下载文档原格式
飞机设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解飞机设计的基本原理，掌握飞机结构、飞行原理和相关术语。
2. 学生能够了解不同类型的飞机及其特点，并能够分析其适用场景和优势。
3. 学生掌握飞机设计中涉及的数学和科学知识，如几何、物理和力学等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识进行简单的飞机设计和模型制作，培养动手操作能力。
2. 学生能够运用计算机软件进行飞机设计的模拟和优化，提高信息技术应用能力。
3. 学生能够通过团队协作，共同解决飞机设计过程中遇到的问题，提升沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空事业的热爱和兴趣，增强对科技创新的认识和信心。
2. 学生在飞机设计过程中，学会尊重事实、追求真理，培养严谨、踏实的科学态度。
3. 学生通过团队协作，学会承担责任、关心他人，培养团结协作、共同进步的精神风貌。
课程性质：本课程为跨学科综合实践活动课程，旨在通过飞机设计，将数学、科学、工程技术和信息技术等多学科知识融合应用。
学生特点：六年级学生具备一定的数学、科学知识基础，思维活跃，好奇心强，具备初步的团队合作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手操作和团队协作，提高学生的综合应用能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 飞机设计基本原理：讲解飞机结构、飞行原理、稳定性与控制等基础知识，涉及教材中“飞行器原理”章节。
- 飞机结构：机翼、机身、尾翼、起落架等部件的作用和设计要求。
- 飞行原理：升力、阻力、推力、重力等力的作用及其对飞机飞行的影响。
- 稳定性与控制：飞机的俯仰、滚转和偏航稳定性，以及飞行控制方法。
2. 飞机类型与特点：介绍不同类型的飞机（如固定翼、旋翼、无人机等）及其适用场景和优势，结合教材中“飞行器类型”章节。
- 固定翼飞机：客机、战斗机等的设计特点和用途。
- 旋翼飞机：直升机、旋翼无人机等的设计原理和应用领域。
飞机总体设计DT03先进舰载战斗机设计方案个人总结报告院（系）名称：航空科学与工程学院专业名称：飞行器设计与工程组号：DT03学号：11051136姓名：姜南2014年6月目录一、个人工作概述 (2)二、SRR阶段主要工作 (3)三、SDR阶段主要工作 (4)四、CoDR阶段主要工作 (5)五、感想与建议 (7)一、个人工作概述历时一个学期的飞机总体设计课程就要结束了，从SRR到SDR再到最后的CoDR，我们DT03小组做了很多工作。
在整个过程中，小组内的每个人都付出了很多，也收获了很多。
正是由于全组人员的共同努力以及团队协作，我们小组才能完成最后的成果展示。
就我个人而言，由于我个人在软件应用方面不太熟练，我主要负责与软件应用关系不大的其他方面的任务。
具体来讲，在SRR阶段，我主要通过查阅资料、分析对比，进行相关竞争方案的对比与分析；在SDR阶段，我主要负责各系统部件的质量分配以及质心初估等方面的工作；在CoDR阶段，我主要负责方案对比分析与评估，分析本方案的经济性与环保性特点，进行竞争优势分析。
同时，在各个阶段，我还协助组员做了不少其他工作。
例如，在SRR阶段，参与两种方案设计的讨论及确定，协助洪阳、张润森进行初估重量、选择推重比、发动机等工作，协助赵梦如进行任务陈述和市场需求分析，协助组长王翔宇进行SRR报告的整理与排版等；在SDR阶段，在完成自己工作的基础上，协助王怀涛完成气动性能校核等。
此外，我还负责网页项目的信息及管理工作等。
总之，在整个过程中，我们每个人都付出了很多，在完成了自己部分的任务后，都主动协助其他组员完成工作任务，相互协助、相互支持、相互促进，为了共同的目标而尽心尽力。
下面，我对自己在SRR、SDR、CoDR三个阶段中具体完成的主要工作进行介绍，具体如下。
二、SRR阶段主要工作在SRR阶段，在组长的安排下，我主要负责通过查阅资料、分析对比，进行现有相关竞争方案的对比与分析。
大型固定翼客机分析报告2014-4-28学院：计算机科学与工程学院学号：201322060608姓名：马丽学号：201322060629姓名：潘宗奎目录总结----马丽、潘宗奎 (I)1 大型固定翼客机总体设计.................................................... - 1 -1.1 客机参数............................................................ - 1 -1.2 飞机的总体布局...................................................... - 1 -1.2.1 飞机构型....................................................... - 1 -1.2.2 三面图......................................................... - 2 -1.2.3 客舱布置....................................................... - 2 -2 客机的重量设计............................................................ - 4 -3 大型固定翼客机的外形设计.................................................. - 6 -3.1 翼型................................................................ - 6 -3.2 机翼平面形状的设计.................................................. - 7 -3.3尾翼................................................................. - 8 -4 重量分析................................................................. - 11 -5 气动特性分析............................................................. - 13 -6 性能分析................................................................. - 22 -6.1 商载—航程图....................................................... - 22 -6.2 起飞距离........................................................... - 23 -6.3 进场速度........................................................... - 24 -6.4 着落距离........................................................... - 24 -总结----马丽通过这门课程的学习，大致了解无论是飞行器传统设计流程：首先是根据技术参数、经验和一些简单的分析方法进行初始的设计，然后用较为精确的分析方法对初始设计进行核验，根据核验结果，逐步调整设计参数，直到得到满意的设计方案。
飞机总体设计报告（110座级支线客机概念设计）学院：航空宇航学院一、设计要求：1.有效载荷–全经济舱布置110人（每人重75kg ） –每人行李总重：20kg2.飞行性能指标–巡航速度：M 0.78–飞行高度：35000英尺－39000英尺–航程：2300（km ），45分钟待机，5％燃油备份–备用油规则：5%任务飞行用油+ 1,500英尺待机30分钟用油+ 200海里备降用油。
–起飞场长：小于1700（m ） –着陆场长：小于1550（m ） –进场速度：小于220 （km/h ）二、飞机构型的确定1.设计要求相近的飞机资料2.飞机布局形式参考机型：庞巴迪航宇集团CRJ-900 中国商用飞机有限公司ARJ21 英国航宇公司BAe146加加林航空制造集团SSJ-100 1）尾翼（正常式“T ”型单垂尾） 避免发动机尾喷流达到平尾上。
避免机翼下洗气流的影响 “失速”警告（安全因素）飞机型号有效载荷（t ） 起飞重量(kg) 巡航速度(km/h) 航程(km)CRJ-900 10.2 36.5 860 2778 ARJ21 11.2 43.6 923 3700 BAe146 24.8 2554 SSJ-100458784590外形美观（市场因素）2）机翼（采用下单翼）便于安装起落架，且不挡住发动机进气。
可以布置中央翼，减轻机翼结构重量。
3）发动机（尾吊双发涡轮风扇发动机）飞机的驾驶比较容易，噪音小，符合易操纵性和舒适性的要求。
4）起落架前三点型式，主起落架安装在机翼上5）飞机草图三、机身外形的主要参数1.通道：单通道经济舱：5*22=110另外布置厨房、厕所及安全门2.机身横截面及当量直径1）经济舱座椅宽度19-21in，取21in；其中中间位置加宽为22in；过道宽度为19in。
机舱宽度为：21*4+22+19+10=135（其中为了舒适及结构需要增加10in） 2）截面采用圆截面座椅设置在最大直径处，因此当量直径为135in=3.44m3.中间段长度确定经济舱座位间距为31-34in，取34in。
飞机总体设计DT302设计方案个人总结报告院（系）名称：航空科学与工程学院专业名称：飞行器设计与工程组号：DT 302学号：15051185姓名：刘明2017年1月10日目录一、个人工作概述 (2)二、SRR阶段主要工作 (2)三、SDR阶段主要工作 (2)四、CoDR阶段主要工作 (2)五、感想与建议 (4)一、个人工作概述历时一个学期的飞机总体设计课程就要结束了，从 SRR 到 SDR 再到最后的CoDR，我们 DT03 小组做了很多工作。
在整个过程中，小组内的每个人都付出了很多，也收获了很多。
正是由于全组人员的共同努力以及团队协作，我们小组才能完成最后的成果展示。
就我个人而言，在 SRR 阶段，我主要通过查阅资料、分析对比，进行电池系统的选择，并完成了机身的初步设计；在 SDR 阶段，我对比权衡了两种方案的机身，最终将机身进行了更改；在 CoDR 阶段，我主要负责飞机总体设计，同时和组长王凯对航电系统进行了选择，并和张书毅同学进行了气动参数的计算。
二、SRR阶段主要工作XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX三、SDR阶段主要工作XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX四、CoDR阶段主要工作而我的另一项任务就是和张书毅一起计算我们飞机的气动参数以及气动特性的计算。
飞机总体设计X-fly超高声速飞行器课程项目总结报告院（系）名称：航空科学与工程学院专业名称：飞行器设计与工程组号：DT-082014年6月X-fly超高声速飞行器摘要高超声速飞行器一般是指飞行速度超过5倍音速的飞机、导弹、炮弹之类的有翼或无翼飞行器。
具有突防成功率高的特点，有着巨大的军事价值和潜在的经济价值。
X-fly 高超声速飞行器设计的目的是一种可空间再入、中空高速机动、低空滑翔着陆、可重复使用的新型无人飞行器。
该飞行器可从100km高度的空间轨道再入大气层，减速至60km 高度，在20km-60km的临近空间高度依靠空气动力以10Ma以上飞行速度可控飞行、变高度和偏航机动、大范围转场，可在20km以下高度无动力/间断动力滑翔着陆。
