Разработка В нулевом приближении общего вида транспортного самолёта типа ан 178

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”

 

кафедра 103

 

Разработка в нулевом приближении общего вида транспортного самолёта типа АН 178

Контрольнаяая работа по курсу

 

КОНСТРУКЦИЯ САМОЛЁТОВ И ВЕРТОЛЁТОВ

(для студентов заочного отделения)

Направление подготовки: 0511 – Авиа и ракетостроение

Специальность–6.051102

Технология самолёто - и вертолётостроения

 

 

Разработал: студент группы А

 

Проверил:

ст. преподаватель Данов А. С.

 

Киев 2016 г

 

Введение

 

Целью задания является закрепление знаний, полученных при изучении лекционного материала, приобретение начальных навыков, необходимых для выполнения эскизного проекта самолета. Для этого необходимо ознакомиться: с основными тактико-техническими требованиями (ТТТ), предъявляемыми к самолетам, их летно-техническими характеристиками, схемами, основными параметрами, общим устройством самолетов и их 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;

б) дополнение заданных тактико-технических требований (ТТТ)

в) выбор и обоснование аэродинамической схемы самолета и его основных параметров;

г) определение взлетной массы самолета и его основных геометрических характеристик в нулевом приближении;

д) выполнение чертежа общего вида;

 

Исходными данными для расчетно-графической работы является:

1. Назначение самолета; ТС

2. Важнейшие тактико-технические требования:

3. Число пассажиров n_пас,или масса груза

4. Дальность полета L,

5. Крейсерская скорость.

 

1. Техническое задание

 

Целью данного задания является рассмотрение возможного варианта проектирования среднемагистрального пассажирского самолёта в нулевом приближении со следующими лётно–техническими данными:

-дальность полета L = 3500 км;

-количество пассажиров n_пас. = 75 человек;

-крейсерская скорость V_кр. = 850км/ч.

 

 

2 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 таблицу (табл.1).

 

Характеристики самолетов

ТС Ан 178

Ан-178 — украинский ближнемагистральный военно-транспортный самолёт на базе Ан-158 (модификации Ан-148), грузоподъёмностью 18 тонн. Ан-178 позиционируется на рынке как замена транспортным самолётам Ан-12.

Рис. 1 ТС Ан 178

ТС типа Ан-72

Ан-72.

Самолет представляет собой высокоплан. Оперение самолета Т-образное, также у самолета трехопорное шасси с носовым колесам. Силовая установка состоит из 2-х ТРДД Д-36(2*6500кгс) или Д-436(2*750кгс) с системой реверса тяги.

Самолет состоит на вооружении Военно-транспортной авиации России и Украины, его строительство осуществляется в кооперации авиазаводами городов Арсеньва, Омска, Харькова.

Рис. 2

 

 

Кавасаки С-1А.

Выдача контракта на разработку получена в 1968г., первый полет опытного самолета был совершен в 1970г. Самолет представляет собой высокоплан. Оперение самолета Т-образное, также у самолета трехопорное шасси с носовым колесом. Двигатели. ТРДД Мпцубиси (Пратт-Уптнн) JT8D-M-9 (2x6580 кгс).

Самолет оборудован автопилотом, доплеровской РЛС, системой «Такан», АРК, маркерным радиомаяком, системой VOR/ILS, радиостанцией КБ, радиостанции метрового и дециметрового диапазонов. Предусмотрена возможность установки системы «Лоран» и метеорадиолокатора.

Выпускается серийно в 1974-1981гг. Построен 31 самолет. Цена самолета более 20 млн. долларов(по курсу 1979г).

Рис. 3 Кавасаки С-1А.

 

Рис. 4 Макдоннел – Дуглас YС 15 США

 

Боинг YС – 14 США

Планер выполнен в основном из алюминиевых сплавов с применением алюминиевых сотовых конструкций. Фирма ограничила использование на самолете КМ с целью улучшения ремонтопригодности самолета в полевых условиях. Особенностью самолета является управление подъемной силой

Органы управления и механизация крыла: элероны, пред­крылки Крюгера с обдувом по всему размаху, двухщелевые выдвижные закрылки и интерцепторы от самолета В 747 (внутренние) и от В 737— внешние.

Силовая установка самолета состоит из двух двигателей F 103 (CF6-50J), расположен­ных на крыле в гондолах, далеко выдвинутых вперед от передней кромки крыла

Закрылки, расположенные за двигателями, могут откло­няться независимо от других внешних по размаху секций за­крылков. Для управления по крену могут применяться внешние закрылки и интерцепторы. Оперение самолета Т-образное, состоит из киля с трехсекционным рулем направления и фикси­рованного стабилизатора с рулем высоты. Трапециевидного крыла обеспечивает высокую подъемную силу стабилизатора с рулем высоты. Также у самолета трехопорное шасси с носовым колесом

Рис. 5 Боинг YС – 14 США

 

