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文檔簡介
1、飛機發(fā)動機一體化引論蘇緯儀2014-12-23考試通知 時間:2013-12-31(10:0012:00) 地點:13號樓104,203(自己再次確定時間和地點自己再次確定時間和地點) 半開卷考,僅能帶書、講義僅能帶書、講義.不允許用手機不允許用手機 提前15分鐘進入考場 本周4三四節(jié):13-203答疑第1章 緒論 緒論 飛機的分類、結(jié)構(gòu)與發(fā)展 發(fā)動機的分類、結(jié)構(gòu)與發(fā)展 飛機的任務(wù)分析( ) 飛/發(fā)匹配的發(fā)展 優(yōu)化設(shè)計案例、飛/發(fā)匹配的重要性(略講) 概念( ) : 航空發(fā)動機、軍用功率、最大狀態(tài)、RBCC、TBCC 渦噴發(fā)動機、渦扇發(fā)動機、涵道比、加力噴氣發(fā)動機 缺陷: 典型戰(zhàn)機的氣動布局、
2、典型飛機飛/發(fā)匹配的經(jīng)典案例第2章 飛機性能 飛機性能參數(shù)( ) 航程、航時、作戰(zhàn)半徑、飛行包線、最大平飛速度、最小平飛速度、理論靜升限、實用靜升限、耗油率機動性:水平加速(速度機動)、躍升與俯沖(動升限的概念)、盤旋性能(盤旋半徑、盤旋時間)隱身性能、可操作性、航電、機載武器 重點知識( ) : 飛機推重比的推導與運用計算 飛機等速平飛燃油消耗量、航程、航時的計算(升阻比、可用燃油、理論靜升限、推進系統(tǒng)總效率、航程因子、最有利的巡航狀態(tài))第2章 飛機性能 重點知識( ) : 飛機的爬升性能。 陡升、快升、最小耗油量爬升; 爬升率的概念,等速爬升和變速爬升時爬升率 剩余推力、剩余功率、單位剩余
3、功率 飛機的機動飛行 水平加速性能的計算(例子p38頁) 俯沖和躍升的計算方法(機械能守恒、動升限計算) 盤旋性能的計算方法(盤旋半徑與盤旋時間的計算、飛機過載的影響因素)第2章 飛機性能 重點知識( ) : 飛機的起飛性能(不要求會計算,了解基本方法即可不要求會計算,了解基本方法即可)。 起飛兩個階段、滑跑距離、滑跑時間的影響因素; 飛機的著陸性能 飛機著陸的幾個階段、著陸距離的影響因素 其他知識 地球坐標系、體軸坐標系、航跡坐標系 飛機的氣動力與氣動力矩 飛機的升力,翼型的升力系數(shù)曲線 飛機的阻力,阻力特性,阻力分類、飛機的極曲線 可用推力和需用推力例例1 已知已知某戰(zhàn)斗機起飛推重比某戰(zhàn)斗
4、機起飛推重比F FA A/mg=1.2,/mg=1.2,其翼載荷其翼載荷 mg/s=300dN/mmg/s=300dN/m2 2, ,采用采用Ma=ConstMa=Const0.90.9自自H H1 1=9000m=9000m爬升至爬升至H H2 2=13000m=13000m,已知在平均高度,已知在平均高度H=11000mH=11000m時,發(fā)動機的可時,發(fā)動機的可用推力是地面推力的用推力是地面推力的28.3%28.3%,飛機質(zhì)量是地面的,飛機質(zhì)量是地面的95%95%,升,升阻比阻比K K=8.53=8.53,Cy=0.231Cy=0.231,計算爬升率,計算爬升率V Vy y及爬升時間及爬
5、升時間tt(p34p34例題)例題)解解:由飛機運動方程出發(fā):由飛機運動方程出發(fā)sinmgFdtdVmA等速爬升等速爬升sin0mgFA代入上式代入上式VVmgFyA爬升速度爬升速度mgSVCFVmgXFVVxslAAy22)(sinVVy爬升速度爬升速度22A slxyFCVSVVmg2)(2gmSVCCCgmFVToyyxToslA按平均高度按平均高度11000m11000m計計smMaVsmamkg/626.26514.2959 .0/14.295,/3648.03222/6 .12869626.2653648.0212mNVq代入代入 公式公式y(tǒng)V2-22-2飛機性能計算飛機性能計算2
