西工大飞行器总体设计课件01序言

飞行器总体设计航空学院飞行器总体设计教材国防科工委‘十五’规划教材《飞机总体设计》

主编李为吉编者李为吉王正平艾剑良杨华保飞行器总体设计教材普通高等教育‘九五’国家级重点教材《现代飞机总体综合设计》主编 李为吉编者 李为吉王和平王正平艾剑良杨华保前言本书是航空高等院校飞行器设计专业本科生的必修课教材，重点讲述了飞机总体设计的基本原理和方法。强调飞机总体设计的综合协调、折衷权衡、反复迭代等特点，通过几个循环，由简到繁完成飞机的总体设计，锻炼增强学生的综合分析和决策问题的能力。前言（续）

本书吸收了国外一些成功的飞机设计经验数据、计算公式，对学生掌握飞机总体设计方法很有帮助。尽管与实际应用于工业界的方法相比，本书列出的设计与分析技术是简化了的，但课程内容安排符合学生认识规律。通过这门课的学习，使读者在定性分析能力、定量估算能力、综合运用能力等方面得到锻炼提高。本书是国防科工委‘十五’重点教材。在普通高等教育‘九五’国家级重点教材“现代飞机总体综合设计”一书基础上，经过几年教学实践，做了修改补充。保持并加强理论严谨、系统性强的特点，力图接近工程实际，对从事飞机设计的工程技术人员有参考价值，并便于读者自学。本书由西北工业大学航空学院李为吉、王正平、艾剑良、杨华保编写。全书由李为吉、王正平统稿。目录第1章绪言第2章飞机初始总体参数与方案设计

2.1方案设计的任务和过程

2.2重量估算

2.3飞机升阻特性估算

2.4确定推重比和翼载

2.5总体布局形式的选择（方案设计）

2.6飞机气动布局的选择

2.7隐身性能对飞机气动布局的影响第3章飞机总体参数详细设计（部件设计）

3.1设计的任务和步骤

目录（续）3.2机翼设计

3.3机身设计

3.4尾翼及其操纵面设计

3.5推进系统的选择与设计

3.6起落架设计

3.7飞机初步设计实例第4章飞机操纵系统设计与分析

4.1操纵系统的特性

4.2现代高速飞机稳定性和操纵性的基本特点和操纵系统设计

4.3飞机主动控制技术

目录（续）4.4电传操纵系统

4.5综合飞行控制系统第5章飞机费用与效能分析

5.1飞机寿命周期费用的概念和分析方法

5.2研究发展试验与鉴定费用和生产费用分析——兰德DAPCAIV模型

5.3使用保障费用

5.4飞机作战效能分析

5.5多任务攻击机概念综合设计的基本原理第6章飞机总体参数优化

6.1飞机总体参数的多学科设计优化

6.2面向系统设计的方法课程特点①综合性飞机总体设计涉及多学科领域、是一门综合性学科，它不同于飞行力学、结构力学、发动机原理、飞行控制等一些分析性学科，它须综合应用各门有关的分析学科的知识与各项先进的航空科学技术。②创造性飞机总体设计还是一门创造性学科，它的目的是研究和创造出新的、过去从未实现过的目标、过程或系统。③实践性飞机总体设计又是一项实践性很强的学科，不仅要培养学生的定性分析能力，还要培养学生的定量计算分析能力，为配合学生学习掌握飞机总体设计的知识和方法，我们还编写了一套飞机总体设计软件及详细的使用手册。学生利用这一软件，可以实现飞机总体设计的各个环节和全部过程，对飞机总体设计方案进行权衡，改变设计参数，提高飞机性能。第1章序言飞机飞机设计飞机设计阶段

1）拟定飞机设计要求

2）概念设计(决策点1，军委+国务院，设计要求)3）初步设计

4）详细设计(决策点2，总参+科工委，样机)5）原型机试制

6）试飞(决策点3，军委+国务院，原型机)7）成批生产(决策点4，总参+科工委，生产型飞机)8）使用和改进改型第1章序言（续）飞机总体设计是在使用方提出特定设计要求的条件下，选择并确定飞机布局形式和总体设计参数，经过计算、分析、修正，使所设计出来的飞机以优良的性能，最大限度的满足使用方的要求。飞机总体设计是反复迭代逐渐逼近的过程，满足设计要求，可以有多种可行的方案，确定总体设计参数和进行分析，也有不同的工作量和精度的方法。飞机总体设计涉及到多种学科领域，如空气动力学、结构强度、航空发动机、自动控制、电子技术、材料及工艺等，特别需要各方面的综合协调。本书作为航空高等院校本科生教材，强调培养学生的综合和决策问题的能力，内容安排上也是由简到繁，通过几个循环完成飞机的总体设计。第1章序言（续）本书将飞机总体设计分为三个方面：方案设计、总体参数设计、决策与优化。将飞机升阻特性和飞行性能计算与分析的内容有机的融入到方案设计和总体参数设计的章节中。第二章讨论飞机方案设计，提出飞机总体设计的第一轮迭代设计流程，其中包括总体布局及初步分析，起飞重量、翼载和推重比的计算，升阻特性初步计算，以及各种矛盾因素权衡处理方法。第三章讨论飞机总体参数设计，介绍机翼、机身和尾翼几何参数选择，内部布置，推进装置与机体一体化设计，起落架设计等。通过总体参数设计，进一步研究总体方案的可行性，进行方案决策。结合实例，给出了飞机初步设计三面图。第四章讨论飞机操纵系统的特点和基本组成，给出设计要求，分析现代高速飞机的稳定性和操纵性，增稳和主动控制技术。介绍电传操纵和综合飞行控制的基本概念。第1章序言（续）第五章，飞机费用和效能分析。这是不同于飞机性能准则的另一个决定设计方案取舍的重要方面。它包括了飞机寿命周期费用的组成和分析方法，研究、发展、试验、鉴定、生产费用和使用保障费用分析模型，民用航空运营问题。军用飞机完成预定作战任务能力的大小，可通过作战效能进行综合评估。本章还介绍了飞机作战效能分析的概念和评估方法，综合效能和费用的效费比分析方法。现代飞机设计是一个复杂的系统工程，涉及到多个学科领域，各学科构成的子系统相互交叉影响。飞机设计必须建立综合设计的思想，提高综合设计的手段。第六章，飞机总体参数优化，详细介绍了飞机多学科设计优化方法的基本原理，常用算法及分析比较，近似技术、计算流程，这里有我们的研究成果和对某通用航空飞机总体参数优化的详细分析计算过程。另外，针对飞机总体设计的特点还介绍了面向系统设计的方法评价准则，建立了多准则决策的层次结构和综合评价框架。第1章序言（续）本书强调了飞机总体设计的综合协调、折衷权衡、反复迭代等特点，在各个阶段都尽量给出具体的设计步骤。本书吸收了国外一些成功的飞机设计经验数据、计算公式，对学生掌握飞机总体设计方法很有帮助。本课程介绍了飞机总体设计优化和决策的基本概念和方法，使读者体验设计的全过程。尽管与实际应用于工业界的方法相比，本教材所列出的设计与分析技术是简化了的，但是课程内容安排符合学生认识规律，通过这门课的学习，使读者在定性分析能