X-fly超高声速飞行器采用了相关的先进技术：乘波体设计技术，热防护技术，超燃冲压技术，先进燃料技术，组合循环发动机技术，高升阻比气动外形设计。
这些先进技术的运用保证了该飞行器能够基本实现设计要求。
虽然其中有些技术现在不够成熟，但具有广阔的前景。
关键词：超高声速，乘波体，超燃冲压X-fly Hypersonic VehicleAbstractX Hypersonic aircraft generally refers to more than five times the speed of sound flight speed aircraft, missiles, artillery shells and the like winged or wingless aircraft. Features with a high success rate of penetration, has enormous potential military value and economic value. The purpose of X-fly hypersonic vehicle design is a kind of space reentry, hollow-speed maneuvering, low-altitude glider landing, new reusable unmanned aircraft. The aircraft can be re-height space orbit 100km from the atmosphere, slow down to 60km altitude, the20km-60km space is highly dependent on the approach to 10Ma more aerodynamic flight speed controlled flight, variable height and yaw maneuver, a wide range of transitions, 20km or less in height without power / intermittent power glider landing.X-fly using ultra-sonic aircraft related advanced technologies: waverider design techniques, thermal protection technology, scramjet technology, advanced fuel technologies, combined cycle engine technology, aerodynamic design high lift to drag ratio. The use of advanced technology to ensure that the aircraft can basically meet the design requirements. While some technology is now mature enough, but has broad prospects.Key words: HYPERSONIC, Waverider, Scramjet目录一、需求分析 (6)1.市场规模 (6)2.用户需求 (6)二、国内外发展现状 (7)1.我国发展现状 (7)2.外国发展现状 (8)三、方案设计思想 (9)1.任务要求 (9)2.潜在的应用对象 (10)3.载荷能力 (10)4.典型任务剖面 (10)5.拟采用的技术/先进概念 (11)四、总体方案描述 (11)1.方案描述及方案对比 (11)2机身气动外形及一体化进气道 (16)3.机翼及垂尾 (17)4.发动机 (20)5.起降方式及起落架 (22)5.1起落方式 (22)5.2起落架 (23)6.热防护装置 (24)6.1机翼结构 (26)6.2前缘结构 (26)6.3发动机热防护结构 (27)6.4飞行器热防护系统 (27)五、主要性能分析 (27)1.气动性能 (27)2.飞机的飞行性能 (29)2.1发动机切换 (29)2.2续航性能 (31)2.3爬升性能 (32)2.4起落性能 (33)六、主要特点及竞争优势分析 (34)1.主要特点 (34)2.竞争优势 (34)2.1.高超声速无人机与相同功能的陆基系统 (34)2.2.高超声速无人机侦察监视的用途与载人侦察机的比较。
科学飞机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解飞机的基本构造及其科学原理，掌握飞行中力的作用、空气动力学基础和飞行动力系统。
2. 学生能够描述飞机发展历程中的重要事件和科学家，了解航空科技进步对社会发展的意义。
3. 学生能够运用所学的科学知识，分析飞机设计中涉及的科学问题，解释飞行中可能出现的现象。
技能目标：1. 学生通过小组合作，设计和制作简单的模型飞机，提高动手操作能力和团队协作能力。
2. 学生能够运用信息技术工具，搜集和整理飞机相关的科学资料，提升信息处理和归纳总结能力。
3. 学生通过观察、实验和探究，培养科学思维能力，提高问题解决和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空科学的热爱和兴趣，激发探究未知、挑战自我的精神。
2. 学生在学习过程中，树立科学、严谨的学习态度，增强自信心和自尊心。
3. 学生通过了解飞机发展史，认识到科技进步对国家发展的重要性，培养爱国情怀和民族自豪感。
课程性质：本课程以科学探究和实践操作为主，结合小组合作、信息技术应用等多种教学手段，旨在培养学生的科学素养和综合能力。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，但需引导他们进行深入思考和团队协作。
