飞机设计基本原理(西北工大)-袁昌盛
西北工业大学简介
同上
复试科目：925 工程应用中的算法设计
同等学力加试科目：
飞机总体设计原 数学（二）（只限材料学学科、材料加工工程学科选用）
821 自动控制原理（或）
827 信号与系统（或）
834 飞机总体设计原理（或）
841 材料力学（或）
844自动化检测技术 （或）
849 腐蚀防护（或）
865 空气动力学（或）
869 空中交通管理基础（或）
873 结构有限元分析基础
叶正寅 教 授
宋文萍 教 授
杨 永 教 授
刘 锋 教 授
高 超 教 授
李 杰 教 授
张正科 教 授
蔡晋生 教 授
钟诚文 教 授
李 栋 教 授
詹 浩 教 授
焦予秦 副教授
高永卫 副教授
李一滨 副教授
桑为民 副教授
学校国际合作快速发展。已与美、俄、德、法等十多个国家和地区的近百所高等院校、企业和研究院所建立了合作关系；是“中法博士生学院项目”建设院校；有两个“国家高等院校学科创新引智基地”和“国家软件人才国际培训基地”；建立了25个中外联合研究机构；聘请了包括诺贝尔奖获得者李政道先生在内的120多位国际著名专家、学者、教授为学校名誉教授或客座教授。
刘 斌 副教授
袁昌盛 副教授
航空科技发展完美
格鲁曼F6F “泼妇”是美国在太平洋战场上公认的最优 秀的舰载战斗机,曾称霸一时的日军零式战斗机根本无 法与之抗衡,为海上盟军夺取胜利作出重大贡献。
2019/9/22
二战著名战斗机 —— 德国
梅塞施米特 Bf110C-1 德国第二次世界大战著名战机
梅塞施米特 Bf.109E-1 德国第二次世界大战主力战机
西北工业大学 航空学院
2019/9/22
1914年 和 1918年飞机性能数据对比
性能指标 1914年 1918年
速度/ (km/h)
80~165 180~230
升限/m 爬升率/ (m/s)
3000~5000 0.7~1.5
8000 1914年
1918年
3~5
航程/km
200~600 800~1200
• 他是少数在理论和实践结合的基础上研制 飞行器的人之一
• 他是在莱特兄弟之前最接近发明成功动力 飞机的人
• 但是，由于1903年两次没有结果的飞行试 验为他本人的巨大贡献蒙上了一层阴影。 他在航空史上的应有地位被大大忽视了。
西北工业大学 航空学院
2019/9/22
1.2 第一次动力飞行
西北工业大学 航空学院
• Legend has it that they had difficulty with structural materials rather than aerodynamics.
西北工业大学 航空学院
罗吉尔·培根 R.Bacon
2019/9/22
• 欧洲文艺复兴的前夜，曾出现一位认真思考飞行器的 人 ， 英 国 学 者 罗 吉 尔 ·培 根 （ R.Bacon ， 约 1220~1292）。
2015年西北工业大学航天学院考研专业目录_西北工业大学考研论坛
243 日语（一外） 限报毛根旺
081105 导航、制导与控制
24
周 军教 授
张 科教 授 于云峰 教 授 01 航天器及导弹制导与控 杨 军教 授 制系统 闫 杰教 授 03 飞行器控制与仿真技术 翁志黔 教 授 04 先进控制理论及应用 王民钢 教 授 05 通信、测控、信息安全 梁志毅 教 授 与对抗技术 黄攀峰 教 授
2015 年西北工业大学航天学院考研专业目录
学科、专业代码及名称 研究方向代码及名称
指导 教师
招生 考试科目
人数
备注
002 航天学院
125
080701 工程热物理
4
联系人：张老师 029-88460301
复试科目：
毛根旺 教 授
01 爆震燃烧及新概念爆震 何国强 教 授
发动机研究
鲍福廷 教 授
02 航空航天发动机中的燃 胡春波 教 授
②204 英语（二）
938 飞行器总体③3Fra bibliotek2 数学（二）
设计
④837 气体动力学
940 火箭发动机
或 842 飞行力学与结构 原理
力学
任选 1 门
徐 敏教 授 方 群教 授 祝小平 教 授 罗建军 教 授 李新国 教 授 王志刚 教 授 岳晓奎 教 授 朱战霞 教 授 毛根旺 教 授 李进贤 教 授 鲍福廷 教 授 胡春波 教 授 李 江教 授 刘佩进 教 授 杨 涓教 授 何国强 教 授 潘宏亮 教 授 杨 茂 副教授 吴 斌 副教授 龚春林 副教授 徐 超 副教授 刘 芸 副教授 马卫华 副教授 唐金兰 副教授 胡松启 副教授 李 强 副教授 张 研 副教授 冯喜平 副教授 王英红 副教授 刘 洋 副教授 秦 飞 副教授 吕 翔 副教授 许 志 副教授 校金友 副教授 刘 旸 副教授 泮斌峰 副教授
基于团队协同多管齐下的网络教学模式探索与实践——以《经典飞机设计实例解析》课程为例
基于团队协同多管齐下的网络教学模式探索与实践——以《经典飞机设计实例解析》课程为例作者：罗明强，刘虎，孙康文，杨穆清，谢冉来源：《教育教学论坛》 2020年第35期罗明强，刘虎，孙康文，杨穆清，谢冉（北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 100083）［摘要］在新冠疫情背景下，网络教学成为高校授课的主要方式，文章以《经典飞机设计实例解析》课程为例，提出以团队协同为基础，在教学环节设计、内容重组、资料准备、思政融合、模式拓展、预案制定等方面多管齐下开展网络教学，保障了教学成效。
