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上海交通大学：《飞机设计 Aircraft Design》课程教学资源_Project Report_Project Report_2014Group 3 - 民用倾转旋翼机设计

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【飞行器设计】课程大作业报告：民用倾转旋翼机设计 I 目录第一章设计背景...................................................................................................................1 1.1 倾转旋翼机的概念...................................................................................................1 1.2 倾转旋翼机的特点...................................................................................................2 1.3 研究现状...................................................................................................................2 1.3.1 美军 V-22“鱼鹰”倾转旋翼机......................................................................2 1.3.2 BA609 ...............................................................................................................3 1.3.3 欧洲倾转旋翼机...............................................................................................4 第二章设计目标的确定.......................................................................................................6 2.1 初步市场分析...........................................................................................................6 2.2 设计目标...................................................................................................................6 2.2.1 搭载人数...........................................................................................................6 2.2.2 航程确定...........................................................................................................7 2.3 设计原则...................................................................................................................7 2.4 设计命名...................................................................................................................8 第三章设计总体布局...........................................................................................................9 3.1 机翼布局.................................................................................................................10 3.1.1 机翼与机身的相对安装位置.........................................................................10 3.1.2 机翼的平面形状.............................................................................................10 3.2 机身设计.................................................................................................................11 3.2.1 机身截面设计.................................................................................................12 3.2.2 机身长度估计.................................................................................................15 3.2.3 长细比验证.....................................................................................................15 3.3 起落架设计.............................................................................................................15 3.4 尾翼布局.................................................................................................................15 第四章总体参数计算.........................................................................................................16 4.1 初始重量估算.........................................................................................................16 4.1.1 人员重量.........................................................................................................16 4.1.2 燃油系数.........................................................................................................16 4.1.3 重量系数.........................................................................................................17 4.1.4 最大起飞重量的估算.....................................................................................17 4.1.5 验证结果合理性.............................................................................................17 4.2 推重比与机翼载荷.................................................................................................18 4.2.1 推重比.............................................................................................................18 4.2.2 机翼载荷.........................................................................................................18 第五章气动设计及计算.....................................................................................................20 5.1 机翼平面形状细节设计.........................................................................................20 5.2 翼型的选取.............................................................................................................22 5.3 利用民航飞机的气动计算公式求全机的升、阻力.............................................24 5.3.1 全机升力.........................................................................................................24

【飞行器设计】课程大作业报告：民用倾转旋翼机设计 II 5.3.2 机翼阻力.........................................................................................................25 5.3.3 机身阻力.........................................................................................................25 5.3.4 全机阻力.........................................................................................................26 5.4 利用参考机型的实际数据估计“翠鸟”的阻力.................................................26 5.5 小结.........................................................................................................................26 第六章螺旋桨与发动机的选取.........................................................................................28 6.1 螺旋桨叶素模型.....................................................................................................28 6.1.1 螺旋桨叶素的速度分析.................................................................................28 6.1.2 螺旋桨叶素的力分析.....................................................................................29 6.1.3 螺旋桨叶素的功率与效率.............................................................................30 6.1.4 整个螺旋桨的受力、功率和效率.................................................................31 6.2 螺旋桨的选取.........................................................................................................32 6.2.1 螺旋桨翼型的选取.........................................................................................32 6.2.2 螺旋桨半径和转速的选取（周向速度的选取）.........................................34 6.2.3 螺旋桨桨叶安装角及 75%半径处弦长的选取.............................................34 6.2.4 选定螺旋桨的验证.........................................................................................34 6.3 发动机的选取.........................................................................................................34 第七章重量的精确估算与重心估算.................................................................................36 7.1 设计飞机的重量的精确估算.................................................................................36 7.1.1 机身重量.........................................................................................................36 7.1.2 燃油重量.........................................................................................................37 7.1.3 机翼重量.........................................................................................................37 7.1.4 尾翼重量.........................................................................................................37 7.1.5 起落架重量.....................................................................................................37 7.1.6 控制面重量.....................................................................................................37 7.1.7 动力系统.........................................................................................................37 7.1.8 固定设备.........................................................................................................38 7.1.9 旋翼系统.........................................................................................................38 7.1.10 综合.................................................................................................................38 7.2 重心位置的估算.....................................................................................................39 第八章飞行任务包线及飞行性能.....................................................................................41 8.1 飞行任务包线.........................................................................................................41 8.2 飞机的起飞状态.....................................................................................................41 8.3 飞机的爬升性能.....................................................................................................42 8.4 飞机的巡航性能.....................................................................................................42 8.4.1 飞行包线.........................................................................................................42 8.4.2 航程-载客量关系 ...........................................................................................44 8.4.3 航程比较.........................................................................................................45 第九章经济性分析.............................................................................................................46 9.1 直接使用成本 DOC 的计算 ..................................................................................46 9.1.1 飞机价格.........................................................................................................47 9.1.2 飞机折旧成本.................................................................................................48 9.1.3 飞机保险费.....................................................................................................48 9.1.4 机组成本.........................................................................................................48

【飞行器设计】课程大作业报告：民用倾转旋翼机设计 III 9.1.5 航路费.............................................................................................................48 9.1.6 维修成本.........................................................................................................49 9.1.7 餐食成本.........................................................................................................49 9.1.8 机场服务费.....................................................................................................49 9.1.9 燃油成本.........................................................................................................50 9.2 非直接使用成本 IOC 的计算................................................................................50 9.3 总成本以及票价的确定.........................................................................................50 9.4 对飞机价格及票价的分析：.................................................................................50 参考文献.........................................................................................................................................52 附录一：全文图表索引.................................................................................................................53 表格索引.................................................................................................................................53 图片索引.................................................................................................................................53 附录二：本课程大作业报告附件列表.........................................................................................55 附录三：本小组成员分工明细表.................................................................................................56 致谢 ................................................................................................................................................57

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