教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励学生主动探究、积极思考，提高他们的科学素养和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 飞机基本构造与原理- 飞机各部件名称及其功能- 飞行原理：力的作用、空气动力学基础、飞行动力系统2. 飞机发展历程- 世界和中国航空发展简史- 重大航空科技成就及科学家介绍3. 飞机设计与制作- 模型飞机设计原理与制作方法- 小组合作设计与制作简易模型飞机4. 科学探究与实践- 观察与分析飞机飞行中的现象- 实验探究：力的作用、空气阻力、飞行稳定性5. 信息技术应用- 利用网络搜集和整理飞机相关资料- 利用多媒体展示飞机发展历程和科技成果教学内容安排与进度：第一课时：飞机基本构造与原理第二课时：飞机发展历程第三课时：飞机设计与制作（1）第四课时：飞机设计与制作（2）第五课时：科学探究与实践第六课时：信息技术应用与总结交流教材章节关联：本教学内容与课本中“飞行器”章节相关，涵盖了飞行器的基本原理、发展历程、设计制作等方面内容，旨在帮助学生全面了解飞机科学，提高实践操作能力。
课程设计报告——飞机气动估算及飞行性能计算学校：西北工业大学学院：航空学院班级：0101070x姓名：**学号：*******xxx本课程设计主要是利用F-4B 各项数据进行飞机气动性能的估算以及性能计算。
包括以下部分：飞机气动特性估算，具体以F-4B战斗机数据为基本数据，详细地计算出了升力线斜率、阻力系数等重要数据，并给出了相应的曲线图；飞机性能计算，在前一章的基础上更进一步地研究飞机的各种飞行数据，平飞需用推力、爬升角、静升限、爬升时间等，并给出了此战斗机的飞行包线图，并对一种爬升曲线的爬升时间进行实例计算。
【关键词】飞机气动特性、升力系数、阻力系数、飞行包线、爬升时间摘要 (1)目录 (3)第一章飞机气动特性估算 (4)1.1升力特性的估算 (4)1.1.1单独机翼升力的估算 (4)1.1.2机身升力的估算 (5)1.1.3翼身组合体的升力估算 (5)1.1.4尾翼升力估计 (6)1.1.5合升力线斜率计算 (6)1.1.6升力特性曲线的绘制 (7)1.2临界马赫数的确定 (8)1.3升阻极曲线的估算 (9)1.3.1亚音速零升阻力估算 (9)1.3.2超音速零升阻力估算 (11)1.3.3亚音速升致阻力估算 (11)1.3.4超音速升致阻力估算 (12)1.3.5跨音速阻力估算 (12)1.3.6阻力计算结果及处理 (12)第二章飞机基本飞行性能计算 (18)2.1速度-高度范围 (18)2.2定常上升性能 (25)2.3爬升方式 (30)2.3.1亚音速等表速爬升 (30)2.3.2平飞加速段的求解方法 (31)2.3.3超音速等马赫数爬升 (33)参考文献 (34)总结 (35)第一章飞机气动特性估算1.1升力特性的估算作用在飞机上的升力L=C L qS其中q=12ρV2升力系数C L=C Lα∙α1.1.1单独机翼升力的估算对于单独机翼，升力线斜率为以下函数C Lαλ=f(λtanχ12,λ√1−Ma2或λ√Ma2−1,λ∙√c̅3,ξ)其中展弦比λ=2.791/2弦线的后掠角χ1/2=45.9相对厚度c̅=5.1%尖削比ξ=1η=0.182查升力线斜率函数的曲线表1机翼升力线斜率1.1.2机身升力的估算机身升力主要有头部及尾部两部分构成，F-4机身为圆柱形，有C Lα,sℎ=C Lα,t−0.035(1−ηw)ξk其中C Lα,sℎ机身升力线斜率C Lα,t头部产生的升力线斜率计算得表 2 机身升力线斜率1.1.3翼身组合体的升力估算对于亚音速飞机，通常可以认为，翼身组合体的升力等于一对假想的单独机翼的升力，这一对机翼是将两个悬臂段延长到对称平面而形成的，当机身直径对翼展的比值不大时，在小马赫数下，这种近似比较精确。
飞机设计课程设计总结心得一、课程目标知识目标：1. 让学生了解飞机设计的基本原理和流程，掌握飞机结构、材料、动力等方面的知识。
2. 使学生理解并掌握飞机稳定性、操控性、气动性能等关键概念。
3. 帮助学生了解我国航空工业的发展历程和现状，拓展知识视野。
技能目标：1. 培养学生运用科学方法分析飞机设计问题的能力，提高解决问题的技巧。
2. 培养学生团队协作和沟通能力，提高项目执行和项目管理水平。
3. 培养学生动手实践和创新能力，能够设计简单的飞机模型并进行测试。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对航空事业的热爱和兴趣，培养探索精神和敬业精神。
2. 培养学生积极向上的学习态度，养成自主学习和持续进步的习惯。
3. 增强学生的民族自豪感，培养家国情怀和社会主义核心价值观。
课程性质：本课程为跨学科综合实践课程，结合物理、数学、工程等多学科知识，注重理论联系实际。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，善于合作和探究。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动参与，鼓励创新和实践，关注学生的个体差异，提高教学效果。
通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 飞机设计基本原理- 空气动力学基础：介绍流体力学基本概念，分析飞机与空气的相互作用。
- 飞机结构设计：讲解飞机各部分结构及其功能，分析不同材料的优缺点。
- 飞机动力系统：介绍发动机类型、工作原理以及与飞机性能的关系。
2. 飞机性能与操控性- 稳定性与操控性：分析飞机的稳定性、操控性及其影响因素。
- 气动性能：讲解飞机气动性能参数，如升力、阻力、升阻比等。
- 飞行模拟：通过飞行模拟软件，让学生直观感受飞机飞行状态和操控性。