［关键词］网络教学；飞机设计；团队协同；思政融合［作者简介］罗明强（1981—），男，四川资阳人，工学博士，北京航空航天大学航空科学与工程学院飞机系副主任，讲师（通信作者），研究方向为飞行器总体设计技术；刘虎（1980—），男，重庆人，工学博士，北京航空航天大学航空科学与工程学院飞机系主任，研究员，研究方向为飞行器总体设计支持技术；孙康文（1980—），男，安徽合肥人，工学博士，北京航空航天大学航空科学与工程学院副教授，研究方向为太阳能飞行器总体设计与性能评估。
［中图分类号］ G642.4 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2020）35-0227-03 ［收稿日期］ 2020-05-12《经典飞机设计实例解析》课程是北京航空航天大学课程思政示范课程之一。
课程旨在通过对经典飞机（包括直升机），尤其是国产飞机的设计研制历程与真实故事的解析[１]，帮助学生直观了解飞机设计的过程，提高实际分析问题的能力，增强空天报国的情怀。
2020春季学期有200多名同学通过网络在4个并行的班级选修该课程。
为了保证网络授课质量，课程组集结全部力量，六位授课教师、三位青年教师助教、六位学生助教及科研助理齐装上阵，从环节设计、内容重组、资料准备、思政融合、模式拓展、团队教学、预案制定等[２]多管齐下进行了充分准备，保障网络授课的有序、高效开展。
小型电动无人机动力系统设计和优化
小型电动无人机动力系统设计和优化
梁冰;王和平;袁昌盛
【期刊名称】《航空计算技术》
【年(卷),期】2010(40)6
【摘要】小型电动无人机由于使用维护方便,可靠性高,噪声小,无污染等特点,具有较高的应用价值.然而电池的能量密度远低于燃油,动力系统在起飞重量中占较大比重,在初始设计中就需要准确估算动力系统重量和性能,以保证续航性能.通过建立动力系统中电池、无刷电机和调速器、螺旋桨三个部分的数学描述,提出动力系统的性能估算和设计方法,以及优化准则.实验表明,方法具有一定精度,可以为无人机的初步设计和动力系统选择提供依据.
【总页数】3页(P78-80)
【作者】梁冰;王和平;袁昌盛
【作者单位】西北工业大学航空学院,陕西,西安,710072;西北工业大学航空学院,陕西,西安,710072;西北工业大学航空学院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】V221.6
【相关文献】
1.小型无人直升机动力学建模的子空间辨识方法 [J], 樊峪;刘基玉;李凯
2.一种小型无人机动力系统多功能试验台的设计 [J], 陈立玮;于淼;赵长辉
3.微小型电动无人机动力系统试验台的设计与实现 [J], 谷新宇;李宗伯
4.小型多旋翼无人机动力系统参数的测定 [J], 黄强;王海;刘明;姚刚;朱利凯
5.小型多旋翼无人机动力系统参数的测定 [J], 黄强; 王海; 刘明; 姚刚; 朱利凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
翼身融合布局增压舱结构特性研究
翼身融合布局增压舱结构特性研究王亚妮，袁昌盛，孔德拴（西北工业大学航空学院，陕西西安710072）来稿日期：2012-08-14作者简介：王亚妮，（1987-），女，陕西渭南人，硕士研究生，主要研究方向：飞行器设计；袁昌盛，（1971-），男，陕西西安人，副教授，主要研究方向：飞行器总体设计1引言为了满足人们利用航空交通“快捷、远距离、方便、舒适、经济”的需要，大型运输机正以前所未有的速度发展。
21世纪，旅客与空运特点的要求是：有更远的航程、更高的速度，进一步提高飞行品质，大大减少噪声和污染，具有良好的经济性，确保安全性。
翼身融合布局的提出正是为了满足这种要求，而且经过探讨发现翼身融合布局具有重量更轻、升阻比更高、燃油消耗率更低、安全性和舒适性更好的优点[1-2]。
美、欧、俄等航空工业较发达的国家以及一些组织相继投入大量资源进行BWB 的研究[3-5]。
翼身融合（BWB ，Blended Wing Body ）布局，如图1所示。
常规布局和纯飞翼布局间的过渡，整体是一个升力体，其与传统飞机结构最主要的区别是机身部分由传统的圆筒形变为扁平形状，由此使得机身中心体在内部增压载荷作用下引起了很高的弯曲应力，而不是传统机身上的表面膜应力。
针对此问题，在多舱室机身[6]（MBF ，Multi-bubble Fuselage ）概念的基础上提出了两种有效的增压舱结构型式，并从空间利用率，布置灵活性、结构效率等方面进行了分析比较，文末给出了两种机身可参考的结构型式，为翼身融合机身的设计提供了重要的参考。
图1翼身融合布局Fig.1Blended wing Body Configuration2翼身融合机身结构特性研究创新性的翼身融合升力体机身部分必须承受舱内压力载荷和较高的机翼弯曲载荷，这些载荷将导致难以估计的非线性应力特性，并可能引起严重的变形和很高的应力集中。
由于传统机身通常为圆柱形，压力载荷由蒙皮的环向应力承担，弯曲载荷由机翼翼盒承担，并在机身段平衡。
航天器概论(西工大)1、第一章 绪论
