客機(jī)概念設(shè)計(jì)中的主要總體參數(shù)選擇與優(yōu)化.pdf

1、當(dāng)飛機(jī)的任務(wù)剖面確定以后,確定飛機(jī)主要總體參數(shù)就成了飛機(jī)概念設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。其任務(wù)是找到能滿足飛機(jī)性能要求的飛機(jī)主要參數(shù)。這些參數(shù)包括:起飛翼載、推重比、起飛重量、機(jī)翼面積、機(jī)翼翼載、機(jī)翼后掠角、機(jī)翼相對(duì)厚度和機(jī)翼梯形比等。本研究工作的目的是:面向客機(jī)概念設(shè)計(jì)階段,開發(fā)一組能快速確定飛機(jī)主要總體參數(shù)的輔助工具(計(jì)算程序)。
　　 這組輔助工具包括界限線圖繪制程序、地毯圖繪制程序和機(jī)翼主要參數(shù)優(yōu)化三個(gè)部分。界限線圖是一張綜合描述飛

2、機(jī)設(shè)計(jì)性能要求的二維圖表。界限線圖上的每條界限線都描述了不同的飛機(jī)性能要求下的翼載和推重比之間的關(guān)系。通過界限線圖,設(shè)計(jì)人員可以在界限線圍成的可行區(qū)域內(nèi)選擇合適的、符合客機(jī)設(shè)計(jì)性能要求的推重比和翼載。地毯圖是一種可以同時(shí)描述三個(gè)參數(shù)之間關(guān)系的二維圖表。與多曲線的圖標(biāo)相比,地毯圖顯示更加直觀和方便。在地毯圖中,描述了飛機(jī)推重比和翼載與客機(jī)最大起飛重量之間的相互關(guān)系。同時(shí)依據(jù)界限線的繪制方法,也將客機(jī)各個(gè)設(shè)計(jì)性能要求繪制在同一張圖上。通過地

3、毯圖,設(shè)計(jì)人員可以選取在滿足飛機(jī)各個(gè)設(shè)計(jì)性能要求約束下使得飛機(jī)起飛重量最小的推重比和翼載的組合。機(jī)翼主要參數(shù)優(yōu)化計(jì)算程序的目的是應(yīng)用優(yōu)化算法來確定機(jī)翼主要參數(shù)。機(jī)翼參數(shù)包括機(jī)翼面積、機(jī)翼后掠角、機(jī)翼展弦比、機(jī)翼梯形比和機(jī)翼相對(duì)厚度。機(jī)翼主要參數(shù)優(yōu)化計(jì)算環(huán)境包含了目標(biāo)、設(shè)計(jì)變量和約束三部分的定義。優(yōu)化目標(biāo)為最大起飛重量最小或者直接使用成本最??；設(shè)計(jì)變量為機(jī)翼面積、機(jī)翼后掠角、機(jī)翼展弦比、機(jī)翼梯形比和機(jī)翼相對(duì)厚度；約束為飛機(jī)的設(shè)計(jì)性能要求和