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大家一起来设计一架飞机吧!

本主题由 admin 于 2008-6-23 18:02 设置高亮

大家一起来设计一架飞机吧!

我在这里假定一个设计要求:
双翼机, 空重116公斤,动力25匹马力,失速速度不大于40公里/小时,气动布局不限,要求高效率。
欢迎大家发挥想象力并画出草图,最后希望得出一个特别的设计!
来吧,开始吧!

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支持,好玩儿

悄悄问一下,为什么是双翼机?

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想到一点儿就写一点儿:

1起飞重量:
  为了防止一不小心超重,假定空重是100KG吧,飞行员毛重算65KG吧 .165KG起飞重量.
2估算翼载荷:
  失速速度不大于40公里/小时
  3.247 * (165000)^(1/3) = 178 (克/平方分米).本公式纯属个人偏好,希望不会误导大家.
3估算机翼面积:
  打算用简单的矩形机翼,下翼除了提供升力,主要是为起落架的安装提供方便,所以,长宽各为上翼的 2/3.总面积应为:165000/178 = 927平方分米.上翼面积约642平方分米,下翼面积约285平方分米.
4机翼尺寸:
  为了计算方便,上翼计为 6000mm * 1000mm,下翼计为 4000mm * 666mm,此数据不含翼尖,未考虑上反角及机身连接的问题.
5机身:
  由于想使用小功率发动机,所以,设计成双发或者三发的,这样,就只需要一个机头两个尾杆.发动机安装在尾杆前面(在机翼前缘),重心比较好配.所以,机头不会很长,1米以内吧,然后就是机翼的1米弦长,再给个2米的长度就是尾翼了吧.
6水平尾翼:
  估算一下水平翼翼面积:尾力臂假定为 3米,只计算上翼的....
  平尾面积:60 * 10 * 10 / 30 = 200(dm^2)
  水平尾翼也是矩形的吧 3000mm * 700mm,不包含翼尖.
7垂直尾翼:
  两个尾杆,所以设计2个尾翼,不设计方向舵.只有油门/副翼/升降舵.
  尾翼高 700mm, 根 840mm, 尖 560mm. 随便画一个吧,这个不重量.
8螺旋桨:
  设计成电动的.
  查了一下,能买到的而且比较便宜的电机是5KW的,用3台(两个尾杆的前端各装一个拉进的,机头尾部,也就是上翼的后缘再装一个推进的)吧,15/0.735 = 20马力.
  电机工作电压48V,使用 28*12英寸螺旋桨.28英寸是 28 * 25.4 = 711.2 (mm)
9重量:
  先算一下电机重量 1310 * 3 = 3930 (g),单枚的电流是48V下150A.三枚就是 450A,电池放电在6C以内,即容量为 450/6 = 75 (AH),目前使用的电芯是 3AH 的,所以需要 25P
  由于是 48V 的工作电压,所以是 13S 的锂电.
  13S 25P 共 325个电芯,含线与接头等,重约:35KG.
  算上电机的重量及其它设备的重量,共约40KG.
  留给结构的重量 100 - 40 = 60(KG).
  
空  重:100KG
起飞重量:165KG
翼  展:6米
机  长:1 + 1 + 2 + 0.7 = 4.7米

OK,估算完成,现在要找个工具画图啦.不知道用什么工具好.请推荐下.

用 Photoshop 画了一下, 画得好困难啊. 请大家推荐一款工具软件.
小机翼在下面, 就没画出来了, 2个垂尾在尾杆上面, 也没有画出. 机翼有上反角, 大约5度吧. 上翼有3度的安装角.
起落架由前面两个轮子, 后面尾杆末端的两个尾橇组成.

[ 本帖最后由 小布丁 于 2007-11-30 19:03 编辑 ]

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2007-11-30 19:01

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太阳老大,双翼机的阻力大,与高效率好像有点背道而驰吧

[ 本帖最后由 xyh5 于 2007-11-30 19:26 编辑 ]

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引用:
原帖由 xyh5 于 2007-11-30 19:12 发表
太阳老大,双翼机的阻力大,与高效率好像有点背道而驰吧
双翼机其实空气动力效率更高,两个翼面积都可以做小,盘旋性能非单翼机能比,只要配合适当的动力,双翼机其实很好玩,但是视野差是必然的。

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太阳   怎么把我的想法给捅了出来
我正在考虑搞个双翼机方案
好处如下
1   翼展  机长都可小点  便于加工  运输  存放
2   机翼短点   机翼悬臂短点   材料好解决些   
3   上下机翼有拉杆和张线连接   增加机翼的整体刚性
4   发动机置于机翼之后   用推力桨   人在最前面  像WING DING
     一样    视线最好
作整体布局和气动方案不是太难
结构设计和强度计算将非常困难
只有多看些实机图纸  人家这样我们也这样  强度应该问题不大了吧

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强度方面, 如果按造玩具飞机一样, 先把框架整出来, 其它的就胡乱造一下, 会不会简单一些?

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对于发动机的布局,我来说两句,大家有没想过,为何二战时期的战机,大多是发动机前置的,只有P39、P63、P400这三款是后置的?原因是,发动机前置,一旦进入尾旋,只要高度够,一般都能改出,但是类似P39等发动机后置机型,一旦进入尾旋,就算高度足够,也有95%是改不出的。

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为什么发动机后置的不容易改出呢?

发动机在人的前面,如果飞机坠毁,它可能砸到人吧.

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我的观点好像和大家有些不一致!见谅!

1。双翼机的翼面效率比单翼机 要低! 其实小展弦比的飞机,翼尖的漩涡(产生无用诱导阻力)对机翼的效率影响很大!因为机翼下面的高压空气泄露、同时机翼上面的低压被填高,使得翼尖一个弦长的翼面升力严重下降,顶端根本就没有什么升力!

而双翼机有两幅机翼,四个翼尖!!所以要和单翼有同样的升力就必须有更大的面积,更多的重量。
而双翼的上机翼还需要悬挂结构,要更多的重量,更多的浸湿面积(更大的阻力)。

2。滚转时因为副翼距离机身近,同样力量时 力矩较单翼小,所以滚转速度较差!
3.双翼机不容易做成可拆卸机翼,虽然翼展较小,但存放起来还是处于劣势!

但是我很喜欢 双翼机,好看,有老爷车的风采!

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楼上说的很对!我完全同意。但我发这个帖子是想大家发挥些想象力,天马行空,看看有没有克服双翼机这些缺点的方法!

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