• 钱学森（1911~2009）： • 中国航天事业奠基人； • 1935.9进入美国麻省理工学院航空系学 习； • 1936.9 转入美国加州理工学院航空 系，师从世界著名空气动力学教授 冯·卡门，先后获航空工程硕士学位和 航空、数学博士学位； • 1937 与导师共同完成高速空气动力学 问题研究课题和建立“卡门-钱近似” 公式，在二十八岁时就成为世界知名的 空气动力学家； • 1938.7-1955.8 钱学森在美国从事空 气动力学、固体力学和火箭、导弹等领 域研究； • 1955.10.23 回国，一直主持中国的航 天技术工作。
2003年10月15日 杨利伟
进入20世纪80年代，航天活动跨入了航天飞机和空间站阶段。
航天活动的航天飞机和空间站阶段。
进入20世纪80年代，随着航天活动的开展，人们发现发射航 天器成本很高，于是着手研制可多次重复使用的运载工具，这样 美国先研制成了航天飞机，其他国家也相继着手研究或者研制航 天飞机。至今所发射的卫星，用途较窄，而且在空间一旦出现故 障就报废。于是着手研制了载人空间站，它可以承担多种任务， 而且由于载人，一旦有故障，可以及时修理，从而提高了使用效 益。
现代火箭、导弹技术的出现
直到19世纪末20世纪初，液体燃料火箭技 术才开始兴起。 • 20世纪30年代，火箭武器开始进入应用阶 段，直到1944年6月月 ，纳粹德国才首次将有 控的弹道式液体火箭V-2,V-1巡航导弹应用于战 争。
•
时间：1944年6月～ • 燃料：空气和汽油 • 巡航高度：900m • 发射方式：陆基 • 制导方式：惯性陀 螺仪+无线电 • 发射数量：1万枚 • 巡航距离：约 300Km • 命中精度：低
小型电动无人机动力系统设计和优化
Ｐｌ。棚＝Ｕｔｏ一后，‘
（１０）
当工作电压变为ｕ’时，
Ｕ’，７０＝，７０２ｒ＋ＰＴ。
（１１）
将式（１）（９）代人（１１）得到关于空载转速ｎ ７。的非
线性方程
警１２…ｋｖ．ＰＩ。砷（翁３一Ｕｔ儿ｔ０＝０ （１２）
由此可以解出电压为ｕ’时的空载转速ｎ’。，代入 （１）式可得到空载电流，’。，再由公式（１）～（５）确定电 机性能。在实验中降低工作电压，测得空载电流为 ０．６２７Ａ，计算值为０．６２３Ａ，结果符合较好。
本文通过建立动力系统各部分的数学描述，并用 实验验证，提出动力系统的性能估算和设计方法，以及 优化准则，可为总体参数设计提供依据。
１．２电机和调速器 无人机所用动力电机多为永磁直流电机，分为有
刷和无刷。无刷电机由于取消了由电刷和换向器组成 的机械接触机构，没有换向火花和机械摩擦，具有效率 高、无电磁干扰、寿命长、运行可靠等优势。特别是近 年来稀土永磁材料的发展，磁能密度和磁场强度较有 刷电机常用的铁氧体永磁材料有很大提高，无刷电机 的体积和重量减小，功率增加，已成为小型电动无人机 的首选动力。
电机说明书中只给出一个工作电压及对应空载电
流，而电机的允许工作电压范围较大，使用中可能采用
不同电压供电，空载电流也会随之改变，此时要估算效
率就需要计算出不同电压下的空载电流。根据文献
［２］，电机的损耗主要有铜耗和铁耗：
Ｐｌ。。＝Ｐｉ。一Ｐ。，＝Ｐ。叩Ｐｅ，＋Ｐｌ。。
（６）
铜耗为绕组电流引起的热损耗：
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７１．６５４Ｘ（２０ ＬＯ）０６．００７８．０３
引言
小型无人机由于体积小、重量轻、机动灵活、成本 低的特点广泛用于军事和民用。采用的动力装置多为 内燃机或电动机，电动无人机由于操作简便，可靠性 高，维护方便、便于储存运输等特点，具有较高的应用 价值。
2013年西北工业大学834飞机总体设计原理考研试题(回忆
2013年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷)生物一、选择题(共5小题，每小题6分，满分30分)1.(6分)人肝细胞合成的糖原储存在细胞内，合成的脂肪不储存在细胞内，而是以VLDL(脂肪与蛋白质复合物)形式分泌出细胞外。
下列叙述正确的是( )A.VLDL的合成与核糖体无关B.VLDL以自由扩散方式分泌出细胞外C.肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量D.胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成解析：A、VLDL是脂肪和蛋白质的复合物，蛋白质是在核糖体上合成的，A错误；B、VLDL是高分子化合物，不能穿膜运输，必须是胞吐，B错误；C、肝细胞内肝糖原的合成会降低血糖浓度，分解成葡萄糖进血液会升高血糖浓度，C正确；D、胰高血糖素是升高血糖浓度的，应该是促进肝糖原分解而非合成，D错误。
答案：C.2.(6分)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响，将细胞分别移到不同的培养液中继续培养3天，结果如表。
下列叙述错误的是( )A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小C.NaCl为自变量，茉莉酸为因变量D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用解析：A、水分进出细胞的方式是渗透作用，胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水，A正确；B、由于细胞液浓度小于环境溶液的浓度细胞通过渗透作用失水，液泡因为其中的水分减少而体积变小，B正确；C、由表格信息可知，实验的自变量是否加入NaCI和茉莉酸，因变量是细胞是否发生质壁分离，C错误；D、由①②组实验可以看出，茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用，D正确。
