29 卷 3 期 第 第 2008 年 月 5
航 空 学 报 AC TA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA
温室效应引起的全球气候变暖及能源危机等 引起了人们对于工业产品对环境影响的高度重 视 。空中旅行对环境的影响也是各国公众十分关 注的问题 ,提出了应通过飞机设计使空中旅行成 为绿色的概念而给民机设计带来了巨大的冲 击 [ 1 ] 。空中旅行对环境的影响主要表现为 : ① 机 ( 发动机排 场周边的噪声 ; ② 机场周边的空气质量 污) ; ③ 高空的空气质量和对气候的影响 。按公众
收稿日期 :2007211214 ; 修订日期 :2008201207 基金项目 : 国家自然科学基金 (10472013) ; 航空科学基金
(04A51044)
文章编号 :100026893 ( 2008) 0320562211
高经济性静音中航程民机设计方法讨论
朱自强 , 王晓璐 , 吴宗成 , 陈泽民
( 北京航空航天大学 航空科学与工程学院 , 北京 100083)
Discussion of Design Methods f or Silent and Fuel Eff icient Medium Range Civil Transport
Zhu Ziqiang , Wang Xiaolu , Wu Zo ngcheng , Chen Zemin
Ast ro nautics , Beijing 100083 , China) ( School of Aero nautic Science and Engineering , Beijing U niversity of Aeronautics and
摘 : 人们已愈来愈重视工业产品对环境的影响 。人们直接感受民机对环境的影响首先是机场周边的噪 要 声 。静音飞机预案的研究目标是设计一种飞机 ,在机场周边听不见其响声 ,且油耗和排污指标优于现有的和 正在设计的其他飞机 。通过介绍 SA X ( Silent Aircraft eXperiment ) 三代概念机的研究进程 , 讨论了静音飞机 设计的方法和使用的关键技术 ,包括具有一定准确度的快速翼身融合体准三维设计方法 ; 具有最佳中央体外 形的融合体气动外形设计 ; 可平滑下弯的外翼前缘和后缘刷 ; 分布 、 埋入式多风扇可吞吸边界层的发动机组 ; 喷口截面可变的推力矢量喷管 ; 先进的隔音衬管 ; 整流的起落架等 。最终的概念机 SAX240 实现了在机场周 边的最大噪声计算值为 61 dBA ,接近于稠密居民区的背景噪声 ,且使机场周边的人们不易感觉到飞机的起 飞/ 进场 。其油耗经济性亦达到了 124 座2哩/ 加仑的优异指标 。 关键词 : 静音飞机 ; 民机设计 ; 气动设计 中图分类号 : V2111 3 文献标识码 : A
Abstract : People are mo re and mo re co ncerned abo ut t he influence of indust rial p ro duct s o n enviro nment . Aircraft noise aro und airpo rt s is t he co mplained enviro nmental impact of civil aviatio n. The goal of silent aircraft initiative is to design a co ncep t ual aircraft , w hich is inaudible o ut side t he airpo rt perimeter and also t hree generatio ns of co ncep t ual silent aircraft experiment ( SA X) , t his paper discussed t he design met ho d ty ; aero dynamic design of t he blended wing bo dy by op timally shaping it s centerbo dy ; deplo yed drooped leading edge and t railing edge brushes of t he o uter wing ; dist ributed multi2fan embedded t urbofan wit h Key words : silent aircraft ; civil t ransport design ; aerodynamic design bo undary layer ingestio n ; t hrust vecto ring nozzle wit h variable exit area ; advanced aco ustic linears ; and
in f uel efficiency and emissio n co nt rol superio r to p resent and f ut ure co nventio nal aircraft . By int ro ducing
通讯作者 : 朱自强 E2mail :zhuzq @buaa. edu. cn
faired undercarriage , etc. Finally , t he resulting co ncep t ual aircraft design , SA X24 0 , yields a calculated f uel burn of 1 24 passenger2miles per gallo n. ea and impercep tible to t he human ear o n takeoff and landing. SA X240 also has t he potential fo r a reduced
and enabling technolo gy , including a quasi23D design met ho d wit h fast t urnaro und time and adequate fideli2 noise level of 6 1 dBA at t he airpo rt perimeter , w hich is clo se to t he backgro und noise in a well pop ulated ar2
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
关注的程度 , 首先应解决噪声问题 [ 2 ] 。图 1 为对 100 多个航空公司调研得出的未来购机关键因素 权重变化图 [ 3 ] 。可见 , 低噪声 、 低排污物是 11 个 关键因素中权重增大最多的两个 , 这将直接影响 未来民机的设计和制造 。本文将以 SA X ( Silent Aircraft eXperiment ) 240 概念飞机方案来讨论静 音又经济的中航程民机的设计方法 、 关键技术及 需要解决的难题 。
http://www.cnki.net
Vol1 29 No1 3 May 2008
特邀
飞行翻译公司 www.aviation.cn 本文链接地址：高经济性静音中航程民机设计方法讨论.pdf
