超声速客机总体性能指标和概念设计研究

1144766066 · 发表于 2022-4-21 20:13:57

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超声速客机因其快速性，一直就是民用航空发展和进步不可阻挡的趋势之一。早期的超声速客机，如“协和”、图-144，属于150座级客机，其航程主要满足欧洲范围内及欧美跨大西洋的飞行。本文结合我国经济的发展以及航空运输的需求对下一座级（250座级）、远航程的超声速客机进行了概念设计研究。首先，基于国内民用航空市场的需求、目前国内外相关航空技术的发展以及机场适应性，初步论证超声速客机的航程、巡航马赫数和起飞距离等基本性能指标。其次，在初步确定了基本性能指标的范围之后，根据超声速客机覆盖亚、跨、超声速阶段的飞行特点，参考同类机型和飞机设计资料，进行了适合于超声速客机的基本气动外形设计；建立了针对超声速客机的起飞重量估算模型、气动特性估算模型、飞行性能分析模型和经济性分析模型。在此基础上，提出了一种综合考虑飞机起飞重量、气动特性和飞行性能的经济性评估方案及以经济性最优为目标确定飞机总体性能指标的研究方法，并给出最佳性能指标的建议值。最后，根据上述最佳性能指标，给出超声速客机可行的三种布局形式的设计方案，分别是无尾式布局、正常式布局和鸭式布局，并且从气动特性、飞行性能、操稳特性、经济性等多个方面进行了三种布局的方案评估。本文提出了一种适用于超声速客机概念设计的流程和方法，并且给出了一套较为完整的超声速客机布局设计方案，可为我国未来超声速客机的研制工作提供建议和参考。

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