答案：C.3.(6分)在两块条件相同的退化林地上进行森林人工恢复和自然恢复的研究，20年后两块林地的生物多样性均有不同程度提高，其中人工种植的马尾松人工恢复林植物种数为137种，无人工种植的自然恢复林植物种数为226种。
下列叙述错误的是( )A.可采用样方法调查林地上植物的种群密度B.森林恢复提高了生产者固定的太阳能总量C.人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低D.自然恢复林的形成属于初生演替解析：A.一般植物可用样方法调查林地上植物种群密度，动物一般用标志重捕法来调查种群密度，故A正确；B.森林恢复后，植物类型增加，垂直结构上的分层现象就会更加明显，光能利用率提高，从而提高了森林固定的太阳能总量，故B正确；C、人工种植的人工恢复林植物种数为137种，无人工种植的自然恢复林植物种数为226种，从题目中看出人工恢复林比自然恢复林丰富度低，故C正确；D.初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，而自然恢复林的形成应属于次生演替，故D错误。
扑翼飞行器的发展与研究现状
扑翼飞行器的发展与研究现状
袁昌盛;宋笔锋
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2006(000)012
【摘要】在扑翼飞行器发展的早期，由于人们对空气动力学原理的认识不足和在动力系统、结构材料及工艺能力方面的欠缺，研究一直处于凭直觉想象和试验摸索阶段。
近年来，随着人们对鸟类和昆虫等生物飞行机理研究的深入，以及分析、计算能力的增强，对扑翼飞行器的研究已上升到了一个新的高度。
【总页数】3页(P66-68)
【作者】袁昌盛;宋笔锋
【作者单位】西北工业大学航空学院;西北工业大学航空学院
【正文语种】中文
【中图分类】F4
【相关文献】
1.扑翼飞行器升力测试装置研究现状 [J], 钱爱文;赵妞
2.扑翼飞行器升力测试装置研究现状 [J], 梁仁辉; 江孟琦; 高刚毅
3.仿生扑翼飞行器发展现状与关键技术分析 [J], 曹嘉睿
4.扑翼飞行器升力测试装置研究现状 [J], 梁仁辉; 江孟琦; 高刚毅
5.仿蜻蜓扑翼微飞行器研究现状 [J], 杜瑞娟;鹿嵩昊;公爽
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
西北工业大学航空学院课程设计(气动部分)
课程设计报告（设计系）F35飞机结构分析与设计侯雨2007300180班级：010107012011-3-7目录第一章课程设计情况简介................................... 错误！未定义书签。
第一节摘要........................................................................................... 错误！未定义书签。
第二节符号........................................................................................... 错误！未定义书签。
第三节F-4B飞机基本情况 .................................................................. 错误！未定义书签。
第二章F-4B基本气动特性估算........................... 错误！未定义书签。
第一节F-4B升力特性估算 .................................................................. 错误！未定义书签。
第二节F-4B临界马赫数估算 .............................................................. 错误！未定义书签。
第三节F-4B零升阻力特性估算........................................................... 错误！未定义书签。
第四节F-4B诱导阻力特性估算........................................................... 错误！未定义书签。
西工大
