飞机总体设计期末整理

1.飞机设计的三个主要阶段是什么？各有些什么主要任务？

✈概念设计:飞机的布局与构型，主要参数，发动机、装载的布置，三面图，初步估算性能、方案评估、参数选择与权衡研究、方案优化

✈初步设计：冻结布局，完善飞机的几何外形设计，完整的三面图和理论外形（三维CAD模型），详细绘出飞机的总体布置图（机载设备、分系统、载荷和结构承力系统），较精确的计算（重量重心、气动、性能和操稳等），模型吹风试验

✈详细设计：飞机结构的设计和各系统的设计，绘出能够指导生产的图纸，详细的重量计算和强度计算报告，大量的实验，准备原型机的生产

2.飞机总体设计的重要性和特点主要体现在哪些方面？

✈重要性：①总体设计阶段所占时间相对较短，但需要作出大量的关键决策②设计前期的失误，将造成后期工作的巨大浪费③投入的人员和花费相对较少，但却决定了一架飞机大约80%的全寿命周期成本✈特点（简要阐述）

①科学性与创造性：飞机设计要应用航空科学技术相关的众多领域（如空气动力学、材料学、自动控制、动力技术、隐身技术）的成果；为满足某一设计要求，可以由多种可行的设计方案。

②反复循环迭代的过程

③高度的综合性：需要综合考虑设计要求的各个方面，进行不同学科专业间的权衡与协调

3.B oeing的团队协作戒律

①每个成员都为团队的进展与成功负责

②参加所有的团队会议并且准时达到

③按计划分配任务

④倾听并尊重其他成员的观点

⑤对想法进行批评，而不是对人⑥利用并且期待建设性的反馈意见

⑦建设性地解决争端

⑧永远致力于争取双赢的局面（win-win situations）

⑨集中注意力—避免导致分裂的行为

⑩在你不明白的时候提问

4.高效的团队和低效的团队

1. 氛围－非正式、放松的和舒适的

2. 所有的成员都参加讨论

3. 团队的目标能被充分的理解／接受

4. 成员们能倾听彼此的意见

5. 存在不同意见，但团队允许它的存在

6. 绝大多数的决定能取得某种共识

7. 批评是经常、坦诚的和建设性的，不是针对个人的

8. 成员们能自由地表达感受和想法

9. 行动：分配明确，得到接受

10. 领导者并不独裁

11. 集团对行动进行评估并解决问题1. 氛围－互不关心／无聊或紧张／对抗

2. 少数团队成员居于支配地位

3. 旁观者难以理解团队的目标

4. 团队成员不互相倾听，讨论时各执一词

5. 分歧没有被有效地加以处理

6. 在真正需要关注的事情解决之前就贸然行动

7. 行动：不清晰－该做什么？谁来做？

8. 领导者明显表现出太软弱或太强硬

9. 提出批评的时候令人尴尬，甚至导致对抗

10. 个人感受都隐藏起来了

11. 集团对团队的成绩和进展不进行检查

5.飞机的设计要求有哪些基本内容？

①飞机的用途和任务

②任务剖面

③飞行性能

④有效载荷⑤功能系统

⑥隐身性能要求

⑦使用维护要求

⑧机体结构方面的要求

⑨研制周期和费用

⑩经济性指标

11环保性指标

6.飞机的主要总体设计参数有哪些？

①设计起飞重量W0 (kg)②动力装置海平面静推力T (kg)③机翼面积S (m2)

组合参数④推重比T/W0⑤翼载荷W0 /S (kg/m2)

7.毯式图的

步骤

①保持推重比不变，改变翼载（x轴变量），获得总重曲线（y轴变量）

②推重比更改为另一个值后确定不变，改变翼载（x轴变量），获得总重（y轴变量）。同时需将y轴向左移动一任意距离。

③将这些间隔有规律的分布在不同推重比曲线上的翼载点连接起来，即得到毯式图。

④再考虑加速时间、起降距离等限制条件，得到信息更丰富的毯式图。最佳组合同样位于两条限制线的相交点。

必要性

✈可直观地查出飞机设计所需的可行区域

✈毯式图能明显地说明最小重量（其方向是最底点）

✈可在毯式曲线之间内插翼载，以便研究翼载情况（从毯式图上移动水平轴）

✈按照符合所有限制要求的毯式曲线上的最低点，可找到最佳飞机设计方案

8.一级近似法估算起飞重量的流程

9.飞机型式选择的主要内容是什么？

①总体配平形式的选择

②机翼外形和机翼机身的相互位置

③尾翼数目、外形及与机身的相互位置④起落架的类型、形式和收放位置

⑤发动机和进气道的数目和安装位置

⑥机身形状，包括座舱、使用开口及武器布置

于飞机的重心之前，俯仰力矩在大迎角的情况下提供较大的抬头力矩（上仰力矩），不能够稳定的飞行，因此必须提供足够的低头力矩来平衡之。

前翼尖端涡流布置不当，会引起机翼弯矩增加，阻力增大，所以对于客机常常采用将前翼布置在机翼的远前下方，减少前翼对主翼的气动影响。

优点：①飞机结构重量轻②隐身特性好③气动

缺点：①无尾飞机配平时，襟副翼升力方向向

襟副翼又要上偏，造成操纵困难，配平阻力增加

①增加阻力，降低空气动力效率②增加操控系统复杂程度

③稳定性变化幅度较大④增加生产成本

外形隐身设计的基本原则

1) 消除能形成角反射器的外形布局。如采用翼身融合消除垂直侧面机身与机翼的角反射器，采用倾斜的双立尾来消除垂直立尾与平尾的角反射器

2) 变后向散射为非后向散射

3) 采用一个部件对另一强散射部件的遮挡措施，如采用背负式进气道，用机身和机翼遮挡进气道

4) 将全机各翼面的棱边都安排在少数几个非重要的照射方向上去（大于正前方40°以外），使雷达波反射尖峰叠在一起以减少强尖峰个数。

5) 采取措施消除强散射源：采用进气口斜切及将进气道设计成S 弯形；武器尽量内埋，取消外挂

6) 结构细节设计，包括铆钉、台阶等的处理，以及将口盖边缘和缝隙等设计成锯齿形状

7) 当某些部件不能采用外形隐身措施时，可以利用吸波材料降低回波强度

12. 简述方案设计初期选择战斗机和亚音速运输机翼型的基本原则。

1) 高速战斗机的方案设计初期

✈ 不必花太多的时间去精选合适的翼型，经常是利用已有气动试验数据的翼型，从中选择比较合适的，如NACA64A 或65A 的对称翼型，确定好相对厚度；

✈ 前缘半径、弯度和扭转，则可在详细设计时根据不同的任务要求和机翼平面形状再进行精修设计

2) 大展弦比、小后掠的亚音速运输机

✈ 一般采用自己设计的超临界翼型，如美国的NASA SC(2)-0614，西工大的跨音速飞机用的NPU-S73613 ✈ 还需注意翼型的配置，翼尖用失速性能好的翼型，翼根则用升阻比高、相对厚度大的翼型

13. 飞机机翼的主要平面参数有哪些？

机翼参考面积S 、翼尖弦长1b 、根梢比01b b η=、机翼展长l 、机翼展弦比2l S λ=、翼型相对厚度c 、