第六讲-机舱及装载布置

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1、 飞机设计研究所飞机设计研究所航空科学与工程学院航空科学与工程学院飞机总体设计飞机总体设计第六讲第六讲 1第六讲第六讲 机舱及装载布置机舱及装载布置6.1 机身初始几何参数估计机身初始几何参数估计6.2 民机客舱设计与布置民机客舱设计与布置6.3 民机货舱布置民机货舱布置6.4 民机驾驶舱布置民机驾驶舱布置6.5 作战飞机座舱布置作战飞机座舱布置6.6 武器装载布置武器装载布置2 本讲主要参考书目本讲主要参考书目v顾诵芬顾诵芬, 解思适解思适. 飞机总体设计飞机总体设计. 北京航空航天大学出版社，北京航空航天大学出版社，2001.vRaymer, D. P. Aircraft Design:

2、A Conceptual Approach, 3rd, 1999. （89年版的中译本：现代飞机设计,1992）v詹金森, L. R., 辛普金, P., 罗兹 D. （著）, 中国航空研究院（译）. 民用喷气飞机设计. 2001v飞机设计手册总编委会. 飞机设计手册第7卷：民机构型初步设计与推进系统一体化设计.200036.1 机身初始几何参数估计机身初始几何参数估计v对一定类型的飞机，机身尺寸的确定受到对一定类型的飞机，机身尺寸的确定受到严格的严格的“现实条件限制（现实条件限制（real-world constraints）”，如一旦知道了旅客人数，如一旦知道了旅客人数和剖面座位数，旅客机

3、机身的长度和直径和剖面座位数，旅客机机身的长度和直径也就基本确定了也就基本确定了v在初始估计机身几何参数时，可以依据与在初始估计机身几何参数时，可以依据与起飞总重起飞总重W0(或称或称WTO) 之间的统计关系式之间的统计关系式重要数据来源：Janes All The Worlds Aircraft46.1 机身初始几何参数估计机身初始几何参数估计v机身长度与机身长度与W0的关系的关系长度=AW0C(ft 或m)AC长度=AW0C(ft 或m)AC通用航空飞机单发4.371.60.23喷气教练机喷气教练机0.790.3330.41通用航空飞机双发0.860.3660.42喷气战斗机喷气战斗机0.

4、930.3890.39农用飞机4.041.480.23军用运输机军用运输机/轰炸机轰炸机0.230.1040.50双发涡轮螺旋桨飞机0.370.1690.51喷气运输机喷气运输机0.670.2870.43飞船1.050.4390.40注意：教材注意：教材P.38表表3.1对应的应为英制！对应的应为英制！56.1 机身初始几何参数估计机身初始几何参数估计v机身长细比机身长度最大当量直径机身长细比机身长度最大当量直径 机身内部体积一定，长细比为机身内部体积一定，长细比为3.0左右亚音速左右亚音速机身阻力最小，长细比为机身阻力最小，长细比为14左右的超音速机身左右的超音速机身阻力最小阻力最小 绝大多

5、数的飞机机身的长细比在两者之间绝大多数的飞机机身的长细比在两者之间66.1 机身初始几何参数估计机身初始几何参数估计v面积律修形面积律修形 在跨音速及超音速飞行时，飞机的阻力主要来自波阻，在跨音速及超音速飞行时，飞机的阻力主要来自波阻，即由于产生激波而产生的压差阻力。即由于产生激波而产生的压差阻力。 面积律是指为了使波阻最小，飞机所有部件的横截面面积律是指为了使波阻最小，飞机所有部件的横截面积叠在一起的分布应该相当与一个最小阻力的当量旋积叠在一起的分布应该相当与一个最小阻力的当量旋成体（成体（ “Sear-Haack” 体）横截面积的分布，或分布体）横截面积的分布，或分布曲线比较光滑而无不规则

6、的变化。曲线比较光滑而无不规则的变化。00.20.40.60.811.200.20.40.60.81Axial Distance, x/lCross-Sectional Area, A/AmaxSear-Haack体积分布曲线体积分布曲线来源：Introduction to Aeronautics:A Design Perspective76.1 机身初始几何参数估计机身初始几何参数估计v面积律修形面积律修形 典型翼身组合体的最大横截面积往往位于机翼中心附典型翼身组合体的最大横截面积往往位于机翼中心附近。在该处近。在该处“压缩压缩”机身，可使体积分布曲线光顺并机身，可使体积分布曲线光顺并减小最

