摘要:客机概念设计系统可以辅助设计人员提高设计质量、提高工作效率、缩短设计周期、降低研发成本。针对现有客机概念设计系统TADAO存在技术路线不足、设计辅助能力弱、部分模块缺乏理论推导、系统鲁棒性弱等不足,本文对客机基本参数估算模块、客舱布局模块、机翼尾翼外形初步设计模块进行了更新,并增加了总体参数灵敏度分析模块。参考相关飞机总体设计文献及理论推导,总结出一套基本参数初步估算方法,能够以较少的输入参数估算出主要基本参数。参考相关飞机总体设计文献,总结出一套机翼尾翼外形初步设计方法,可用于快速外形设计;通过比较不同的技术路线,确定了总体参数灵敏度分析方法。
16 摘要 这是多阶段项目第一阶段进行的技术工作的最终报告,该项目的目标是设计、开发和飞行评估一种先进的复合材料尾翼部件,该部件在生产环境中制造,成本与金属部件相比具有竞争力,重量至少节省 20%。该项目选定的尾翼部件是 L-1011 飞机的垂直尾翼盒。箱体结构从机身生产接头延伸到翼尖肋,包括前后翼梁。对各种设计方案(如加固盖和夹层盖)进行了评估,以得出一种最有可能满足项目目标的配置。所选的首选配置包括带有模制整体加固翼梁的帽形加固盖、铝桁架复合材料肋条和带有整体模制盖的复合材料微型夹板腹板肋条。进行了材料筛选测试以选择先进的复合材料材料
在“欧洲清洁天空”计划中,空中客车公司及其合作伙伴进行了一系列风洞测试,以实验方式研究 CROR 动力飞机在低速和 1/7 比例下在 T 型尾翼基线上的气动声学性能。为此,NLR 开发了一个广泛的仪器系统。该仪器系统需要对数百个声学和机械参数进行高度同步的测量。
民用和军用飞机设计中都必须考虑俯冲速度稳定性。飞机越稳定,就要牺牲越多的性能。反之,性能更高的飞机天生就不太稳定。这就是为什么几乎所有设计巡航速度为 0.90 马赫、配备传统飞行控制装置的飞机都配备了大型垂直尾翼和水平稳定器。主要原因是需要满足国际适航认证机构规定的俯冲速度稳定性标准。但是如此大尾翼会带来阻力,从而牺牲燃料和航程。FEW 使达索能够为 7X 配备明显更小、阻力更低的尾翼,同时仍能满足监管的俯冲速度稳定性要求。例如,最大演示俯冲速度为 0.93 马赫,仅比 7X 的 0.90 马赫高出 0.03 马赫。如果没有 FEW,MMo 将被限制在 0.86 马赫,因为认证机构通常要求 0.07 马赫的缓冲。同样,当不受马赫限制时,最大演示俯冲速度为 405 节,仅比 Falcon 7X 的 370 节 VMO 速度高出 35 节。使用传统的灯光控制,Kerherve 估计 VDF 至少要达到 430 节才能验证相同的 VMO。简而言之,FEW 飞行控制提供的保护使飞机制造商能够提高最大巡航速度,同时与配备传统飞行控制的飞机相比,提供相同或更好的高速安全裕度。
1 引言 近年来复合材料被广泛应用于运输飞机的制造。复合材料在商用运输中的首次重大应用是空客 1983 年为 A300/310 飞机采用的全复合材料方向舵。1985 年,空客也在同样的型号中引入了复合材料垂直尾翼。随着 A300/310 的成功,空客为 A320 飞机引入了全复合材料尾翼结构。A320 飞机的复合材料重量占结构重量的 15%。1970 年代末,NASA 和波音、洛克希德、MD 等主要机身公司启动了 ACEE 计划。该计划的主要目标是通过使用复合材料来减轻机身结构重量。在 ACEE 计划中,B737 的尾翼被复合材料取代,MD 为商用运输飞机开发了全复合材料机翼,洛克希德为 L1011 设计了新的复合材料垂直尾翼和副翼。在美国,复合材料在民航客机上应用最为广泛的是B777,复合材料结构占B777结构重量的10%,B777的尾翼、地板梁、襟翼和外副翼均采用复合材料制造。空客和波音最近研制的民航客机的机身和机翼结构也采用了复合材料,A350和B787的复合材料重量比将超过50%,两款飞机的翼盒和机身结构均采用了复合材料。
薄壁结构 – 机翼;机身;尾翼;薄壁近似。金属材料 – 材料化学;成型;轻质合金;超级合金。复合材料 – 混合规则;层压板理论;制造;功能复合材料。航空航天结构部件分析 – 弯曲;剪切;扭转;组合载荷;应力;扭转角;挠度;疲劳;断裂。无损检测 – 超声波检测;压电换能器;导波检测;相控阵扫描;结构健康监测。有限元分析 – 一维元素;二维元素;三维元素;高阶元素;静态分析;动态分析。
