南京航空航天大学：《飞机总体设计》课程教学资源（讲义）第五讲 飞机主要参数的确定（续）

航空宇航学院 剑 飞机主要参数的确定(续) 飞机重量的估算

1 航空宇航学院 飞机主要参数的确定 续 飞机重量的估算

航空宇航学院 剑 飞机总体设计框架 设计 主要参数计算 部件外形设计 要求 发动机选择}→机身机翼尾翼 布局型式选择 起落架进气道 分析计算 三面图 是否满足 重量计算 设计要求? 气动计算 部位安排图 最优? 性能计算 结构布置图 结构分析

2 航空宇航学院 飞机总体设计框架 设计 要求 设计 要求 布局型式选择 布局型式选择 主要参数计算 主要参数计算 发动机选择 发动机选择 部件外形设计 机身 机翼 尾翼 起落架 进气道 部件外形设计 机身 机翼 尾翼 起落架 进气道 三面图 部位安排图 结构布置图 三面图 部位安排图 结构布置图 分析计算 重量计算 气动计算 性能计算 结构分析 分析计算 重量计算 气动计算 性能计算 结构分析 是否满足 设计要求 最优 是否满足 设计要求 最优

航空宇航学院 剑 飞机重量的含义 飞机起飞重量WTo WTO=WoE +WE+ WpL 正常起飞重量:根据飞机的设计要求,能够 达到最大技术航程的飞机重量,通常不计外挂 的副油箱。 ◆最大起飞重量:由飞机设计部门根据飞机的 结构强度和起飞安全条件所规定的最大飞机重 量,通常包括副油箱等外挂物的重量

3 航空宇航学院 飞机重量的含义 1. 飞机起飞重量WTO WTO = WOE + WF + WPL 正常起飞重量 根据飞机的设计要求 能够 达到最大技术航程的飞机重量 通常不计外挂 的副油箱 最大起飞重量 由飞机设计部门根据飞机的 结构强度和起飞安全条件所规定的最大飞机重 量 通常包括副油箱等外挂物的重量

航空宇航学院 剑 其中: 1)Wo:飞机使用空重( Operating Weight Empt) W灬=W+W+W crew W空机重量( Empty Weight WE=WME +WE W ME 制造商空重( Manufacturers Empty Weight Wh:固定设备重量(航空设备、雷达等) W不能用的燃油重量( trapped fuel and oil) W机组人员重量 2)W:完成飞行任务所需的燃油重量 3)Wp:有效载荷

4 航空宇航学院 其中 1 WOE 飞机使用空重 Operating Weight Empty WOE = WE + Wtfo + Wcrew WE空机重量 Empty Weight) WE = WME + WFix WME 制造商空重 (Manufacturers Empty Weight) Wfix 固定设备重量 航空设备 雷达等 Wtfo不能用的燃油重量 trapped fuel and oil Wcrew机组人员重量 2 WF 完成飞行任务所需的燃油重量 3 WPL 有效载荷

航空宇航学院 剑 2正常飞行重量 指飞机有50%余油的重量,在计算飞行性能时 常用此重量。 3着陆重 正常着陆重量:通常是指飞机在有20%的余 油、50%的弹药时的重量。 最大着陆重量:受结构强度限制,能保证安 全着陆的最大飞机重量

5 航空宇航学院 2.正常飞行重量 指飞机有50 余油的重量 在计算飞行性能时 常用此重量 3.着陆重量 正常着陆重量: 通常是指飞机在有20 的余 油 50 的弹药时的重量 最大着陆重量 受结构强度限制 能保证安 全着陆的最大飞机重量

航空宇航学院 估算起飞重量Wn的步骤 剑 有效载荷WP 假设一个可能的 计算所需的燃油重量Wr 计算可使用空重:WoE可用 WTo-WE-Wel 计算可用空重:WE可用WoE可用-Wl-Wrsw 根据W0与W之间的统计关系计算W需用 WE可用一WE需用≤05% 结束 E需用

6 航空宇航学院 估算起飞重量WTO的步骤 有效载荷WPL 假设一个可能的WTO 计算所需的燃油重量WF 计算可使用空重 WOE可用= WTO - WF - WPL 计算可用空重 WE可用= WOE可用 - Wtfo - Wcrew 根据WTO与WE之间的统计关系计算WE需用 ≤ 0.5% 结 束 − 需用 可用 需用 E E E W W W

航空宇航学院 估算起飞重量W的步骤 剑 有效载荷WP 假设一个可能的 计算所需的燃油重量Wr 计算可使用空重:WoE可用 WTo-WE-Wel 计算可用空重:WE可用WoE可用-Wl-Wrsw 根据WTo与W之间的统计关系计算W需用 E可用、N用≤0.5% 结束 E需用

7 航空宇航学院 估算起飞重量WTO的步骤 有效载荷WPL 假设一个可能的WTO 计算所需的燃油重量WF 计算可使用空重 WOE可用= WTO - WF - WPL 计算可用空重 WE可用= WOE可用 - Wtfo - Wcrew 根据WTO与WE之间的统计关系计算WE需用 ≤ 0.5% 结 束 − 需用 可用 需用 E E E W W W

航空宇航学院 剑 第一步:确定有效载荷WPL 民用机:旅客(75kg) 行李(近程20kg,远程2535kg) 货机 军用机:武器装备(机炮、火箭、导弹、炸弹) 第二步:假设一个起飞重量W0 参考飞行任务类似的同类飞机

8 航空宇航学院 第一步 确定有效载荷WPL 民用机 旅客 75 kg 行李 近程20 kg 远程25 -35kg 货机 军用机 武器装备 机炮 火箭 导弹 炸弹 第二步 假设一个起飞重量WTO 参考飞行任务类似的同类飞机

航空宇航学院 剑 第三步:计算所需的燃油重量WF W=w F用+ W F保留 W使用:任务剖面图所需的燃油 W F保留 保留燃油(用于换机场、附加盘旋 时间等,通常用W用的百分比表示,一般为 25%左右) 计算方法:燃油系数法 (fuel-fraction method

9 航空宇航学院 第三步 计算所需的燃油重量WF WF = WF使用 + WF保留 WF使用 任务剖面图所需的燃油 WF保留 保留燃油 用于换机场 附加盘旋 时间等 通常用WF使用的百分比表示 一般为 25%左右 计算方法 燃油系数法 fuel-fraction method)

航空宇航学院 剑 燃油系数法 典型飞行任务剖面图 6待机 巡航 4/爬升 7下降 123 起飞 着陆 滑行 滑行 发动杋起动、暖机 关车

10 航空宇航学院 燃油系数法 • 典型飞行任务剖面图