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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
1
航空宇航学院
设计飞机的依据
? 飞机设计要求的基本内容
? 飞机设计规范和适航性条例
? 飞机的总体技术指标
? 评价飞机设计方案准则
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
2
航空宇航学院
飞机设计要求的基本内容
1．飞机的类型和基本任务
类型： 军用机 民用飞机
基本任务：飞行任务剖面图
2．有效载荷
民用飞机：旅客（75kg） ；货物
军用飞机：空勤人员（95kg）；武器弹药和装备
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
3
航空宇航学院
3．飞行性能指标
飞行速度指标：最大速度，巡航速度，失速速度
飞行高度指标：巡航高度，升限
耐航性指标： 航程，作战半径，最大续航时间
起飞着陆指标：起飞速度，起飞滑跑距离，
速度着陆，着陆滑跑距离
机动性能指标：改变飞行高度能力：爬升率
改变飞行速度能力：加速性能
改变飞行方向能力：转弯半径
其它性能指标：隐身性能，使用维护，噪音水平，
翻修周期，使用寿命 …
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
4
航空宇航学院
飞机设计规范和适航性条例
? 什么是飞机设计规范和适航性条例？
? 为什么需要飞机设计规范和适航性条例？
? 它是如何形成的？
? 美国： 军用飞机设计规范
民用飞机适航性条例： FAR-23， FAR-25
? 中国： 军用飞机强度规范
民用飞机适航性条例
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
5
航空宇航学院
飞机的总体技术指标
? 为什么要飞机的总体技术指标？
- 全面指导和协调飞机整个设计工作
? 谁制定飞机的总体技术指标？
- 总设计师和总体设计部门
? 怎样制定总体技术指标？
- 飞机设计要求的具体化和补充
- 要与飞机的设计规范相一致
- 飞机设计方案的先进性和实际实现的可能性
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
6
航空宇航学院
? 总体技术指标的基本内容
1．最大使用过载n
ymax
歼击机：+8g～-4g （F-16战斗机n
ymax
为9g）
民用飞机:突风过载
2．最大最大速压q
maxmax
最大速压 q
max
: 对应 于飞机设计要求中所给定的在某一高度
上的最大平飞速度，代表飞机速度特性的指标。
最大最大速压 q
maxmax
=q
max
+△q。
影响：1)飞机的局部气动载荷（减速板、座舱盖、 进气 道
和各种舱口 盖等的强度）
2）飞机的刚度方面
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
7
航空宇航学院
3．温度指标
4．其它：
关于静稳定裕度
飞机重心使用的前后限
在使用维护方面
再次出勤时间
翻修间隔时间
飞行使用寿命
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
8
航空宇航学院
飞行包线
- 飞行速度和飞行高度的范围图
- 不是单项的技术指标，而是综合了几项指标
- 形象表明飞机设计方案应该满足各方面的要求
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
9
航空宇航学院
如何制定设计要求
实际需要
- 军机：通常由军方提出
- 民机：市场调查
? 可能性
- 技术方面
- 经费方面
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? 第三级
– 第四级
? 第五级
10
航空宇航学院
评价飞机设计方案准则
? 重量准则
- 起飞重量 W
TO
最小
-W有效载荷 / W
TO
最大
? 经济性准则（民用飞机）
- 货机： 成本 / 吨-公里
- 旅客机：成本 / 旅客--公里
? 作战效能
? 全寿命周期成本
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? 第三级
– 第四级
? 第五级
11
航空宇航学院
总体设计与全寿命周期成本的关系
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? 第三级
– 第四级
? 第五级
12
航空宇航学院
设计要求举例
1．飞机的类型和基本任务
类型：民用轻型飞机
飞行任务剖面图 :
Engine
Start
Taxi
Takeoff
Climb
Cruise
Descent
Landing
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? 第三级
– 第四级
? 第五级
13
航空宇航学院
2．有效载荷
六人（每人重 175磅）
行李总重： 200磅
3．飞行性能指标
巡航速度： 250节（海里 /小时）
飞行高度： 10000 （ ft）
航程： 1000 （海里， n.m.），剩余燃油： 25%
爬升率： 0 -> 10000 （ ft） 10分钟
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– 第二级
? 第三级
– 第四级
? 第五级
14
航空宇航学院
本课程的设计任务
1．飞机的类型和基本任务
类型：喷气支线飞机
飞行任务剖面图 :
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? 第三级
– 第四级
? 第五级
15
航空宇航学院
2．有效载荷
70人（每人重 75kg）
每人行李总重： 20kg
3．飞行性能指标
巡航速度： M 0.7
飞行高度： 10000 （ m）
航程： 2300（ km）， 45分钟待机
爬升率： 0 -> 10000 （ m） 不超过 25分钟
起飞距离： 1600（ m）
接地速度：小于 220 （ km/h）
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? 第三级
– 第四级
? 第五级
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航空宇航学院
作业 2
? 类型
– 国内使用的喷气式公务机
飞行任务剖面图
Engine
Start
Taxi
Takeoff
Climb
Cruise
Descent
Landing
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? 第三级
– 第四级
? 第五级
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航空宇航学院
? 有效载重
– 旅客 8名，行李 20kg/人。
? 飞行性能
– 最大巡航速度： Vmax=800km/h
– 最大航程： Lmax=3500km
– 起飞距离： 小于 1400m
– 着陆速度： 小于 270km/h
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航空宇航学院
参考书
? 顾诵芬、解思适等编 ,《 飞机总体设计 》，北京航空航天大学出版社， 2001年。
? 李为吉主编，《现代 飞机总体综合设计 》， 西北工业大学出版社， 2001年。
? Raymer D.P. [美 ] ,《 Aircraft Design: A Conceptual Approach》 , AIAA
Education Series. 1992.
? Roskam, J. [美 ],《 Airplane Design》， Part Ⅰ -Part Ⅷ , Roskam Aviation
and Engineering Corporation, Ottawa, Kansas,1985
? 谢 ·米 ·叶格尔 [俄 ]等著，杨景佐、胡传泰等译，《飞机设计》，航空工业出
版社， 1986年版
? Torenbeek [荷 ]， Synthesis of Subsonic Airplane Design， Delft University
Press, 1982.
? Nicolai, L.M.著，赵先宁译，《飞机设计基本原理》，台湾，徐氏基金会，
1975年版 .
