現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)

前言

本書(shū)是為高等院校航空工程類專業(yè)編寫(xiě)的專業(yè)教材。1984至1991年期間，我們?cè)s寫(xiě)了《飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》、《飛機(jī)結(jié)構(gòu)分析與先進(jìn)設(shè)計(jì)原理》和《現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》三本教材，相繼由國(guó)防工業(yè)出版社和西北工業(yè)大學(xué)出版社出版，得到了較多院校和飛機(jī)制造廠、飛機(jī)設(shè)計(jì)所的使用并獲得好評(píng)。由于航空科技的飛速發(fā)展，飛機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)已發(fā)生很大變化。為了培養(yǎng)學(xué)生從事現(xiàn)代航空飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的能力，我們又編寫(xiě)了本教材。本書(shū)在內(nèi)容和體系上相對(duì)于前三本教材作了很多更新。編寫(xiě)中對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理、傳力分析等基礎(chǔ)性內(nèi)容力求系統(tǒng)、概念清晰；對(duì)具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法的介紹力求使先進(jìn)性、綜合性和實(shí)用性三者統(tǒng)一；此外還選編了一部分用于學(xué)生自學(xué)的延伸內(nèi)容。本書(shū)主要闡明飛機(jī)金屬材料和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。第一章敘述飛機(jī)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律及其發(fā)展，重點(diǎn)介紹了飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)技術(shù)、新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和系統(tǒng)工程的研制設(shè)計(jì)模式：并行工程方法的基本概念。由于教學(xué)改革課程體系的變動(dòng)，增寫(xiě)了第四章——現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。第五～八章介紹飛機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，著重闡明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念、設(shè)計(jì)原理、準(zhǔn)則與方法，結(jié)合軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)的實(shí)例，較詳細(xì)地闡明了如何以綜合設(shè)計(jì)的思想對(duì)各種因素進(jìn)行權(quán)衡考慮，較深入地對(duì)結(jié)構(gòu)方案的合理性及其優(yōu)劣進(jìn)行定性分析。鑒于復(fù)合材料作為優(yōu)異的新型材料在航空、航天領(lǐng)域已具有相當(dāng)重要的地位，而其材料性能的可設(shè)計(jì)性和各向異性使復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與金屬結(jié)構(gòu)有很多不同，因此在第七章中作了較為充分的介紹。第九、十章中介紹了現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)和飛行控制、操縱系統(tǒng)方面的先進(jìn)技術(shù)發(fā)展及其展望。本書(shū)第一、五、六、七、八章由陶梅貞編寫(xiě)，孫秦編寫(xiě)了第三、四章和第十章的大部分內(nèi)容，艾劍良編寫(xiě)了第九章，第二章和10.4節(jié)由趙美英編寫(xiě)。本書(shū)由陶梅貞任主編、孫秦任副主編。承蒙空軍工程大學(xué)張恒喜教授審閱了全稿，并提出了寶貴意見(jiàn)，在此表示衷心感謝。對(duì)于書(shū)中的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)讀者不吝指出，以便再版時(shí)修正。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)內(nèi)容包括緒論、飛機(jī)載荷與設(shè)計(jì)規(guī)范、結(jié)構(gòu)分析工程方法、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、現(xiàn)代飛機(jī)金屬與復(fù)合材料結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)、起落架和現(xiàn)代飛行操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)概論、現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展等十章。
　　本書(shū)以綜合設(shè)計(jì)技術(shù)為主，介紹現(xiàn)代飛機(jī)金屬材料和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和疲勞、損傷容限、耐久性等先進(jìn)設(shè)計(jì)原理；結(jié)合最新國(guó)內(nèi)外飛機(jī)實(shí)例詳細(xì)闡述了結(jié)構(gòu)完整性、材料、工藝維修和全壽命周期費(fèi)用等的綜合設(shè)計(jì)思路；并介紹了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)、隱身結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及智能結(jié)構(gòu)等先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。
　　本書(shū)為高等院校航空工程類專業(yè)的教材，也可供從事飛機(jī)和其他航空飛行器的設(shè)計(jì)及研究人員參考。

