Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Проектирование пассажирского турбовинтового самолета

Статистическое проектирование облика самолета

Введение, постановка задачи проектирования

К самолетным конструкциям предъявляются такие требования, как высокая прочность при минимальной массе, надежность и долговечность, достаточная жесткость, производственная и эксплуатационная технологичность. Чтобы при проектировании удовлетворить всем этим, часто противоречивым, требованиям, конструктор должен обладать глубокими знаниями различных дисциплин и умением найти оптимальное решение поставленной задачи, наиболее рационально спроектировать деталь, узел и агрегат самолета.

Бурное развитие авиационной науки и техники приводит к появлению новых материалов, новых технологических решений, позволяющих создавать принципиально новые конструкции, однако фундаментальные методические положения проектирования остаются неизменным.

Задача проектирования состоит в разработке конструкции нового самолета и его составляющих элементов. На начальной стадии проектирования необходимо произвести разработку общего вида самолета.

Для этого следует провести ознакомление с основными тактико-техническими требованиями (ТТТ), предъявленными к самолету, летно-техническими характеристиками (ЛТХ), схемами, основными параметрами, общим устройством самолетов и агрегатов, силовой установкой (СУ), увязкой основных элементов агрегатов самолета, правилами выполнения чертежей общего вида самолета и общего устройства его агрегатов.

Назначение, тактико-технические требования к самолету, условия его производства и эксплуатации

Пассажирским самолетом называют летательный аппарат тяжелее воздуха, основным назначением которого является перевозка пассажиров на различные расстояния.

Целью данной выпускной работы является проектирование пассажирского турбовинтового самолета со следующими тактико-техническими требованиями:

* количество пассажиров - чел;

* число экипажа - чел;

* дальность полета - км;

* максимальная скорость - км/ч;

* крейсерская скорость - км/ч;

* максимальная высота полета - 6.8 км;

* высота крейсерского полета - 6 км;

* длина разбега при взлете - м.

Сбор и обработка статистических данных

Сбор и обработка статистических данных в ходе проектирования самолета позволяет:

Получить наглядное представление о современном уровне развития самолетостроения с учетом:

а) типов самолетов, необходимых государству;

б) задач, которые они выполняют;

в) летно-технических качеств;

г) средств достижения этих качеств: применяемых схем самолетов, геометрических и массовых параметров, СУ, конструкционных материалов, способов производства и т.д.

Определить тенденции и перспективы разрабатываемого типа самолета, количественные изменения ТТТ к самолету, потребную эффективность, условия производства и эксплуатации.

Определить ряд параметров самолета.

Для сбора статистических данных необходимо использовать данные самолетов, аналогичных проектируемому и имеющих близкие летно-технические характеристики и условия эксплуатации. Анализ статистического материала дает возможность разработать ТТТ к проектируемому самолету, выбрать его схему.

АН-24

Пятидесятидвухместный пассажирский самолет Ан-24 создан в 1959 году для авиалиний малой и средней протяженности. В конструкции самолета Ан-24 (рис 1.1) впервые были применены клеесварные соединения. Хорошие летные качества, надежность конструкции, возможность эксплуатации с грунтовых аэродромов, экономичность и простота технического обслуживания обеспечили самолету признание у нас в стране и за рубежом. Свыше 25 лет продолжается эксплуатация самолета у нас в стране и в 23 зарубежных странах. Ресурс самолета доведен до 50 000 летных посадок, что соответствует уровню мировых показателей.

На базе самолета Ан-24 разработано около 40 модификаций.

