Проект истребителя типа F-22 Raptor

Содержание

Введение

1 Техническое задание

1.1 Статистический материал

1.2 Технико-экономические требования

1.3 Тактико-технические требования

2 Техническое предложение

2.1 Аэродинамическая схема, относительные геометрические параметры

2.1.1 Параметры крыла

2.1.2 Параметры механизации крыла

2.1.4 Параметры фюзеляжа

2.1.5 Параметры шасси

2.2 Тип силовой установки и ее размещение

2.3 Относительная масса топлива

2.4 Удельная нагрузка на крыло

2.4.1 Удельная нагрузка из условия обеспечения заданных условий посадки

2.4.2 Удельная нагрузка из условия обеспечения крейсерского режима полета

2.4.3 Удельная нагрузка из условия обеспечения манёвренности

2.4.4 Расчетное значение удельной нагрузки на крыло

2.5 Тяговооруженность самолета

2.5.1 Тяговооруженность самолета из условия обеспечения заданной скороподъемности

2.5.2 Тяговооруженность самолета из условия обеспечения максимальной скорости

2.5.3 Тяговооруженность самолета из условия обеспечения заданной перегрузки

2.5.4 Расчетное значение тяговооруженности самолета

2.6 Относительная масса силовой установки

2.7 Относительная масса конструкции

3 Эскизный проект

3.1 Взлетная масса самолета первого приближения

3.2 Геометрические параметры первого приближения

3.2.1 Параметры крыла

3.2.2 Параметры оперения

3.2.3 Параметры фюзеляжа

3.2.4 Параметры шасси

3.3 Параметры силовой установки и двигателей

3.4 Взлетная масса второго приближения

3.4.1 Относительная масса крыла

3.4.2 Относительная масса оперения

3.4.3 Относительная масса фюзеляжа

3.4.4 Относительная масса шасси

3.4.5 Относительная масса топлива

3.4.6Относительная масса оборудования и управления

3.4.7 Взлетная масса самолета

3.5 Окончательные геометрические параметры, весовая сводка и массовая отдача самолета

3.6Конструктивно-силовая схема самолета

3.6.1 Конструктивно силовая схема крыла

3.6.2 Конструктивно силовая схема оперения

3.6.3Конструктивно силовая схема фюзеляжа

3.7 Компоновка и центровка самолета

3.8 Техническое описание самолета

Заключение

Введение

Данный курсовой проект является итоговой квалификационной работой по дисциплине «Проектирование самолетов». В процессе его выполнения студент должен получить навыки по проектированию самолета и закрепить теоретические знания полученные ранее.

В курсовом проекте рассмотрен процесс проектирования истребителя типа F22 Raptor, состоящий из трех этапов:

разработка технического задания;

разработка технического предложения;

выполнение эскизного проектирования.

При выполнении данного курсового проекта применялись следующие программные продукты:

AutoCAD – для оформления рисунков и чертежей;

MicrosoftWord – для оформления пояснительной записки;

MicrosoftExcel– для выполнения расчетов.

Техническое предложение

2.1 Аэродинамическая схема, относительные геометрические параметры

Самолет нормальной аэродинамической схемы. Крыло расположено относительно фюзеляжа по схеме высокоплан.

Конструктивно-силовая схема самолета

3.6.1 Конструктивно силовая схема крыла

Крыло выполнено по схеме кессон с двумя лонжеронами. При этом основную долю нагрузки от изгибающего момента несут панели, а оставшуюся часть воспринимают полки лонжеронов. Нагрузку от кручения воспринимают панели и стенки лонжеронов.

В конструкцию крыла входят лонжероны, панели (обшивка и стрингеры) и нервюры (силовые и нормальные).

Конструкция крыла выполнена из алюминиевых материалов.

Крыло состоит из центроплана и двух консолей.

Консоли крыла стыкуются с центропланом по бортовой нервюре по всему контуру кессона.

