阻碍创新和未来的技术突破。从这个角度来看,本文概述了达索航空在军用飞机和公务机领域在气动弹性方面当前的最佳工业实践。涵盖了这个充满挑战和令人兴奋的领域的主要方面:数值方法和工具、实验验证过程、飞机计划期望以及与人类组织相关的方面。它讨论了原则和指导方针,而不是有关基本方程和方法的细节。最后一部分介绍了达索航空在气动弹性领域未来的工业挑战。
12 月 MEBAA 航展开幕当天,波音公务机公司宣布推出全球航程最长的公务机 BBJ 777X。新款波音公务机机型几乎可以连接全球任意两座城市,可不间断飞行半个地球以上。波音公务机公司负责人 Greg Laxton 表示:“我们最尊贵的客户希望在最佳空间和舒适度下直飞目的地。新款 BBJ 777X 将能够以前所未有的方式做到这一点,重新定义超远程 VIP 旅行。”客户可以在两种机型之间进行选择:BBJ 777-8 和 BBJ 777-9。BBJ 777-8 的航程最长,为 11,645 海里(21,570 公里),客舱宽敞,面积为 3,256 平方英尺(302.5 平方米)。 BBJ 777-9 客舱面积更大,达到 3,689 平方英尺(342.7 平方米),同时航程超长,达到 11,000 海里(20,370 公里)。这样一来,航班就可以从迪拜直飞西雅图、从悉尼直飞伦敦、从北京直飞圣地亚哥。
12 月 MEBAA 展会开幕当天,波音公务机宣布推出全球航程最长的公务机 BBJ 777X。新款波音公务机几乎可以连接世界上任何两座城市,能够不间断飞行超过半个地球。“我们最尊贵的客户希望拥有最好的空间和舒适度,并直飞目的地,”波音公务机负责人 Greg Laxton 说道。“新款 BBJ 777X 将能够以前所未有的方式做到这一点,重新定义超远程 VIP 旅行。” 客户可以选择两种机型:BBJ 777-8 和 BBJ 777-9。BBJ 777-8 的航程最长,可达 11,645 海里(21,570 公里),客舱宽敞,面积达 3,256 平方英尺(302.5 平方米)。BBJ 777-9 的客舱面积更大,达 3,689 平方英尺(342.7 平方米),同时仍可提供 11,000 海里(20,370 公里)的超长航程。这样一来,航班就可以从迪拜直飞西雅图、从悉尼直飞伦敦、从北京直飞圣地亚哥。
国际民用航空组织正在考虑为未来的超音速民用飞机制定新的环境标准。NASA 通过分析几种设想中的近期超音速运输机来支持这项工作。NASA 对这些运输机的性能、噪音和废气排放预测正被用于一项更大规模的研究,该研究将确定从本世纪开始向机队增加超音速飞机对全球环境和经济的影响。本文重点介绍了最大起飞总重量为 55 吨的超音速公务机。还讨论了重量为 45 吨的小型公务机。这两架飞机都使用源自通用当代商用亚音速涡扇核心的超音速发动机。使用 NASA 工具预测飞机性能、机场附近噪音和废气排放。还研究了这些飞机在商业空域的一些预期行为和要求。介绍了噪声对系统不确定性的敏感性,并讨论了替代发动机研究。
作为达索公务机系列的旗舰产品,猎鹰 7X 是第一款使用电传数字飞行控制系统的公务机。凭借全新的高跨音速机翼,猎鹰 7X 的航程约为 6,000 海里,但燃油效率却与小型飞机相当 - 即使配备三个发动机。然而,它能够进入小型机场,这意味着它可以在跨越大洋或大陆之前进行几次短途飞行来接载乘客。猎鹰 7X 的翼展为 86 英尺(26.2 米),长度为 76 英尺(23.2 米),高度为 25 英尺(7.8 米),比许多其他公务机都要大。机舱长 39 英尺(12 米),宽 92 英寸(2.34 米),高 74 英寸(1.92 米),根据乘客喜好可提供最多 12 个座位。最大起飞重量为 69,000 磅,最大着陆重量为 62,400 磅,装备空重 33,200 磅。Vmo/Mmo 分别为 370kias/0.90M。性能猎鹰 7X 是一种超长距离飞机,最大航程为 5950 海里,基于满油、3 名机组人员、8 名乘客及行李、0.80 海里巡航和无风,采用 NBAA IFR 备份(一次进近复飞,5 分钟等待,200 海里备降,30 分钟等待在 5000 英尺)。这个航程可以从巴黎直飞东京、香港和美国西海岸;从迪拜直飞欧洲、亚洲、非洲和西澳大利亚;从洛杉矶直飞欧洲大部分地区和整个拉丁美洲。在相同性能条件下,平衡场起飞所需距离仅为5505英尺(1678米),着陆距离为
关键词:飞机设计 摘要 HondaJet 是一款先进的轻型公务机,与现有的小型公务机相比,它具有超大机舱、高燃油效率和高巡航速度。为了实现高性能目标,通过广泛的分析和风洞测试,开发了机翼上方发动机安装配置、自然层流机翼和自然层流机身机头。机翼是金属的,具有整体机加工蒙皮,以实现自然层流所需的光滑上表面。机身完全由复合材料制成;加强板和夹层板在高压釜中整体共固化,以减轻重量和成本。原型机已经设计和制造完成。结构验证测试、控制系统验证测试、系统功能测试和地面振动测试等主要地面测试已经完成。首次飞行于 2003 年 12 月 3 日进行,目前正在进行飞行测试。描述了开发过程中的空气动力学、气动弹性、结构和系统设计以及进行的地面测试。
GE 航空集团为小型、超中型、大客舱和远程公务机提供喷气发动机,包括 HondaJet 上的 HF120、第一代达索猎鹰 2000 上的 CFE738-1B、庞巴迪挑战者 600 系列上的 CF34-3 和庞巴迪环球 7500 上的 Passport。CF34 以 8.6 分并列最高综合平均发动机评分。该公司通过其 OnPoint 计划提供注册产品支持。梅尔文赫德是该公司公务航空计划总裁。Passport 是该公司最新的公务机产品,安装在 150 多架在役飞机上。赫德表示,大约 85% 的环球 7500 客户都加入了 OnPoint。该机队已累计飞行 100,000 小时和 40,000 个飞行循环对于所有客户,Passport 都由一支由 20 名员工组成的移动维修团队提供支持,该团队可以部署到世界各地,另外还有 20 名现场服务代表。在 GE Aviation 的整个商用发动机产品中,该公司与 45 家服务支持合作伙伴合作。