南京航空航天大学：《飞机总体设计》课程教学资源（讲义）第十一讲 尾翼外形的初步设计

航空宇航学院 尾翼外形的初步设计 Elevator up Rudder deflected

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航空宇航学院 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 重量计算 三面图 是否满足 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

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航空宇航学院 内容提要 尾翼的功用、组成和设计要求 尾容量 确定尾翼外形参数的思路 尾翼外形参数设计的步骤 举例

单击此处编辑母版标题样式 3 航空宇航学院 内容提要 • 尾翼的功用 、 组成和设计要求 • 尾容量 • 确定尾翼外形参数的思路 • 尾翼外形参数设计的步骤 • 举例

航空宇航学院 尾翼的功用、组成和设计要求 功用 保证飞机稳定性和操纵性 组成 平尾(前翼):水平安定面,方向舵 垂尾:垂直安定面,升降舵 设计要求: 按设计规范

单击此处编辑母版标题样式 4 航空宇航学院 尾翼的功用、 组成和设计要求 • 功用： - 保证飞机稳定性和操纵性 • 组成： - 平尾（前翼）：水平安定面，方向舵 - 垂尾：垂直安定面，升降舵 • 设计要求： - 按设计规范

航空宇航学院 尾容量 平尾尾容量 尾=5S平尾L平尾=平尾平尾 平尾 平尾尾力臂 平尾 平尾面积 机翼面积 A 平均气动弦长

单击此处编辑母版标题样式 5 航空宇航学院 尾容量 • 平尾尾容量 A S c S L A S L ⋅ ⋅ = = 平尾 平尾 平尾 平尾 平尾 L平尾 ⎯ 平尾尾力臂 S平尾 ⎯ 平尾面积 S ⎯ 机翼面积 c A ⎯ 平均气动弦长

航空宇航学院 尾力臂的定义(1) TAIL VOLUME COEFFICIENT METHOD Lht SW E WING AREA bW WING SPAN CW E WING MEAN CHORD Lvt

单击此处编辑母版标题样式 6 航空宇航学院 尾力臂的定义（1）

航空宇航学院 尾力臂的定义(2) e C.c. C

单击此处编辑母版标题样式 7 航空宇航学院 尾力臂的定义（2）

航空宇航学院 前翼尾容量 前翼前翼 前翼 S A 平尾 前翼尾力臂 平尾 前翼面积 机翼面积 平均气动弦长

单击此处编辑母版标题样式 8 航空宇航学院 • 前翼尾容量 A S c S L A ⋅ ⋅ = 前翼 前翼 前翼 L平尾 ⎯ 前翼尾力臂 S平尾 ⎯ 前翼面积 S ⎯ 机翼面积 c A ⎯ 平均气动弦长

航空宇航学院 垂尾尾容量 垂尾=S垂尾L垂尾=垂尾垂尾 S·L L垂尾垂尾尾力臂 垂尾 垂尾面积 机翼面积 机翼展长

单击此处编辑母版标题样式 9 航空宇航学院 • 垂尾尾容量 S L S L A S L ⋅ ⋅ = = 垂尾 垂尾 垂尾 垂尾 垂尾 L垂尾⎯ 垂尾尾力臂 S垂尾 ⎯ 垂尾面积 S ⎯ 机翼面积 L ⎯ 机翼展长

航空宇航学院 讨论 力矩~尾翼面积,力矩~尾力臂: 综合效果:力矩~尾翼面积ⅹ尾力臂→尾容量 若A固定,L尾个→S厘→尾翼结构重量,阻力↓ 当飞机构形为鸭式布局时: a)对于近距耦合情况:L小,S前大。 b)对于远距耦合情况:L大,S前小 初步确定A时,通常参考统计数据

单击此处编辑母版标题样式 10 航空宇航学院 • 讨论： - 力 矩 ∼ 尾翼面积，力矩 ∼ 尾力臂； - 综合效果：力矩 ∼ 尾翼面积 × 尾力臂 ⇒ 尾容量 - 若 A 尾固定，L 尾↑ ⇒ S 尾↓ ⇒ 尾翼结构重量 ↓，阻力 ↓ - 当飞机构形为鸭式布局时： a) 对于近距耦合情况：L 前小，S 前大。 b) 对于远距耦合情况：L 前大，S 前小。 - 初步确定A 尾时，通常参考统计数据