学科、专业代码及名称 指 导 招生研究方向代码及名称教 师人数联系人：秦老师029-******** 080102固体力学2104结构完整性分析于起峰 院 士①101思想政治理论复试科目：05结构动力学及动态破坏分析李玉龙 教 授②201英语（一）925工程应用中的算法设计06固体力学的数值模拟方法杨智春 教 授或203日语 同等学力李亚智 教 授或244德语（一外）加试科目：王生楠 教 授③301数学（一）飞机总体设计原理贺尔铭 教 授或302数学（二）（只限材料学学科选用）结构有限元分析基础薛 璞 教 授④821自动控制原理徐 绯 教 授或827信号与系统郭伟国 教 授或832材料科学基础王天宏 教 授或834飞机总体设计原理邓 琼 教 授或841材料力学郑锡涛 教 授或844自动化检测技术张 光 教 授或849腐蚀防护王 栋 教 授或865空气动力学李 斌 教 授或869空中交通管理基础索 涛 教 授或873结构有限元分析基础赵 涵 教 授高校生 教 授刘轶军 教 授考试科目备注001航空学院2002015年西北工业大学考研专业目录及考试科目吕胜利 教 授马玉娥 教 授张博平 副教授陶 亮 副教授王红建 副教授高向阳 副教授殷之平 副教授谢 伟 副教授谷迎松 副教授郭亚洲 副教授侯 兵 副教授080103流体力学1401理论空气动力学与流动控制张彬乾 教 授复试科目：02飞行器设计空气动力学蔡晋生 教 授925工程应用中的算法设计03计算流体力学宋文萍 教 授同等学力04实验空气动力学杨 永 教 授加试科目：05高超声速空气动力学华 俊 教 授飞机总体设计原理06气动声学刘 锋 教 授结构有限元分析基础07多学科耦合空气动力学高 超 教 授08工业空气动力学与风工程李 杰 教 授李华星 教 授张正科 教 授钟诚文 教 授李 栋 教 授高永卫 教 授白俊强 教 授韩忠华 教 授彭小忠 研究员焦予秦 副教授李一滨 副教授桑为民 副教授赵 旭 副教授杨旭东 副教授惠增宏 高 工解亚军 高 工史爱明 副教授武 洁 副教授孟宣市 副教授同上许和勇 副教授刘秋洪 副教授屈 崑 副教授0801Z2航空器结构与适航技术401飞行器结构完整性李玉龙 教 授02飞行器结构动强度设计、分析、验证杨智春 教 授03航空器结构适航技术李亚智 教 授王生楠 教 授贺尔铭 教 授薛 璞 教 授徐 绯 教 授郭伟国 教 授王天宏 教 授邓 琼 教 授郑锡涛 教 授张 光 教 授王 栋 教 授李 斌 教 授索 涛 教 授马玉娥 教 授吕胜利 教 授张博平 副教授陶 亮 副教授王红建 副教授高向阳 副教授殷之平 副教授谢 伟 副教授谷迎松 副教授郭亚洲 副教授侯 兵 副教授0801Z3空气动力学1801理论空气动力学与流动控制张彬乾 教 授02飞行器设计空气动力学蔡晋生 教 授03计算流体力学宋文萍 教 授04实验空气动力学杨 永 教 授05高超声速空气动力学华 俊 教 授同上同上06气动声学刘 锋 教 授07多学科耦合空气动力学高 超 教 授08工业空气动力学与风工程李 杰 教 授李华星 教 授张正科 教 授钟诚文 教 授李 栋 教 授高永卫 教 授韩忠华 教 授焦予秦 副教授桑为民 副教授赵 旭 副教授杨旭东 副教授惠增宏 高 工解亚军 高 工史爱明 副教授武 洁 副教授孟宣市 副教授082501飞行器设计4601飞行器总体设计与综合技术陈一坚 院 士复试科目：02飞行器结构综合设计分析与优化宋笔锋 教 授925工程应用中的算法设计03飞行器可靠性工程高正红 教 授同等学力04飞行动力学与飞行控制孙 秦 教 授加试科目：05飞行器系统设计吕震宙 教 授飞机总体设计原理万小朋 教 授结构有限元分析基础叶正寅 教 授王和平 教 授王正平 教 授赵美英 教 授周 洲 教 授白俊强 教 授冯蕴雯 教 授詹 浩 教 授童小燕 教 授张伟伟 教 授马晓平 研究员同上同上张元明 研究员姚磊江 研究员刘 斌 研究员郭博智 研究员陈 勇 研究员叶 伟 研究员孙 刚 研究员韩克岑 研究员谢灿军 研究员杨华保 副教授薛红军 副教授崔卫民 副教授韩 庆 副教授夏 露 副教授张 炜 副教授袁昌盛 副教授李占科 副教授万方义 副教授吉国明 副教授裴 扬 副教授王 刚 副教授张科施 副教授安伟刚 副教授胡 峪 副教授喻天翔 副教授王海峰 副教授郭英男 副研究员宋述芳 副教授左军毅 副教授082504人机与环境工程202人机环境系统工程与综合设计薛红军 副教授复试科目：03飞行器环境工程崔卫民 副教授925工程应用中的算法设计04航空航天人机工效设计、仿真与评估张 炜 副教授同等学力加试科目：飞机总体设计原理结构有限元分析基础0825Z1航空航天安全工程4同上同上王生楠 教 授加试科目：贺尔铭 教 授飞机总体设计原理薛 璞 教 授结构有限元分析基础徐 绯 教 授郭伟国 教 授王天宏 教 授邓 琼 教 授郑锡涛 教 授张 光 教 授王 栋 教 授赵 涵 教 授高校生 教 授刘轶军 教 授高正红 教 授叶正寅 教 授张彬乾 教 授蔡晋生 教 授宋文萍 教 授杨 永 教 授华 俊 教 授刘 锋 教 授高 超 教 授李 杰 教 授李华星 教 授张正科 教 授钟诚文 教 授李 栋 教 授高永卫 教 授彭小忠 研究员宋笔锋 教 授孙 秦 教 授吕震宙 教 授万小朋 教 授王和平 教 授王正平 教 授赵美英 教 授白俊强 教 授冯蕴雯 教 授詹 浩 教 授马晓平 研究员童小燕 教 授郭博智 研究员陈 勇 研究员叶 伟 研究员孙 刚 研究员韩克岑 研究员谢灿军 研究员张元明 研究员姚磊江 研究员谢发勤 教 授刘道新 教 授马存宝 教 授宋 东 教 授李 斌 教 授索 涛 教 授张伟伟 教 授韩忠华 教 授刘 斌 研究员吕胜利 教 授马玉娥 教 授张博平 副教授陶 亮 副教授王红建 副教授马玉娥 副教授高向阳 副教授焦予秦 副教授李一滨 副教授桑为民 副教授杨旭东 副教授赵 旭 副教授惠增宏 高 工解亚军 高 工史爱明 副教授武 洁 副教授王 刚 副教授孟宣市 副教授杨华保 副教授薛红军 副教授崔卫民 副教授夏 露 副教授张 炜 副教授袁昌盛 副教授李占科 副教授万方义 副教授吉国明 副教授裴 扬 副教授张科施 