飞机总体设计PDF电子书下载

第1章绪论 1

1.1　飞机的高技术和复杂性 1

目录 1

1.2　研制飞机的五个阶段 2

1.3　飞机设计的特点 4

1.4　飞机的设计要求 6

1.5　一个特例 7

复习题 9

参考文献 9

第2章　飞机总体设计的第一次近似 11

2.1　概述 11

2.2　飞机主要总体参数的选择 15

2.3　初步重量估计 16

2.4　确定飞机的推重比和发动机的选择 18

2.5　飞机的气动特性和翼载 21

复习题 26

参考文献 26

2.6小结 26

第3章　飞机的气动布局 27

3.1　翼型选择 27

3.1.1　概述 27

3.1.2　翼型的几何参数 27

3.1.3　常用的翼型族系 28

3.1.4　翼型的气动特性 29

3.2.2　机翼几何形状定义 33

3.2.1　概述 33

3.2　机翼外形设计 33

3.2.3 　主要几何参数对气动特性的影响 34

3.2.4　边条 36

3.3　翼身组合体 37

3.4　变后掠机翼 40

3.5　机翼的增升装置 41

3.5.1　后缘襟翼 41

3.5.2　前缘襟翼 41

3.6　副翼及横侧操纵面 43

3.7　减速板的气动设计 45

3.8　保证俯仰安定性和操纵性的气动力布局 46

3.9　保证横侧安定性和操纵性的气动力布局 49

3.10　外挂物布局 51

3.11　飞机气动布局形式 52

3.11.1　正常式布局 53

3.11.2　鸭式布局 53

3.11.3　无尾飞机 53

3.11.4　三翼面布局 54

3.12.2　外形隐身设计的基本原则 58

3.12　隐身对气动布局设计的影响 58

3.12.1　隐身技术的基本概念 58

复习题 62

参考文献 62

第4章　飞机的强度设计 63

4.1飞机的强度设计情况 63

4.1.1　概述 63

4.1.2　飞机设计强度规范 63

4.1.4　军用飞机载荷计算原始数据 64

4.1.3　飞机结构强度计算中常用术语 64

4.1.5　飞行载荷设计情况的选取 65

4.2　飞机的载荷 67

4.2.1　载荷的类别 67

4.2.2　几类载荷的主要特征 67

4.2.3　部件气动载荷分布 72

4.2.4　载荷的平衡和综合 72

4.2.5　各部件的内力分布 73

4.3.1　飞机设计中的气动弹性问题 74

4.3　气动弹性设计 74

4.3.2　设计要求 75

4.3.3　飞机总体设计中的气动弹性工作 76

4.4　防气动加热的设计 76

4.4.1　气动加热概述 76

4.4.2　气动加热引起结构设计中的主要问题 78

4.5飞机结构强度设计思想 81

4.5.1　结构疲劳设计 82

4.5.2　结构耐久性设计 82

参考文献 83

复习题 83

第5章　飞机结构布局设计 85

5.1飞机结构布局设计的基本原则和要求 85

5.2　飞机结构布局设计 86

5.3　飞机结构总体布局设计 87

5.3.1　结构总体方案的确定 87

5.3.2　确定设计分离面 90

5.4　部件结构布局设计 90

5.4.1　机翼结构布局 91

5.4.2　机身结构布局形式 101

5.4.3　尾翼结构布局 105

5.4.4　结构工艺分离面确定 106

5.5　全机承力系统综合检查 108

5.6　结构选材要点 108

5.6.1　翼面结构选材要点 109

5.6.2　机身结构选材要点 110

5.6.3　现代飞机选材情况 110

复习题 111

参考文献 112

第6章　机舱及装载布置 113

6.1　驾驶舱布置 113

6.2　客舱布置 115

6.3　货舱布置 120

6.4　武器装载布置 121

6.4.1　概述 121

6.4.2　炮舱 123

6.4.3　弹舱 125

6.4.4　武器的外挂方式 127

6.4.5　外挂物的低阻设计 128

复习题 130

第7章动力装置及燃油系统 131

7.1　动力装置概述 131

7.1.1动力装置的功用和组成 131

7.1.2　发动机类型及其在飞机上的布置 131

7.1.3　发动机性能 133

7.1.4　对动力装置的要求 133

