飛行器總體設計航空學院飛行器總體設計教材國防科工委‘十五’規(guī)劃教材《飛機總體設計》

主編李為吉編者李為吉王正平艾劍良楊華保飛行器總體設計教材普通高等教育‘九五’國家級重點教材《現(xiàn)代飛機總體綜合設計》主編 李為吉編者 李為吉王和平王正平艾劍良楊華保前言本書是航空高等院校飛行器設計專業(yè)本科生的必修課教材，重點講述了飛機總體設計的基本原理和方法。強調(diào)飛機總體設計的綜合協(xié)調(diào)、折衷權衡、反復迭代等特點，通過幾個循環(huán)，由簡到繁完成飛機的總體設計，鍛煉增強學生的綜合分析和決策問題的能力。前言（續(xù)）

本書吸收了國外一些成功的飛機設計經(jīng)驗數(shù)據(jù)、計算公式，對學生掌握飛機總體設計方法很有幫助。盡管與實際應用于工業(yè)界的方法相比，本書列出的設計與分析技術是簡化了的，但課程內(nèi)容安排符合學生認識規(guī)律。通過這門課的學習，使讀者在定性分析能力、定量估算能力、綜合運用能力等方面得到鍛煉提高。本書是國防科工委‘十五’重點教材。在普通高等教育‘九五’國家級重點教材“現(xiàn)代飛機總體綜合設計”一書基礎上，經(jīng)過幾年教學實踐，做了修改補充。保持并加強理論嚴謹、系統(tǒng)性強的特點，力圖接近工程實際，對從事飛機設計的工程技術人員有參考價值，并便于讀者自學。本書由西北工業(yè)大學航空學院李為吉、王正平、艾劍良、楊華保編寫。全書由李為吉、王正平統(tǒng)稿。目錄第1章緒言第2章飛機初始總體參數(shù)與方案設計

2.1方案設計的任務和過程

2.2重量估算

2.3飛機升阻特性估算

2.4確定推重比和翼載

2.5總體布局形式的選擇（方案設計）

2.6飛機氣動布局的選擇

2.7隱身性能對飛機氣動布局的影響第3章飛機總體參數(shù)詳細設計（部件設計）

3.1設計的任務和步驟

目錄（續(xù)）3.2機翼設計

3.3機身設計

3.4尾翼及其操縱面設計

3.5推進系統(tǒng)的選擇與設計

3.6起落架設計

3.7飛機初步設計實例第4章飛機操縱系統(tǒng)設計與分析

4.1操縱系統(tǒng)的特性

4.2現(xiàn)代高速飛機穩(wěn)定性和操縱性的基本特點和操縱系統(tǒng)設計

4.3飛機主動控制技術

目錄（續(xù)）4.4電傳操縱系統(tǒng)

4.5綜合飛行控制系統(tǒng)第5章飛機費用與效能分析

5.1飛機壽命周期費用的概念和分析方法

5.2研究發(fā)展試驗與鑒定費用和生產(chǎn)費用分析——蘭德DAPCAIV模型

5.3使用保障費用

5.4飛機作戰(zhàn)效能分析

5.5多任務攻擊機概念綜合設計的基本原理第6章飛機總體參數(shù)優(yōu)化

6.1飛機總體參數(shù)的多學科設計優(yōu)化

6.2面向系統(tǒng)設計的方法課程特點①綜合性飛機總體設計涉及多學科領域、是一門綜合性學科，它不同于飛行力學、結構力學、發(fā)動機原理、飛行控制等一些分析性學科，它須綜合應用各門有關的分析學科的知識與各項先進的航空科學技術。②創(chuàng)造性飛機總體設計還是一門創(chuàng)造性學科，它的目的是研究和創(chuàng)造出新的、過去從未實現(xiàn)過的目標、過程或系統(tǒng)。③實踐性飛機總體設計又是一項實踐性很強的學科，不僅要培養(yǎng)學生的定性分析能力，還要培養(yǎng)學生的定量計算分析能力，為配合學生學習掌握飛機總體設計的知識和方法，我們還編寫了一套飛機總體設計軟件及詳細的使用手冊。學生利用這一軟件，可以實現(xiàn)飛機總體設計的各個環(huán)節(jié)和全部過程，對飛機總體設計方案進行權衡，改變設計參數(shù)，提高飛機性能。第1章序言飛機飛機設計飛機設計階段

1）擬定飛機設計要求

2）概念設計(決策點1，軍委+國務院，設計要求)3）初步設計

4）詳細設計(決策點2，總參+科工委，樣機)5）原型機試制

6）試飛(決策點3，軍委+國務院，原型機)7）成批生產(chǎn)(決策點4，總參+科工委，生產(chǎn)型飛機)8）使用和改進改型第1章序言（續(xù)）飛機總體設計是在使用方提出特定設計要求的條件下，選擇并確定飛機布局形式和總體設計參數(shù)，經(jīng)過計算、分析、修正，使所設計出來的飛機以優(yōu)良的性能，最大限度的滿足使用方的要求。飛機總體設計是反復迭代逐漸逼近的過程，滿足設計要求，可以有多種可行的方案，確定總體設計參數(shù)和進行分析，也有不同的工作量和精度的方法。飛機總體設計涉及到多種學科領域，如空氣動力學、結構強度、航空發(fā)動機、自動控制、電子技術、材料及工藝等，特別需要各方面的綜合協(xié)調(diào)。本書作為航空高等院校本科生教材，強調(diào)培養(yǎng)學生的綜合和決策問題的能力，內(nèi)容安排上也是由簡到繁，通過幾個循環(huán)完成飛機的總體設計。第1章序言（續(xù)）本書將飛機總體設計分為三個方面：方案設計、總體參數(shù)設計、決策與優(yōu)化。將飛機升阻特性和飛行性能計算與分析的內(nèi)容有機的融入到方案設計和總體參數(shù)設計的章節(jié)中。第二章討論飛機方案設計，提出飛機總體設計的第一輪迭代設計流程，其中包括總體布局及初步分析，起飛重量、翼載和推重比的計算，升阻特性初步計算，以及各種矛盾因素權衡處理方法。第三章討論飛機總體參數(shù)設計，介紹機翼、機身和尾翼幾何參數(shù)選擇，內(nèi)部布置，推進裝置與機體一體化設計，起落架設計等。通過總體參數(shù)設計，進一步研究總體方案的可行性，進行方案決策。結合實例，給出了飛機初步設計三面圖。第四章討論飛機操縱系統(tǒng)的特點和基本組成，給出設計要求，分析現(xiàn)代高速飛機的穩(wěn)定性和操縱性，增穩(wěn)和主動控制技術。介紹電傳操縱和綜合飛行控制的基本概念。第1章序言（續(xù)）第五章，飛機費用和效能分析。這是不同于飛機性能準則的另一個決定設計方案取舍的重要方面。它包括了飛機壽命周期費用的組成和分析方法，研究、發(fā)展、試驗、鑒定、生產(chǎn)費用和使用保障費用分析模型，民用航空運營問題。軍用飛機完成預定作戰(zhàn)任務能力的大小，可通過作戰(zhàn)效能進行綜合評估。本章還介紹了飛機作戰(zhàn)效能分析的概念和評估方法，綜合效能和費用的效費比分析方法?，F(xiàn)代飛機設計是一個復雜的系統(tǒng)工程，涉及到多個學科領域，各學科構成的子系統(tǒng)相互交叉影響。飛機設計必須建立綜合設計的思想，提高綜合設計的手段。第六章，飛機總體參數(shù)優(yōu)化，詳細介紹了飛機多學科設計優(yōu)化方法的基本原理，常用算法及分析比較，近似技術、計算流程，這里有我們的研究成果和對某通用航空飛機總體參數(shù)優(yōu)化的詳細分析計算過程。另外，針對飛機總體設計的特點還介紹了面向系統(tǒng)設計的方法評價準則，建立了多準則決策的層次結構和綜合評價框架。第1章序言（續(xù)）本書強調(diào)了飛機總體設計的綜合協(xié)調(diào)、折衷權衡、反復迭代等特點，在各個階段都盡量給出具體的設計步驟。本書吸收了國外一些成功的飛機設計經(jīng)驗數(shù)據(jù)、計算公式，對學生掌握飛機總體設計方法很有幫助。本課程介紹了飛機總體設計優(yōu)化和決策的基本概念和方法，使讀者體驗設計的全過程。盡管與實際應用于工業(yè)界的方法相比，本教材所列出的設計與分析技術是簡化了的，但是課程內(nèi)容安排符合學生認識規(guī)律，通過這門課的學習，使讀者在定性分析能