3. 航空产业发展与我国现状- 航空产业发展历程：介绍世界航空产业发展及其在我国的发展历程。
- 我国航空工业现状：分析我国航空工业的优势和不足，展望未来发展前景。
飞机总体设计任务二设计报告组号：第三组组内成员：2014年1月18日摘要本小组在此文中对民用客机的需求与发展作了简要介绍，并通过统计分析与计算完成了任务所要求的设计内容。
主要计算分析步骤包括：起飞重量的计算，起飞推重比，翼载荷的计算，翼型的选择，外形几何参数的计算与选择，机身及舱室设计，飞机动力系统及燃油系统的选择与计算，重量分析与重心计算，以及主要性能参数估算，飞机操稳性的分析和和飞行总体性能参数的分析计算等。
关键字：客机，宽体飞机，概念设计AbstractIn this paper our team describe the requirement and the development of civil aircraft and complete the conceptual design, assigned by prof, through numerous analyses and computation.The main steps of analyses and calculation include the calculation of takeoff gross weight, the calculation of takeoff thrust weight ratio and wing load, the selection of airfoil’s type, the choice of components geometry parameters, the design of fuselage and cabin, the selection and calculation of propulsion&fuel system, the estimation of weight and the check of gravity center, we also analyze the main performance parameters, stability control qualities and flight performance. At last, we check about overall performance of the flight.Keyword: Airliner, Wide-body aircraft, Conceptual design目录飞机总体设计 (1)任务二设计报告 (1)摘要 (1)Abstract (2)第一章方案设计 (5)1.设计背景 (5)2.设计理念 (6)3.设计要求 (7)第二章方案构思与设计草图 (8)第三章主要总体设计参数 (9)1.估计升阻比 (9)2.起飞重量W0的一阶近似 (9)3.推重比T/W的选取 (10)4.翼载W/S的选取 (10)5.机翼外形参数设计 (11)6.尾翼外形参数设计 (13)7.机身及舱室设计 (14)7.1几何参数估计 (14)7.2客舱设计与布置 (16)8.动力系统选择 (19)8.1发动机类型与选择 (19)8.2发动机布置 (22)8.3进排气系统设计 (22)9燃油系统设计 (23)9.1油箱类型选择 (23)9.2油箱的容积 (24)9.3油箱的安全与防火 (24)10.起落架布置 (25)11.飞机三面图 (27)12.三维建模 (29)13.重量分析 (30)14.配平及稳定性分析 (34)15.主要设计参数汇总 (34)第四章主要性能参数估算 (35)1.升力系数计算 (35)1.1机翼 (35)1.2机身 (37)1.3平尾 (37)1.4全机的升力系数计算 (38)2.阻力系数计算 (38)2.1机翼 (38)2.2机身 (39)2.3全机的阻力系数计算 (40)2.4极曲线 (40)3.全机焦点和重心后限位置计算 (41)4.飞行性能估算 (42)参考文献 (43)小组成员分工 (43)结束语 (44)致谢 (48)附录1：小组成员设计需求分析一览表 (49)附录2：国内在飞的大型客机基本介绍 (50)第一章方案设计1.设计背景随着航空科学技术的发展以及社会的进步，地面交通已很难满足人们出行的需要，自飞机诞生以来，由于飞机的快速性、舒适性等优点，航空运输已成为蓬勃发展的支柱型产业。
飞机总体设计报告（110座级支线客机概念设计）学院：航空宇航学院一、设计要求：1.有效载荷–全经济舱布置110人（每人重75kg ） –每人行李总重：20kg2.飞行性能指标–巡航速度：M 0.78–飞行高度：35000英尺－39000英尺–航程：2300（km ），45分钟待机，5％燃油备份–备用油规则：5%任务飞行用油+ 1,500英尺待机30分钟用油+ 200海里备降用油。
–起飞场长：小于1700（m ） –着陆场长：小于1550（m ） –进场速度：小于220 （km/h ）二、飞机构型的确定1.设计要求相近的飞机资料2.飞机布局形式参考机型：庞巴迪航宇集团CRJ-900 中国商用飞机有限公司ARJ21 英国航宇公司BAe146加加林航空制造集团SSJ-100 1）尾翼（正常式“T ”型单垂尾） 避免发动机尾喷流达到平尾上。
避免机翼下洗气流的影响 “失速”警告（安全因素）飞机型号有效载荷（t ） 起飞重量(kg) 巡航速度(km/h) 航程(km)CRJ-900 10.2 36.5 860 2778 ARJ21 11.2 43.6 923 3700 BAe146 24.8 2554 SSJ-100458784590外形美观（市场因素）2）机翼（采用下单翼）便于安装起落架，且不挡住发动机进气。
可以布置中央翼，减轻机翼结构重量。
3）发动机（尾吊双发涡轮风扇发动机）飞机的驾驶比较容易，噪音小，符合易操纵性和舒适性的要求。
