飛機部件與系統(tǒng)設(shè)計

第1章 緒論1
1.1 部件設(shè)計的任務(wù)和基本要求1
1.2 部件設(shè)計過程與主要工作內(nèi)容1
1.3 部件設(shè)計的依據(jù)6
1.4 系統(tǒng)設(shè)計的一般過程7
1.5 系統(tǒng)設(shè)計要求8
習題10
第2章 飛機部件設(shè)計的一般原理11
2.1 部件優(yōu)化設(shè)計11
2.1.1 部件優(yōu)化問題分類11
2.1.2 結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化12
2.1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化14
2.1.4 結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計16
2.2 綜合設(shè)計原理與方法18
2.2.1 綜合設(shè)計思想18
2.2.2 多目標優(yōu)化設(shè)計21
2.2.3 多學科設(shè)計優(yōu)化23
2.2.4 數(shù)字化設(shè)計28
2.3 當前飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計原理與方法31
2.3.1 強度和剛度設(shè)計31
2.3.2 疲勞、耐久性設(shè)計32
2.3.3 損傷容限設(shè)計36
2.3.4 可靠性設(shè)計41
2.3.5 維修性設(shè)計44
2.3.6 適航性設(shè)計48
習題49
第3章 飛機機翼設(shè)計50
3.1 機翼部件設(shè)計原則和要求50
3.1.1 機翼部件設(shè)計的特點和原則50
3.1.2 機翼部件設(shè)計主要依據(jù)和要求51
3.1.3 機翼部件設(shè)計內(nèi)容與方法52
3.2 機翼外形的主要參數(shù)54
3.2.1 翼型的選擇與設(shè)計54
3.2.2 機翼的平面幾何參數(shù)64
3.2.3 機翼前視圖的形狀參數(shù)70
3.2.4 翼根與翼梢的修形71
3.3 機翼的平面形狀和布局74
3.3.1 邊條翼74
3.3.2 后掠機翼79
3.3.3 變后掠機翼83
3.3.4 前掠機翼85
3.3.5 三角機翼87
3.4 機翼參數(shù)初步選擇和大迎角氣動特性90
3.4.1 機翼參數(shù)初步選擇90
3.4.2 大迎角空氣動力特性91
3.5 機翼結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置96
3.5.1 機翼受力形式選擇的基本原則96
3.5.2 機翼結(jié)構(gòu)形式特點及載荷傳遞100
3.5.3 機翼受力系統(tǒng)布局106
3.5.4 翼根連接區(qū)受力及大開口區(qū)設(shè)計120
3.6 機翼與機身連接結(jié)構(gòu)形式125
3.6.1 連接設(shè)計原則125
3.6.2 機翼與機身連接形式125
3.7 機翼設(shè)計分離面及其對接形式131
3.7.1 分離面設(shè)計原則131
3.7.2 分離面對接形式132
3.8 機翼的氣動彈性136
3.8.1 靜氣動彈性136
3.8.2 動氣動彈性141
3.9 機翼增升裝置146
3.9.1 增升裝置的設(shè)計原理146
3.9.2 增升裝置形式選擇和參數(shù)選擇150
3.10 副翼153
3.10.1 設(shè)計原則與要求153
3.10.2 副翼和擾流片設(shè)計154
3.10.3 差動副翼156
習題157
第4章 飛機機身設(shè)計158
4.1 機身設(shè)計特點158
4.1.1 機身的功用和內(nèi)部布置158
4.1.2 機身設(shè)計特點160
4.1.3 機身設(shè)計要求161
4.2 機身外形主要參數(shù)161
4.2.1 機身的幾何參數(shù)161
4.2.2 前機身的外形特點163
4.2.3 細長前機身的大迎角非定常空氣動力特性165
4.2.4 機身橫截面的形狀166
4.2.5 機身尾部外形特點172
4.2.6 面積律174
4.3 機身的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置176
4.3.1 機身典型結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)布置176
4.3.2 軍機機身結(jié)構(gòu)布置和承力系統(tǒng)設(shè)計181
4.3.3 民機機身結(jié)構(gòu)形式和承力系統(tǒng)布置189
4.4 加強框的設(shè)計193
4.4.1 加強框的結(jié)構(gòu)形式193
4.4.2 加強框的設(shè)計195
4.5 機身結(jié)構(gòu)開口設(shè)計196
4.5.1 中、小開口區(qū)的補強設(shè)計197
4.5.2 大開口區(qū)的補強設(shè)計199
4.6 機身分離面的布置與設(shè)計200
