总体设计c3_acd(1).

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1、第第3章章 飞机布局设计与分析飞机布局设计与分析3.1 设计任务与步骤设计任务与步骤 (1) 总体布局型式的选择 (2) 推进装置的选择 (3) 机翼和尾翼设计参数选择 (4) 增升装置的类型、 参数的选择和布置 (5) 机身方案和参数的选择 (6) 起落架类型和参数选择 (7) 进气道与尾喷管方案与参数选择 (8) 隐身设计细节 (9) 总体布置 (10) 方案分析（重量、动力、气动、性能、费用）3.2 发动机的选择发动机的选择3.2.1 对发动机的要求对发动机的要求 从飞机设计角度，对发动机的基本要求主要有： (1) 推力/功率的速度特性和高度特性良好 (2) 耗油率低 (3) 自身重量轻

2、 (4) 外廓尺寸小 (5) 工作寿命长，安全可靠、故障率低，使用维护方便 (6) 其他要求：如隐身、排放、噪声等 对发动机的这些要求，可综合为以下3个主要的相对参数要求： (1) 推重比大(或功率重量比大) (2) 单位迎面推力大 (3) 耗油率低3.2.2 发动机的外部特性发动机的外部特性 I. 活塞式航空发动机活塞式航空发动机 图1 图2 图3 图4 (1) 耗油率Ce ：活塞式发动机单位时间内产生单位功率所消耗的燃油量(kg/hp/h)。 一般来说，活塞式发动机的Ce大致在0.25kg/hp/h以下。但航空汽油的价格比航空煤油高一倍以上。 (2) 功率特性：随着飞行速度的增加，活塞发动

3、机所发出的功率一般略有增加；当飞行速度一定时，活塞发动机的功率随飞行高度的增加而减小。 (3) 螺旋桨的拉力特性：螺旋桨的拉力，随飞行速度的增加而减小，随飞行高度的增加也减小。 活塞式航空发动机。活塞式航空发动机。 普通活塞式发动机、旋转活塞发动机活塞式航空发动机气缸安排形式活塞式航空发动机气缸安排形式优点：多为气冷，结构简单，重量轻优点：多为气冷，结构简单，重量轻缺点：尺寸大，阻力大缺点：尺寸大，阻力大优点：多为液冷，散热好、尺寸紧凑优点：多为液冷，散热好、尺寸紧凑缺点：重量大缺点：重量大活塞式航空发动机气缸安排形式活塞式航空发动机气缸安排形式 II. 涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机燃气涡轮发

4、动机。燃气涡轮发动机。 涡轮喷气发动机、 涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机离心式压气机离心式压气机轴流式压气机轴流式压气机涡轮风扇发动机涡轮风扇发动机大涵道比涡轮风扇发动机大涵道比涡轮风扇发动机小涵道比涡轮风扇发动机小涵道比涡轮风扇发动机 II. 涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机 图1 图2 (1) 推力特性其中：m空气为发动机的空气流量，v喷气为发动机喷口处的排气速度，v为飞行速度，T为推力。)(vvmT喷气空气 推力的油门特性(转速特性) 涡轮喷气发动机的推力，大致与转速的三次方成正比，接近最大转速时，大致与转速的四次方成正比。 涡轮喷气发动机的主要工作状态有：(i)加力工作状态

5、、(ii) 最大工作状态、(iii) 额定工作状态、(iv) 巡航工作状态、(v) 慢车工作状态等。工作状态转速/rpm海平面静推力/kg耗油率/(kg/kgf/h)加力11,150503,2501.60最大11,150502,6000.93额定11,150502,1500.89巡航10,400501,7200.86慢车4,1002001004.00表 涡喷-6发动机不同状态的外部特性 推力的速度特性 推力的速度特性，是指在转速和飞行高度一定时，发动机的推力随飞行速度变化的关系。 随着飞行速度的增大，涡轮喷气发动机的推力先是略有下降，然后增加，但飞行速度超过一定值后则迅速下降。 推力的高度特性