航空航天科技出版工程 8 系统工程PDF电子书下载

第37部分 项目管理 3

第381章 项目管理概述 3

第382章 飞行环境中的生理学 5

1 引言 5

2 海拔 5

2.1 大气的物理特性 5

2.2 高海拔的生理影响 6

2.3 呼吸生理学 6

2.4 低压缺氧的临床特征 6

2.5 有效意识时间 7

2.6 过度换气 7

2.7 体液沸腾 7

2.8 低压减压症 7

3 低压缺氧的保护 8

3.1 氧气需求 8

3.2 供氧准备 8

3.3 供氧方式 9

4 加速度 9

4.1 法向过载的生理影响 9

4.2 负法向过载 10

4.3 正法向过载的防护 10

4.4 抗过载服 11

4.5 座椅角度 11

4.6 弹射 11

5 热生理学 11

6 具体感受 11

6.1 视觉 11

6.2 听觉和平衡 12

7 结论 12

第383章 维护工程师等发挥的人为因素：成功的先决条件 13

1 引言 13

2 机组资源管理——安全的保障 14

3 有条理的质疑示例 16

4 工作包容性和透明性的示例 17

5 前进之路 18

作者简介 19

参考文献 19

扩展阅读 20

第384章 提高乘客疏散能力的设计考虑 21

1 引言 21

2 事故统计 21

3 乘客疏散 21

4 乘客疏散与客舱安全研究 22

5 影响乘客生存因素研究 22

5.1 乘客疏散中的构型研究 22

5.2 机组成员相关问题研究 25

5.3 乘客知识研究 26

5.4 基于计算机的数学建模和事故数据库 27

6 结论 28

参考文献 28

第385章 可靠性和维修性 30

1 可靠性和维修性概述 30

2 可靠性 31

2.1 可靠性计算 31

2.2 可靠性框图 34

2.3 以可靠性为中心的维修 34

3 维修性 35

3.1 维修性的度量 36

3.2 诊断和预测 36

3.3 模块化 36

3.4 预期构建寿命和工作范围优化 37

4保障性 37

4.1 备件预测 37

4.2 编队管理 38

4.3 模块匹配 38

5结论 38

参考文献 39

第386章 项目管理：成本分析 40

1 引言 40

2 成本特性 40

3 经常成本和非经常成本 41

4 直接成本和间接成本 41

5 边际成本与全面成本管理 42

6 生命周期成本要素 42

7 成本和项目管理 44

8 结束语 45

参考文献 45

第387章 项目管理：成本预测 46

1 引言 46

2 方法论 46

3 数据 48

4 CER推导 50

5 CER精度 51

6 解释变量选择 52

7 生命周期成本核算 52

8 风险 52

9 结束语 53

注释 53

参考文献 53

第388章 项目进度规划 54

1 引言 54

2 10项常用的项目进度规划步骤 54

2.1 步骤1：制定项目范围和最终可交付成果 54

2.2 步骤2：制定工作序列 54

2.3 步骤3：任务分解和可交付成果 55

2.4 步骤4：确定可交付成果流 57

2.5 步骤5：确定工作模式及其持续时间 59

2.6 步骤6：工作和事件序列 59

2.7 步骤7：加载和分析资源 60

2.8 步骤8：调整项目持续时间和风险 61

2.9 步骤9：执行安全承诺 62

2.10 步骤10：迭代 62

3 “真正的工作”：执行、监测、管理和调整 62

4结论 62

参考文献 62

第389章 生命周期工程：经济学理论 64

1 引言 64

2成本数据：已知信息 64

3经济学的作用 66

4成本增长的原因 67

5结论 68

注释 68

参考文献 68

第390章 产品生命周期工程及其应用 69

1 产品生命周期工程的一般运行环境 69

2集成化设计与制造过程权衡研究 70

3制造规划中面临的问题 71

4产品生命周期工程的实际应用：高级实践课程简介 71

5 职业教育证书课程中的高级实践课程简介 73

6工科学生团队的研究结果 75

7 Delta团队混合材料翼设计方案及全方位评价标准的过程验证 77

8 Delta团队高级实践课程的总结与结论 77

9结论 81

附录A质量功能展开 81

附录B Pugh方案评价矩阵 82

B.1 Pugh方法或决策矩阵方法 82

B.2 使用／构造Pugh矩阵的步骤 82

B.3 建立Pugh矩阵的方法 84

附录C多标准决策分析、多属性决策和优劣解距离法 84

C.1 优劣解距离法 85

