1飞机总体设计PPT课件

论证阶段
方案阶段
工程研制 阶段
飞机设计
设计定型 阶段
生产定型 阶段
进一步 改进
对于设计阶段的划分和各阶段应完成的任务， 没有完全统一的表述形式
7
1.2 什么是飞机总体设计？
❖飞机设计的三阶段划分方式
设计要求
概念设计
（Conceptual Design）
初步设计
（Preliminary Design）
❖工程设计是指设计人员应用自然规律，通 过分析、综合和创造思维将设计要求（系 统要求）转化为一组能完整描述系统的参 数（文档或图纸）的活动过程
3
1.1 什么是飞机设计？
❖飞机设计是指设计人员应用气动、结构、 动力、材料、工艺等学科知识通过分析综 合和创造思维，将设计要求转化为一组能 完整描述飞机的参数的过程
❖ Brandt, S. A., Stiles, R. J., Bertin, etal. Introduction to
Aeronautics: A Design Perspective. 1997.
❖ 方宝瑞. 飞机气动布局设计. 1997.
❖ Mattingly, J. D., Heiser, W. H., and Daley, D. H. Aircraft Engine
调整试飞 定型试飞
否 决策
是
战术技术要求 及概念性方案
否 决策
是
否 决策
是
否 决策wenku.baidu.com
是
全尺寸样机 研制任务书
原型机
定型试飞 报告
“路漫漫其修远兮......”
生产定型 阶段
建立生产线 稳定工艺 批生产飞机 试飞鉴定
否 决策
是 批生产飞机
交付部队
进一步 改进
6
1.2 什么是飞机总体设计？
❖飞机设计的范围 —主要涉及论证、方案和工程研制阶段
❖军用飞机的一般研制过程
论证阶段
方案阶段
工程研制 阶段
设计定型 阶段
分析使用环境 拟定设计要求
方案概念研究 论证设计要求 可行性
三面图 总体布置 理论图 结构受力系统 全机各分系统 设计要求 发动机及主要 机载设备选定
飞机详细设计 成品配套 飞机试制 地面模拟实验 机上地面实验 空、地勤培训 及试飞准备
飞机在试飞车间
来源：The catalogue of MBB "Economy and Efficiency all the way", Print in West Germany bu MBB, 5.85/1493 15
1.2 什么是飞机总体设计？
❖飞机总体设计＝概念设计＋初步设计
设计要求
概念设计
10
1.2 什么是飞机总体设计？
❖各阶段的任务—概念设计
用CAD系统绘制的设计布置图
11
1.2 什么是飞机总体设计？
❖各阶段的任务—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
Design. 1987.
1
第一讲：绪论
➢ 1.1 什么是飞机设计？ ➢ 1.2 什么是飞机总体设计？ ➢ 1.3 总体设计的重要性 ➢ 1.4 总体设计的特点 ➢ 1.5 现代设计技术简介 ➢ 1.6 设计中的团队协作
2
1.1 什么是飞机设计？
❖所谓设计，便是创制某一产品之前的构思 和体现这一构思结果的过程
飞机总体设计 第一讲
飞机总体与结构设计
0
教材及部分参考书目
❖ 顾诵芬, 解思适. 飞机总体设计.
北京航空航天大学出版社，2001.
❖ Raymer, D. P. Aircraft Design: A Conceptual Approach, 3rd,
1999.
（89年版的中译本：《现代飞机设计》,1992）
4
1.1 什么是飞机设计？
❖飞机研制过程 —五个阶段的划分方式
▪ 论证阶段 —研究设计新飞机的可行性
▪ 方案阶段 —设计出可行的飞机总体技术方案
▪ 工程研制阶段 —进行详细设计，提供图纸试制原型机
▪ 设计定型阶段 —进行定型试飞
▪ 生产定型阶段 －少量改进，小批量生产
5
1.2 什么是飞机总体设计？
▪ 概念设计阶段就已经确定了整架飞机的布置！
前梁的位置
翼盒 机翼油箱 前缘襟翼
▪ 设计前期的失误，将造成后期工作的巨大浪费
18
1.3 总体设计的重要性
❖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
❖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
❖ Roskam, J. Airplane Design. 1985.
❖ Fielding, J. P. Introduction to Aircraft Design. London :
Cambridge University Press, 1999
❖ Nicolai, L. M. 飞机设计基本原理. 赵先宁译. 台北: 徐氏基金会, 1983.
• 系统的台架试验 • 部分主要承力件的静动强度试验 • .....
▪ 准备原型机的生产
13
1.2 什么是飞机总体设计？
❖各阶段的任务—原型机试制
零件进行数控机械加工
机身侧壁铆接装配
机翼壁板进行铆接
机头设备安装 14
1.2 什么是飞机总体设计？
❖各阶段的任务—原型机试制
机身段进行铆接
飞机进行总装配
详细设计 （Detail Design）
制造 8
1.2 什么是飞机总体设计？
❖各阶段的任务—设计要求论证与研究
9
1.2 什么是飞机总体设计？
❖各阶段的任务—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 详细设计
制造
飞机 总体 设计
飞机 结构 设计
16
1.3 总体设计的重要性
❖“管中窥豹” — 机翼前梁在设计过程中的演变
概念设计
仅仅是一个从翼根到 翼梢的平面！
初步设计 表示出梁的截面变化
“简单任务”？
详细设计
专注于每一个细节 尺寸与参数
17
1.3 总体设计的重要性
❖“管中窥豹” — 机翼前梁在设计过程中的演变
▪ 较精确的计算（重量重心、气动、性能和操 稳等）
▪ 模型吹风试验
12
1.2 什么是飞机总体设计？
❖各阶段的任务—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
• 如理论图，运动图，总装配图，构件装配面，零件图，各 系统总装配图，零构件图
▪ 详细的重量计算和强度计算报告 ▪ 大量的实验