短艙及起落架布置_紀(jì)文杰

1、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)輸送所需空氣必須有效地將發(fā)動機(jī)內(nèi)流和繞其的外流分離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)的檢查和維修二、發(fā)動機(jī)短艙的類型分離噴流的發(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，多采用分離噴流式發(fā)動機(jī)，故本飛機(jī)采用分離噴流式發(fā)動機(jī)。三、 短艙幾何參數(shù)的確定DIH進(jìn)氣道唇口直徑MH主整流罩最大高度LC主整流罩長度DFO風(fēng)扇出口處主整流罩直徑DJ核心發(fā)動機(jī)氣流出口處整流罩直徑LAB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)

2、，初步確定風(fēng)扇直徑DF=1.524m=60in，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Wa=310kg/s=683.43lb/s，另外已經(jīng)確定發(fā)動機(jī)涵道比=6，總壓比OPR=22.6，最大使用馬赫數(shù)MM0=0.82計算結(jié)果如下：進(jìn)氣道唇口直徑為DIH=0.037Wa+32.2=0.037×683.43+32.2=57.49in=1.46m主整流罩最大高度為MH=1.21DF=1.21×60=72.6in=1.84m主整流罩長度為LC=2.36DF-0.01DFMM02=2.36×60-0.01×60×0.822=117.39in=2

3、.98m風(fēng)扇出口處主整流罩直徑為DFO=0.00036Wa+5.842=0.00036×6×683.42+5.842=53.53in=1.36m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DJ=0.8m=31.5in燃?xì)獍l(fā)生器后體長度參考同類飛機(jī)取LAB=0.8m=31.5in 核心發(fā)動機(jī)氣流入口處整流罩直徑為DMG=0.000475Wa+4.52=0.000475×6×683.43+4.52=41.6in=1.06m作出發(fā)動機(jī)短艙外形如下：（單位：米）四、 發(fā)動機(jī)短艙的安裝1、短艙安裝的要求（1）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

4、機(jī)翼和短艙之間需留有間隙（2） 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?。?）進(jìn)氣口距地面有足夠的高度，以避免形成地面渦系，從地面吸入異物（4）反推力噴流方向的控制必須控制反推力噴流方向，以保證其不對襟翼和機(jī)身造成氣動干擾，并避免發(fā)動機(jī)重新吸入排出的熱氣流（5）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)造成額外的危險（6）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（1）展向位置對于雙發(fā)飛機(jī)，發(fā)動機(jī)短艙沿展向位置一般位于33%38%的半展長處，本飛機(jī)的發(fā)動機(jī)短艙初步確定安

5、裝于沿展向35%半展長處。（2）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態(tài)；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)體上有合適的結(jié)構(gòu)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)起落架采用前三點(diǎn)式布置。一、 起落架參數(shù)的確定1、停機(jī)角停機(jī)角是飛機(jī)

6、的水平基準(zhǔn)線與跑道平面之間的夾角。停機(jī)角應(yīng)該按起飛的要求選定，應(yīng)能使起飛滑跑距離最短。飛機(jī)起飛滑跑時的迎角為起飛=+安裝=起飛-安裝其中即為停機(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)該按飛機(jī)所需要的著陸迎角著陸確定，著陸滿足著陸+安裝所以著陸-安裝-參考同類飛機(jī)，本飛機(jī)的著陸迎角取為著陸=14°，則14°-3.9°-2°=8.1°3、防后倒立角防后倒立角的確定必須防止飛機(jī)在起飛和著陸過程中發(fā)生

7、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=+(1°2°)或=15°按確定。本飛機(jī)防后倒立角定為=15°。4、起落架高度h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)該使飛機(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，通道縱深度為0.44m，則h=0.43+1.84+0.44+6.279tan5

8、°=3.26m5、前、主輪距b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%，最佳值為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)翼上的連接結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，要與在機(jī)身、機(jī)翼的收藏空間協(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c=htan=3.26×tan15°=0.87m前輪與飛機(jī)質(zhì)心的縱向距離為a=92%8%c=92%8%×0.87=10.05m飛機(jī)的前、主輪距為b=a+c

9、=10.05+0.87=10.92m6、主起落架的展向位置主起落架的展向位置又稱起落架寬度，是主起落架機(jī)輪之間的距離。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)該滿足不致使飛機(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)身的連接件和收藏空間協(xié)調(diào)。防側(cè)翻角應(yīng)滿足tan=hBbB2+4b2tan55°主起落架與發(fā)動機(jī)之間應(yīng)留有一定的安全距離，即B2<35%×l2-MH2主起落架收起時不能相互干涉，即B>2h將已知數(shù)據(jù)代入以上不等式，得主起落架的寬度范圍為6.52mB<8.51m本飛機(jī)的主起落架寬度可取為7m。二、 輪胎數(shù)目和尺寸的確

10、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（型）、超高壓輪胎（型）、超高壓低斷面輪胎（型）。本飛機(jī)采用超高壓輪胎（型）。選擇輪胎數(shù)目和尺寸的一般原則如下：主起落架前起落架TypeWto/lbDt×bt/in.×in.Pm/Wto輪胎數(shù)Dt×bt/in.×in.Pn/Wto輪胎數(shù)噴氣客機(jī)116,000220,000330,000572,000775,00040×1440×1446×1652×20.549×170.940.940.930.930.942444

11、424×7.729×7.740×1440×1640×160.060.060.070.070.0622222戰(zhàn)斗機(jī)14,00025,00035,00060,00018.5×724×824×835×90.870.910.900.88112118×618×6.521.5×1022×7.50.130.090.100.121112噴氣公務(wù)機(jī)12,00023,00039,00068,00022×6.327.6×9.326×6.634×9.

12、250.930.950.920.93112218×5.717×5.514.5×5.521×7.250.070.050.080.071222單發(fā)螺旋漿飛機(jī)1,6002,4003,80015×617×616.5×160.800.840.8411115×612.5×514×50.200.160.16111Pm-主起落架載荷 Pn-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Wto=78462kg=172976lb，通過以上選擇輪胎數(shù)目和尺寸的一般原則，可以確定飛機(jī)的主起落架輪胎直徑為40英寸，寬度為14英寸，主起落架承受載荷為起飛重量的94%，輪胎數(shù)為4；前起落