参考文献 85

第38部分 航空航天电子系统集成 89

第391章 飞行器航空电子系统 89

1 引言 89

1.1 发展的动力：功能与要求 89

1.2 概述 90

2航空航天中航空电子系统的演变 90

2.1 飞机系统 90

2.2 航天系统 93

3现代航空航天电子系统 94

3.1 航空电子组件 94

3.2 飞机各子系统 95

3.3 航天飞机各子系统 96

4航空培训 96

4.1 工程培训 96

4.2 驾驶员／操纵员培训 97

5总结与展望 97

英语缩略语及含义 98

注释 98

参考文献 98

第392章 嵌入式UAS自动驾驶仪及其传感系统 99

1 引言 99

2 自动驾驶仪结构 100

3内回路控制结构 100

3.1 横侧向自动驾驶仪 101

3.2 纵向自动驾驶仪 103

4机载传感器及其信号处理 105

4.1 角速率、空速及高度 106

4.2 滚转角和俯仰角 106

4.3 惯性位置和航向 108

5 GPS导航 108

5.1 直线路径跟随 109

5.2 轨道跟随 110

6结论 111

致谢 111

注释 111

参考文献 111

第393章 计算机硬件的选择与集成 113

1 引言 113

2系统需求 113

3计算机架构 114

4选择合适的解决方案 117

5计算机硬件的研发 119

6启动、集成与测试 121

7结论 122

参考文献 123

第394章 飞机通信和网络 124

1 引言 124

1.1 背景和范围 124

1.2 飞机通信系统 124

1.3 飞机通信的传输基础设施 125

1.4 本章内容 125

2飞机通信的基本原理 125

2.1 模拟语音通信 125

2.2 航空通信类型的“分类” 125

2.3 航空频谱分配 126

3 目前的通信系统 126

3.1 语音通信 126

3.2 数据链通信 127

4未来航空通信系统 128

4.1 NextGen通信 128

4.2 NextGen导航 129

4.3 NextGen监控 129

4.4 NextGen机场地面操作 130

5技术和政策问题 130

5.1 带宽限制 130

5.2 加密与安全 130

5.3 通信性能需求 130

5.4 无人机系统 131

6结论 131

英语缩略语与名词解释 131

相关章节 132

参考文献 132

第395章 空间飞行器的通信和网络化 133

1 引言 133

2相关的通信需求 134

2.1 电磁频谱 134

2.2 轨道几何形态 135

2.3 通信和跟踪的基础设施 136

3空间飞行器通信组件 137

3.1 航天器天线 137

3.2 射频前端 137

3.3 调制／解调 138

3.4 扩频 138

3.5 信道编码和数据块同步 138

3.6 多址接入 139

3.7 帧（数据链路层）处理 139

3.8 网络工作层设计 140

3.9 应用层协议 140

3.10 执行 140

4航天器上的科学实验 141

4.1 量化 141

4.2 图像处理和科学分析 141

4.3 自主操作 141

5航天器间的通信 142

6结论 142

致谢 143

英语缩略语与名词解释 143

参考文献 144

第396章 空间系统的飞行软件 146

1 引言 146

2飞行软件挑战 146

2.1 嵌入式：实时软件 146

2.2 失效的高昂代价 146

2.3 遥控操作 147

2.4 失效无法避免 147

3空间飞行软件解决方案 147

3.1 嵌入式：实时系统 147

3.2 空间遥控 148

3.3 失效挽救 148

4飞行软件功能 149

4.1 顺序执行和监控 149

4.2 故障管理 150

4.3 自治化 150

5结论 151

参考文献 151

扩展阅读 152

第397章 现代飞机飞行管理系统 153

1 引言 153

1.1 FMS航空电子设备部件 153

1.2 FMS功能 154

1.3 FMS作用 155

1.4 FMS之间的区别 155

2航线运行 155

2.1 飞行计划 155

2.2 天气 156

2.3 质量和平衡 156

2.4 燃油计划 156

2.5 航线规划 156

2.6 中途航线 156

2.7 数据链路 157

3在国家空域系统运行 157

3.1 出发前、起飞及爬升 157

3.2 航线运行 157

