总载重:
250公斤(乘客)+300公斤(电池)+400公斤(结构和设备)=950公斤
2.动力系统
根据总载重,选择合适的动力系统:
假设每马力(HP)大约需要15公斤的推力。
950公斤总重,需要至少64马力的电动机。
3.结构和尺寸设计
为了确定新的机翼面积,需要考虑更新的总载重:
机翼面积:
L=Cl*1/2*ρ*V2*A,其中:
L是升力,需要等于总载重900公斤。
Cl是升力系数,取典型值1.5。
ρ是空气密度,约1.225 kg/m3。
V是飞行速度,取典型小型飞机的巡航速度100 km/h(27.78 m/s)。
A是机翼面积。
计算机翼面积:A=L/(Cl*1/2*ρ*V2)=950*9.81/(1.5*0.5*1.225*27.782)≈25平方米。
机身长度和宽度:
机身长度:约8-10米。
机身宽度:约1.5-2米。
翼展:约11-13米。
4.材料和设计考虑
轻质材料:
继续使用现代轻质合金(如铝合金)和复合材料(如碳纤维)制作机身和机翼,以减轻重量。
5.设计示意调整机身设计:流线型设计,确保气动效率。
机翼设计:高升力低阻力的翼型。
电动机和电池安装:合理布局,确保重心平衡。
控制系统:简易但有效的控制系统,包含基本的飞行控制和导航系统。
6.机身示意图
这是一个简化设计的飞机示意图,考虑了两个成年人、两个孩子、一个少女和电池的载重量。以下是设计的各个部分:
机身(Fuselage):长约9米,宽约1.8米。
机身容纳驾驶舱、乘客座位、电动机和电池。
机翼(Wings):
翼展约12米,分为左右两部分,分别位于机身的两侧。机翼提供主要的升力。
尾翼(Tail):
尾翼总宽度约4米,尾翼部分长度约2米。
尾翼提供稳定性和控制性。
设计细节机翼布局:机翼左右各一个,位于机身的中后段,这样有助于保持重心稳定,并且翼展较大以提供足够的升力。
尾翼设计:尾翼的设计确保了飞机的纵向稳定性和控制性。
进一步优化材料:使用轻质且坚固的材料,如铝合金和碳纤维。
空气动力学优化:机翼和机身的形状可以根据空气动力学优化,以减少阻力和增加升力。
内部布局:合理布置电池、乘客座位和驾驶舱的位置,确保重心在适当位置。
通过详细的工程计算和测试,可以进一步优化这个设计,以确保飞机的飞行性能和安全性。