副教授安伟刚 副教授胡 峪 副教授喻天翔 副教授姜洪开 教 授赵晓蓓 副教授吴向清 副教授王海涛 副教授赵越让 高 工和 麟 副教授刘贞报 副教授张天伟 副教授王林兵 副教授张晓化 副教授张 超 副教授殷之平 副教授谢 伟 副教授许和勇 副教授刘秋洪 副教授屈 崑 副教授王海峰 副教授布树辉 副教授郭英男 副研究员张永杰 副教授周 勇 副教授谷迎松 副教授郭亚洲 副教授侯 兵 副教授宋述芳 副教授左军毅 副教授联系人：张老师029-********080701工程热物理4002航天学院125葛致磊 副教授符文星 副教授黄 勇 副教授林 鹏 副教授董敏周 副教授谭雁英 高 工凡永华 副教授孙瑾秋 副教授孟中杰 副教授张 凯 副教授082303交通运输规划与管理4方 群 教 授①101思想政治理论复试科目：罗建军 教 授②201英语（一）937卫星定位导航基础岳晓奎 教 授或244德语（一外）同等学力③301数学（一）加试科目：④821自动控制原理航天器飞行力学或839飞行器飞行力学组合导航技术244德语（一外）只限报岳晓奎082501飞行器设计2406飞行器总体设计王兴治 院 士①101思想政治理论复试科目：07飞行器结构设计谷良贤 教 授②201英语（一）938飞行器总体设计文立华 教 授或244德语（一外）同等学力谢宗蕻 教 授③301数学（一）加试科目：杨 茂 副教授④837气体动力学飞行器总体设计龚春林 副教授或842飞行力学与结构力学飞行器结构设计吴 斌 副教授航天器飞行力学徐 超 副教授组合导航技术校金友 副教授任选2门05空间交通管理与控制王 焘 高 工244德语（一外）只限报袁建平、岳晓奎08空天飞行器系统与技术袁建平 教 授09飞行器飞行动力学与控制唐 硕 教 授10飞行器系统工程与仿真徐 敏 教 授方 群 教 授祝小平 教 授罗建军 教 授李新国 教 授王志刚 教 授岳晓奎 教 授朱战霞 教 授刘 芸 副教授马卫华 副教授许 志 副教授泮斌峰 副教授安效民 副教授宁 昕 副教授闫晓东 副教授082502航空宇航推进理论与工程1301发动机总体设计毛根旺 教 授①101思想政治理论复试科目：02推进系统气动热力学李进贤 教 授②201英语（一）940火箭发动机设计03叶轮机械气动热力学何国强 教 授或243日语（一外）同等学力04发动机燃烧与流动鲍福廷 教 授③301数学（一）加试科目：05强度、振动与可靠性胡春波 教 授④837气体动力学气体动力学06传热、传质与热结构李 江 教 授或842飞行力学与结构力学火箭发动机原理07航空推进系统控制刘佩进 教 授工程热力学08测试、热工程信息处理、状态监测及故障诊断杨 涓 教 授任选2门，但不能和初试科目相同09 特种发动机技术潘宏亮 教 授243日语（一外）限报毛根旺唐金兰 副教授冯喜平 副教授王英红 副教授胡松启 副教授李 强 副教授张 研 副教授刘 洋 副教授秦 飞 副教授吕 翔 副教授刘 旸 副教授魏祥庚 副教授082602兵器发射理论与技术4闫 杰 教 授①101思想政治理论复试科目： 王民钢 教 授②201英语（一） 936现代控制理论基础黄攀峰 教 授③301数学（一）同等学力于云峰 教 授④821自动控制原理加试科目： 周 军 教 授或843火箭发动机原理导弹控制原理张 科 教 授航天器控制原理082603火炮、自动武器与弹药工4何国强 教 授①101思想政治理论复试科目： 毛根旺 教 授②201英语（一）940火箭发动机设计李进贤 教 授或243日语（一外） 同等学力 鲍福廷 教 授③301数学（一）加试科目：胡春波 教 授④821自动控制原理气体动力学王英红 副教授或843火箭发动机原理火箭发动机原理工程热力学任选2门，但不能和初试科目相同243日语（一外）限报毛根旺085210控制工程2107兵器发射理论与技术06动力推进与能源袁建平 教 授或842飞行力学同等学力与结构力学唐 硕 教 授加试科目：徐 敏 教 授飞行器总体设计方 群 教 授飞行器结构设计祝小平 教 授航天器飞行力学罗建军 教 授组合导航技术李新国 教 授气体动力学王志刚 教 授火箭发动机原理岳晓奎 教 授任选2门朱战霞 教 授毛根旺 教 授李进贤 教 授鲍福廷 教 授胡春波 教 授李 江 教 授刘佩进 教 授杨 涓 教 授何国强 教 授潘宏亮 教 授杨 茂 副教授吴 斌 副教授龚春林 副教授徐 超 副教授刘 芸 副教授马卫华 副教授唐金兰 副教授胡松启 副教授李 强 副教授张 研 副教授冯喜平 副教授王英红 副教授刘 洋 副教授秦 飞 副教授吕 翔 副教授许 志 副教授校金友 副教授刘 旸 副教授泮斌峰 副教授安效民 副教授魏祥庚 副教授王 焘 高 工宁 昕 副教授闫晓东 副教授联系人：任老师029-******** 070206声学401环境声学杨士莪 院 士①101思想政治理论复试科目：02物理声学陈克安 教 授②201英语(一)902声学理论综合考试03水声学王英民 教 授③301数学（一）同等学力04声信息处理盛美萍 教 授④802水声学原理加试科目：王敏庆 教 授或831噪声与振动控制声学基础、噪声与振动控制、概率论与数理统计三门任选二门,且不能与入学统考初试科目相同。
飞机设计专业需要教什么
计学科 的教学规划 中， 需要综合考虑这些方面 。
二、 航空设计 学科的知识体 系
型式及其 分析 方法 ， 掌握 有 限元素法 ， 还 要对材 料特 性、 工艺 特性有基本的了解 。