3.3 下降、到达、进近及进近失败 158

4系统运行 159

4.1 飞行计划 160

4.2 飞行操作 160

4.3 警告和报警 161

5系统功能 161

5.1 导航 161

5.2 路径规划与预测 162

5.3 制导与控制 162

5.4 显示与人机界面 162

5.5 数据库支撑 162

6未来展望 163

扩展阅读 163

第398章 飞机驾驶员与操作界面 164

1 引言 164

2 基本驾驶舱设计 166

3 驾驶舱内自动化设备增加的影响 167

4 无人机地面控制界面 169

5 结论 171

致谢 171

参考文献 172

第399章 空间人因工程与操作界面 174

1 引言 174

2人因工程与空间飞行器地面控制系统 174

2.1 历史情况 174

2.2 目前的状况 175

2.3 目前的研究状况 175

3人因工程与航天机器人系统 176

3.1 历史情况 176

3.2 目前的做法 176

3.3 空间飞行器界面设计之间的关系 177

3.4 研究 177

4宇航员人因工程 178

5宇航员训练 179

5.1 人因工程设计评估 180

6结论 182

参考文献 182

第39部分 飞机子系统 187

第400章 引言和综述 187

1 引言 187

2系统的简要描述 188

2.1 动力系统 188

2.2 飞行控制系统 188

2.3 燃油系统 188

2.4 空气系统 189

2.5 机组人员和乘客系统 189

2.6 起落架和制动系统 189

2.7 其他实用系统 190

2.8 飞行器系统管理系统 190

3系统交联 190

相关章节 192

参考文献 192

第401章 飞行器系统管理 193

1 引言 193

2飞行器系统管理的演化 193

2.1 输入 195

2.2 输出 196

2.3 功能／过程／控制 196

2.4 新兴的系统架构 197

3示例 198

3.1 战斗机技术验证机 198

3.2 欧洲“台风”战斗机 199

3.3 BAE系统公司Nimrod MRA4“猎迷”海上巡逻反潜机 199

3.4 空客A330/340飞机 199

3.5 波音777飞机 200

3.6 支线飞机／商务喷气式飞机 201

3.7 空客A380飞机航空电子架构 201

3.8 波音787飞机航空电子系统架构 203

3.9 未来军用飞机设计方案 204

参考文献 204

第402章 飞机燃油系统 205

1 引言 205

2 燃油系统组成及燃油输送 206

2.1 油箱布置 206

2.2 燃油装卸功能及设备 209

2.3 油箱惰化抑爆 214

3燃油监测管理控制 214

3.1 概述 214

3.2 油量测量系统 216

3.3 燃油管理和控制示例 217

英语缩略语 219

参考文献 220

第403章 液压动力的产生和分配 221

1引言 221

2液压回路设计 221

2.1 液压载荷 221

2.2 液压油液 223

2.3 油液压力 224

2.4 油液温度 225

2.5 油液流量 225

2.6 液压管路 225

2.7 液压泵 225

2.8 油液调节 227

2.9 液压油箱 227

2.10 告警和状态指示 228

2.11 应急动力源 228

3飞机系统的应用示例 228

3.1 波音747-400飞机 228

3.2 波音767飞机 229

3.3 波音777飞机 230

3.4 波音787飞机 231

3.5 空客A320飞机 231

3.6 空客A380飞机 232

参考文献 233

扩展阅读 233

第404章 发电和配电 234

1飞机电气系统 234

2发电 234

2.1 直流发电 234

2.2 交流发电 235

2.3 发电控制 236

3初级功率分配 241

4功率转换和能量储存 242

4.1 变流器 242

4.2 变压整流器 243

4.3 自耦变压器 243

4.4 电池充电器 243

4.5 电池 243

5次级功率分配 243

5.1 功率切换 243

5.2 负载保护 244

6 典型的飞机直流系统 245

7 典型的民用运输机电气系统 245

8 地面电源 247

9 应急发电 247

9.1 冲压空气涡轮 247

9.2 备用电源变流器 247

9.3 永磁发电机 248

10结论 248

参考文献 248

第405章 燃气涡轮燃油控制系统 249

