На ранних стадиях проектирования какие параметры учитываются при определении веса самолета?

Какие параметры учитываются при оценке веса самолета в начале процесса проектирования?

Не могли бы вы уточнить? Учитывая, что вы отметили высший пилотаж и аэродинамику, я полагаю, вас интересует что-то конкретное?
За? Грузовой/пассажирский/истребитель/бомбардировщик/сельскохозяйственный/морской патрульный/ пилотажный/микролегкий? Комплект/ГА?

Ответы (2)

Любой дизайн начинается с профиля миссии. Как инженер-конструктор, вы получаете полезную нагрузку, дальность и скорость и, возможно, ограничения, такие как максимальная взлетно-посадочная полоса, а затем должны придумать конфигурацию.

Имея это в руках, вы смотрите, чего другие достигли раньше. Существуют наборы данных о весе для различных конструкций и их частей, а также формулы, которые объединяют основные параметры таким образом, что веса более или менее хорошо выстраиваются в линию при построении графика по результату этого уравнения. Введите номер вашего нового дизайна, и вы получите что-то, что будет в пределах ± 10% от того, что реалистично. Это называется параметрической оценкой веса (PDF!).

Поскольку вы можете рассматривать только то, что у вас есть, вы начинаете с границ миссии по определению размеров:

  • Полезная нагрузка
  • Дальность или выносливость
  • Желаемая крейсерская скорость и высота
  • Эксплуатационные ограничения, такие как длина взлетно-посадочной полосы, работа с неподготовленных полей, сценарий угрозы.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

@Peter прав: стоимость за килограмм планера и за милю сиденья (где это применимо) также является начальным требованием, а минимизация затрат достигается путем проектирования планера наименьшего возможного размера, который может удовлетворить все требования при использовании проверенной технологии. А параметрическое определение размеров работает только тогда, когда оно основано на проверенной технологии.

Я предполагаю, что то, что вы называете профилем миссии с точки зрения непрофессионала, было бы проектными целями и предполагаемой целью? Оптимизацию дизайна можно рассматривать как линейное программирование, у вас есть цели, переменные и ограничения. В зависимости от ряда факторов MTOW может отличаться от этих вещей.
Я полагаю, что в современном деловом мире рентабельность инвестиций, совокупная стоимость владения и эксплуатационные расходы также должны быть важными факторами.
@Peter: Цель состоит в том, чтобы найти наименьший дизайн, который соответствует требованиям, а не любой. Это, а также использование проверенной технологии, снижает затраты. Параметрическое определение размеров работает только тогда, когда оно основано на проверенной технологии.

При проектировании проектировщики должны учитывать:

  1. Количество и тип материалов, используемых на планере. Во многих современных самолетах используются композитные материалы, поскольку они прочнее и легче металлов. Двигатели также играют в этом значительную роль, потому что они должны создавать определенную тягу, не добавляя слишком большого веса.

  2. Они также должны учитывать полезную нагрузку, которую будет нести самолет (количество топлива, пассажиров и/или груза или других вещей).

Вес двигателя (двигателей) также может быть значительным.
@DanPichelman попадает под используемые материалы. Я добавлю кое-что о двигателях в ответ.