短艙及起落架布置-紀(jì)文杰

短艙及起落架布置-紀(jì)文杰發(fā)動機(jī)短艙初步布置一、發(fā)動機(jī)短艙布置的一般要求—在飛機(jī)整個飛行包線內(nèi)，向發(fā)動機(jī)輸送所需空氣—必需有效地將發(fā)動機(jī)內(nèi)流和繞其的外流分別開來—短艙外流阻力盡量小—有足夠的空間安裝發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)和附件—具備足夠面積安裝用于降噪的襯墊—便于發(fā)動機(jī)的檢查和修理二、發(fā)動機(jī)短艙的類型—分別噴流的發(fā)動機(jī)，安裝在有不同噴口的吊艙中—混合噴流發(fā)動機(jī)，安裝在全長吊艙中一般對于民航客機(jī)而言，多承受分別噴流式發(fā)動機(jī)，故本飛機(jī)承受分別噴流式發(fā)動機(jī)。三、短艙幾何參數(shù)確實(shí)定??????—進(jìn)氣道唇口直徑????—主整流罩最大高度????—主整流罩長度??????—風(fēng)扇出口處主整流罩直徑????—核心發(fā)動機(jī)氣流出口處整流罩直徑??????—燃?xì)獍l(fā)生器后體長度參考同類飛機(jī)的發(fā)動機(jī)短艙參數(shù)，初步確定風(fēng)扇直徑 ????=1.524??=60????，在無風(fēng)海平面和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下起飛額定推力的總空氣流量????=310????/??=683.43????/??，另外已經(jīng)確定發(fā)動機(jī)涵道比 =6，總壓比??????=22.6，最大使用馬赫數(shù)????0=0.82計(jì)算結(jié)果如下：進(jìn)氣道唇口直徑為??????=0.037????+32.2=0.037×683.43+32.2=57.49????=1.46??主整流罩最大高度為????=1.21????=1.21×60=72.6in=1.84m主整流罩長度為=117.39????=2.98??風(fēng)扇出口處主整流罩直徑為??????=(0.00036??????+5.84)2=(0.00036×6×683.42+5.84)2=53.53????=1.36??核心發(fā)動機(jī)氣流出口處整流罩直徑參考同類飛機(jī)取????=0.8??=31.5????燃?xì)獍l(fā)生器后體長度參考同類飛機(jī)取??????=0.8??=31.5????核心發(fā)動機(jī)氣流入口處整流罩直徑為??????=(0.000475????+4.5)2=(0.000475×6×683.43+4.5)2=41.6????=1.06??〔單位：米〕四、發(fā)動機(jī)短艙的安裝1、短艙安裝的要求有適當(dāng)?shù)耐ǖ揽v深度—為保證機(jī)翼的氣動效率和降低短艙阻力，在機(jī)翼和短艙之間需留有間隙有適當(dāng)貫入度—尾噴口平面與機(jī)翼前緣之間的距離，既短艙與機(jī)翼重疊的程度—與通道縱深度協(xié)調(diào)，使干擾阻力盡量小進(jìn)氣口距地面有足夠的高度，以避開形成地面渦系，從地面吸入異物反推力噴流方向的掌握—必需掌握反推力噴流方向，以保證其不對襟翼和機(jī)身造成氣動干擾，并避開發(fā)動機(jī)重吸入排出的熱氣流防爆—雖然風(fēng)扇和渦輪葉片飛出的可能性很小，但萬一發(fā)生，應(yīng)使碎片不會對飛機(jī)造成額外的危急短艙離地高度—在著陸時發(fā)生折斷時，不致危機(jī)動力裝置2、發(fā)動機(jī)短艙安裝位置的初步確定展向位置33%~38%的半展特長，本飛機(jī)的發(fā)動機(jī)短艙初步確定安裝于沿展向35%半展特長。短艙軸線的偏角和安裝角：—偏角：短艙軸線相對于順氣流方向的夾角，一般為-2°左右—安裝角：短艙軸線相對于當(dāng)?shù)匾砻嫦揖€的夾角；一般很小對于本飛機(jī)，發(fā)動機(jī)短艙軸線的偏角取-2°，安裝角取0°。起落架布置一、起落架布置的一般要求能保證飛機(jī)起飛和著陸時所需要的姿勢；使起飛和著陸時的滑跑距離最短；保證在地面滑跑過程中的穩(wěn)定性和機(jī)動性；在起飛抬前輪、離地和著陸的各階段，應(yīng)只有機(jī)輪與地面接觸；機(jī)體上有適宜的構(gòu)造件作為起落架的固定點(diǎn)，且有足夠的內(nèi)部空間來收入起落架。參考同類飛機(jī)，本飛機(jī)起落架承受前三點(diǎn)式布置。一、起落架參數(shù)確實(shí)定1、停機(jī)角ψ停機(jī)角是飛機(jī)的水平基準(zhǔn)線與跑道平面之間的夾角。停機(jī)角應(yīng)當(dāng)按起飛的要求選定，應(yīng)能使起飛滑跑距離最短。飛機(jī)起飛滑跑時的迎角為?? =ψ+??起飛 安裝ψ=?? ???起飛 安裝其中ψ即為停機(jī)角，停機(jī)角通常取值范圍為0°~4°。