纵向加速度................................................................................ 91 垂直加速度.................................................................................... 91 ELT 跌落测试结果................................................................................ 94 验证测试 2,X 方向................................................................................. 102 验证测试 2,Y 方向................................................................................. 102 验证测试 2,Z 方向................................................................................. 103 验证测试 3,X 方向................................................................................. 103 验证测试 3,Y 方向................................................................................. 104 验证测试 3,Z 方向................................................................................. 104 验证测试 4,X 方向................................................................................. 105 验证测试 4,Y 方向................................................................................. 105 验证测试 4,Z 方向................................................................................. 106 垂直加速度结果:CDR 与 Endevco 加速度计............................................ 118 横向加速度结果:CDR 与 Endevco加速度计 .................. 118 FAA 降落塔和 ATR42-300 .............................................................. 120 尾翼
在兰利 14 英尺乘 22 英尺亚音速风洞中测试了一个 1/8 比例的翼内风扇概念模型。这一概念是格鲁曼航空航天公司(现为诺斯罗普格鲁曼公司)考虑为美国陆军开发的设计(定为 755 型)。悬停测试在隧道附近的模型准备区进行。随着风扇推力的变化,距压力仪表地平面的高度、俯仰角和滚转角都会发生变化。在风洞中,随着风扇推力的变化,攻角和侧滑角、距风洞地板的高度和风速都会发生变化。在模型准备区和风洞中,针对几种配置测量了模型上的空气载荷和表面压力。主要的配置变化是改变安装在风扇出口以产生推进力的叶片角度。在悬停测试中,随着模型离地面高度的降低,推力消除法向力在风扇转速恒定的情况下发生了显著变化。最大的变化通常是高度与风扇出口直径之比小于 2.5。通过使用叶片将风扇出口气流偏向外侧,可以显著减少这种变化。在风洞中,对许多叶片角度配置进行了滚转、偏航和升力控制测试。还评估了襟翼偏转和尾翼入射角等其他配置特征。尽管 V 型尾翼增加了静态纵向 s
20 世纪 90 年代,美国海军发起了一项计划,将其需求整合为两种基本直升机配置,即 MH-60S Knighthawk 和 MH-60R Strikehawk。MH-60S 结合了 Black Hawk 和 Seahawk 的最佳功能,打造出一款多任务海军直升机。其任务包括舰船垂直补给和机上运送、搜索和救援以及特种作战支援。MH-60S 采用 UH-60L 机身和起落架系统。保留了 Seahawk 自动折叠主旋翼、发动机和驱动系统、折叠尾翼和飞行控制系统。MH-60S 于 2002 年开始服役。
(EOS、雷达、数字地图等)ESM 套件 EOS(日光和红外摄像机、激光测距仪) HMSD(头盔瞄准显示器) 带 ISAR 模式的 360 度雷达 Link 11 SONICS 系统,结合了吊放声纳和声纳浮标管理 1 或 2 个任务控制台 自我保护套件(弹道保护、箔条和照明弹) IFF 询问器 数字地图生成器 2 枚 Marte 导弹(MK2/S 或 MK2 ER) 2 枚鱼雷(MU90、MK46、Stingray) 混合配置(1x 鱼雷 + 1x 导弹) 枢轴机枪 自动折叠系统(叶片和尾翼)