7、大横截面积。减小最大横截面积。 在机身中移走的体积应在其他地方补充，补充的方法在机身中移走的体积应在其他地方补充，补充的方法可以是加长机身，或者在其他地方增大机身横截面积可以是加长机身，或者在其他地方增大机身横截面积12386.2 民机客舱设计与布置民机客舱设计与布置乘客的优选权乘客的优选权v民用旅客机的主要用途就是舒适而安全地民用旅客机的主要用途就是舒适而安全地载运乘客完成他（她）们想要实现的旅行，载运乘客完成他（她）们想要实现的旅行，客户对客舱内部装饰布置的评价要比对飞客户对客舱内部装饰布置的评价要比对飞机的其他特征仔细得多机的其他特征仔细得多v以客舱的细节设计为起点，才能获得优良以客舱的

8、细节设计为起点，才能获得优良的民机设计的民机设计v民机客舱布置中需考虑的因素中，民机客舱布置中需考虑的因素中，舒适性舒适性占主要的地位占主要的地位9v决定客舱舒适性的主要因素决定客舱舒适性的主要因素 座椅的设计和安排，特别是可调性和腿部空间座椅的设计和安排，特别是可调性和腿部空间 客舱布置和装饰的美感客舱布置和装饰的美感 旅客在舱内的活动空间旅客在舱内的活动空间 客舱内的微气候，即空调系统设计客舱内的微气候，即空调系统设计 舱内噪声和声共振舱内噪声和声共振 飞机加速度对旅客的影响飞机加速度对旅客的影响 爬升和下降时机身的姿态爬升和下降时机身的姿态 续航时间续航时间 卫生间、休息室和其他设施的舒

9、适和方便程度卫生间、休息室和其他设施的舒适和方便程度 服务质量服务质量乘务员服务态度，娱乐、饮食等设施和安排乘务员服务态度，娱乐、饮食等设施和安排6.2 民机客舱设计与布置民机客舱设计与布置乘客的优选权乘客的优选权10v机身剖面直接影响飞机的经济性和舒适性机身剖面直接影响飞机的经济性和舒适性 较大的剖面可使飞机的座椅宽度及客舱过道宽度较大的剖面可使飞机的座椅宽度及客舱过道宽度增加，提高乘客的乘坐舒适性，但同时会带来飞增加，提高乘客的乘坐舒适性，但同时会带来飞机重量和气动阻力的增加，从而导致飞机性能和机重量和气动阻力的增加，从而导致飞机性能和经济性变差经济性变差 虽然较小的剖面对飞机的性能和经济

10、性有利，但虽然较小的剖面对飞机的性能和经济性有利，但却降低了乘客的乘坐舒适性，从而削弱了飞机的却降低了乘客的乘坐舒适性，从而削弱了飞机的市场竞争力市场竞争力v对新项目而言，决定客舱剖面形状和尺寸是对新项目而言，决定客舱剖面形状和尺寸是首先要进行的一项细节设计研究首先要进行的一项细节设计研究6.2 民机客舱设计与布置机身剖面民机客舱设计与布置机身剖面11v典型的剖面典型的剖面 圆形剖面圆形剖面 由一个完整的圆构成由一个完整的圆构成 优点：受力特性好，结构轻，易于加工，生产成本低优点：受力特性好，结构轻，易于加工，生产成本低 缺点：空间有效利用率低缺点：空间有效利用率低6.2 民机客舱设计与布置机

11、身剖面民机客舱设计与布置机身剖面12v典型的剖面典型的剖面 多圆剖面多圆剖面 由多段圆弧和与其相协调的光滑过渡曲线组由多段圆弧和与其相协调的光滑过渡曲线组成成 优点：空间能够得到充分利用，适合于直径较小的飞优点：空间能够得到充分利用，适合于直径较小的飞机或具有多层客舱的大型飞机机或具有多层客舱的大型飞机 缺点：结构设计及加工性能不如圆形剖面好，生产成缺点：结构设计及加工性能不如圆形剖面好，生产成本较高本较高6.2 民机客舱设计与布置机身剖面民机客舱设计与布置机身剖面13v典型的剖面典型的剖面 其他剖面其他剖面 适合于无法采用圆形或多圆剖面的情况，如适合于无法采用圆形或多圆剖面的情况，如机身剖面