4.6.1 分離面的類型與作用200
4.6.2 分離面的設(shè)計201
習題202
第5章 尾翼設(shè)計203
5.1 水平尾翼設(shè)計203
5.1.1 平尾的功用、設(shè)計原則和要求203
5.1.2 平尾外形和主要參數(shù)選擇204
5.1.3 平尾位置的選擇209
5.1.4 升降舵設(shè)計210
5.2 垂直尾翼設(shè)計211
5.2.1 垂尾的作用、設(shè)計原則和要求211
5.2.2 垂尾外形和主要參數(shù)選擇212
5.2.3 方向舵的設(shè)計214
5.3 尾翼結(jié)構(gòu)的受力形式和連接形式215
5.3.1 尾翼結(jié)構(gòu)布局和承力系統(tǒng)的安排215
5.3.2 全動水平尾翼220
5.3.3 尾翼的安裝與連接224
5.4 操縱面的氣動補償和氣動平衡226
5.4.1 氣動補償226
5.4.2 氣動平衡227
5.5 尾翼防顫振設(shè)計229
5.5.1 尾翼的顫振與防止229
5.5.2 配重結(jié)構(gòu)230
習題231
第6章 復(fù)合材料翼面及機身設(shè)計232
6.1 復(fù)合材料的特點及其在飛機結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用232
6.1.1 復(fù)合材料的性能和設(shè)計特點232
6.1.2 復(fù)合材料在飛機結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用236
6.2 復(fù)合材料性能238
6.2.1 層合板的表示與材料工程常數(shù)238
6.2.2 層合板的性能剪裁與強度估算239
6.3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計要求與原則244
6.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計要求與一般原則244
6.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計選材245
6.3.3 結(jié)構(gòu)工藝性考慮248
6.3.4 設(shè)計許用值的確定251
6.3.5 結(jié)構(gòu)試驗驗證254
6.4 復(fù)合材料基本結(jié)構(gòu)設(shè)計258
6.4.1 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟258
6.4.2 層合板設(shè)計259
6.4.3 夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計261
6.5 復(fù)合材料機翼設(shè)計264
6.5.1 復(fù)合材料機翼設(shè)計特點264
6.5.2 復(fù)合材料機翼的結(jié)構(gòu)形式265
6.5.3 復(fù)合材料機翼設(shè)計269
6.5.4 機翼整體油箱設(shè)計278
6.5.5 結(jié)構(gòu)細節(jié)設(shè)計282
6.5.6 結(jié)構(gòu)連接設(shè)計286
6.6 復(fù)合材料機身設(shè)計288
6.6.1 復(fù)合材料機身設(shè)計特點288
6.6.2 復(fù)合材料機身設(shè)計289
6.7 復(fù)合材料安定面與操縱面結(jié)構(gòu)設(shè)計293
6.7.1 垂直安定面結(jié)構(gòu)設(shè)計294
6.7.2 鴨翼結(jié)構(gòu)設(shè)計297
6.7.3 水平尾翼結(jié)構(gòu)設(shè)計298
6.7.4 操縱面結(jié)構(gòu)設(shè)計300
6.8 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)可修理性設(shè)計301
習題302
第7章 起落架設(shè)計304
7.1 起落架的設(shè)計任務(wù)和設(shè)計要求304
7.1.1 起落架的設(shè)計任務(wù)304
7.1.2 起落架的設(shè)計要求305
7.2 起落架形式及其特點306
7.2.1 后三點式起落架306
7.2.2 前三點式起落架307
7.2.3 自行車式起落架308
7.2.4 多輪多支柱式起落架308
7.3 起落架主要參數(shù)選擇309
7.3.1 起落架的主要參數(shù)309
7.3.2 起落架的布局設(shè)計311
7.3.3 起落架形式對地面滑行穩(wěn)定性的影響314
7.4 起落架結(jié)構(gòu)受力316
7.4.1 起落架的外載荷316
7.4.2 起落架結(jié)構(gòu)受力317
7.5 前起落架設(shè)計325
7.5.1 前起落架的構(gòu)造特點和穩(wěn)定距325
7.5.2 前輪的擺振和減擺裝置327
7.5.3 前輪操縱系統(tǒng)和糾偏機構(gòu)329
7.6 減震裝置334