4）起落架前三点型式，主起落架安装在机翼上5）飞机草图三、机身外形的主要参数1.通道：单通道经济舱：5*22=110另外布置厨房、厕所及安全门2.机身横截面及当量直径1）经济舱座椅宽度19-21in，取21in；其中中间位置加宽为22in；过道宽度为19in。
机舱宽度为：21*4+22+19+10=135（其中为了舒适及结构需要增加10in） 2）截面采用圆截面座椅设置在最大直径处，因此当量直径为135in=3.44m3.中间段长度确定经济舱座位间距为31-34in，取34in。
直升机总体设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解直升机的基本结构、原理及其组成部分的功能；2. 掌握直升机总体设计的基本流程、方法和评价指标；3. 掌握直升机飞行性能、稳定性和操纵性的基本知识；4. 了解直升机设计中的限制因素和优化方法。
技能目标：1. 能够运用直升机总体设计的基本方法，进行初步的直升机设计方案制定；2. 能够分析直升机的飞行性能、稳定性和操纵性，提出改进措施；3. 能够运用相关软件工具，进行直升机总体设计的计算和分析；4. 能够撰写规范的直升机总体设计报告，并进行口头汇报。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对直升机总体设计及相关工程问题的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生严谨、务实、团结协作的科学态度，增强工程实践能力；3. 培养学生关注国家航空事业的发展，树立民族自豪感和社会责任感；4. 培养学生尊重知识产权，遵循职业道德，具备良好的职业素养。
课程性质：本课程为专业选修课，以直升机总体设计为主线，结合理论知识与实践操作，旨在提高学生的专业素养和工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的航空基础知识，对直升机设计有一定兴趣，但实践经验不足。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强化设计方法与工程实践能力的培养，提高学生的综合素质。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 直升机基本原理与结构：包括直升机分类、旋翼原理、尾桨作用、机身结构等；参考教材章节：第一章《直升机概述》2. 直升机总体设计流程与方法：介绍直升机设计的基本步骤、方法和评价指标；参考教材章节：第二章《直升机总体设计方法》3. 直升机飞行性能分析：涉及飞行速度、升限、航程、载荷等方面的知识；参考教材章节：第三章《直升机飞行性能》4. 直升机稳定性与操纵性分析：研究直升机的稳定性、操纵性及其影响因素；参考教材章节：第四章《直升机稳定性与操纵性》5. 直升机设计限制与优化：探讨设计过程中的限制因素、优化目标及方法；参考教材章节：第五章《直升机设计限制与优化》6. 直升机总体设计实践：结合实际案例，进行直升机设计方案制定、计算与分析；参考教材章节：第六章《直升机总体设计实践》7. 直升机总体设计报告撰写与口头汇报：规范报告格式，锻炼学生表达与沟通能力。
国内使用的喷气式公务机设计班级：0111107学号：011110728姓名：于茂林一、公务机设计要求类型国内使用的喷气式公务机。
有效载重旅客6－12名，行李20kg/人。
飞行性能：巡航速度：0.6 - 0.8 M最大航程：3500－4500km起飞场长：小于1400－1600m着陆场长：小于1200－1500m进场速度：小于230km/h据世界知名的公务机杂志B&CA发布的《2011 Purchase Planning Handbook》，可以将公务机按照价格、航程、客舱容积等数据分为超轻型、轻型、中型、大型、超大型。
根据设计要求，可以确定我们设计的公务机属于轻型公务机：价格在700-1800万美元、航程在3148-5741公里、客舱容积在8.5-19.8立方米的公务机。
与其他公务机相比，轻型公务机主要靠较低的价格、低廉的运营成本、在较短航程内的高效率来取得竞争优势。
由此，从中选出一些较主流机型作为参考二、确定飞机总体布局1、参考机型庞巴迪航空：里尔45xr、里尔60xr巴西航空：飞鸿300、塞斯纳航空：奖状cj32、可能的方案选择：正常式前三点起落架T型平尾/ 高置平尾+ 单垂尾尾吊双发涡轮喷气发动机/ 翼吊双发喷气发动机/ 尾吊双发喷气发动机小后掠角梯形翼+下单翼/ 小后掠角T型翼+中单翼/ 直机翼+上单翼3、最终定型及改进1）正常式、T型平尾、单垂尾①避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响：1、减小尾翼振动；2、减小尾翼结构疲劳；3、避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化②“失速”警告（安全因素）③外形美观（市场因素）④由于飞机较小，平尾不需要太大，对垂尾的结构重量影响不大2）小后掠角梯形翼（带翼梢小翼）、下单翼①本次公务机设计续航速度0.6-0.8M，处于跨音速范围，故采用小展弦比后掠翼，后掠角大约30左右，能有效地提高临界M数，延缓激波的产生，避免过早出现波阻。
②翼梢小翼的功能是抵御飞机高速巡航飞行时翼尖空气涡流对飞机形成的阻力作用，提高机翼的高速巡航效率，同时达到节油的效果。
商用飞机模型课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生能理解商用飞机的基本结构及其功能，掌握飞机模型的设计原理。
2. 学生能描述飞机飞行中涉及的主要物理概念，如升力、阻力、重力等。
3. 学生能运用数学知识进行简单的几何图形设计和测量。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计并制作一个简单的商用飞机模型。
2. 学生能够通过实验和数据分析，优化飞机模型的飞行性能。
