AIAA学习资料-飞机总体布置之外形与结构布置.docxVIP

飞机外形设计机身外形（需要刘晨宇的内部设备布置来确定）机翼外形根据翼载荷的初步确定，我们知道机翼的翼载荷为，机翼面积为。展弦比根据我们先前统计的130多架轻型运动飞机中能够满足和接近我们设计要求的十多种型号轻型运动飞机展弦比的均值为，考虑到目前轻型运动飞机展弦比有增加的趋势，所以我们初步确定机翼的展弦比为。考虑到避免上仰的问题，根据下图，我们选取1/4弦线后掠角为0。根梢比：大部分低速飞机的根梢比为，根梢比为时几乎可以完全消除无尖削机翼的不利影响，使诱导阻力尽可能的小，产生非常接近于理想的椭圆形升力分布，所以，我们选取根梢比为。几何扭转角：为了避免翼尖失速，改善机翼升力分布，一般机翼会有的扭转角，根据经验数据，一般地，扭转角即可提供足够的失速特性，考虑到加工的难易程度，我们选取扭转角为。机翼的垂直位置：考虑到该飞机对特技飞行的要求，我们选取中单翼布局，中单翼布局对于特技飞行机动性能是优越的，而且中单翼布局不需要整流就可以获得很小的干扰阻力，而下单翼布局由于存在较大的上反角，倒飞时将产生方向上的错误操作，难以进行平稳的特技机动飞行，上单翼布局必须采用整流来降低阻力，同时为了承担起落架的载荷机身必须加强，机身重量增加。上反角：中单翼布局的上反角的范围为，我们取平均值为机翼面积展弦比翼展翼根弦长翼尖弦长根梢比后掠角（1/4弦线）几何扭转角翼型GAW-1布局中单翼尾翼外形我们选择十字形尾翼，在机动飞行时大迎角条件下可以减小平尾尾迹对垂尾操纵面的影响尾翼的几何参数选择依据与机翼类似，只是首先根据尾容量计算一下平尾和垂尾的面积。选择平尾展弦比为4，根梢比2.5，垂尾展弦比1.5，根梢比2。根据《现代飞机设计》，该飞机为低速飞机，因此选择平尾后掠角0°，垂尾的后掠角在35°到55°之前，因此我们选择45°。机身长度，对于轻型运动飞机，A=4.37，C=0.23，结合先前迭代而得的，可求得。根据尾容量系数的典型值选取，平尾尾容量0.7，垂尾尾容量0.04。根据尾容量计算公式：其中、为平尾和垂尾面积，、为平尾和垂尾尾容量，为机翼平均气动弦长，为机翼翼展，为翼面积，为尾力臂。对于拉进式螺旋桨飞机而言，尾力臂取机身长度的60%，据此可以求得平尾面积为24.35ft^2，垂尾面积为13.277ft^2。平尾参数：尾容量0.7平尾面积24.35ft^2展弦比4翼展9.87ft（3m）翼根弦长3.52ft（1.075m）翼尖弦长1.41ft（0.43m）根梢比2.5后掠角（1/4弦线）几何扭转角翼型NACA 0012垂尾参数：尾容量0.04垂尾面积13.277ft^2展弦比1.5翼展4.46ft（1.36m）翼根弦长3.966ft（1.2m）翼尖弦长1.983ft（0.6m）根梢比2后掠角（1/4弦线）翼型NACA 0012梁式-蜂窝夹层复合机翼结构的布置翼梁布置该飞机有两个翼梁，即前梁和后梁。前梁布置在占翼弦长的20 %处，在机翼剖面最大高度处。后梁布置于占翼弦长的70 %左右处。根部有机翼与机身的连接接头。翼梁结构形式和布局该飞机属于载荷小的低速运动飞机，翼梁采用腹板式梁。腹板式梁构造简单，受力性好，同时可作为整体油箱的一块隔板蜂窝夹层外翼作用机翼的可替换性，好的维修性、运输方便，外翼的蜂窝夹层结构密度小比强度比刚度高飞机机翼翼肋及整体油箱结构分析翼肋结构分析整体油箱结构分析整体油箱的构造形式。该飞机机翼根部盒段设计成整体油箱。作为机翼结构的一部分，它采用与机翼结构相同的材料制成，在接缝处用密封胶密封。该油箱位于机翼根部，位置靠近飞机重心，减小了在飞行过程中飞机重心位置的变化。该飞机直接利用前梁和后梁的腹板和根部加强肋和第四根油箱闭合肋，外加上下蒙皮形成一个封闭的空间这样便于加强件综合利用，不用另加构件，减轻了结构重量。维护、修理的结构措施。飞机整体油箱内布置了两个间隔肋，形成了三个储油间隔空间，所以在机翼上部设计了三个检修口盖。这样设计保证每个油箱间隔上方都有一个大的检修口，非常便于维修。检修人员可以通过检修口很容易地向内部观察、检查，能触及到油箱间隔内的各个部位。机翼与机身对接区的连接形式前后机身加强框，距离保证了舱门的大小。ＣＡＴＩＡ结构图还没全部完成，所以下面的部分还没有完成，周末前做完结构布置