7.6.1 減震裝置的任務(wù)和要求334
7.6.2 油氣式減震器的工作特性335
7.6.3 油氣式減震器的設(shè)計342
7.6.4 雙動式油氣減震器的設(shè)計348
7.6.5 全油液式減震器的設(shè)計349
7.7 起落裝置其他部件設(shè)計351
7.7.1 機輪和輪胎設(shè)計及選擇351
7.7.2 機輪剎車裝置355
7.7.3 收放機構(gòu)設(shè)計362
7.7.4 起落架的收放位置鎖和信號指示系統(tǒng)365
7.8 主動控制起落架368
習題371
第8章 飛機動力裝置設(shè)計372
8.1 飛機動力裝置概述372
8.1.1 動力裝置的功用和組成372
8.1.2 動力裝置設(shè)計依據(jù)與要求372
8.1.3 動力裝置特點373
8.2 飛機的進氣道設(shè)計373
8.2.1 進氣道性能參數(shù)和設(shè)計要求373
8.2.2 亞聲速進氣道374
8.2.3 超聲速進氣道376
8.2.4 進氣道系統(tǒng)與前機身的一體化設(shè)計379
8.3 排氣系統(tǒng)設(shè)計380
8.3.1 排氣噴管的功能和要求380
8.3.2 尾噴管設(shè)計380
8.3.3 后機身、尾翼和噴管系統(tǒng)的一體化設(shè)計384
8.3.4 反推力和矢量推力裝置390
8.4 發(fā)動機的安裝393
8.4.1 發(fā)動機在飛機上的安裝形式393
8.4.2 發(fā)動機安裝的基本要求395
8.4.3 發(fā)動機在飛機上的安裝396
8.4.4 發(fā)動機短艙設(shè)計409
8.5 降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計412
8.5.1 飛機的噪聲環(huán)境與結(jié)構(gòu)設(shè)計要求412
8.5.2 翼裝短艙的降噪設(shè)計413
8.5.3 翼下吊裝短艙的降噪設(shè)計414
8.5.4 后機身吊掛短艙的降噪設(shè)計416
8.6 燃油系統(tǒng)417
8.6.1 燃油系統(tǒng)設(shè)計要求417
8.6.2 航空燃油特點及要求420
8.6.3 燃油系統(tǒng)原理圖設(shè)計424
8.6.4 燃油系統(tǒng)主要分系統(tǒng)429
8.6.5 燃油系統(tǒng)的油箱設(shè)計443
8.6.6 燃油消耗順序控制450
習題452

第9章 飛行控制系統(tǒng)設(shè)計454
9.1 飛行控制系統(tǒng)概述454
9.1.1 飛行控制系統(tǒng)的功用與演變454
9.1.2 飛控系統(tǒng)的設(shè)計要求455
9.1.3 飛控系統(tǒng)類型和組成456
9.2人 工飛控系統(tǒng)布置設(shè)計462
9.2.1 飛控系統(tǒng)線路敷設(shè)463
9.2.2 飛控系統(tǒng)中的傳動系數(shù)和傳動比464
9.2.3 主要部件功能及基本工作原理466
9.2.4 主要部件在飛機上的布置478
9.3 電傳飛控系統(tǒng)布置設(shè)計480
9.3.1 電傳飛控系統(tǒng)中可靠性與余度技術(shù)480
9.3.2 電傳飛控系統(tǒng)的組成482
9.3.3 電傳飛控系統(tǒng)工作原理484
9.3.4 主要部件及功能486
9.3.5 主要部件在飛機上的布置487
9.3.6 電傳飛控系統(tǒng)的優(yōu)點及存在的問題488
9.4 自動控制系統(tǒng)489
9.4.1 自動控制系統(tǒng)與人工飛控系統(tǒng)的綜合489
9.4.2 主要部件功能與基本工作原理491
9.4.3 主要部件在飛機上的布置491
9.5 主動控制飛機492
習題503
第10章 液壓系統(tǒng)504
10.1 液壓系統(tǒng)功用和要求504
10.1.1 液壓系統(tǒng)的功用504
10.1.2 液壓傳動的特點504
10.1.3 液壓系統(tǒng)的要求505
10.2 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計及原理圖508
10.2.1 液壓系統(tǒng)的原理方案論證509
10.2.2 液壓系統(tǒng)的方案設(shè)計及原理圖510
10.3 液壓系統(tǒng)主要附件特性514
10.3.1 液壓泵515
10.3.2 液壓電機和液壓作動筒 522
10.3.3 液壓傳動系統(tǒng)的控制元件——控制閥525
10.4 液壓系統(tǒng)工作特性計算536
10.4.1 基本公式536
10.4.2 圖解法計算步驟538
10.5 液壓系統(tǒng)基本回路與速度控制回路542
10.5.1 順序控制回路542
10.5.2 速度控制回路543
10.5.3 方向控制回路544
10.5.4 壓力控制回路544
10.5.5 安全回路545
習題545
附錄A 546
A.1 中等（或大）展弦比機翼氣動特性估算546
A.2 小展弦比（A≤3）機翼氣動特性估算553
附錄B 556
參考文獻559