1 引言 249

2 燃气涡轮发动机 249

3 燃气涡轮燃油控制系统 250

3.1 燃油控制系统的作用 250

3.2 控制问题 251

3.3 燃油控制系统的实现方式 253

4 燃油燃烧 257

5 响应和稳定性 257

6 发动机诊断 258

参考文献 258

第406章 环境控制系统 259

1 引言 259

2 环境控制系统设计 259

2.1 冲压空气冷却系统 259

2.2 燃油冷却系统 259

2.3 发动机引气 260

2.4 空气循环制冷 260

2.5 电动环境控制系统 262

2.6 蒸气循环制冷 262

3 环境控制子系统 263

3.1 座舱压力与控制 263

3.2 湿度控制 263

3.3 臭氧转化 263

3.4 回风过滤 264

3.5 换热器 264

3.6 空气冷却单元 264

4 氧气系统 264

4.1 液氧存储 264

4.2 环境空气氧浓缩 265

5 典型飞机环境控制系统 265

6 结论 265

致谢 265

参考文献 265

扩展阅读 265

第407章 飞机应急系统 267

1 引言 267

2 报警系统 267

3 火灾探测与控制 268

3.1 火灾探测 268

3.2 探测系统特点与设计要求 269

3.3 灭火系统 269

4 应急辅助动力 269

4.1 应急动力装置 269

5 应急供氧系统 270

5.1 氧气存储方法 270

6 撤离 271

6.1 乘客撤离 271

6.2 机务人员逃生 272

6.3 直升机 272

7 应急照明 272

8 结论 273

参考文献 273

扩展阅读 273

第408章 结冰探测与防护 274

1 引言 274

2 飞行结冰 274

3 结冰探测 276

3.1 结冰探测选择 276

3.2 应用现状 277

3.3 其他类型的结冰探测器 277

4 结冰防护系统 278

4.1 结冰防护系统选择 278

4.2 空气系统 278

4.3 电热系统 280

4.4 机电防除冰系统 280

4.5 液体防冰系统 281

4.6 其他系统／技术 282

致谢 282

参考文献 282

第409章 插头锥套式空中加油系统 283

1 引言 283

1.1 参考和规格材料 283

1.2 加油操作 283

1.3 加油飞机的种类 283

1.4 加油系统的配置 284

1.5 空中加油飞机的加油操作 284

1.6 探针 285

2 加油吊舱系统和结构 286

2.1 加油吊舱系统 286

2.2 加油吊舱结构 286

2.3 燃油系统 287

2.4 软管鼓轮的装配 288

2.5 拖曳组件 288

2.6 软管鼓轮驱动系统 289

2.7 电气系统 289

2.8 控制面板 289

3 性能 289

3.1 燃油流动 289

3.2 加油包线 289

3.3 软管的响应 290

3.4 喘振控制器 290

3.5 软管悬链线 290

4 机身加油系统 290

4.1 软管鼓轮装置结构 291

4.2 机身加油单元系统 291

5 未来前景 292

扩展阅读 292

第40部分 系统集成 295

第410章 概述 295

1 集成的复杂性 295

2 集成举例 295

2.1 物理集成 295

2.2 作为集成介质的数据总线 295

2.3 人类因素的集成 296

2.4 系统结构的集成 296

2.5 设计数据集的集成 296

2.6 集成或横向功能 296

2.7 总结 297

参考文献 297

第411章 运载系统的安全性和完整性 298

1 引言 298

2 安全性是产品设计特性之一 298

3 民用和军用飞行器的安全准则 299

4 安全性在产品开发生命周期中的位置 300

5 灾害风险控制 300

6 灾害分析和安全性能评估 303

7 未来飞机的安全性 305

参考文献 305

第412章 飞机系统的电磁集成 307

1 引言 307

2 基本要求 307

2.1 高强度辐射区域 308

2.2 由闪电引起的电磁环境 308

2.3 由大气层外的核电磁脉冲所形成的区域 311

2.4 静电放电的诱导效应 311

2.5 由托管（co-sited）系统引发的电磁环境 311

3 电磁集成原理 311

3.1 孔径耦合 312

3.2 劣质导电材料泄漏（扩散） 312

3.3 机械连接 313

3.4 穿透导体 313

