演講人：日期:戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)介紹CATALOGUE目錄01專業(yè)定位與目標(biāo)02核心課程體系03現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法04設(shè)計(jì)流程與實(shí)踐05前沿技術(shù)方向06職業(yè)發(fā)展路徑01專業(yè)定位與目標(biāo)國防科技核心領(lǐng)域定位國家戰(zhàn)略安全支撐戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)是國防科技體系的核心環(huán)節(jié)，直接關(guān)系國家空防能力與軍事技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，需結(jié)合現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)需求開展前沿技術(shù)攻關(guān)。軍民融合深度發(fā)展通過戰(zhàn)斗機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)化推動(dòng)民用航空、新材料、人工智能等產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，形成雙向技術(shù)溢出效應(yīng)。專業(yè)聚焦突破航空發(fā)動(dòng)機(jī)、隱身材料、航電系統(tǒng)等“卡脖子”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵裝備的國產(chǎn)化與迭代升級(jí)。技術(shù)自主可控要求高端裝備研發(fā)人才培養(yǎng)復(fù)合型工程能力培養(yǎng)要求學(xué)生掌握氣動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、飛控系統(tǒng)開發(fā)等核心技術(shù)，具備從概念設(shè)計(jì)到試驗(yàn)驗(yàn)證的全流程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。國際視野與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引入全球航空裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)課程，使學(xué)生熟悉適航認(rèn)證、系統(tǒng)工程管理等國際通用規(guī)范。創(chuàng)新思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作通過模擬實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生在多約束條件下提出創(chuàng)新解決方案的能力，并強(qiáng)化跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。多學(xué)科交叉融合特性融合流體力學(xué)、材料科學(xué)、控制理論等基礎(chǔ)學(xué)科，構(gòu)建戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)的理論框架與技術(shù)方法論?；A(chǔ)學(xué)科深度整合結(jié)合人工智能（智能航電）、量子通信（加密數(shù)據(jù)鏈）、高超聲速技術(shù)（新型動(dòng)力系統(tǒng)）等前沿方向拓展設(shè)計(jì)邊界。新興技術(shù)領(lǐng)域滲透強(qiáng)調(diào)總體設(shè)計(jì)與分系統(tǒng)優(yōu)化的協(xié)同，需統(tǒng)籌考慮隱身性能、機(jī)動(dòng)性、可靠性等多維度指標(biāo)的平衡。系統(tǒng)工程思維貫穿01020302核心課程體系深入研究流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，涵蓋低速與高速氣流特性、升力與阻力計(jì)算、邊界層理論及激波現(xiàn)象分析，為飛行器氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)?？諝鈩?dòng)力學(xué)原理系統(tǒng)講解飛行器載荷分布、應(yīng)力應(yīng)變分析、疲勞壽命預(yù)測(cè)，結(jié)合復(fù)合材料、鈦合金等先進(jìn)材料的力學(xué)性能優(yōu)化機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)力學(xué)與材料科學(xué)探討機(jī)翼顫振、操縱面反效等動(dòng)態(tài)耦合問題，通過數(shù)值模擬與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證飛行器的靜/動(dòng)穩(wěn)定性控制方法。氣動(dòng)彈性與穩(wěn)定性航空理論基礎(chǔ)（空氣動(dòng)力學(xué)/結(jié)構(gòu)力學(xué)）涵蓋電傳操縱、自動(dòng)增穩(wěn)、過失速機(jī)動(dòng)控制算法開發(fā)，結(jié)合傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度姿態(tài)與軌跡跟蹤。飛行控制系統(tǒng)集成研究發(fā)動(dòng)機(jī)熱循環(huán)效率提升策略，開發(fā)耐高溫涂層與冷卻結(jié)構(gòu)，解決高馬赫數(shù)飛行下的熱障問題。能量管理與熱防護(hù)分析壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪等核心部件工作原理，研究推力矢量控制、超音速進(jìn)氣調(diào)節(jié)等關(guān)鍵技術(shù)對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動(dòng)性的影響。渦輪噴氣/渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)推進(jìn)系統(tǒng)與飛控技術(shù)隱身技術(shù)與武器集成雷達(dá)/紅外隱身設(shè)計(jì)通過外形隱身（如菱形截面、S形進(jìn)氣道）、吸波材料應(yīng)用及等離子體隱身技術(shù)，降低戰(zhàn)斗機(jī)在多頻譜探測(cè)下的信號(hào)特征。武器艙與掛載優(yōu)化電子戰(zhàn)系統(tǒng)協(xié)同分析內(nèi)埋式武器艙的氣動(dòng)干擾效應(yīng)，開發(fā)彈射發(fā)射機(jī)構(gòu)與智能掛架系統(tǒng)，平衡隱身性能與武器攜帶量需求。集成有源相控陣?yán)走_(dá)、電子對(duì)抗設(shè)備與數(shù)據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)隱身狀態(tài)下的態(tài)勢(shì)感知與多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)能力。12303現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法數(shù)值模擬與仿真技術(shù)計(jì)算流體力學(xué)（CFD）應(yīng)用通過數(shù)值模擬分析戰(zhàn)斗機(jī)在不同飛行狀態(tài)下的氣動(dòng)特性，優(yōu)化機(jī)翼、進(jìn)氣道等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)參數(shù)，顯著提升飛行性能與燃油效率。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仿真驗(yàn)證利用有限元分析（FEA）技術(shù)模擬戰(zhàn)斗機(jī)在極端載荷條件下的應(yīng)力分布，預(yù)測(cè)潛在疲勞點(diǎn)，確保機(jī)體結(jié)構(gòu)滿足高機(jī)動(dòng)性要求。電磁兼容性仿真建立復(fù)雜電磁環(huán)境模型，評(píng)估機(jī)載雷達(dá)、通信系統(tǒng)與電子戰(zhàn)設(shè)備的相互干擾情況，為隱身設(shè)計(jì)與信號(hào)管理提供數(shù)據(jù)支撐。耦合變量協(xié)同優(yōu)化引入概率統(tǒng)計(jì)方法處理制造公差、材料性能波動(dòng)等不確定因素，生成魯棒性更強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案，提升戰(zhàn)斗機(jī)在實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中的可靠性。不確定性量化分析分布式計(jì)算框架構(gòu)建部署高性能計(jì)算集群并行處理多學(xué)科耦合方程，大幅縮短設(shè)計(jì)周期，支持快速迭代與方案比選。整合氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、推進(jìn)、控制等學(xué)科的設(shè)計(jì)參數(shù)，采用代理模型與智能算法實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科目標(biāo)權(quán)衡，例如降低阻力的同時(shí)保證結(jié)構(gòu)剛度。多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化（MDO）全生命周期數(shù)據(jù)建模建立戰(zhàn)斗機(jī)從設(shè)計(jì)到退役的數(shù)字化雙胞胎，實(shí)時(shí)同步飛行測(cè)試數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果，持續(xù)修正設(shè)計(jì)模型精度。虛擬試飛環(huán)境開發(fā)集成飛控系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)與戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的數(shù)字模型，在虛擬空間中完成極端工況測(cè)試，減少實(shí)體原型機(jī)的試飛風(fēng)險(xiǎn)與成本。預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于孿生體運(yùn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練AI算法，提前識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)磨損、蒙皮裂紋等潛在故障，優(yōu)化維護(hù)周期與備件供應(yīng)鏈管理。數(shù)字孿生與虛擬驗(yàn)證04設(shè)計(jì)流程與實(shí)踐概念設(shè)計(jì)與總體布局需求分析與任務(wù)定義基于作戰(zhàn)場(chǎng)景和技術(shù)指標(biāo)，明確飛行性能、隱身性、機(jī)動(dòng)性等核心需求，形成初始設(shè)計(jì)框架。氣動(dòng)外形優(yōu)化通過計(jì)算流體力學(xué)（CFD）模擬和參數(shù)化建模，確定機(jī)翼、進(jìn)氣道、尾噴管等關(guān)鍵部件的幾何參數(shù)與布局方案。隱身與結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)結(jié)合雷達(dá)散射截面（RCS）控制技術(shù)，將隱身涂層、內(nèi)置彈艙等特征融入總體結(jié)構(gòu)，降低可探測(cè)性。多學(xué)科權(quán)衡分析協(xié)調(diào)氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、推進(jìn)、航電等子系統(tǒng)沖突，采用多目標(biāo)優(yōu)化算法評(píng)估不同布局的綜合效能。分系統(tǒng)協(xié)同開發(fā)航電系統(tǒng)集成開發(fā)綜合化航電架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)、電子戰(zhàn)、通信導(dǎo)航等設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)融合處理。飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于電傳操縱技術(shù)，設(shè)計(jì)冗余控制律與故障診斷邏輯，確保高機(jī)動(dòng)下的飛行穩(wěn)定性與安全性。動(dòng)力系統(tǒng)匹配根據(jù)推力需求與燃油效率，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)選型或定制開發(fā)，解決進(jìn)氣道-發(fā)動(dòng)機(jī)流量匹配問題。材料與制造工藝選用鈦合金、復(fù)合材料等輕量化高強(qiáng)材料，結(jié)合3D打印等先進(jìn)工藝降低結(jié)構(gòu)重量與生產(chǎn)成本。地面/風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證飛控硬件在環(huán)（HIL）仿真搭建實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，注入故障信號(hào)測(cè)試飛控系統(tǒng)響應(yīng)，驗(yàn)證控制算法的魯棒性。電磁兼容性測(cè)試在微波暗室中評(píng)估航電設(shè)備抗干擾能力，確保雷達(dá)、通信系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的可靠性。低速/高速風(fēng)洞測(cè)試在亞音速、跨音速、超音速條件下，測(cè)量升阻比、俯仰力矩等氣動(dòng)特性，修正CFD模型誤差。全尺寸靜力試驗(yàn)通過加載模擬氣動(dòng)載荷，驗(yàn)證機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度，識(shí)別潛在疲勞斷裂風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。0102030405前沿技術(shù)方向氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)（Scramjet）或組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)（TBCC），解決低速啟動(dòng)與高速巡航的矛盾，實(shí)現(xiàn)從起飛到高超音速的無縫銜接。推進(jìn)系統(tǒng)創(chuàng)新飛行控制與穩(wěn)定性因激波效應(yīng)和極端氣動(dòng)加熱，需開發(fā)自適應(yīng)飛控算法和耐高溫傳感器，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜氣流擾動(dòng)和飛行姿態(tài)突變。高超音速飛行器在5馬赫以上速度飛行時(shí)，表面溫度可達(dá)2000℃以上，需采用主動(dòng)冷卻、燒蝕材料或陶瓷基復(fù)合材料等熱防護(hù)技術(shù)，確保結(jié)構(gòu)完整性。高超音速飛行器技術(shù)通過人工智能算法實(shí)現(xiàn)有人機(jī)與無人僚機(jī)的動(dòng)態(tài)任務(wù)分工，如目標(biāo)偵察、電子干擾或武器投放，提升戰(zhàn)場(chǎng)生存率和作戰(zhàn)效能。無人僚機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)分布式任務(wù)分配無人僚機(jī)需具備實(shí)時(shí)環(huán)境感知、威脅評(píng)估及戰(zhàn)術(shù)調(diào)整能力，利用機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化協(xié)同策略，減少對(duì)后方指揮的依賴。自主決策與學(xué)習(xí)能力采用定向激光通信或低頻加密數(shù)據(jù)鏈，避免傳統(tǒng)無線電暴露位置，確保有人-無人編隊(duì)的信息隱蔽性與抗干擾能力。低可探測(cè)通信鏈路智能蒙皮與隱身材料智能蒙皮嵌入光纖傳感器、射頻天線和溫度探頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)健康、電磁環(huán)境及氣動(dòng)載荷，實(shí)現(xiàn)飛行器自診斷功能。多功能傳感器集成動(dòng)態(tài)隱身技術(shù)自修復(fù)復(fù)合材料利用等離子體隱身涂層或超材料，通過電場(chǎng)調(diào)節(jié)表面阻抗，動(dòng)態(tài)適應(yīng)不同雷達(dá)波段，大幅降低RCS（雷達(dá)散射截面積）。開發(fā)含微膠囊愈合劑的碳纖維增強(qiáng)聚合物（CFRP），在蒙皮受損時(shí)自動(dòng)釋放修復(fù)劑填補(bǔ)裂紋，延長(zhǎng)機(jī)體使用壽命并降低維護(hù)成本。06職業(yè)發(fā)展路徑主機(jī)所總體設(shè)計(jì)師跨部門協(xié)調(diào)管理主導(dǎo)與分系統(tǒng)（如發(fā)動(dòng)機(jī)、武器、航電）設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的對(duì)接，解決技術(shù)沖突并統(tǒng)籌資源分配，確保項(xiàng)目按期推進(jìn)。性能指標(biāo)優(yōu)化通過仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證，優(yōu)化飛行器的機(jī)動(dòng)性、隱身性、航程等核心性能參數(shù)，確保滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求。系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)能力負(fù)責(zé)戰(zhàn)斗機(jī)總體方案設(shè)計(jì)，需掌握氣動(dòng)布局、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、航電系統(tǒng)等多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)方法，具備從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)的全流程把控能力。飛行試驗(yàn)與評(píng)估工程試飛大綱編制制定涵蓋包線擴(kuò)展、機(jī)動(dòng)載荷、航電測(cè)試等模塊的試飛計(jì)劃，明確風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)與數(shù)據(jù)采集要求。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理針對(duì)試飛中暴露的顫振、操控延遲等問題，提出結(jié)構(gòu)加固或控制律優(yōu)化方案，支撐設(shè)計(jì)迭代。運(yùn)用遙測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控飛行參數(shù)，結(jié)合CFD仿真與風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，評(píng)估飛行器動(dòng)態(tài)特性與系統(tǒng)可靠性