Пассажирского самолёта типа ATR 42

В нулевом приближении

Контрольная работа по курсу

 

КОНСТРУКЦИЯ САМОЛЁТОВ И ВЕРТОЛЁТОВ

(для студентов заочного отделения)

Направление 6.05110102

Технология самолёто - и вертолётостроения

(вариант 11)

 

 

Разработал: студент группы А

 

Проверил:

ст. преподаватель Данов А. С.

 

Киев 2016 г

Аннотация

Домашняя работа содержит:

страниц -23; рисунков - 16; таблиц - 4. Цель работы – разработать КСС самолета.

Ключевые слова:

самолет, силовая установка, шасси, двигатель, фюзеляж, крыло, горизонтальное оперение, вертикальное оперение.

 

Анотація

Домашня робота містить:

сторінок -23; малюнків -16; таблиць - 4. Мета роботи – розробити КСС літака.

Ключові слова:

літак, силова установка, шасі, двигун, фюзеляж, крило, горизонтальне оперення, вертикальне оперення.

 

The Annotation

Home work contains:

Pages-23; figures-16; tables- 4. The purpose of work is to designed CPS of the aircraft.

Key words:

aircraft, power plant, landing gear, engine, fuselage, wing, horizontal tail unit, vertical tail unit.

Содержание

 

Введение. 3

1.Сбор и обработка статистических данных. Разработка тактико-технических требований. 4

1.1. Сбор и обработка статистических данных 4

1.2. Краткая характеристика аналогов 6

1.3 Тактико-технические требования (ТТТ) 12

1.4 Выбор и обоснование схемы самолета и его основных параметров. 12

2 Определение взлетной массы самолета 13

3. Определение параметров двигателя. ТВД АИ-24 ВТ 15

4. Определение геометрических характеристик самолета 18

4.1. Определяем геометрические параметры крыла. 18

4.2. Определение геометрических параметров фюзеляжа. 19

4.3. Определение геометрических параметров вертикального и горизонтального оперения. 19

4.4 Определение параметров шасси самолета. 21

Заключение 22

Список использованной литературы. 23

Введение

 

Целью задания является закрепление знаний, полученных при изучении лекционного материала, рекомендуемой литературы, приобретение начальных навыков, необходимых для выполнения эскизного проекта самолета, Для этого студентам необходимо ознакомиться: с основными тактико-техническими требованиями, предъявляемыми к самолетам, их летно-техническими характеристиками, схемами, основными параметрами, общим yстройством самолетов и агрегатов, силовой увязкой основных силовых элементов агрегатов самолета, правилами выполнения чертежей общего вида самолета и общего устройства агрегатов.

Задание предусматривает выполнение следующего объема работы:

• а) сбор и обработка статистических данных (летных, мас­совых, геометрических характеристик), параметров силовой ус­тановки самолетов;
• б) дополнение заданных тактико-технических требований (ТТТ)
• в) выбор и обоснование аэродинамической схемы самолета и его основных параметров;
• г) упрощенное (нулевое приближение) определение взлетной массы самолета и его основных геометрических размеров;
• д) выполнение чертежей общего вида, общего устройства агрегатов;

Исходными данными для расчетно-графической работы является:

1) назначение самолета;

2) важнейшие тактико-технические требования:

3) число пассажиров n _пас,

4) дальность полета L,

5) крейсерская скорость;

Расчетно-графическая работа по дисциплине "общее устройство самолетов и агрегатов" является первым этапом комплексной системы организации сквозной практической подготовки по профилирующим дисциплинам специальности самолетостроения.

Целью данного задания является рассмотрение возможного варианта проектирования самолёта пассажирского класса со следующими лётно–техническими данными:

· дальность полета L = 2500 км; V_кр = 600 км/ч

· количество пассажиров n=50 человек.

1. Сбор и обработка статистических данных.
Разработка тактико-технических требований

1 .1. Сбор и обработка статистических данных

Сбор и обработка статистических данных в ходе проектирования самолета позволяет:

1.Получить наглядное представление о современном уровне развития самолетостроения с учетом:

а) типов самолетов, необходимых народному хозяйству;

б) задач, которые они выполняют;

в) летно-технических качеств;

г) средств достижения этих качеств: применяемых схем самолетов, геометрических и массовых параметров, силовой установки, конструкционных материалов, способов производства и др.

2.Определить тенденции и перспективы развития разрабатываемого типа самолета, количественные и качественные изменения ТТТ к самолету, эволюцию его назначения, условия производства и эксплуатации.