4 防护技术 313

4.1 机身 313

4.2 系统安装 314

5 管理过程 315

6 未来的挑战 316

7 结论 317

致谢 317

相关章节 317

参考文献 317

扩展阅读 317

第413章 建模与仿真 318

1 引言 318

2 综合环境 319

2.1 世界大地测量系统 319

2.2 地球运动 320

2.3 重力 320

2.4 大气层 321

3 飞行器 322

3.1 通用结构 322

3.2 能量的状态和因果关系 323

3.3 运动方程 324

3.4 力系 326

4 仿真 327

4.1 流程 327

4.2 计算 328

5 结论 329

扩展阅读 329

第414章 飞行器环境引起的人类健康问题 330

1 引言 330

1.1 军用飞机 331

1.2 商用飞机 331

1.3 旋翼飞机 331

2 设计要素 331

3 法律法规 332

3.1 立法行为 332

3.2 法律威胁概要 332

4 环境因素 332

4.1 噪声和振动 332

4.2 背部和颈部损伤 333

4.3 过载敏感度 333

4.4 空气质量 334

4.5 高压氧呼吸和缺氧症 334

4.6 暴露在辐射中——宇宙辐射和射频辐射 334

4.7 深静脉血栓 336

4.8 热压力 336

4.9 工作站的使用 337

5 结论 337

参考文献 338

扩展阅读 338

第415章 集成和复杂性 339

1 引言 339

2 集成 339

3 集成示例 340

3.1 物理集成 340

3.2 作为集成介质的数据总线 341

3.3 人类因素的集成 342

3.4 系统结构的集成 343

3.5 设计数据集的集成 343

3.6 集成或横向功能 345

3.7 集成测试 346

4 复杂性 347

参考文献 347

第416章 空中交通管理 348

1 引言 348

2 安全的推动作用 349

3 空域 349

4 控制塔台与控制中心 350

5 导航系统 355

6 空中交通管理的未来挑战 356

6.1 欧洲空天一体化 356

6.2 自动相关监视 357

6.3 环保措施 357

7 结论 357

参考文献 358

扩展阅读 358

第417章 武器集成 359

1 引言 359

2 系统设计与集成问题 359

3 武器类型 359

4 弹道式炸弹 360

4.1 物理知识准备 360

4.2 飞机上的连接机构 360

4.3 目标瞄准 360

4.4 释放 361

5 智能炸弹 361

5.1 物理知识准备 361

5.2 飞机上的连接件 361

5.3 目标瞄准 362

5.4 释放与制导 363

6 复杂的空-地武器 363

7 空空导弹 363

7.1 飞机上的连接件 363

7.2 目标瞄准 364

7.3 释放与制导 364

7.4 最后阶段 365

8 从武器舱释放武器 365

9 存储管理系统 365

10 武器接口标准 366

11 未来系统 366

致谢 367

相关章节 367

扩展阅读 367

第41部分 推进一体化 371

第418章 推进一体化简介 371

1 引言 371

2 推进系统的选型及尺寸的设计 371

3 基本原则 372

4 运输机的气动一体化 372

5 战斗机的气动一体化 372

6 高超声速气动一体化 373

7 垂直短距离起降飞机的一体化 373

8 推进系统集成的其他问题 373

相关章节 374

第419章 飞机发动机的选择和选型 375

1 引言 375

2 飞行任务 375

3 安全性 375

4 工作环境 376

5 发动机的种类 376

5.1 活塞式发动机 376

5.2 涡轮喷气发动机 376

5.3 涡轮螺旋桨发动机 376

5.4 涡轮轴发动机 377

5.5 涡轮风扇发动机 377

5.6 涡轮螺旋桨风扇发动机 378

6 燃油消耗率 378

7 涵道比的优化 378

8 发动机质量 380

9 发动机直径 380

10 发动机寿命 380

11 发动机初始成本 381

12 发动机的额定参量 381

13 在规定的额定温度范围内标定的额定功率 381

14 空气和电源 382

15 装机燃油消耗率 382

16 燃料燃烧 382

17 发动机尺寸与燃油燃烧 382

17.1 基准飞机及其任务的选择 383