參考同類飛機(jī)，本飛機(jī)的停機(jī)角取為2°。2、著地角φ著地角也稱擦地角，是主輪接地點(diǎn)與機(jī)身尾部最低點(diǎn)間的平面和地面之間的夾角。著地角應(yīng)當(dāng)按飛機(jī)所需要的著陸迎角?? 確定，?? 著陸 著陸足?? ≤φ+ψ+??著陸 安裝所以φ≥?? ??? ?ψ著陸 安裝參考同類飛機(jī)，本飛機(jī)的著陸迎角取為?? =14°，則著陸φ≥14°?3.9°?2°=8.1°3、防后倒立角γ防后倒立角確實(shí)定必需防止飛機(jī)在起飛和著陸過程中發(fā)生尾部倒立事故，重心線應(yīng)在主輪接地點(diǎn)之前，即防后倒立角不能過小；另外防后倒立角也不能過大，否則會造成前輪載荷過大，起飛時抬前輪困難，致使起飛滑跑距離延長。防后倒立角可按γ=φ(1°~2°)或γ=15°按確定。本飛機(jī)防后倒立角定為γ=15°。4h起落架高度是飛機(jī)重心到地面的距離。起落架高度的選擇應(yīng)當(dāng)使飛機(jī)起飛和著陸有小俯仰角時，尾部不擦地，起飛和著陸有小滾轉(zhuǎn)角時，短艙或外掛不擦地，為減輕重量，起落架高度盡量低。由試航條例取發(fā)動機(jī)短艙距地面高為0.43m，發(fā)動機(jī)短艙高1.84m，0.44m，則?=0.43+1.84+0.44+6.279??????5°=3.26??5b前、主輪距是前主起落架與主起落架機(jī)輪之間的縱向距離。飛機(jī)靜止時前輪所承受的載荷約為起飛重量6%~20%，最正確值為8%~15%，過小會影響飛機(jī)在地面操縱，過大則不利于起飛時抬起前輪。前、主起落架的縱向位置要與在機(jī)身機(jī)翼上的連接構(gòu)造協(xié)調(diào)，要與在機(jī)身、機(jī)翼的保藏空間協(xié)調(diào)。對于本飛機(jī)，靜止時前輪所承受的載荷為起飛重量的8%，主輪所承受的載荷為起飛重量的92%。主輪與飛機(jī)質(zhì)心的縱向距離為??=?????????=3.26×??????15°=0.87??前輪與飛機(jī)質(zhì)心的縱向距離為=10.05??8% 8%飛機(jī)的前、主輪距為??=??+??=10.05+0.87=10.92??6、主起落架的展向位置飛機(jī)滑行時急劇轉(zhuǎn)彎有側(cè)翻趨勢，最小的主輪距應(yīng)當(dāng)滿足不致使飛機(jī)側(cè)向翻倒的要求，防側(cè)翻角??一般不大于55°。主輪距要與機(jī)翼或機(jī)身的連接件和保藏空間協(xié)調(diào)。防側(cè)翻角??應(yīng)滿足????????=

?√??2+4??2≤??????55°????主起落架與發(fā)動機(jī)之間應(yīng)留有肯定的安全距離，即?? ?? ????2<35%×2? 2主起落架收起時不能相互干預(yù)，即??>2?將數(shù)據(jù)代入以上不等式，得主起落架的寬度范圍為6.52??≤??<8.51??本飛機(jī)的主起落架寬度可取為7m。二、輪胎數(shù)目和尺寸確實(shí)定1、機(jī)輪布置機(jī)輪布置取決于跑道承載限制，典型的布置方式如下：2、輪胎類型輪胎類型分為低壓輪胎〔Ⅲ型、超高壓輪胎〔Ⅶ型、超高壓低斷面輪胎〔Ⅷ型。本飛機(jī)承受超高壓輪胎〔Ⅶ型。in.×in.×in.Type主起落架??????/lb Dtbt/ ???? 輪胎數(shù)in.×in. /??????前起落架Dt×bt/ ????輪胎數(shù)噴氣116,000 40×14 0.94 224×7.7 0.062客機(jī)220,000 40×14 0.94 429×7.7 0.062330,000 46×16 0.93 440×14 0.072572,00052×20.5 0.93 440×16 0.072775,000 49×17 0.94 440×16 0.062戰(zhàn)斗機(jī)14,000 18.5×7 0.87 118×6 0.13125,000 24×8 0.91 118×6.5 0.09135,000 24×8 0.90 221.5×10 0.10160,000 35×9 0.88 122×7.5 0.122噴氣12,000 22×6.3 0.93 118×5.7 0.071公務(wù)機(jī)23,000 27.6×9.3 0.95 117×5.5 0.05239,000 26×6.6 0.92 214.5×5.5 0.08268,000 34×9.25 0.93 221×7.25 0.072單發(fā)1,600 15×6 0.80 115×6 0.201螺旋漿2,400 17×6 0.84 112.5×5 0.161飛機(jī)3,800 16.5×16 0.84 114×5 0.161????-主起落架載荷 ????-前起落架載荷Dt-輪胎直徑〔英寸〕 dt-輪胎寬度〔英寸〕對于本飛機(jī)，起飛重量??????=78462????=172976????，通過以上選擇40英1494%