И. П.ВИСЛОВ
ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЛЕГКИХ САМОЛЕТОВ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
САМАРА
Издательство СГАУ
2006
УДК 629.73.001.2
ББК 39.53
В 533
ЦИ
ОНАЛЬ
НЫ
ПР
ТЕТНЫЕ
Е
Н
А
О
РИ
ОЕКТЫ
Инновационная
образовательная
программа
"Развитие
центра
компетенции
и
подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических
и геоинформационных технологий”
ПР
И
Рецензенты:
В 533
генеральный директор ООО «Авантаж» <...> Будет полезно инженерам и самодеятельным
конструкторским бюро, проектирующим и самостоятельно строящим легкие и сверхлегкие
летательные аппараты. <...> Коэффициент сопротивления самолета при нулевой подъемной силе C xa 0 . <...> Расчет посадочной дистанции .................................................79
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ...........81
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Легкие и сверхлегкие летательные аппараты во всех странах мира занимают ведущее положение по широкому применению в различных отраслях
промышленности и хозяйства. <...> Спортивные – предназначены для авиационного спорта, выполнения фигур высшего пилотажа (акробатические) и установления новых рекордов согласно таблице рекордов ФАИ:
I категория – взлетная масса до 500 кг;
II категория – взлетная масса 500…1000 кг;
III категория – взлетная масса 1000…1500 кг;
IV категория – взлетная масса 1500…3000 кг. <...> Мотопланеры и авиетки – сверхлегкие ЛА создаются для спортивных полетов, независимы от средств буксировки, имеют самостоятельный взлет, хорошие аэродинамические и летно-технические характеристики, являются простыми и дешевыми, используются в качестве учебно-тренировочных. <...> Актуальными задачами при проектировании и строительстве
новых ЛА на современном уровне являются:
– создание легких, надежных, экономичных поршневых двигателей
мощностью 15…50 кВт;
– выбор рациональных решений на основе наибольшей эффективности
и надежности;
7
– применение новых профилей крыла, обеспечивающих большую подъемную силу с малым сопротивлением <...>
Эскизное_проектирование_легких_самолетов.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА»
И. П.ВИСЛОВ
ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЛЕГКИХ САМОЛЕТОВ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
С А М А Р А
Издательство СГАУ
2006
Стр.1
УДК 629.73.001.2
ББК 39.53
В 533
Инновационная
"Развитие
центра
образовательная
компетенции
и
программа
подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических
и геоинформационных технологий”
Рецензенты:
Вислов И .П.
В 533
Эскизное проектирование легких самолетов: учеб. пособие / И. П. Вислов.
– Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2006. – 82 с. : ил.
ISBN 5-7883-0456-3
Рассматривается содержание и последовательное выполнение эскизного проектирования
легких и сверхлегких летательных аппаратов (самолетов, мотодельтапланов, автожиров) с
поршневыми двигателями. Особое внимание уделено концепции создания, выбору схемы и
компоновки, расчету массы, центровки, аэродинамических и летно-технических характеристик.
Учебное
пособие предназначено для студентов, выполняющих курсовые и дипломные
проекты по специальности 16.02.01 и 16.09.01. Будет полезно инженерам и самодеятельным
конструкторским бюро, проектирующим и самостоятельно строящим легкие и сверхлегкие
летательные аппараты.
УДК 629.73.001.2
ББК 39.53
ISBN 5-7883-0456-3
© Вислов И.П., 2006
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2006
генеральный директор ООО «Авантаж»
А. А. М а р к о в,
канд. техн. наук, проф. В. Г. Ш а х о в
2
П
Р
И
О
Р
И
Т
Т
К
Е
Т
О
Н
Ы
Е
Н
А
Ц
И
О
А
Н
Л
Ь
Н
Ы
Е
П
Р
Е
Ы
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ.........................................................................5
1. КОНЦЕПЦИИ СОЗДАНИЯ ЛЕГКИХ И СВЕРХЛЕГКИХ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ .............................................6
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ САМОЛЕТОВ.................................9
2.1 Выбор схемы самолета.............................................................................9
2.2 Расчет массы самолета и его агрегатов ................................................9
2.2.1. Масса конструкции...........................................................................13
2.2.2. Масса оборудования и управления...................................................17
2.2.3. Масса топлива...................................................................................18
2.3 Компоновка и центровка.......................................................................20
2.4. Аэродинамический расчет самолета...................................................24
2.4.1. Лобовое сопротивление самолета...................................................24
2.4.1.1. Коэффициент сопротивления крыла .......................................26
2.4.1.2. Коэффициент сопротивления оперения ..................................30
2.4.1.3. Коэффициент сопротивления фюзеляжа................................31
2.4.1.4. Коэффициент сопротивления гондол двигателей. .................34
2.4.1.5. Коэффициенты сопротивления при нулевой подъемной силе не несущих
частей самолета.....................................................................................35
2.4.1.6. Коэффициент сопротивления шасси .......................................37
2.4.2. Коэффициент сопротивления самолета при нулевой подъемной силе Cxa 0
.......................................................................................................................38
2.4.3. Коэффициент аэродинамической подъемной силы самолета......40
2.4.4. Построение поляр самолета..........................................................552
2.4.5. Расчет летных характеристик.......................................................54
2.4.5.1. Полет на максимальной скорости ...........................................54
2.4.5.2. Полет на крейсерской скорости...............................................56
2.4.5.3. Скороподъемность у земли .......................................................56
2.4.5.4. Разбег самолета.........................................................................56
2.4.5.5. Взлет с грунтового аэродрома .................................................57
2.4.6. Расчет располагаемых и потребных мощностей..........................58
3
.
Стр.3