17.2 燃料燃烧与发动机尺寸的评估 383

18 直接经营成本 384

19 客户感知 384

20 维护 384

21 隐身性能 385

22 结论 385

相关章节 385

参考文献 385

第420章 基本原理：推力、阻力和诱导力 386

1 引言 386

2 基本注意事项 386

3 理想流动的概念 387

4 建立力和力矩数据库 388

4.1 总推力 389

4.2 进气道的冲击力矩 389

4.3 无动力气动力 389

4.4 进气道节流效应相关力的增量 390

4.5 后体力增量 391

5 特定问题 392

5.1 喷气式垂直／短距起降飞机 392

5.2 民用／运输机的发动机装置 392

5.3 螺旋桨设备 393

5.4 高超声速装置 393

6 结论 393

相关章节 393

参考文献 393

第421章 基本原则：燃气轮机的兼容性及其进气道的气动特性 395

1 引言 395

2 进气道的兼容性设计 395

2.1 进气道的任务及其性能描述 395

2.2 非均匀流——进气畸变 395

2.3 进气畸变的来源 396

2.4 参数畸变的评价标准和特点 397

2.5 降低进气道畸变影响的方法 401

符号和英语缩略语 402

参考文献 402

第422章 基本原则：燃气涡轮机的相容性 404

1 引言 404

2 压气机及进气道畸变对压气机的影响 404

2.1 压气机基本气动布局 404

2.2 进气道畸变的气动响应 406

2.3 畸变类型 407

2.4 空间畸变 410

2.5 时变畸变 410

2.6 进气畸变的空气动力学影响 410

2.7 畸变容差及其处理方法 411

符号和英语缩略语 412

参考文献 413

第423章 运输机的气动力一体化：亚声速 414

1 引言 414

2 推进系统和主要部件的定义 416

3 发动机机舱设计和机身一体化 416

3.1 一体化过程的概述 416

3.2 发动机机舱和排气系统的外形要求 417

3.3 进气道设计 417

3.4 排气系统、外挂架干扰和推力反向器 419

4 性能和推力阻力记录 421

4.1 推力-阻力记录规则 421

4.2 发动机机舱阻力 421

4.3 计算模型 422

4.4 用于测试和确认的试验方法 422

5 结论 424

参考文献 424

扩展阅读 424

第424章 推进一体化：超声速运输机 425

1 引言 425

2 特殊设计要求 425

3 布局和进气道类型 426

4 喷管一体化 428

5 “协和”号超声速喷射客机 429

6 现代设计方法 430

注意 430

参考文献 430

第425章 战术飞机气动一体化 432

1 引言 432

2 经典战术飞机气动一体化 432

2.1 进气道一体化 433

2.2 喷管与排气系统一体化 435

3 系统工程要求 436

3.1 经典气动性能：净安装推力、单位推力油耗和可操作性 436

3.2 生存能力 436

3.3 质量 437

3.4 经济可承受性与全寿命周期成本 437

3.5 噪声、排放以及操作（环境）稳定性 437

4 先进一体化技术 437

4.1 进气道技术 438

4.2 喷管技术 439

5 不断发展的技术 440

5.1 计算机辅助设计 440

5.2 计算流体力学 440

5.3 计算机辅助制造 440

6 现代战术飞机案例研究：F-22和 F-35战斗机 440

6.1 F-22先进战斗机 440

6.2 F-35联合攻击战斗机 441

7 结论 443

符号与英语缩略语 443

参考文献 443

扩展阅读 444

第426章 垂直短距起降一体化 445

1 引言 445

2 垂直短距起降飞机推进系统进气道 446

3 矢量喷管一体化 447

4 悬停控制 448

5 回吸 449

6 高温燃气吸入 451

7 环境问题 452

8 其他机械一体化问题 453

参考文献 453

第42部分 优化技术及应用 457

第427章 设计问题的优化建模 457

1 引言 457

2 优化建模的步骤 457

2.1 第一步：问题描述 457

2.2 第二步：信息收集 458

2.3 第三步：定义设计变量 458

2.4 第四步：选择目标函数 458

2.5 第五步：确定约束条件 459

3 设计优化问题的一般模型 460

3.1 标准的设计优化问题 460

3.2 优化问题的类型 460