3.Определить ряд параметров самолета.

Анализ статистического материала дает возможность разработать ТТТ к проектируемому самолету, выбрать его схему.

Для сбора статистических денных необходимо использовать данные самолетов, аналогичных проектируемому и имеющих близкие летно-технические характеристики и условия эксплуатации. Эти данные вносятся в статистическую табл.1.

 

Таблица 1 Статистические данные самолётов
	Наименование самолета	Ан-24	Ан 140	Хендли Пейдж НР. R7	Фоккер F27-500	Канадер-Конвер 540	Авро 748 (Хоуккер Сидли)
Летные данные	Vmax,км/ч	-				-	-
Hпот,км			-	7,62	-	-
Vкрейс, км/ч
Hmax,км		7,2	-
Hкрейс,км		7,200			6,1
Vвзл, км/ч						-
Vпос, км/ч
Vy м/мин	-	-	-	-	-	-
L, км	2 000	2 100	1 400
Lразб, м
Lпроб, м
Массовые данные	mпос, кг	21 800		17 465	19.050
m0(mвзл), кг	21 800		17 690	20 455
m0 max, кг	21 800		17 690	-	-
mпуст, кг			6 081	10.695	-	-
mпуст.снар, кг		-	10 980	11 790
mдв
mгр.ком, кг	5 500		5 350
mт, кг			1 360
Данные СУ силовой уст.	Число и тип двигателя	2 ТВД	2 ТВД	2 ТВД	2 ТВД	2 ТВД	2 ТВД
Марка двигателя	АИ-24ВТ	117ВМА-СБМ1	RR, RDa 7/2, Dapt 527	mkS32-7R	Нэпир Иленд МК504а	RR, RDа6, Dapt мк. 514
Р0(N0), кВт	2×2103	2×1286	2×1570	2×1626	2×1764	2×1298
Геометрические данные	S, м^2	72,4		82.3		85,5	73,86
l, м	29,2	24,505	28.88	29.02	32,1	28,96
X		1,3		2,5
Ĉ	-	0,16/0,12	0,12/0,165	0,14/0,12	-	0,12/0,18
λ		11,5	10.2		12,1	11,35
η	2,2	2,27	2.0	2.46		2,58
Lф, м	23,8	22,605	21.92	25.07	24,84	20,42
Dф, м	2,75	2,82	2.67	2.7	2,87	2,67
λф, м	8,2	7,65	8.21	9.13	8,66	7,65
ΣSМИД, м^2	-	10,5	-	8,01	-	5,6
Ŝго	0,28	0,300	0.293	0.23	0,239	0,306
Ŝво	2,5	0,210	0.211	0.20	0,173	0,161
Производные величины	P0 Кг/м^2	-	368,4
t0=10P0/m0g	0,17	0,157	0.181	0,186	0,216	0,163
γдв=m0/P0	0,164	0,155	0,355	0,344	0,316	0,389
Kгр.полезн=mгр/m0	0,3	0,233	0.302	0,349	0,28	0,243
ро=m0g/10S даН/м^2
Cp,o кг/час					-
nпас.	42-52					36-48

 

1.2. Краткая характеристика аналогов.

 

Ан-24

Пассажирский самолет для местных авиалиний

Разработка Ан-24 в ОКБ О.К.Антонова началась в 1956г. Это был первый в СССР пассажирский самолет с ТВД и предназначался для замены на местных авиалиниях самолетов Ил-12 и Ил-14 с поршневыми двигателями. Одновременно с разработкой самолета создавалась и силовая установка для него в двигателестроительном ОКБ А.Г.Ивченко. Первый полет самолет Ан-24 совершил 20 октября 1959 г. В эксплуатацию поступил в октябре 1962 г. Самолет завоевал большую популярность Рис.1 в СССР и за рубежом. Более 220 самолетов было поставлено на экспорт в 26 стран мира.

В середине 1960-х годов был разработан вариант Ан-24РВ, который имел в правой гондоле ТВД дополнительный реактивный двигатель РУ-19-300 тягой 900 кгс. С помощью этого двигателя удалось существенно улучшить взлетные характеристики самолета. Кроме пассажирских вариантов выпускались грузовые и военно-транспортные самолеты Ан-24Т.Самолет Ан-24 стал исходной моделью для создания целого семейства самолетов различного назначения (всего около 40 модификаций), среди которых грузовой Ан-26, самолет Ан-30 для аэрофотосъемки, самолет Ан-32 для эксплуатации с высокогорных аэродромов, самолет ледовой разведки "Торос" и многие другие. Серийное производство самолетов Ан-24 осуществлялось на авиационном заводе в Иркутске (в настоящее время? ИАПО) и завершилось в 1978 г. В 1982 г. самолеты Ан-24 стали выпускаться в КНР под обозначением Y-7.