3. 学生能够熟练使用工具和设备，安全地进行模型制作和测试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空事业的兴趣，激发创新精神和探索欲望。
2. 学生在团队协作中学会沟通、分享和承担责任，培养合作精神。
3. 学生能够关注环保问题，认识到航空业在环保方面的责任和挑战。
课程性质：本课程结合了科学、技术、工程和数学等多学科知识，注重实践操作和团队合作。
学生特点：六年级学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手能力和探究精神。
教学要求：课程要求学生在掌握基础知识的同时，注重实践操作和创新能力，培养团队协作精神。
通过分解课程目标，使学生在完成具体学习成果的过程中，达到课程目标。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容1. 飞机基本结构及功能：介绍飞机的机身、机翼、尾翼、发动机等主要部件及其作用，关联教材第三章《航空器的基本构造》。
2. 飞行原理：讲解升力、阻力、重力等物理概念在飞行中的应用，关联教材第四章《飞行原理与飞行器设计》。
3. 模型设计与制作：教授几何图形设计、比例计算等知识，指导学生运用CAD软件进行模型设计，关联教材第五章《模型设计与制作》。
4. 材料选择与加工：介绍适合飞机模型的材料特点，如轻质木材、塑料等，并教授加工技巧，关联教材第六章《模型材料与加工工艺》。
5. 飞行性能测试与优化：指导学生进行模型飞行测试，收集数据进行分析，优化模型性能，关联教材第七章《模型飞行性能测试与调整》。
教学安排与进度：第一课时：飞机基本结构及功能学习。
1.重量估算与指标分配以下计算过程的公式参照《飞机设计手册8》1.1机身重量估算USFA方法——机身重量，kg-—起飞重量，1684 kg；——设计过载,2；——机身长度，8.5 m；——机身最大宽度，1。
9 m；——机身最大高度，1。
6 m;—-设计巡航速度(EAS），290 km/h;此公式可用于速度550 km/h以下的飞机。
代入数据,算得机身重量126。
56kg。
1.2机翼重量计算采用USFA方法——机翼重量，kg——机翼面积，16 ；——机翼展弦比，11；——机翼1/4弦线后掠角，4°；-—机翼根梢比,1.25；——机翼最大相对厚度，15％；——海平面最大平飞速度,300 km/h；代入数据，计算得机翼重量。
1.3尾翼重量计算采用USFA方法1.3.1水平尾翼-—平尾面积,2.28 ；——平尾力臂，；--平尾展长,；—-平尾根部剖面最大厚度，0。
0672 m；代入数据,计算得水平尾翼重量。
1.3.2垂直尾翼——垂尾面积，；——垂尾展长，；—-垂尾根部剖面最大厚度，0。
1899 m；代入数据，计算得垂直尾翼重量。
1.4发动机短舱重量采用Torenbeek方法多发活塞式发动机飞机:汽缸水平对置发动机:-—发动机起飞总功率，264.6kW；N—-发动机的数量，2;代入数据，计算得单发重量.双发总重量为。
1.5 起落架重量采用Torenbeek 方法式中：=1，下单翼飞机；1。
08,上单翼飞机。
其中，，,见下表起落架重量计算系数表飞机类别A B C D 主15.00.0330.0210前 5.40.04900主9.10.0820.0190前11.300.0240尾 4.100.0240主18.10.1310.019 2.23E-05前9.10.0820 2.97E-06尾2.30.31起落架型式喷气式教练机和行政飞机收放式固定式收放式其他民用飞机可知主起落架：，，,;主起落架重量：62。
国使用的喷气式公务机设计班级：0111107学号：011110728: 于茂林、公务机设计要求类型国使用的喷气式公务机。
有效载重旅客6- 12名，行20kg/人。
飞行性能巡航速度最大航程起飞场长着陆场长进场速度0.6 - 0.8 M3500 —4500km小于1400 —1600m 小于1200 —1500m 小于230km/h据世界知名的公务机杂志B&CA发布的《2011 Purchase Planning Handbook》，可以将公务机按照价格、航程、客舱容积等数据分为超轻型、轻型、中型、大型、超大型。
根据设计要求，可以确定我们设计的公务机属于轻型公务机：价格在700-1800万美元、航程在3148-5741公里、客舱容积在8.5-19.8 立方米的公务机。
与其他公务机相比，轻型公务机主要靠较低的价格、低廉的运营成本、在较短航程的高效率来取得竞争优势。
由此，从中选出一些较主流机型作为参考二、确定飞机总体布局1、参考机型庞巴迪航空：里尔45xr、里尔60xr巴西航空：飞鸿300、塞斯纳航空：奖状cj32、可能的方案选择：正常式前三点起落架T 型平尾/ 高置平尾+ 单垂尾尾吊双发涡轮喷气发动机/ 翼吊双发喷气发动机/ 尾吊双发喷气发动机小后掠角梯形翼+下单翼/小后掠角T型翼+中单翼/直机翼+上单翼3、最终定型及改进1）正常式、T型平尾、单垂尾①避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响： 1 、减小尾翼振动；2、减小尾翼结构疲劳；3、避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化②“失速”警告（安全因素）③外形美观（市场因素）④由于飞机较小，平尾不需要太大，对垂尾的结构重量影响不大2）小后掠角梯形翼（带翼梢小翼）、下单翼①本次公务机设计续航速度0.6-0.8M ，处于跨音速围，故采用小展弦比后掠翼，后掠角大约30左右，能有效地提高临界M数，延缓激波的产生，避免过早出现波阻。
②翼梢小翼的功能是抵御飞机高速巡航飞行时翼尖空气涡流对飞机形成的阻力作用，提高机翼的高速巡航效率，同时达到节油的效果。
③采用下单翼，起落架短、易收放、结构重量轻；发动机和襟翼易于检查和维修；从安全考虑，强迫着陆时，机翼可起缓冲作用；更重要的是，因为公务机下部无货物仓，减轻机翼结构重量。
