9 / 13
погонной массы, места крепления к нему горизонтального оперения.
Включение этих коэффициентов в моделируемый процесс усложняет
задачу, но эти коэффициенты играют важную роль дополнительных
параметров, служащих достижению весового и конструктивного со-
вершенства.
Необходимо при заданной высоте
H
и скорости полета самолета с
заданным M найти такое соотношение, при котором значения параме-
тров
L
г.о
и
S
г.о
будут соответствовать определенному уровню весового
и конструктивного совершенства планера самолета. Такие параметры
имеют право на существование только в том случае, если выполняется
равенство
М
z
г.о
=
М
потребный.
(8)
Таким образом, задачей эскизного проектирования горизонтального
оперения самолета является выбор оптимальных значений перечи-
сленных параметров, обеспечивающих необходимую устойчивость и
управляемость самолета при наименьшем весе конструкции при про-
чих равных условиях и ограничениях.
В проводимом исследовании в качестве исходных данных были
выбраны следующие параметры горизонтального оперения:
L
г.о
=
= 3
. . .
6
м, начальное приближение 4,5 м;
S
г.о
= 5
. . .
8
м
2
, начальное
приближение 6,5 м
2
;
C
y
г.о
= 0
,
2
. . .
1
,
2
, начальное приближение 0,7;
высота полета
H
= 10 000
м; M
= 0
,
85
.
Решение задачи (3)–(5) положено в основу создания экспертной
системы, которая призвана дать оценку возможности реализации при-
нятых проектно-конструкторских решений, при выполнении условия
получения потребного момента, создаваемого горизонтальным опере-
нием самолета.
В результате проведенной оптимизации получены следующие
оптимальные параметры:
L
г.о
= 3
,
99
м;
S
г.о
= 5
м
2
;
C
y
г.о
= 0
,
2
.
На рис. 3 приведена графическая интерпретация полученных реше-
ний (исследуемая поверхность и две точки: начальная исходная точка
поиска
А
и найденная точка
В
оптимального решения. Плоскость,
показанная контуром из точек и тире, отсекает область возможных
решений, которая обусловлена компоновочным ограничением по до-
пустимой длине фюзеляжа.
Как видно на рис. 3, данный метод параметризации определил точ-
ку оптимального решения (
M
z
г.о
= 53475
,
3
) на минимуме площади
горизонтального оперения, но не на максимуме или минимуме плеча.
Полученное значение
C
y
г.о
объяснимо, оно соответствует установив-
шемуся горизонтальному полету. Конструктор определяет, устраивает
его полученный момент горизонтального оперения или нет, исходя из
тактико-технических требований, предъявляемых к самолету, и из его
48 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 2