3.3 设计优化问题的相关概念 460

4 扭力杆优化设计 461

4.1 第一步：问题描述 461

4.2 第二步：信息收集 461

4.3 第三步：定义设计变量 462

4.4 第四步：建立目标函数 462

4.5 第五步：建立约束条件 462

4.6 用Excel求解优化问题 462

5 含有隐式方程的优化问题 463

5.1 二元结构设计 463

5.2 二元结构的最优解 465

6 设计优化中的替代建模 465

6.1 扭力杆设计中的替代建模 465

6.2 二元结构设计的替代建模 465

7 结论 466

致谢 467

参考文献 467

第428章 优化技术综述 468

1 引言 468

2 局部优化算法 468

2.1 背景 469

2.2 牛顿法 470

2.3 无约束优化 470

2.4 约束优化 470

2.5 不依赖梯度的方法 471

3 全局优化算法 471

3.1 进化算法 472

3.2 确定性算法 473

4 结论 473

致谢 473

参考文献 473

第429章 基于代理模型的优化 475

1 引言 475

1.1 提高计算耗时问题的搜索效率 476

1.2 响应值特征可视化 476

1.3 在大规模问题中的应用 477

2 代理模型构造与更新的基本流程 477

2.1 采样方法 477

2.2 代理模型选择与构造 479

2.3 质量和精度检验准则 479

2.4 代理模型的使用和更新 480

3 常用代理模型方法 480

3.1 多项式回归 481

3.2 基函数法 481

3.3 最大似然法 482

4 简单算例 482

4.1 目标函数与试验设计数据 482

4.2 代理模型 482

4.3 搜索和更新 483

5 热点问题 483

5.1 约束条件代理模型 483

5.2 多目标策略 483

5.3 多精度策略 483

6 代理模型使用中的常见误区 483

注释 484

参考文献 484

第430章 灵敏度分析 485

1 引言 485

2 线性静力结构的灵敏度分析方法 486

2.1 全局有限差分法 487

2.2 离散法 487

2.3 连续法 488

2.4 自动微分法 489

3 算例 490

3.1 悬臂梁 490

3.2 三杆桁架 491

3.3 负载臂模型 492

符号说明 494

参考文献 494

第431章 航天结构中的连续优化问题 496

1 引言 496

2 拓扑、形状与尺寸优化 497

2.1 拓扑优化 498

2.2 尺寸优化 501

2.3 形状优化 502

3 几何建模和网格生成 503

4 结构有限元分析 504

5 数值算例 504

5.1 优化问题的定义对结果的影响 504

5.2 拓扑优化 506

5.3 尺寸优化 506

5.4 形状优化与拓扑优化 506

5.5 综合的工程设计优化 507

6 结论 508

致谢 509

相关章节 509

参考文献 509

第432章 含离散变量的复合材料层合板优化 511

1 复合材料层合板优化设计 511

2 复合材料层合板的力学响应 512

2.1 经典层合板理论 512

2.2 层合板参数 513

2.3 刚度耦合项的解耦 513

3 层合板优化算法 513

3.1 基于梯度的优化方法 514

3.2 整数线性规划 514

3.3 遗传算法 514

4 标准的层合板设计问题 515

4.1 最大平面刚度设计 515

4.2 最大屈曲载荷设计 515

4.3 最大固有频率设计 516

4.4 最大强度设计 516

4.5 耦合优化问题 516

5 多段融合层合板的设计 516

5.1 连续性约束 517

5.2 设计变量域和子层合板 517

5.3 引导铺层 517

6 组合复合材料结构的设计 518

6.1 加筋板与壳设计 518

6.2 复杂复合材料结构的设计 518

7 结论 518

相关章节 519

参考文献 519

第433章 翼型／机翼优化 520

1 引言 520

2 优化建模 521

3 外形定义 522

4 网格生成 525

5 梯度计算 525

6 基于CFD的优化 526

7 免责声明 527

致谢 527

注释 528

参考文献 528

第434章 流体机械优化 529

1 引言 529

2 性能分析 529

3 设计流程 531

4 参数化几何建模 532

5 多学科与多目标优化 532

