2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 HANO-JET 設計報告 ~ あの太平洋の彼方へ ~ グループメンバー 光中 入口 大崎 波野 渉 信也 祐摩 洋孝 (宇宙輸送システム工学研究室 修士課程2年) (流体力学研究室 修士課程1年) (流体力学研究室 修士課程1年) (大気流体工学研究室 修士課程1年) 1 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 設計背景及びコンセプト • 九州大学,航空宇宙工学部門の先生方の御多忙ぶり AIAAやIACの学会出席の為,海外まで足を運ばれる事も頻繁 我が国の航空宇宙工学の発展の為,睡眠時間を削ってまで研究に没頭 • 福岡~アメリカ直行便は存在せず これら学会への移動時間の短縮が望まれる HANO-JET 九州大学航空宇宙工学部門の先生方を,Point-to-Pointでアメリカ 西海岸まで運ぶ事が出来るビジネスジェットを設計 ペイロードとして,麻生先生・太田先生クラスまでを想定し,長時間 のフライトでも快適な居住空間を提供 2 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 性能要求 航続距離 [km] 10000 巡航マッハ数 0.85 座席数(クルー2名を含む) 10 (特別仕様席含む) ペイロード [kg] 1200 ロイター時間 [hour] 1 キャビン半径 [m] 2 キャビン長さ [m] 10 ※福岡~アメリカ西海岸:凡そ9000km 3 2015/9/30 機体スケッチ 4 平成21年度 航空機設計特論 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 他機例調査結果 ガルフストリーム500 ファルコン7X グローバルエクスプレス 全長 [m] 29.4 23.19 30.3 全幅 [m] 最大離陸重量 [kg] 28.5 26.21 28.65 38601 31299 44500 巡航速度 [Mach] 0.85 0.8 0.85 航続距離 [km] 10742 11019 11390 乗員 [人] 14~18 ~15 8~18 製造社 ガルフストリーム ダッソーアビアシオン ボンバルディア 5 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 設計手順 詳細検討 • 重量推算 • 設計Clでの翼型検討 詳細検討 • DATCOMでの空力設計 • 要素重量推算、初期レイアウト 詳細検討 • 詳細レイアウト • 重心位置の推定 何回かやったら、きっとこれが答えなんです。 よね・・・ 6 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 初期重量推算(1) 飛行区間重量逓減比 飛行区間 Warm up & Take-off 重量逓減比 適用式 0.970 統計値 2 Climb 0.985 統計値 3 Cruise 0.653 ブレゲーの式 4 Loiter 0.974 ブレゲーの式 5 Descent/Landing 0.995 統計値 1 7 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 初期重量推算(2) 離陸重量 W 0 = W crew + W payload + W fuel + W empty W 5/ W 0 0.604 W fuel / W0 0.419 乗員・ペイロード重量 W crew + W payload 2645.5 [lb] 離陸重量 W 0 53224[lb] 燃料重量 W fuel 22320[lb] ブレゲーの式とか使いました 8 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 機体各部の重量推算 W wing [lb] W h-tail-wing [lb] W v-tail-wing [lb] W fuselage [lb] W main-L-g [lb] W nose-L-g [lb] W engin [lb] W nacelle group [lb] W engin cotrol [lb] W stater [lb] W fuel-system [lb] W flight controls [lb] W APU installed [lb] W instrument [lb] W hydraulics [lb] W electrical [lb] W avionics [lb] W furnishings [lb] W air conditioning [lb] W anti ice [lb] 4109.986 579.0259 471.9389 5361.948 900.3588 407.8719 2268.579 477.8341 51.33858 76.61956 320.7611 630.0853 440 375.9418 112.4927 576.6886 1235.332 317.7207 1372.995 111.282 W f [lb] W payload [lb] W 0 [lb] 23334.05 2645.547 46178.4 重量割合 wing h-tail-wing v-tail-wing fuselage main-L-g nose-L-g engin nacelle group engin cotrol stater fuel-system flight controls APU installed instrument hydraulics electrical avionics furnishings air conditioning anti ice Wf Wpayload だいたいあってる。 9 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 主要諸元 全長 [m] 22.5 全幅 [m] 21.4 主翼面積 [m2] 60.8 基本重心位置 (ノーズ先端から ) 9.865m (43.8%) エンジン寸法 [m] L 1.88×D 1.02 水平尾翼面積 [m2] 16.9 水平尾翼スパン [m] 8.3 垂直尾翼面積 [m2] 10.4 垂直尾翼半スパン [m] 1.7 10 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 三面図 空力性能諸元 22.5m 8.3m 21.4m 11 最大揚力係数 1.9 (flapped) 巡航時揚力係数 0.250 巡航時抗力係数 0.020 L/D max 12.5 2015/9/30 エンジン詳細 バイパス比 5 エンジン数 2 重量 [lb] 514.5 長さ [m] 1.88 直径 [m] 1.02 SFC_maxT 0.368 T_cruise 866.3 SFC_cruise 0.685 12 平成21年度 航空機設計特論 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 HANO-JET 外観 T-Tail尾翼 トリム時の失速を防ぐ 垂直尾翼NACA-V-4-0012 水平尾翼NACA-H-4-0012 主翼:NACA-W-6-64,1-012 Tricycle脚配置 13 2015/9/30 平成21年度 航空機設計特論 HANO-JETキャビン 太田先生クラス(1席) →2×2mの快適空間をご用意 →特大固定式デスクとリクライニング シートで快適な旅をお約束致します 御手洗 貨物室 パイロット席(2名) ファーストクラス(6席) →シートピッチは広々1.5m →収納式デスクをご用意し,直前まで論 文執筆・発表資料制作を強力サポート 麻生先生クラス(1席) → 2×2mの快適空間をご用意 →ベッド・安眠枕・羽毛布団をご用意し, 快眠を提供.睡眠不足を解消致します 14
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