7.1.5　发动机在飞机上各种布置方案的分析 134

7.2.1　进气系统设计 135

7.2　进排气系统设计 135

7.2.2　排气系统设计 146

7.3　动力装置安装 150

7.3.1　作用在发动机安装点上的载荷 150

7.3.2固定发动机的接头结构 151

7.4　燃油系统 162

7.4.1　燃油系统的功用及组成 162

7.4.2　燃油系统设计的一般要求 162

7.4.3　米格—21飞机燃油系统简介 164

7.4.5　燃油系统中的安全措施 167

7.4.4　燃油消耗自动控制系统 167

7.4.6　飞机的防火保障系统 168

复习题 168

参考文献 168

第8章　起落装置及机电系统 170

8.1　起落装置设计 170

8.1.1　起落装置的功用和组成 170

8.1.2　对起落装置的设计要求 170

8.1.3　起落装置的布置 171

8.1.4　起落架减震器 175

8.1.5　机轮的选择 178

8.1.6　前轮转弯机构 182

8.1.7　收、放起落架 184

8.1.8　起落装置的发展展望 184

8.2　水上飞机船体及浮筒设计 185

8.2.1　船体设计 185

8.3.1　概述 186

8.3　飞行操纵和控制系统设计 186

8.2.2　浮筒设计 186

8.3.2　飞机操纵系统的设计要求 187

8.3.3　简单机械操纵系统 188

8.3.4　助力机构操纵系统 192

8.3.5　电传操纵系统的组成 195

8.3.6电传操纵系统工作原理 196

8.3.7　纵向电传操纵系统的功能 198

8.3.8　电传系统的余度技术 200

8.4.2　液压系统的组成 202

8.4.1　液压系统的功用 202

8.3.9电传操纵系统的发展方向 202

8.4　液压系统设计 202

8.4.3　系统设计要求 204

8.4.4　系统设计 205

8.4.5　液压系统功率的估算 207

8.4.6　在总体设计中提高生存力和改善维护性的一些措施 209

8.4.7　研制新机时液压、气压系统必需的验证试验 210

8.4.8　关于液压系统的发展 211

8.4.9　飞机液压、气动系统的主要规范和标准 211

8.5　飞机供电系统设计 211

8.5.1　飞机供电系统的功用和组成 211

8.5.2　飞机供电系统的基本要求和类型 212

8.5.3　飞机电气负载分析和电源容量确定 219

8.6.2　应急救生设备 220

8.5.4　飞机发电机的传动和冷却 221

8.5.5　飞机电气系统安装及维修设计要求 223

8.5.6　飞机电气系统主要参考规范 224

8.6　环控与救生 224

8.6.1　飞机环境控制系统 224

复习题 241

参考文献 242

9.1.1　系统概述 243

9.1.2　系统组成 243

9.1　通信、导航、识别系统设计 243

第9章　航电系统设计 243

9.1.3　系统设计 249

9.1.4　系统试验及试飞 252

9.1.5　系统发展方向 252

9.1.6　系统标准及规范 253

9.2　火力控制系统 253

9.2.1　概述 253

9.2.2　机载火控系统的组成 253

9.2.3　机载火控系统工作原理 254

9.2.4　火控系统中的主要设备和制导武器 255

9.2.5　系统结构设计 261

9.2.6　几种基本攻击方式 261

9.2.7　火力控制系统的顶层设计 263

9.2.8　火控系统的发展趋势 265

9.3　飞机总体设计阶段电子战系统的设计 265

9.3.1电子战在现代战争中的地位 265

9.3.2　航空电子战系统的基本原理和主要手段 266

9.3.3　军用飞机机载自卫电子战系统 270

9.3.4　航空电子战的其他手段 277

9.3.5电子战系统的发展趋势 279

9.3.6　美军典型作战飞机的电子战设备 280

9.3.7　主要规范和标准 281

9.4　航空电子系统在飞机上的综合 282

9.4.1　航空电子综合系统的宏观结构 282

9.4.2　航空电子综合系统的结构特点 285

9.4.3　航空电子综合系统的顶层设计 286

9.4.4　发展趋势 287