6 流体机械部件设计的应用 533

7 结论 536

参考文献 536

第435章 轨迹优化 538

1 引言 538

2 轨迹优化问题的求解方法 538

2.1 间接法 538

2.2 直接法 540

3 轨迹优化软件程序 541

4 轨迹优化在航空航天工程方面的应用 541

5 结论 542

注释 543

参考文献 543

第43部分 安全工程和任务保障 547

第436章 飞行中飞行器的健康管理 547

1 引言 547

2 背景 547

3 技术方法 548

4 系统范围内的故障检测 550

5 诊断和明确 552

6 预测：预估剩余使用寿命 554

7 故障影响的缓解和消除 555

8 复杂系统的架构、集成和协作 555

9 结论 556

致谢 556

注释 556

参考文献 556

第437章 机载网络安全与信息保障 558

1 引言 558

2 美国国家空域系统的机构及设施 558

3 美国国家空域系统信息自动化系统 561

4 自动化系统的互连 563

4.1 目前国家空域系统的互连环境 563

4.2 目前国家空域系统的系统安全 563

4.3 未来的全系统信息管理 563

4.4 面向服务架构的全系统信息管理的安全保障 564

4.5 信息基础设施的安全 565

5 飞行器数据通信体系 565

5.1 数据通信的目的 566

5.2 数据通信系统 567

5.3 广播式的自动化附属监视系统 568

5.4 联邦航空局数据通信网络服务 568

5.5 数据通信安全 568

6 发展前景 569

参考文献 569

第438章 认知工程和航空安全 571

1 引言 571

2 人作为自适应系统的组成 571

3 面向整体性能的航空系统设计 572

3.1 操作的设计理念、系统组织和团队 572

3.2 操作流程的设计 573

3.3 信息管理和决策系统设计 574

3.4 自动化系统的设计 576

4 建立安全性 577

4.1 风险预测 577

4.2 意外情况下系统修复能力和适应能力的检查 577

4.3 在设备、流程和人员之间进行风险分配 578

5 结论 579

参考文献 579

第439章 飞行器安全认证 580

1 引言 580

2 安全条例的法律依据 581

3 联邦航空局认证授权的实施 582

4 认证过程 585

5 国际安全认证 586

6 结论 586

附录A常用术语表 587

附录B联邦航空局运输部 588

注释 591

参考文献 591

第440章 飞行器综合弹性控制 592

1 引言 592

2 飞行器综合弹性控制的系统结构 592

3 飞行器综合弹性控制所面临的技术挑战 593

3.1 自适应飞行控制 593

3.2 完整的飞行和推进控制 594

3.3 智能航迹制导和规划 594

4 技术方法 595

4.1 自适应飞行控制 595

4.2 飞行-推力综合控制 598

4.3 智能制导和规划 599

5 结论 600

参考文献 601

第441章 高密度飞行空域中的飞行间隔保障 603

1 引言 603

1.1 定义 603

1.2 公约 604

2 航空交通安全的分层模型 604

2.1 发现并进行规避 604

2.2 碰撞规避系统 604

2.3 航空交通管制 605

2.4 空域和操作流程 605

2.5 流量管理 606

2.6 需求管理 607

3 垂直间隔 607

4 采用监控系统的隔离保障 608

4.1 横向间隔 608

4.2 分散间隔 609

4.3 纵向间隔 609

5 未来的技术概念 610

5.1 通信、导航和监控的改进 610

5.2 四维下基于航迹的操作 610

5.3 角色和责任 610

5.4 信息共享 611

6 结论 611

参考文献 611

第442章 载人航天的风险管理 613

1 引言 613

2 风险管理始于构建“完整的”问题 613

3 载人航天中使用的风险分析方法 614

4 载人航天组织机构的问题定义 617

4.1 “阿波罗”号飞船火灾 618

4.2 “哥伦比亚”号航天飞机坠毁事故 619

4.3 “阿里安”5号运载火箭的事故 621

4.4 “联盟号”飞船事故 621

5 结论 621

注释 621

参考文献 622

附录1 《航空航天科技出版工程》英文版编写委员会 623

附录2《航空航天科技出版工程8 系统工程》英文版参编人员 626

索 引 629