飞机气动性能计算祥解.doc

飞机气动估算及飞行性能计算 ------ 课程设计指导资料 西北工业大学航空学院 2005.3 §1 前言 1965年4月9日美国四架F-4B飞机入侵我海南岛，我人民解放军空军英勇迎击。敌机惊慌失措，仓皇发射导弹，结果击落自己飞机，坠落于海南岛地区。敌机残骸打捞后，根据上级指示，西北工业大学师生对F-4B的残骸进行了分析研究工作。本课程设计所列F-4B各项数据均来自该机残骸测绘结果，发动机数据为原航空工业部六院计算结果。 §2 飞机的基本情况和数据 F-4为美国麦克唐纳公司为美国海军研制的双座舰载战斗轰炸机，后来美国空军也大量采购，成为美国空海军60～70年代的通用主力战斗机。1956年开始设计，1958年5月原型机试飞，1961年10月开始交付海军使用，1963年11月进入空军服役。F-4不但空战能力好，对地攻击能力也很强，是60年代以来美国生产数量最多的战斗机。至1981年停产为止，美国共生产了5195架各种型号的F-4飞机。F-4B为舰载全天候型，是生产较多的型号。F-4的英文名字为Phantom（鬼怪） II。 F-4B飞机采用大后掠角小展弦比的机翼、其外侧可折叠部分有12度上反角，全动水平尾翼下反角为23度。F-4B装有两台J79-GE-8型涡喷发动机。飞机上没有机炮，机腹部悬挂有4枚半埋式的麻雀IIIA型中距空空导弹，需要时，可在机翼上增挂2到4枚响尾蛇导弹。此外，他还有多种外挂方案以执行不同的任务。F-4B飞机装有AN/APQ-72雷达火控系统，其搜索距离为36～96公里，跟踪距离为10～40公里。 -+ 以下是F-4B飞机的部分原始数据： 表1 飞机的重量数据 方 案 载荷情况 重量（公斤） 空 重 12670 全 机 19040 正常载荷 4枚麻雀III 19740 超 载 4枚麻雀III＋2枚响尾蛇 19890 表2 飞机的载油数据 油箱 最大储油量（公斤） 可用燃油量（公斤） 机身油箱 4260 4183 机翼油箱 1968 1943 飞机基本油量 6228 6126 机翼下副油箱 2(1148 2(1141 机身下副油箱 1857 1851 全机最大总油量 10379 10259 表3 飞机的几何数据 全机参数 机长 17.75米 翼展 11.7米 机高 4.95米 机翼参数 全翼面积 49.24米2 外露翼面积 35.21米2 翼展 11.7米 前缘后掠角 52( 1/4弦线处后掠角 45( 上反角（外翼部分） 12( 上反角（内翼部分） 0( 安装角 0( 展弦比 2.79 梯形比（根削比） 5.48 平均相对厚度 5.1( 平均气动弦长 5.02米 副翼面积 2(1.32米2 副翼偏度 向上0( 向下30( 最大厚度线处后掠角 41(29’ 水平尾翼 全面积 8.31米2 外露面积 6.60米2 翼展 5.00米 前缘后掠角 42.5( 下反角 23( 最大厚度线处后掠角 33(55’ 安装角 0( 展弦比 2.93 外露翼梯形比 4.46 相对厚度 3.62( 平均气动弦长 1.711米 平尾偏角范围 向上14.5( 向下20( 尾臂（1/2bA处至飞机重心） 7.19～7.63米 尾容量 0.192 垂直尾翼 面积 5.52米2 翼展 1.75米 前缘后掠角 65.5( 展弦比 1.11 梯形比 4.1 平均气动弦长 3.44 相对厚度 3.61( 尾臂（1/2bA处至飞机重心） 6.74～7.18米 尾容量 0.151 方向舵面积 1.28米2 方向舵偏角范围 左右28( 最大厚度线处后掠角 52(47’ 机身 全长 17.75米 最大当量直径 2.13米 最大截面积 3.57米2 进气口面积 2(0.405米2 头部长 4.9米 头部长细比 2.93 柱段长 8.50米 柱段长细比 3.94 尾段长 4.35米 尾段长细比 2.04 长细比 8.34 减速板面积 2(1.04米2 尾段收缩比 0 表4 J-79-GE-8最大状态可用推力表（单台） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0km 3700 3590 3600 3680 3820 3980 5km 2310 2310 2410 2560 2700 2910 3160 8km 1640 1760 1900 2100 2300 2520 10km 1520 1700 1890 2080 11k