Ил-108 Россия

Ил-108 предназначен для перевозок на большую дальность: предусмотрена возможность полета в любую точку СНГ с одной промежуточной посадкой. От аналогичных зарубежных проектов (например, BAe 1000) отличается пассажирской кабиной увеличенных размеров. Разработка самолета началась в 1988 г. Двигатели для самолета будут, возможно, производиться в Чехии. Оперение самолета Т-образное, состоит из киля с трехсекционным рулем направления и фикси­рованного стабилизатора с рулем высоты. Также у самолета трехопорное шасси с носовым колесом

Рис. 6 Ил-108 Россия

 

Фюзеляж

Размер фюзеляжа и определяется по статистическим данным. Приводим статистические данные по удлинениям фюзеляжа:

= · (9)

= · (10)

= · (11)

 

Примем = 3,9 м; = 7,26(см. таблицу 2); = 1,8; = 2,8(из метод. пособия); тогда

= 7,26 · 3,9 = 28,3 (м)

= 1,8 · 3,9 = 7,02(м)

= 2,8 · 3,9 = 10,92 (м)

 

5.3. Параметры хвостового оперения. Горизонтальное оперение:

 

Площадь горизонтального оперения равна

 

= · S

где берется на основании статистических данных, = 0,22(см. таблицу 2); S = 126,8

Тогда = 0,22 · 126,8 = 27,8 (м²)

Размах Г.О.

=

где = 4,3

 

= = 10,9 (м)

 

Корневая и концевая хорды ГО определяется исходя из значений , , :

 

= ·

=

Принимаем = 2,2, тогда

= · = 3,43 (м)

= = 1,56 (м)

 

 

Вертикальное оперение

 

Определим площадь горизонтального оперения по формуле:

= · = 0,2 · 126,8= 25,36

 

Высота ВО определяется по формуле:

 

=

 

Подставим = 1,21 и = 25,36 (м²), получим:

 

= = 5,53 (м)

 

Корневая (по оси симметрии самолета) b₀ и концевая b_k хорды ВО, определяется исходя из значений S, h,

 

=

= · = 5,5 (м)

 

= /

 

= 5,5 / 1,6 = 3,43 (м)

 

Определим параметры шасси.

Принимаем е = 0,2 · b_a = 0,2 · 3,38 = 0,676

Угол выноса главных колес g должен быть больше угла касания хвостовой пяткой;

g = j + (1⁰ … 2⁰),

Тогда получим угол j = 15⁰, а g = 16⁰

 

База шасси b должна выбираться из условия обеспечения хороших эксплуатационных качеств самолета при маневрировании по аэродрому и зависит от длинны фюзеляжа:

b = (0,3…0,4)

примем b = 0,3 · = 0,3 · 28,3 = 8,49 (м)

Вынос передней опоры а выбирается таким образом, чтобы при стоянке самолета нагрузка на нее составляла 6…12% от массы самолета. Тогда

а = 0,88 · 8,49= 7,47 (м)

Для самолетов, имеющих большие полетные массы, колею следует делать больше ширины плит бетонного покрытия аэродромов, размер которых равен 7 м. Это приводит к снижению действующей на плиты нагрузки, так как на них в этом случае будет приходится только одно опора самолета.

Максимальный же размер колеи В следует ограничивать до 12 м, чтобы обеспечить возможность безопасного руления самолетов по дорожкам аэродромов, ширина которых 15 м. Минимальная колея шасси выбирается также из условия исключения опрокидывания самолета по движении по ВПП и зависит главным образом от высоты центра масс самолета, Н.

Учитывая это колея шасси должна быть

2Н £ В < 15 (м)

 

тогда 2(м) £ В < 15 (м)

Примем В = 5,0 (м), т.к. малая колея ухудшает маневренность самолета при рулении.

 

Заключение

В результате данной расчетно-графической работы был приближенно разработан и спроектирован пассажирский самолет с количеством пассажиров n=50 человек и дальностью полёта L=1500 км. Данные расчёты не следует принимать как окончательные, так как они проводились в нулевом приближении.

По статистическим данным самолетов аналогов были определены тактико-технические требования проектируемого самолёта.

Исходя из полученных ТТТ были определены массовые характеристики самолета и его основные геометрические параметры.

По полученным результатам строим чертеж внешнего вида самолёта на формате А1.

 

Литература

1. Житомирский Г. И. Конструкция самолетов: Учебник для студентов авиационных специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1991. - 400 с. Б 56

2.Шульженко М.Н. Конструкция самолётов.-М.: Машиностроение.-416 с. Б 10;

3.Гребеньков О. А. Конструкция самолетов: Учебное пособие для авиационных вузов. - М.: Машиностроение, 1984. - 240 с. Б5;

4. Клименко В.Н., Кобылянский А.А., Малашенко Л.А. Приближенное определение основных параметров самолета: Учеб. пособие. – Харьков: ХАИ, 1986. – 40 с.

5. Інженерні основи функціонування і загальна будова аерокосмічної техніки/ В.С. Кривцов, Я.С. Карпов, М.М. Федотов. – Підручник для вищих навчальних закладів. Ч.2. – Харків: ХАІ, 2002.- 723 с.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н.Е. Жуковского “ХАИ”

 

кафедра 103

 

Разработка в нулевом приближении общего вида транспортного самолёта типа АН 178

Контрольнаяая работа по курсу