Самолет Ан-24

Рис. 1.1 Самолет Ан-24

ATR42

В 1978 г. итальянская фирма "Аэриталия" (в настоящее время - "Аления") разработала проект 35-местного турбовинтового самолета AIT-230 (рис 1.2), а в 1979 г. Во Франции фирма «Аэроспасьяль» - однотипный проект самолета AS35. В середине 1980 г. Фирмы образовали консорциум ATR для совместной разработки и производства 40-местного самолета ATR42. Этот самолет стал первым среди самолетов нового поколения, предназначенных для местных авиалиний и разработанных позднее в других странах. Официально программа самолета ATR42 началась в ноябре 1981 г. Первый полет опытного самолета состоялся 16 августа 1984 г. В конце сентября 1985 г. Он был одновременно сертифицирован во Франции и Италии, а в октябре - в США. В декабре 1984 г. Начались поставки. В дальнейшем на основе исходного самолета были разработаны усовершенствованные модификации ATR42-320 (см. с. 76), ATR42-400, ATR42-500 (см. с. 78) и семейство самолетов ATR72 с увеличенным числом мест (см. с. 80). Изучался проект грузового самолета ATR-42F с усиленным полом кабины и грузовой дверью с левого борта фюзеляжа. Для вооруженных сил исследовался проект военно-транспортного самолета ATM-42R, который имел в хвостовой части фюзеляжа откидную грузовую рампу и предназначался для перевозки десантников или грузов массой до 5 т. Для ВМС прорабатывался патрульно-противолодочный самолет «Петрел» 42 с подкрыльными узлами для подвески торпед и управляемых ракет.

Самолет ATR42

Рис.1.2 Самолет ATR42

В настоящее время программа серийного производства и дальнейшего развития самолета осуществляется созданным в 1996 г. Европейском консорциуме AIR, в состав которого входят франко-итальянский консорциум ATR и отделение «Джетстрим Эркрафт» английской корпорации «Бритиш Аэроспейс». В связи с этим самолеты в некоторых изданиях имеют обозначение AIR ATR42.

L-610

В начале 1988 г. началось конструирован опытного образца, а первый полет самолета L-610 (рис. 1.3) состоялся 28 декабря 1988г. В июне 1989г. самолет был представлен на авиашоу в Париже. Первый из 600 самолетов для Аэрофлота был показан на авиашоу в Париже в июне 1991г., а остальные заказаны для CSA. Для улучшения перспектив продажи на Западе на одном из опытных самолетов (новое обозначение L-610G) установлены двигатели General Electric CT7-9D мощностью 1750 л.с. Компания Лет также заявила о намерениях увеличить вместимость самолета L-610 до 50-55 пассажиров, возможно, используя двигатели GE CT7 или PW100.

Самолет L-610

Рис 1.3 Самолет L-610

F-27

Проект 26-28 местного пассажирского самолета был разработан в начале 50-х годов. Первый полет опытного образца состоялся 24 ноября 1955 г. Второй экземпляр, получивший удлиненный фюзеляж и увеличенную до 36 мест пассжировместимость, поднялся в воздух в конце января 1957 г. Этот вариант пошел в серийное производство под обозначением F.27-100.

Самолеты F.27(рис.1.4) поставлялись авиакомпаниям Air Algeria, BAC Express, Channel Express, Farnair Europe, Federal Express, Libyan Arab Airlines, Merpati, Myanma Airways, Pakistan International Airways, Scenic Airlines и WDL. Военные варианты F.27 эксплуатировались в Argentina Air Force, Finnish Air Force, Forces Area Bolivia, Ghana Air Force, Guatemala Air Force, Indonesia Air Force, Iran Air Force, Myanmar Air Force, Pakistan Air Force, Peruvian Navy, Philippine Air Force, Royal Australian Navy, Senegal Air Force, Spanish Air Force, Chad, Thai Air Force, US Army.

В апреле 1956 г. фирма Fairchild (США) приобрела лицензию на производство F.27. Американская модификация, выпускавшаяся под обозначением F-27A, В, F и FH-227, отличалась метеоРЛС и увеличенной дальностью полета.

Всего было построено 580 самолетов F.27 всех модификаций. На начало 2002 г. в эксплуатации находилось 267 машин.

Прототип Fokker F.27

Рис.1.4 Прототип Fokker F.27.

FH-227

В конце 50-х годов компания Фэрчайлд разработала на основе модели Фоккер F 27 вариант самолета с удлиненным фюзеляжем. Он получил название Фэрчайлд Хиллер FH-227. Самолет FH-227 мог вместить до 52 пассажиров и отличался новыми турбовинтовыми двигателями Rolls-Royce Dart RDa.7 Mk 532-7 мощностью 1678 кВт (2250 л.с.). Первый из двух опытных самолетов FH-227 поднялся в воздух 27 января 1966 года. До снятия с производства самолета FH-227 и его вариантов их серийный выпуск составил 79 машин.