航 空 学 报 AC TA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA
温室效应引起的全球气候变暖及能源危机等 引起了人们对于工业产品对环境影响的高度重 视 。空中旅行对环境的影响也是各国公众十分关 注的问题 ,提出了应通过飞机设计使空中旅行成 为绿色的概念而给民机设计带来了巨大的冲 击 [ 1 ] 。空中旅行对环境的影响主要表现为 : ① 机 ( 发动机排 场周边的噪声 ; ② 机场周边的空气质量 污) ; ③ 高空的空气质量和对气候的影响 。按公众
收稿日期 :2007211214 ; 修订日期 :2008201207 基金项目 : 国家自然科学基金 (10472013) ; 航空科学基金
(04A51044)
文章编号 :100026893 ( 2008) 0320562211
高经济性静音中航程民机设计方法讨论
朱自强 , 王晓璐 , 吴宗成 , 陈泽民
( 北京航空航天大学 航空科学与工程学院 , 北京 100083)
Discussion of Design Methods f or Silent and Fuel Eff icient Medium Range Civil Transport
Zhu Ziqiang , Wang Xiaolu , Wu Zo ngcheng , Chen Zemin
Ast ro nautics , Beijing 100083 , China) ( School of Aero nautic Science and Engineering , Beijing U niversity of Aeronautics and
摘 : 人们已愈来愈重视工业产品对环境的影响 。人们直接感受民机对环境的影响首先是机场周边的噪 要 声 。静音飞机预案的研究目标是设计一种飞机 ,在机场周边听不见其响声 ,且油耗和排污指标优于现有的和 正在设计的其他飞机 。通过介绍 SA X ( Silent Aircraft eXperiment ) 三代概念机的研究进程 , 讨论了静音飞机 设计的方法和使用的关键技术 ,包括具有一定准确度的快速翼身融合体准三维设计方法 ; 具有最佳中央体外 形的融合体气动外形设计 ; 可平滑下弯的外翼前缘和后缘刷 ; 分布 、 埋入式多风扇可吞吸边界层的发动机组 ; 喷口截面可变的推力矢量喷管 ; 先进的隔音衬管 ; 整流的起落架等 。最终的概念机 SAX240 实现了在机场周 边的最大噪声计算值为 61 dBA ,接近于稠密居民区的背景噪声 ,且使机场周边的人们不易感觉到飞机的起 飞/ 进场 。其油耗经济性亦达到了 124 座2哩/ 加仑的优异指标 。 关键词 : 静音飞机 ; 民机设计 ; 气动设计 中图分类号 : V2111 3 文献标识码 : A
Abstract : People are mo re and mo re co ncerned abo ut t he influence of indust rial p ro duct s o n enviro nment . Aircraft noise aro und airpo rt s is t he co mplained enviro nmental impact of civil aviatio n. The goal of silent aircraft initiative is to design a co ncep t ual aircraft , w hich is inaudible o ut side t he airpo rt perimeter and also t hree generatio ns of co ncep t ual silent aircraft experiment ( SA X) , t his paper discussed t he design met ho d ty ; aero dynamic design of t he blended wing bo dy by op timally shaping it s centerbo dy ; deplo yed drooped leading edge and t railing edge brushes of t he o uter wing ; dist ributed multi2fan embedded t urbofan wit h Key words : silent aircraft ; civil t ransport design ; aerodynamic design bo undary layer ingestio n ; t hrust vecto ring nozzle wit h variable exit area ; advanced aco ustic linears ; and
in f uel efficiency and emissio n co nt rol superio r to p resent and f ut ure co nventio nal aircraft . By int ro ducing
通讯作者 : 朱自强 E2mail :zhuzq @buaa. edu. cn
faired undercarriage , etc. Finally , t he resulting co ncep t ual aircraft design , SA X24 0 , yields a calculated f uel burn of 1 24 passenger2miles per gallo n. ea and impercep tible to t he human ear o n takeoff and landing. SA X240 also has t he potential fo r a reduced
and enabling technolo gy , including a quasi23D design met ho d wit h fast t urnaro und time and adequate fideli2 noise level of 6 1 dBA at t he airpo rt perimeter , w hich is clo se to t he backgro und noise in a well pop ulated ar2
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关注的程度 , 首先应解决噪声问题 [ 2 ] 。图 1 为对 100 多个航空公司调研得出的未来购机关键因素 权重变化图 [ 3 ] 。可见 , 低噪声 、 低排污物是 11 个 关键因素中权重增大最多的两个 , 这将直接影响 未来民机的设计和制造 。本文将以 SA X ( Silent Aircraft eXperiment ) 240 概念飞机方案来讨论静 音又经济的中航程民机的设计方法 、 关键技术及 需要解决的难题 。
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Vol1 29 No1 3 May 2008
特邀
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