3）尾吊双发涡轮喷气发动机，稍微偏上①主要考虑对飞机的驾驶比较容易，座舱噪音较小，符合易操纵性和舒适性的要求。
②机翼升力系数大③单发停车时，由于发动机离机身近，配平操纵较容易；④起落架较短，可以减轻起落架重量。
⑤由于机翼与客舱地板平齐有点偏高，为了使发动机的进气不受影响，故将发动机安排的稍稍偏上。
4）前三点起落架，主起落架安装在机翼上①适用于着陆速度较大的飞机，在着陆过程中操纵驾驶比较容易。
②具有起飞着陆时滑跑的稳定性。
③飞行员座舱视界的要求较容易满足。
④可使用较强烈的刹车，缩短滑跑距离。
4、三视图草图三、主要参数的确定1估计巡航阶段燃油系数在重量估算中，最关键的是估算巡航阶段燃油系数。
根据设计要求：--航程Range=4000km;--巡航速度：M=0.7;--巡航高度：12000m；--声速：a=576.4kts（296.5m⑸；预估数据（参考统计数据）--耗油率C=0.6 （涵道比假设为6）--升阻比L/D=14.6根据Breguet方程:Rangeln W initialW final计算得：1.246final所以：VfUel cruise /W o = 1-1/1.246=0.197燃油系数主要由任务剖面中巡航阶段确定，其它阶段（除巡航阶段以外）的燃油系数为:Engine StartAccelerateLandingand Warmup Taxi out Takeoff and Climb and Taxi in参照算例中各阶段燃油系数W F4w to=w -Wcruiseto end qf cruiseWto 60,000 35,000 10,000 Wfuel 12,990 11,077.5 2,165 Wpayload 2,425 2,425 2,425 Wempty44,58521,497.55,140lb )2、估算飞机最大起飞重量（ 每位乘客80kg 并携带20kg 行Personal/Utility CommutersRegional T urtooprops Business Jets Jet TransportsMilitary Fighter/Attack.0005 .0008 .0010 .0010 .0010 .0010+0003 .0004 .0005 .0005 .0010 ,0010.0010 .0015 ,0020 .0020 .0020 .0020.0060 .0080 .0100 .0130 .0160 .0180.0010 .0020 .0030 .0030 .0030 .0300to0.001 0.0005 0.002 0.013 0.197 0 0.003 0.2165(sqlwxn)i M ^s:言i 510O//2ZJZ/I严J-丿//S/ 1203050 70 100W TO - Maxtmum Takeoff Weight (1000 lbs}重量lb 比例Wto 23500 1 Wfuel5087.75 0.2165 Wpayload 2425 0.1032 Wempty15987.250.6803最终求得的重量数据:3、估算推重比和翼载荷 界限线图0.9着陆距离0.8抗风要求进近速度0.7 -- 0.60.5・ 0.4-0.3起飞距离0.2巡航第二阶段爬升平衡场长 「0.1 ■0 ■ T P ■比重 推 11500 2000 2500 3000 3500 40004500翼载荷(N/m 2) 机身定度"砒I i6丽i 财敷脯■FI:赏飢马粘密r■阿尼飞距肉巾n)［嗨升血歷比' 0M 「电机类JHGI 干■ H'霊观术平因干|机竄耐枳無數| 石S1； | ife 飞|匚LniaK帛JN 馆1駅因干■J <MCLmax机掘P ；喘itt 幅tH 1讪冲ift 理(m 甲||g ・丨进场速卅亦対21 -----------榻阴比谄歡j［机X 平尉肿外D12咐弟軌卍II 天人性电机总悴英*朴就小也iff 刘Cop^righflfC] 201 D'2012 All lights rcsBraii-d根据界限线图，选择如下技术指标: --翼载荷：W/S=3400N/m2 --推重比：T o /W to =0.35(10N/kg) 计算得：--机翼面积：S=31.35m2 --发动机推力：T o =37307.78N --单发推力：T'=18653.89N 四、发动机选择根据飞行高度和飞行速度选择发动机类型 矶阳kmliWjftJIUkgk].[> 20知4.0 M图1.14齐光爻询机的适用范凤根据巡航马赫数M=0.7,飞行高度12000m 选择涡轮风扇发动机。
根据初始参数，查找出3个系列5种型号的发动机，简介如下：（一）、TFE731 系列由美国霍尼尔研制的双转子齿轮传动涡轮风扇发动机。
该型发动机按照喷气公务机的主要要求（噪声小、性能好、经济、安全可靠）制造。
它的设计点为H=12200m M=0.8。
并同时将发动机的维修性与性能和质量放在同等重要的位置。
TFE731—4 （起飞推力1815daN）曾用于“奖状”四生产型公务机。
TFE731—5 （起飞推力1915daN）拥有更高的涵道比风扇，采用了新型的低压涡轮驱动。
曾用于“霍克” 125—800型飞机。
TFE731—40—200G （起飞推力1890daN）采用TFE731—5的风扇，用了新的高压气机，高压涡轮和齿轮箱。
曾用于”湾流” 100型飞机。
（二）、PW500系列由加拿大普拉特•惠特尼公司研制的一种大涵道比涡轮风扇发动机。
它继承了JT15D发动机的优点，在可靠性、寿命方面也比较好。
PW545B （起飞推力1775daN）该系列最新型的一台发动机，曾用于塞斯纳“奖状”XLS 飞机。
（三）、PW300系列同为普•特公司研制的一种双转子中等涵道比涡轮风扇发动机。
它的研制主要针对那种高速、低成本、跨大陆飞行的公务机。
PW305A （起飞推力2081daN）曾用于庞巴迪公司的“利尔喷气” 60 飞机。