６ ． 自动飞行 控制—— 自动 控制原 理 ， 基本分 析方 法 如根轨迹法 、 伯 德图 ， 频域 、 时域分析 ； 增 稳系统 ， 基
并没有改善教育的基础 和效果。本文首先总结 了飞行器设计的学科框架 ， 建议 了在开始设计课程之前 必须要 理解的 关于性能、 气动、 结构 、 推进 、 稳定性和操 纵性 方面的一些专题 。在此基础上提 出了设计 实践的重要性和
开展途径 ， 最后讨论 了航 空教育面临的问题 。
关键词 ： 飞机 设 计 ； 教 学 体 系； 学科 框 架 ； 设 计 实践 中 图分 类 号 ： Ｖ ２ ２ １ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ９ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ６ ） ５ ２ － ０ ２ ０ ６ － ０ ３
干扰效 应 ； 操纵 面效 能等 。 ２ ． 飞行性能—— 掌握极 曲线 、 发 动机 性能 以及起
、
什么是飞行器设计
工业设计师Ｖ ｉ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｐ ａ ｐ ａ ｎ ｅ ｋ 对设计 的定 义是 “ 为构 建有意 义 的秩 序 而付 出的努力 ” ［ １ 】 。这 种定 义 比较 抽
看Ｊ ． Ｒ ｏ ｓ ｋ ａ ｍ给出的定义田 ： “ 航 空设计 是迭代 的 、 非唯一 的过程 ； 在这 个过程 当中 ， 飞机构 型 、 结构和 系统集成
以计算飞机气 动力和力矩 、静稳定导数 和操纵 导数 ， 了解多种 布局飞机 的气动 中心 、 中性 点 、 机动点 概念 ， 机动 飞行 的配平 ， 极 限状态 的操 纵能力 等 ； 了解计 算 动导数 的方 法 ， 分析短周期 、 振荡 、 螺旋 和荷 兰滚 的基 本模 态 ； 了解驾 驶员 评价 准则 ， 同时 也要 了解相 关 的
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机翼的三元效应
上翼面压强低，下翼面压强高 -> 压差 -> 漩涡 -> 下洗
阻力3：诱导阻力
伴随升力而产生的
翼尖涡使流过机翼的气流向下偏转一个角度 （下洗）。升力与气流方向垂直（向后倾 斜），产生了向后的分力（阻力） 诱导阻力同机翼的平面形状，翼剖面形状， 展弦比，特别是同升力有关。
阻力4：干扰阻力
飞机设计基本原理
袁昌盛
西北工业大学航空学院
主要内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 航空航天基本概念 飞行器的分类 飞机的主要组成部分与功用 飞机的空气动力 飞机的飞行性能 飞行的稳定与操纵 机翼和尾翼 飞机设计方法与过程
航空与航天的概念
• 航空 – 大气层内 • 航天 – 大气层外
稳定性
受扰动后恢复平衡状态的能力
欲使处于平衡状态的物体具有稳定性，其必要条件： 物体在受到扰动后能够产生稳定力/力矩，使物体具 有自动恢复到原来平衡状态的趋势； 在恢复过程中同时产生阻尼力/力矩，保证物体最终 恢复到原来平衡状态。
飞机的纵向稳定
飞机各部分的附加升力
重心位置与静稳定性
飞机的操纵
气流流过翼-身连接处，由于部件形状的关系， 形成了一个气流的通道。B处高压区形成气流 阻塞，使气流开始分离，产生旋涡，能量消耗 和飞机不同部件之间的相对位置有关
阻力5：激波阻力
属于压差阻力
Q&A
飞机的飞行性能
飞行性能
等速直线飞行性能（基本飞行性能） 续航性能 起飞着陆性能 机动飞行性能
特点
应用广泛 高度综合 许多相关学科
航空与航天的联系： 飞行器到大气层外航行必须 穿过大气层；如欲返回，又必须 再入大气层
大气层
垂直方向上特性变化显著
（密度、温度、压强、…）
10km高度 ρ≈1/3 ρ0 p≈1/4 p0 100km高度 ρ≈ 4*10-7 ρ0 p≈ 3*10-7 p0
飞行器的分类
等速直线飞行性能
水平等速直线飞行性能 (定直平飞)
α
最大平飞速度 最小平飞速度 巡航速度
等速直线飞行性能
最大平飞速度
主要限制: 推力=阻力
不同高度的Vmax
等速直线飞行性能
最小平飞速度
主要限制: 升力=重力
CL=CLmax时，可获得最小平飞速度 常用安全/允许升力系数（ 70~90% CLmax） 作为计算vmin的依据。
主要舵面
升降舵 方向舵
副翼
飞机的操纵
• 俯仰
飞机的操纵
• 滚转
飞机的操纵
• 偏航
Q&A
机翼和尾翼
翼型
翼型(翼剖面) 平行于对称面或垂直于前缘的剖面形状
(a) 薄翼剖面 (f) S形翼型 (b) 凹凸翼型 (g) 超临界翼型 (c) 平凸翼型 (h) 菱形翼型 (d) 双凸翼型 (i) 双弧形翼型 (e) 对称翼型
起飞性能
过程： 起飞滑跑 – 加速 – 抬前轮 – 继续加速 – 离地爬升 – 至安全高度
着陆性能
过程： 下滑 - 拉平 - 平飞减速 - 飘落 - 着陆滑跑
机动飞行性能
平飞加速
加大油门 同时操纵驾驶杆减小迎角
G a =T −D g
平飞减速
减小油门 同时操纵驾驶杆加大迎角
机动飞行性能
盘旋
水平面内 一定的半径和速度 绕空中某一点做圆周、 连续改变飞行方向而高度不变 的曲线运动
Zeppelin NT
重于空气的航空器
• 固定翼航空器
飞机 滑翔机
• 旋翼航空器