9.4.5　航空电子设备机上布置和安装的综合设计 288

复习题 292

参考文献 292

10.1　飞机重量分类 294

第10章　重量特性估算和控制 294

10.2　重量估算 297

10.2.1　战斗机重量估算公式 298

10.2.2　符号表 299

10.3　重心位置及惯矩估算 303

10.3.1　重心位置估算 303

10.3.2　惯矩估算 304

10.4　重量控制的主要措施 306

复习题 306

参考文献 306

第11章　飞机的总体布置 307

11.1　飞机内部的总体布置 307

11.1.1发动机与进排气系统的布置 307

11.1.2　燃油箱布置 310

11.1.3　设备舱的布置 311

11.1.4　武器的布置 313

11.2　飞机的外形设计 314

11.2.2　机翼、尾翼的外形设计 315

11.2.1　飞机外形的设计要求 315

11.2.3　机身外形的设计 316

11.2.4　设计机身外形的方法 317

11.2.5　利用CAD技术进行外形设计 319

11.3　各系统布置中的协调 321

11.3.1　各功能系统通路协调 321

11.3.2　分区打样协调 321

11.4.1　飞机座舱与飞机草图设计 322

11.4　飞机驾驶舱布置 . 322

11.3.3　样机协调 322

11.4.2　座舱几何尺寸 326

11.4.3　座舱及仪表板布置 330

11.4.4　航空电子综合系统的人机工程技术 333

11.4.5　有关标准 337

11.5　飞机重量和重心位置校核 338

11.5.1重量和重心位置校核计算状态 338

11.5.2　飞机重心调整措施 339

11.6.1　总体布置图的绘制要求 340

11.5.3　重心位置的其他协调更改 340

11.6　飞机总体布置图和三面图的绘制要求 340

11.6.2　三面图的绘制要求 342

11.6.3　立体布置图的绘制 343

复习题 345

参考文献 345

12.2飞机的极曲线和升力特性 346

12.2.1　飞机升力特性估算 346

12.1　概述 346

第12章　飞机性能分析 346

12.2.2　飞机极曲线估算 351

12.3　发动机推力和耗油特性 361

12.4　飞机推力／阻力计算系统 361

12.4.1　飞机进气道附加阻力 362

12.4.2　动力装置可用推力 364

12.4.3　动力装置耗油特性 366

12.5　飞机性能及飞行包线计算 367

12.5.1飞行包线 367

12.5.2　平飞需用推力（功率）和最大平飞速度计算 368

12.5.3　升限计算 370

12.6　机动性能计算 371

12.6.1　水平加（减）速性能计算 371

12.6.2　盘旋性能计算 372

12.6.3　爬升性能计算 373

12.6.4　能量机动 375

12.7　续航性能计算 378

12.7.1　航程计算 378

12.7.3　最大航程和最大续航时间 379

12.7.2　续航时间计算 379

12.8　起飞、着陆性能计算 380

12.8.1　起飞性能计算 380

12.8.2　着陆性能计算 381

12.9　军用飞机作战有效性分析 381

12.9.1　参数计算法 382

12.9.2　空战模拟方法 384

复习题 385

参考文献 386

13.1　概述 387

第13章飞机的安定性和操纵性设计 387

13.2.1　纵向静安定性 388

13.2　纵向安定性和操纵性设计 388

13.2.2　飞机的纵向动安定性 390

13.2.3　飞机的纵向操纵性 391

13.3　飞机的横侧安定性和操纵性设计 394

13.3.1　横侧静安定性 394

13.3.2　飞机的横侧动安定性 396

13.3.3　飞机的横侧操纵性 397

复习题 399

13.4　关于人工增稳系统 399

13.5　小结 399

参考文献 400

第14章飞机总体参数的最终确定 401

14.1　概述 401

14.2　飞机主要总体设计参数与主要设计战术技术指标的关系 401

14.3　飞机主要总体设计参数的优化 403

参考文献 408