6、-2-2 2-2-2 爬升及下滑爬升及下滑實際爬升中,實際爬升中,V V是變化的,應(yīng)作修正,是變化的,應(yīng)作修正,p35p35yydHdHVdtdtV 2-22-2飛機性能計算飛機性能計算2-2-2 2-2-2 爬升及下滑爬升及下滑sVHty7.6484.61/4000/smVVy/84.61232817. 0見教材*221yydVd VHVg爬升時間爬升時間例例2. 對民航機而言,飛行安全及舒適性要求很高,已知對民航機而言,飛行安全及舒適性要求很高,已知 飛機在飛機在2000m2000m高度以高度以M=0.6M=0.6轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)彎, ,希望飛機傾角小于希望飛機傾角小于 1010即即 , ,問轉(zhuǎn)彎半
7、徑問轉(zhuǎn)彎半徑R R有多大,有多大, 又是多少?又是多少?10fn解:解:015427. 110cos1cos1fn因此過載系數(shù)因此過載系數(shù) 小于小于1.0154271.015427。fnkmngvRf01.231015427.181.952.199122222-22-2飛機性能計算飛機性能計算2-2-3 2-2-3 飛機機動飛行飛機機動飛行3 3盤旋盤旋第3章 推進系統(tǒng)性能 安裝推力的表達式P51(3-6式) ( ) 進氣道內(nèi)外流特性( ) 亞聲速進氣道內(nèi)流特性 亞聲速進氣道外流特性(附加阻力與唇罩阻力抵消原理的證明、適用條件) 超聲速進氣道內(nèi)流特性(總壓恢復、流量系數(shù)、臨界、亞臨界、超臨界三
8、種工作狀態(tài);喘振、癢振) 超聲速進氣道外流特性(附加阻力、唇罩阻力計算,放氣阻力的完全膨脹模型和收斂出口模型) 飛機推進系統(tǒng)性能:飛機飛行方向合力的構(gòu)成(p81) ( ) 進-發(fā)-噴的匹配(了解)第4章 推進系統(tǒng)數(shù)學模型 了解四類數(shù)學模型 了解數(shù)學模型建模的分析法和總提法 氣體的熱力特性、焓變、熵函數(shù)的概念、Cp和隨溫度變化 部件特性及進出口參數(shù)計算( ) 進氣道、壓氣機、主燃燒室、渦輪、加力燃燒室、噴管等部件進出口參數(shù)計算 發(fā)動機共同工作點的確定 動態(tài)性能數(shù)學模型 瑣碎的知識點 燃燒效率、燃燒效率與溫升、進口總壓恢復系數(shù)的關(guān)系第4章 推進系統(tǒng)數(shù)學模型 瑣碎的知識點() 油氣比、余氣系數(shù)等概念
9、、噴管速度損失系數(shù) 共同工作點的概念 如何確定穩(wěn)態(tài)性能的共同工作點 如何確定動態(tài)性能的共同工作點,與確定穩(wěn)態(tài)性能共同工作點有何區(qū)別與聯(lián)系 發(fā)動機質(zhì)量和尺寸的估算(了解了解) 推進系統(tǒng)性能(了解了解) 安裝推力、安裝燃油流量、安裝耗油率 進氣道和發(fā)動機匹配(了解了解) 第三章提過,流量匹配和流場匹配,低馬赫數(shù)防止喘振、高馬赫數(shù)防止癢振、防止出口流場畸變第5章 優(yōu)化方法 優(yōu)化的概念():優(yōu)化變量、約束、目標函數(shù)):優(yōu)化變量、約束、目標函數(shù) 等值線與梯度關(guān)系 無約束優(yōu)化 使用導數(shù):梯度法()、)、共軛梯度法(未講授) 不使用導數(shù):模式搜索法(Hooke-Jeeves方法, ),隨機搜索法( ) 有約束優(yōu)化 綜合優(yōu)化法(了解) 內(nèi)部罰函數(shù)法( ) 外部罰函數(shù)法( ) 仿生類算法 遺傳算法(了解) 第5章 優(yōu)化方法 多目標優(yōu)化的概念(了解)(了解) 構(gòu)造目標值方法(了解)(了解) 依次計算目標值的方法(了解)(了
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