3.6.2 Конструктивно силовая схема оперения

Оперение выполнено по схеме кессон с двумя лонжеронами.

В конструкцию оперения входят лонжероны, панели (обшивка и стрингеры) и нервюры (силовые и нормальные).

Конструкция оперения выполнена из алюминиевых материалов.

Оперение установлено на неподвижной оси. Отклонение оперения происходит относительно этой оси.

3.6.3Конструктивно силовая схема фюзеляжа

В конструкцию фюзеляжа входят панели (обшивка и стрингеры) и шпангоуты (силовые и нормальные).

Фюзеляж состоит из носовой части (включает кабину пилота), средней части (включает воздухозаборники) и задней части (включает мотогондолы).

Техническое описание самолета

В основу проектирования самолёта положен принцип обеспечения повышенной выживаемости за счёт реализации принципа «First look — first kill» (первый обнаружил — первый поразил). Для этого широко использованы технологии снижения заметности («Stealth»). Важным, характерным для истребителей 5-го поколения конструктивным решением, снижающим заметность самолёта, является размещение штатного вооружения во внутренних отсеках. F22 имеет и внешние подвески, но установка на них боекомплекта ухудшает малозаметность. Целью данного конструкторского решения было повышение универсальности самолёта.. В конструкции планера самолёта доля полимерных композиционных материалов (ПКМ) составляет не менее 40 % (по другим данным — 60 %), из них не менее 30 % приходится на термопластичные[источник не указан 3368 дней] углепластики, широко применены радиопоглощающие материалы (РПМ). В частности, РПМ конструктивно оформляет кромки крыла самолёта. Большая часть конструкции выполнена из ПКМ на основе бисмалеимидов — класса термостойких полимеров, работоспособных при температурах до 230 градусов по Цельсию. Вторые по значению полимерные композиты представлены термопластичными углепластиками, в частности материалом Avimid KIII фирмы «Дюпон», к достоинствам которых, помимо прочности, ремонтопригодности и термостойкости, относятся лучшие характеристики допускаемой повреждаемости.

Контуры щелей, образующихся в местах соединения фонаря кабины с фюзеляжем, створки отсеков шасси и вооружения имеют пилообразную форму, что также обеспечивает эффективное рассеивание электромагнитной энергии и предотвращает её прямое отражение в направлении приемопередающей антенны РЛС противника. Крыло — ромбовидное, вертикальный стабилизатор — V-образной формы.

Проектирование самолёта велось с учётом требований боевой живучести. По целому ряду данных, живучесть конструкции планера решена применительно к осколочно-фугасному зажигательному (ОФЗ) снаряду, составляющему основу боекомплекта российских 30мм авиационных пушек.

Заключение

В курсовой работе был спроектирован истребитель типа F22. Для этого было разработано техническое задание. С учетом требований задания предложен вариант самолета. По предложенному варианту самолета выполнено эскизное проектирование.

По результатам курсового проекта построен чертеж общего вида.

В процессе курсового проектирования были получены навыки проектирования самолета, а также закреплены знания по изученным дисциплинам.

ф-22.dwg

Истребитель типа F-22A Raptor
- крыло; 2 - фюзеляж; 3 - вертикальное оперение; 4 - горизонтальное оперение; 5 - передняя опора шасси в выпущенном положении; 5' - передняя опора шасси в убранном положении; 6 - главные опоры шасси в выпущенном положении; 6' - главные опоры шасси в убранном положении; 7 - оборудование и управление; 8 - топливо; 9 - силовая установка; 10 - служебная нагрузка; 11 - боевая нагрузка.
Площадь оперения(ГО и ВО)
Характеристики двигателя:
Тип и кол-во двигателей
Удельный расход топлива
Крейсерская скорость
Практический потолок
Массовые характеристики:
Геометрические характеристики:
Средняя аэродин-ская хорда
Летно-технические характеристики: