基于環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性的民機(jī)概念設(shè)計(jì).pdf

1、隨著航空業(yè)的發(fā)展，民用飛機(jī)對(duì)環(huán)境污染越來(lái)越受到重視。飛機(jī)對(duì)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在噪聲污染和排放污染兩方面。在概念設(shè)計(jì)階段，噪聲的預(yù)測(cè)直接影響飛機(jī)的整體性能和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也是評(píng)價(jià)滿足國(guó)際適航標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)。航空排放雖然在全球總排放中所占比例不大，但是航空業(yè)的迅猛發(fā)展導(dǎo)致航空排放增長(zhǎng)速度高于任何其他行業(yè)。因此為使設(shè)計(jì)的飛機(jī)更具有全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在概念設(shè)計(jì)階段，除了要考慮飛機(jī)的可靠性、安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性等幾項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)之外，必需明確飛機(jī)環(huán)保特

2、性的重要性和必要性。
　　基于以上事實(shí)和理由，本文圍繞著以下邏輯順序逐步深入展開論述。首先提出問(wèn)題，即指出飛機(jī)概念設(shè)計(jì)階段分析飛機(jī)環(huán)保特性的重要性及其意義所在。其次是分析問(wèn)題，即對(duì)比現(xiàn)有的估算方法，建立適用的飛機(jī)噪聲估算模型和污染氣體排放模型，找到定量評(píng)價(jià)方法與方案設(shè)計(jì)參數(shù)的關(guān)系。最后是解決問(wèn)題，結(jié)合飛機(jī)經(jīng)濟(jì)性分析，使用遺傳優(yōu)化算法選擇環(huán)保經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)指出提高飛機(jī)環(huán)保性造成的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。
　　在概念設(shè)計(jì)階段，噪聲

3、估算方法以半經(jīng)驗(yàn)法為優(yōu)。本文深入分析Fink方法和Guo方法的估算模型，以起落架估算為例，對(duì)比兩種方法與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系。同時(shí)以Boeing737-800為樣機(jī)，根據(jù)適航噪聲測(cè)量要求，分別采用Guo方法和Fink方法對(duì)飛機(jī)各部件機(jī)體噪聲進(jìn)行估算，進(jìn)而定量分析飛機(jī)各部件噪聲分布情況。
　　航污染氣體排放對(duì)環(huán)境的影響已經(jīng)引起各國(guó)政府的高度重視，歐盟已以法規(guī)的方式對(duì)民用飛機(jī)尾氣排放總量進(jìn)行控制。本文列舉出國(guó)際上已經(jīng)出臺(tái)的各項(xiàng)治理措施，

4、重點(diǎn)關(guān)注已將民機(jī)氣體排放納入其中的排放配額管理制度。同時(shí)，根據(jù)國(guó)際民航組織發(fā)布的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)，結(jié)合飛機(jī)性能建立與設(shè)計(jì)方案關(guān)聯(lián)的污染氣體排放模型，并以樣機(jī)為算例計(jì)算各出定量結(jié)果。
　　如何改變?cè)O(shè)計(jì)方案得到滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保型飛機(jī)是探討飛機(jī)環(huán)保最終要解決的問(wèn)題。因此，本文以飛機(jī)環(huán)保特性為目標(biāo)，在滿足飛機(jī)性能約束的條件下，結(jié)合飛機(jī)概念設(shè)計(jì)中重量和氣動(dòng)特性計(jì)算，使用遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，進(jìn)而得到某一范圍內(nèi)的最優(yōu)環(huán)保設(shè)計(jì)方案。