飞行器总体设计课件一
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第一章—绪论
1.各国独立发射首颗卫星时间。 表格 1 各国独立发射首颗卫星时间表 序号 国家 卫星 运载火箭 发射时间 卫星质量/kg 火箭起飞质量/t 1 苏/俄 斯普特尼克1号 卫星号 1957.10.04 83.62 267 2 美国 探险者-1号 朱诺1号 1958.01.31 4.8 3 法国 试验卫星一号 砖石A 1965.11.26 38 19 4 日本 大隅号 L-4S-5 1970.02.11 23.6 9.4 5 中国 东方红一号 长征一号 1970.04.24 173 81.5 6 英国 普洛斯帕罗 黑箭 1971.10.28 66 7 印度 罗西尼试验卫星 SLV-3 1980.07.18 35 17.3 8 以色列 “地平线”1号 彗星2号 1988.09.19 154.4 2.航天器的分类?
答:航天器按是否载人可分为无人航天器和载人航天器两大类。其中,无人航天人按是否环
绕地球运行又分为人造地球卫星和空间探测器两大类;载人航天器可以分为载人飞船、空间
站和航天飞机。
3.什么是航天器设计?
答:航天器设计就是要解决每一个环节的具体设计,其中主要的几个关键内容为:航天任务
分析与轨道设计、航天器构形设计、服务与支持分系统的具体设计。
4.画图说明航天器系统设计的层次关系并简述各组成部分的作用。
答:
航天器系统
有效载荷(有效载荷分系统)航天器平台
航天器结构平台(结构分系统)服务与支持分系统 图 1 航天器系统设计的层次关系图 (1). 有效载荷分系统:航天器上直接完成特定任务的仪器、设备和核心部分;
(2). 航天器结构平台:整个航天器的结构体
(3). 服务和支持系统:有效载荷正常工作的必要条件。
①结构分系统:提供其他系统的安装空间;满足各设备安装方位,精度要求;确保设备安全;
满足刚度,强度,热防护要求,确保完整性;提供其他特定功能 ②电源分系统:向航天器各系统供电
飞行器的设计
作为人类的一项伟大的发明,飞行器在今天一定程度上已经成为我们日常生活不可或缺的一部分。随着现代科技的飞速发展,设计一架飞行器也变得越来越复杂。在这篇文章中,我将介绍一些设计飞行器中需要考虑的因素,以及一些常见的设计方案。
首先,设计一架飞行器需要考虑的第一点是气动力学。气动力学是研究气体在流动中的变化和相互作用的学问。在飞行器中,主要涉及两种气体:空气和燃料气体。气体的流动状态不仅影响到飞行器产生的升力和阻力,还会影响飞行器的稳定性和机动性能。
基于气动力学的基本理论,飞行器设计师需要考虑的第二点是结构强度。在较高的飞行速度和飞行高度下,飞行器需要承受着巨大的气动荷载和机载荷载。因此,在设计飞行器时,需要尽可能地减少结构的重量,但也要确保飞行器结构的强度和刚度,以保证飞行安全。
设计一架飞行器还需要考虑的第三点是机械设计。机械设计是一项复杂的工作。在设计中,需要涉及到飞行器的运动学和动力学分析,以及各种机械部件的设计,例如发动机、飞行控制和导航系统等。
在实际设计中,设计师通常采用一些常见的飞行器设计方案。下面是一些常见的设计方案:
1. 垂直起降飞行器:这种飞行器通常具有旋翼或喷气发动机,并可以垂直起降。这种设计既能够进行垂直起降,又能够进行水平飞行,非常灵活。
2. 固定翼飞行器:这种飞行器通常具有固定的机翼和机身。它们使用涡轮发动机或喷气发动机,可以进行长距离飞行。这种飞行器通常用于商业或军事用途。
3. 翼垂式飞行器:这种飞行器采用了翼垂式飞行方式,可以进行垂直起降。这种设计在军事和民用领域都得到了广泛应用。
最后,值得注意的是,设计一架飞行器需要考虑的因素绝不仅仅是上述所述。在实际设计中,还需要考虑材料选型、生产工艺、飞行器环境适应性等许多其他因素。只有全面考虑到这些问题,才能设计出功能齐全、性能稳定、安全可靠的飞行器。
总之,设计一架飞行器是一项复杂的任务,需要考虑众多因素。但是正是这些因素的综合考虑,才能设计出能够适应各种复杂环境、实现各种复杂任务的飞行器。
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. Boeing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
《飞行器总体设计》教学大纲
学时数:64学时讲授
授课对象:飞行器设计工程专业大学本科
前期课程:理论力学、材料力学、结构力学、自动控制原理、空气动力学与飞行性能计算
一、课程地位:本课程是飞行器设计工程专业必修的专业主干课,是一门综合性、实践性很强的课程。它要求学生在学习本课程中总体设计知识的同时,紧密结合前期课程中的基础理论,学习和掌握飞机总体设计的一般思路、原理和方法。促进学生把理论和知识、技能转化为飞机总体设计能力的结合点,是培养学生分析工程实际问题和工程设计能力的重要环节。
二、课程任务:教授现代飞机总体的现代设计原理、综合设计思想理念和设计技术;培养学生在综合运用广泛理论的基础上对工程实际问题的分析能力、分析评价方法和设计能力,以及接受和适应深层次设计技术发展的能力;锻炼、培养学生辩证逻辑思维、创造性思维和系统工程思维。
课程要求:在设计原理、概念、方法等基础方面强调系统全面、深刻精炼、科学逻辑的有机结合,要使学生能真正掌握和运用;强调理论与实际的有机结合;强调理论知识综合运用能力的培养,加强主动式教学,启发学生主观能动性,利用现代技术的高信息含量使学生更多了解国内外飞机总体设计技术和前沿学科的发展;最终使学生基本掌握现代飞机总体设计的先进设计思想、设计理论和设计技术,着力于工程设计能力的培养。
三、课程内容:
第一章 绪言(2)
1、理解 “飞机总体设计”的基本含义,本课程的特点,以及学习本课程的目的与任务。
2、初步建立如飞机设计阶段、特点等基本概念。
第二章 设计的依据与参数选择(8)
1、了解飞机的设计要求
2、了解飞机的设计规范
3、熟悉飞机的总体技术指标
4、掌握飞机总体设计的参数选择 第三章 飞机总体布局设计(10)
1、掌握飞机型式的含义与内容
2、理解飞机配平形式选择
3、了解隐身对布局设计的影响
4、熟练掌握机翼参数选择
5、熟练掌握尾翼布置及参数选择
第四章 机舱及装载布置(6)