Оборудование

На самолете используется обычный комплекс авионики с электромеханическими средствами индикации.

Двигатели

ТВД АИ-24 (2х2550 л.с.)

Состояние

Выпускался серийно в 1962-1978гг. Всего было построено около 1200 самолетов в различных модификациях; к концу 1996 г. в эксплуатации находилось более 870 самолетов.

 

 

Рис.2

Ан-140

 

Ан-140 - региональный грузопассажирский самолет, разработанный АНТК Антонов, который серийно производится на Харьковском государственном авиационном производственном предприятии и оснащается интерьером, разработанным и изготовленным украинской корпорацией ИнтерАМИ, - предназначен для пассажирских и смешанных грузопассажирских перевозок на расстояние до 3700 км. Самолет Ан-140 выпускается кооперативно предприятиями Украины, России и Ирана.

По своей конструкции самолет Ан-140 является двухдвигательным высокопланом. Самолет имеет трехстоечное шасси повышенной проходимости с пневматиками низкого давления. Конструкция Ан-140 включает вспомогательную силовую установку, расположенную в хвостовой части фюзеляжа и обеспечивающую автономную эксплуатацию самолета на необорудованных аэродромах.

К основным особенностям самолета Ан-140 можно отнести:

- использование в условиях высокогорья, жаркого и холодного климата, на небольших аэродромах, включая малооборудованные с короткими ВПП (в том числе неподготовленные) с невысокой прочностью покрытия (включая грунтовые);

- обеспечение высокого уровня комфорта за счет низкого уровня шума и вибрации в салоне, современного интерьера, оптимального шага и размещения кресел, прекрасной вентиляции и освещения, соответствующих современным Рис.3 международным стандартам и требованиям;

- наивысшую в своем классе вместимость багажно-грузовых помещений, в том числе для ручной клади;

- высокую гибкость компоновки интерьера применительно к требованиям заказчиков;

- высокую топливную эффективность;

- высокую эксплуатационную технологичность, ресурс и надежность;

- стратегию эксплуатации "по состоянию";

- низкий уровень затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию.

 

Рис.4

F27 - 500 Friendship

Fokker
Пассажирский самолет для авиалиний малой протяженности

Разработан на основе пассажирских самолетов F27-200 и F27-400. Первый полет состоялся 15 ноября 1967 г. В начале 1968 г. поступил в эксплуатацию. От предыдущих моделей отличается удлиненным фюзеляжем и наличием с левого борта фюзеляжа перед крылом грузовой двери размером 2,32х1,78 м.

Рис.5

 

Самолеты F27-500, заказанные министерством почт и связи Франции, имели грузовые двери с обеих сторон фюзеляжа.

Кроме пассажирского самолета существовал грузопассажирский вариант F27-500M, строившийся только по отдельным заказам. В начале 1980-х годов фирма "Фоккер" разработала на основе самолета F27 новый пассажирский самолет Фоккер 50.

Оборудование

Самолет оснащен обычными пилотажно-навигационными системами с электромеханическими средствами индикации.

Двигатели

ТВД Роллс-Ройс "Дарт" Мk.536-7R (2 х 2140 л. с.). Диаметр воздушных винтов - 3,5 м

Уровень шума

ЕРN дБ: при взлете - 90,6, сбоку от ВПП - 92,2, при заходе на посадку - 98,9

 

 

Рис.6

 

 

Канадер Конвер 540

 

 

 

 

 

Рис.7 Канадер Конвер 540

 

Авро 748 Хоукер Сиддли

 

Рис.8 Авро 748 Хоукер Сиддли

 

Хендли Пейдж НР. R7

 

 

Рис.9 Хендли Пейдж НР. R7

ATR 42-600 (новейшая модификация с новыми двигателями PW127M и улучшенными экономическими характеристиками, поставляется с 2012 г.).

Также существуют грузовые, военные и VIP варианты самолета.

С момента начала производства произведено более 400 самолетов ATR 42. С 1988 г. производится также удлиненная версия - самолет ATR 72.

Рис. 10

Рис. 11