Экипаж: 2-3, пассажиров: 44-56, двигатели: 2 x ТВД Rolls-Royce RDa-7 Mk.532, 1655кВт, размах крыла: 29.0м, длина: 25.5м, высота: 8.4м, пощадь крыла: 70.0м2, взлетный вес: 20640кг, масса пустого: 12478кг, макс. скорость: 483кмч, перегоночная дальность: 2500км, дальность с макс. нагрузкой: 800км

Самолет FH-227

Рис.1.5 Самолет FH-227

Статистические данные приведены в табл.1.1

Таблица 1.1

1

1

2

3

4

5

6

Наименование самолёта, год выпуска

1

F-27

1957г.

FH-227

1985г.

Ан-24

1965г.

ATR 42

1984г.

DASH 8

1987г.

L-610

1988г.

Лётные данные

Vmax км/ч

2

483

503

525

495

545

490

Hv max км

3

7,6

7,6

6,8

7,1

4,6

7,2

Vкрейс км/ч

4

460

498

460

470

525

408

Hкрейс км

5

7,6

7,6

6

7,1

4,6

7,2

Vпос км/ч

6

150

160

160

150

160

170

Vвзл км/ч

7

180

180

180

175

180

189

Vy м/с

8

7

7

7

9,4

7,1

7

Hпот

9

8

7,7

8,4

8,2

7,6

10,2

L (mTmax) км

10

2800

3000

2750

2780

2900

1480

L (mком max) км

11

800

800

980

1100

1035

870

Lвзл м

12

850

850

600

1090

1097

752

Lпос м

14

750

780

500

1030

1052

540

Массовые данные

mo кг

15

20640

20640

19200

16700

18635

14000

m пос кг

17

19780

19780

18540

16400

18145

13570

m пуст кг

18

12740

12740

11500

10285

11610

6780

mк кг

21

6162

8162

5400

4915

5260

3800

mт кг

22

4000

4000

4200

4500

3170

4320

n чел

23

50

50

52

50

56

40

Данные силовой установки

Число и тип двигателей

24

2xТВД

4xТВД Dart RDA 506

4xТВД PT6A-50

2xТВД Dart RDA-7 мк 535-2

2xТВД Dart RDA-7 мк 532-7R

2xТВД Dart RDA 7/2 527

No кВт

25

2?1105

2?1105

2?1875

2?1325

2?1752

2?1358

m дв кг

26

260

300

320

417,8

481

580

Се кг/кВт*ч

27

0,32

0,263

0,31

0,307

0,288

0,293

Геометрические данные

S м2

28

70

70

74,98

54,5

56,1

56,0

L м

29

29

29

29,2

24,57

27,4

25,6

30

4

2

6,5

3,3

2,9

1,0

31

12

12

11,37

11,07

13,39

11,7

32

0,16

0,16

0,14

0,1

0,14

0,18

33

2,5

2,8

2,9

1,75

1,67

2,6

Lф м

34

25,5

25,5

25,53

22,3

25,19

24,87

Dф м

35

2,67

2,8

2,9

3

2,85

2,7

ф

36

7,71

7,76

8,8

7,926

9,55

7,6

Sф м2

37

5,69

8,29

8,1

7,23

9,13

6,3

Sм м2

38

7,6

8,6

10,6

9,32

9,83

9,162

40

0,229

0,137

0,25

0,27

0,25

0,23

41

0,145

0,21

0,2

0,19

0,2

0,195

Производные величины

Po Дан/м2

42

289

284

274,75

306,4

326

246

to

43

0,109

0,186

0,182

0,159

0,177

0,198

кг/Дан

44

0,231

0,314

0,3

0,309

0,267

0,419

Kком

45

0,29

0,256

0,238

0,294

0,304

0,771

Км Дан/м2

46

2664

1800

2289

1657,8

1926

1502

После сбора статистических данных переходят к разработке тактико-технических требований. Этот этап проводится на основе анализа статистического материала, выбранные ТТТ заносим в табл.1.2.

Таблица 1.2

МН=11

Ммах

L, км

nпасс

чел

Lp, м

Нст, м

Vкрейс, км/ч

Нкрейс,

м

Vy H=0,

м/с

nэк,

Чел

0,45

0,47

3000

50

480

9000

540

6000

8

2

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее