第三章飞机总体参数详细设计 (部件设计 31设计的任务和步骤 311飞机总体参数详细设计的最优化准则 设计的主要任务是保证飞机总体参数的最优化 复杂系统优化 局部最优的子系统
第三章 飞机总体参数详细设计 ( 部件设计) 3.1 设计的任务和步骤 3.1.1 飞机总体参数详细设计的最优化准则 设计的主要任务是保证飞机总体参数的最优化。 复杂系统优化 局部最优的子系统
31设计的任务和步骤 312飞机总体参数详细设计(部件设计)的主要任务 在飞机部件的设计过程中,要解决以下的问题 1.选择主要参数和几何尺寸的最优值 选择最优形状、最优外形; 3.选择飞机部件的最优结构受力形式,满足强度 刚度等要求并使重量最轻; 4.选择最优材料和工艺过程,使在成批生产中保证 外形 和表面质量的条件下使飞机部件生产成本最低;
3.1 设计的任务和步骤 3.1.2 飞机总体参数详细设计（部件设计）的主要任务 ⚫ 在飞机部件的设计过程中，要解决以下的问题： 1. 选择主要参数和几何尺寸的最优值； 2. 选择最优形状、最优外形； 3. 选择飞机部件的最优结构受力形式，满足强度、 刚度等要求并使重量最轻； 4. 选择最优材料和工艺过程，使在成批生产中保证 外形 和表面质量的条件下使飞机部件生产成本最低；
31设计的任务和步骤 保证飞机部件使用维护方便,在飞机部件重要结构 和设备的检查和修理时,有自由接近的和进行必需的 测量调整工作的可能性 根据飞机主要参数值和规定的战术(使用)技术性能 选择飞机部件的主要参数和几何尺寸并使它们最优化。 1.机翼:展弦比A、后掠角∧、根梢比λ、机翼根部 和尖部翼型的相对厚度t/c、上反角T,几何扭转及 气动扭转和增升装置选择;
3.1 设计的任务和步骤 5. 保证飞机部件使用维护方便，在飞机部件重要结构 和设备的检查和修理时，有自由接近的和进行必需的 测量调整工作的可能性。 ⚫ 根据飞机主要参数值和规定的战术（使用）技术性能 选择飞机部件的主要参数和几何尺寸并使它们最优化。 1. 机翼：展弦比A、后掠角Λ、根梢比λ、机翼根部 和尖部翼型的相对厚度t/c、上反角Γ w，几何扭转及 气动扭转和增升装置选择；
31设计的任务和步骤 2机身:最大横截面积S、长细比1/d、机身长度1灬、机 身头部和尾部的长细比; 3.尾翼:尾翼的水平力臂和垂直力臂(Lm, 尾翼 的面积Sm和S、舵面面积S1c和Sc、根梢比入m和 展弦比Am和A 4.起落架和动力装置:起落架支柱和机轮尺寸、进气口 和尾喷口的尺寸、发动机吊舱或起落架整流舱的最大 截面积等
3.1 设计的任务和步骤 2.机身：最大横截面积SMf、长细比l/d、机身长度lf、机 身头部和尾部的长细比； 3.尾翼：尾翼的水平力臂和垂直力臂（LH T,LVT）、尾翼 的面积SHT和SVT、舵面面积SHC和SVC、根梢比λHT和λVT、 展弦比AHT和AVT； 4.起落架和动力装置：起落架支柱和机轮尺寸、进气口 和尾喷口的尺寸、发动机吊舱或起落架整流舱的最大 截面积等
31设计的任务和步骤 ●飞机部件(最优)形状的选择与以下的参数的选择有关: 1.机翼和尾翼的翼型及其沿翼展方向的布置规律; 2机翼和尾翼相对于机身的位置,水平尾翼(HT)和垂 直尾翼(ⅥT)的相对位置; 3.机身的横截面和机身头部与尾部的外形; 4.起落架的位置,起落架收入机翼或机身内的可能性 (以及有没有设专门的整流罩的要求); 5.发动机进气口、短舱、安装这些短舱的吊挂,以及喷 口装置的形状
3.1 设计的任务和步骤 ⚫ 飞机部件（最优）形状的选择与以下的参数的选择有关： 1.机翼和尾翼的翼型及其沿翼展方向的布置规律； 2.机翼和尾翼相对于机身的位置，水平尾翼（HT）和垂 直尾翼（VT）的相对位置； 3.机身的横截面和机身头部与尾部的外形； 4.起落架的位置，起落架收入机翼或机身内的可能性 （以及有没有设专门的整流罩的要求）； 5.发动机进气口、短舱、安装这些短舱的吊挂，以及喷 口装置的形状
31设计的任务和步骤 313飞机部件设计的步骤 下面给出对飞机各个部件的主要型式、尺寸、形状 的选择步骤;这些部件的其它性能的选择(结构的 强度的和工艺的等)在专门的教材里进行研究 1.总体布局的选择: 常规布局(指尾翼在机身后段) 无尾式布局(指没有水平尾翼和鸭翼) 鸭式布局 三翼面布局
3.1 设计的任务和步骤 3.1.3 飞机部件设计的步骤 下面给出对飞机各个部件的主要型式、尺寸、形状 的选择步骤；这些部件的其它性能的选择（结构的、 强度的和工艺的等）在专门的教材里进行研究。 1. 总体布局的选择： ·常规布局（指尾翼在机身后段） ·无尾式布局（指没有水平尾翼和鸭翼） ·鸭式布局 ·三翼面布局
31设计的任务和步骤 2.机身方案的选择 乘员、旅客、行李、燃油、货物和其他有效载重的安 排 座舱或飞行仪表板的设计 机身内部设计 窗户、门和紧急出口的设计 燃油、行李和货物的容积检查 武器和储备的安排 加载和卸载的通道 维修和保养的通道
3.1 设计的任务和步骤 2. 机身方案的选择 ·乘员、旅客、行李、燃油、货物和其他有效载重的安 排 ·座舱或飞行仪表板的设计 ·机身内部设计 ·窗户、门和紧急出口的设计 ·燃油、行李和货物的容积检查 ·武器和储备的安排 ·加载和卸载的通道 ·维修和保养的通道
31设计的任务和步骤 3.推进装置类型的选择 增压式或非增压式活塞式发动机或者螺旋桨 涡轮螺旋桨 桨扇 涡轮喷气或涡轮风扇 冲压喷气或火箭 电机(太阳能、微波和电池等) 4.发动机或螺旋桨数目的选择
3.1 设计的任务和步骤 3. 推进装置类型的选择 ·增压式或非增压式活塞式发动机或者螺旋桨 ·涡轮螺旋桨 ·桨扇 ·涡轮喷气或涡轮风扇 ·冲压喷气或火箭 ·电机（太阳能、微波和电池等） 4. 发动机或螺旋桨数目的选择
31设计的任务和步骤 5.推进装置的布置 推进器:推进或拉进 发动机埋在机身内部或机翼里 发动机舱在机身上或机翼上 发动机和发动机舱的布置 6.机翼和尾翼(尾翼或鸭翼)的设计参数选择 机翼面积 展弦比 后掠角(固定翼或可变后掠翼) 相对厚度
3.1 设计的任务和步骤 5. 推进装置的布置 ·推进器：推进或拉进 ·发动机埋在机身内部或机翼里 ·发动机舱在机身上或机翼上 ·发动机和发动机舱的布置 6. 机翼和尾翼（尾翼或鸭翼）的设计参数选择 ·机翼面积 ·展弦比 ·后掠角（固定翼或可变后掠翼） ·相对厚度
31设计的任务和步骤 相对厚度 翼型类型 根梢比 舵面的尺寸和布置 安装角(固定翼或可变后掠翼) 上反角 增升装置的类型、尺寸和布置的选择 机械式襟翼 后缘或前缘增升装置
3.1 设计的任务和步骤 ·相对厚度 ·翼型类型 ·根梢比 ·舵面的尺寸和布置 ·安装角（固定翼或可变后掠翼） ·上反角 7. 增升装置的类型、尺寸和布置的选择 ·机械式襟翼 ·后缘或前缘增升装置