作者:老军001

近几年,中国的大飞机项目如火如荼,老军001作为资深军迷,有必要给大家介绍一下民用大飞机的设计知识,让大家对民用大飞机的设计知识有一定了解。

大飞机设计的第一步是进行市场调研,看看民用大飞机的目标市场,一般来讲,决定飞机主要设计参数是一项复杂的任务,市场分析是重要一环,比如设计一个干线飞机要满足多少城市的要求,达到多少公里的航程,满足的城市度分析,而且还要根据不同城市不同航线的上座率,才能做出比较合理有关座位数的决定,以获得良好运营经济性,再经过这些细致的分析后,对飞机各项性能指标的要求,一般会形成一份市场设计任务书,主要包括座位数、航程、巡航速度、巡航高度、客舱高度、机场兼容性等等,这就是以后具体设计工作的重要依据。

民用大飞机设计的第二步是书写出设计任务书,就是在前面的基础调研之后,通过对已有类似机型进行分析,就可以确定飞机的可选布局,以及主要参数的设计范围。这就是设计任务书的全部。

第三步,量化主要设计参数。根据前面设计任务书,可以确定出三个主要设计参数,第一是起飞重量,第二是发动机推力,第三是飞机的机翼面积;这三个参数是相互关联的,首先可以依据重要估算的基本方法和计算公式,得出飞机重量数的第一轮估算结果,同时可以根据飞机性能的要求就是设计任务书的要求用公式计算出推重比和翼载的估算。

第四步,发动机选型。根据上述对飞机推重比和翼载的估算结果,可用于发动机的选型,再考虑一些航程和爬升等指标,就可以在发动机的可用目录中进行选取了。

第五步,客舱布局的确定。客舱的设计可参考同类型飞机的设计,或者采用单通道或者双通道,或者圆形截面机身,座位布局等。

第六步,具体的机翼设计。根据设计公式和一些经验数据估算出,机翼面积、展弦比、梢根比、后掠角、平均相对厚度、翼根翼尖相对厚度、上反角、安装角和扭转角等。

第七步,气动力估算。在设计初期,需要能够比较快速地完成设计方案的气动力估算,以评估一下设计方案是否满足总体要求。这一步就是详细计算了,一般可通过现成的软件包譬如CFD软件包进行计算,当然有时还采用公式计算,进行比对参考。

第八步,性能估算。这一步是根据气动力估算结果,计算出飞行性能来。主要涵盖几个模块,起飞性能、爬升性能、速度-高度范围、巡航性能、机动飞行性能、下滑性能和降落性能。主要用计算公式和数据库算。

第九步,经过以上一些列的计算和分析工作,便形成了飞机的完整设计方案,为转入下一步初步设计和详细设计提供设计依据。在后续的设计中,飞机的初始方案将得到不断完善和细化,其中一些参数仍然可能会经过不断的修正。但是一般的说,完成这一阶段后,飞机的基本特点就比较明晰了。这就是老军001要想大家说的民用大飞机的总体设计知识。

老军001写于2010年12月10日