直升机 旋翼机
• 扑翼机
飞机
莱特兄弟的第一次飞行
The beginning of the first flight December 17, 1903
滑翔机
旋翼航空器
扑翼机
飞机的分类
• 民用 旅客机，货机（民用运输机），… 农用机，运动机，救护机，试验研究机，… • 军用 歼击机、截击机、强击机、侦察机、轰炸机 （重型、中型、轻型，或战术、战略）、歼击 轰炸机、 其他（反潜、预警、电子干扰、军用运输、空 中加油、舰载机、…）
vmin =
2G ρSC安全
等速直线飞行性能
巡航速度
耗油最少（每千米耗油量） 或最慢（每小时耗油量）对应的速度 取决于： 飞机的最大升阻比 发动机的高度特性、速度特性
等速直线飞行性能
爬升性能
1、定直上升航迹角
力平衡 T = D + G sinθ θ = arcsin[ ( T – D) / G ] = arcsin( ΔT / G ) 最大爬升角θmax对应于最大剩余推力 ΔTmax
Q&A
飞机的主要组成部分与功用
飞机的各个部件
垂直尾翼 方向舵 升降舵
发动机
驾驶舱 襟翼
水平尾翼
副翼 机身
机翼
飞机的各个部件
飞机各部件的功用
• • • • • • • • 机翼 尾翼 舵面 机身 起落架 动力系统 操纵系统 机载设备
— 产生升力 — 稳定和操纵 — 升降舵、方向舵、副翼、扰流 片…… — 装载、连接其他部件 — 起降滑跑、地面支撑 — 产生推力。包括发动机及其附件系统。 — 操纵飞机。 — 飞行仪表、通讯、导航、环境控制、
定常盘旋
飞行速度、迎角、倾角、侧滑角均保持不变
正常盘旋
不带侧滑的定常盘旋
指标： 盘旋半径、角速度
盘旋
俯冲、跃升、筋斗
势能 动能
战斗转弯 空间机动
Q&A
飞行的稳定与操纵
飞机的稳定性
平衡状态：外力与外力矩之和都为零
平衡状态常会因为各种因素的影响而遭到破坏 （如燃油消耗、收放起落架、收放襟翼、发动机 推力改变或投掷炸弹等）。 此时，驾驶员可以通过偏转相应的操纵面来保持 飞机的平衡，称为配平。
2、上升率vy
飞行速度v的铅垂分量
vy = v * sin θ
3、静升限
飞机能作定直飞行的最大高度
（vy=0所对应的高度）
上升率曲线
理论升限和实用升限
飞机定常飞行的高度-速度范围 （飞行包线）
续航性能
与
指标：航程、航时
可用燃料量 发动机工作状态 飞行高度 飞行速度 等参数有关
可用燃料量=总燃料量 减去 - (1) 地面试车、滑行、 起飞和着陆所需的燃料； - (2) 为保证安全而必须 贮备的燃料； - (3) 残留在油箱和供油 系统中无法用尽的燃料。
• 导弹
带战斗部，由制导控制系统控制飞行， 可以装备火箭发动机、涡轮喷气发动机或 冲压发动机等
轻于空气的航空器
• 气球 • 飞艇
气球
ULDB - Ultra Long Duration Balloon
Duration: up to 100 days. Load: 6,000 pounds Height: ~110,000 feet constructed of thin, 0.02-millimeter polyethylene film, fill with helium
运动着的物体前后所形成的压强差所产生的 同物体的迎风面积、形状和在气流中的位置都 有很大的关系
迎面阻力
• 摩擦阻力和压差阻力合起来叫做“迎面阻 力”一个物体究竟哪种阻力占主要部分， 主要取决于物体的形状
• 流线体，迎面阻力中主要是摩擦阻力 • 远离流线体的式样，压差阻力占主要部分， 摩擦阻力则居次要位置，且总的迎面阻力 也较大
Zeppelin NT
Abmessungen Länge 75 m Max. Breite 19.5 m Höhe1 7.4 m Hüllenvolumen 8.225 m³ Ballonet- Volumen 2.200 m³ Gondel Sitzplätze 2 + 12 Kabinenvolumen 26 m³ Kabinenlänge 10.7 m Masse Max. Startgewicht 10.690 kg Zuladung** 1.900 kg Flugleistung Max. Geschwindigkeit 125 km/h Reichweite 900 km Max. Flughöhe*** 2.600 m Max. Flugdauer ca. 24 h
不同迎角对应的压力分布
失速
通常，机翼的升力与迎角成正比。迎角增加，升力随之 增大(图1、图2)。但是，当迎角增大到某一值时，则会 出现相反的情况，即迎角增加升力反而急剧下降。这个 迎角就称为临界迎角。 当机翼迎角超过临界点时，流经上翼面的气流会出现严 重分离，形成大量涡流，升力大幅下降，阻力急剧增加。 飞机减速并抖动，各操纵面传到杆、舵上的外力变轻， 随后飞机下坠，机头下俯，这种现象称为失速。
翼型几何参数
tmax f l
xt c
弦长 c (作为基准) 相对厚度 t 最大相对厚度位置 xt 相对弯度 f
机翼的平面形状
• 基本类型
平直翼
后掠/前掠翼
三角翼
Straight Wing
Sweepback Wing
Delta Wing
Simple
Slight Sweepback Rectangular Complex Tapered Moderate Sweepback
Rounded or Elliptical Great Sweepback