書(shū)籍目錄

第一章 緒論——飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律及其發(fā)展
1.1 飛機(jī)分類和飛機(jī)研制過(guò)程
1.2 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件和設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)介
1.3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和綜合設(shè)計(jì)思想
1.4 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法概述
1.5 并行工程方法簡(jiǎn)介
思考題
第二章 飛機(jī)的外載荷與設(shè)計(jì)規(guī)范
2.1 飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要載荷
2.2 典型飛行姿態(tài)和載荷系數(shù)
2.3 復(fù)雜栽荷情況
2.4 飛機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)范和民用航空條例的適航標(biāo)準(zhǔn)
思考題
習(xí)題
第三章 翼面結(jié)構(gòu)和機(jī)身結(jié)構(gòu)分析
3.1 機(jī)翼與尾翼的功用、設(shè)計(jì)要求和處載特點(diǎn)
3.2 翼面結(jié)構(gòu)的典型構(gòu)件及其受力特性
3.3 翼面典型結(jié)構(gòu)型式及其傳力分析
3.4 機(jī)翼、機(jī)身連接區(qū)和結(jié)構(gòu)布置變化區(qū)的傳力分析
3.5 后掠機(jī)翼和三角機(jī)翼的受力特點(diǎn)
3.6 機(jī)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和受載特點(diǎn)
3.7 機(jī)身典型結(jié)構(gòu)型式的傳力分析
3.8 飛機(jī)結(jié)構(gòu)開(kāi)口區(qū)受力分析
3.9 復(fù)雜飛機(jī)結(jié)構(gòu)傳力分析實(shí)例
思考題
習(xí)題
第四章 現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
4.1 靜強(qiáng)度、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
4.2 氣動(dòng)彈性及剛度設(shè)計(jì)
4.3 安全壽命設(shè)計(jì)方法
4.4 損傷容限設(shè)計(jì)方法
4.5 耐久性設(shè)計(jì)方法
4.6 可靠性設(shè)計(jì)的基本概念與方法
思考題
習(xí)題
第五章 現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)（一）——機(jī)翼、尾翼設(shè)計(jì)
5.1 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介
5.2 機(jī)翼結(jié)構(gòu)型式選擇
5.3 機(jī)翼主要受力構(gòu)件布置
5.4 機(jī)翼結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì)
5.5 機(jī)翼整體油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.6 機(jī)翼前、后緣可動(dòng)部分和尾翼、操縱面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
思考題
習(xí)題
第六章 現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)（二）——機(jī)身及開(kāi)口區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 機(jī)身的內(nèi)部布置與結(jié)構(gòu)型式選擇
6.2 機(jī)身結(jié)構(gòu)元件的設(shè)計(jì)與布置
6.3 增壓座艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.4 機(jī)身與其他部件以及發(fā)動(dòng)機(jī)的連接設(shè)計(jì)
6.5 開(kāi)口區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.6 結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)
6.7 飛機(jī)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)簡(jiǎn)介
思考題
習(xí)題
第七章 飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)
7.1 復(fù)合材料的特點(diǎn)以及在飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用
7.2 復(fù)合材料力學(xué)有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)
7.3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選材和層合板設(shè)計(jì)
7.4 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方法
7.5 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.6 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的耐久性/損傷容限設(shè)計(jì)
7.7 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)方案的革新和發(fā)展
思考題
習(xí)題
第八章 起落架設(shè)計(jì)概論
8.1 引言
8.2 起落架的設(shè)計(jì)要求
8.3 起落架的外載荷
8.4 起落架的布置型式
8.5 起落架的結(jié)構(gòu)型式和受力
8.6 起落架的減震系統(tǒng)
8.7 前起落架的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
8.8 剎車(chē)裝置和收放機(jī)構(gòu)
8.9 起落架結(jié)構(gòu)的疲勞設(shè)計(jì)與起落架的試驗(yàn)
思考題
第九章 現(xiàn)代飛行操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析概論
9.1 概述
9.2 簡(jiǎn)單機(jī)械操縱系統(tǒng)
9.3 不可逆助力操縱系統(tǒng)
9.4 增穩(wěn)操縱系統(tǒng)
9.5 控制增穩(wěn)操縱系統(tǒng)
9.6 電傳操縱系統(tǒng)
9.7 隨控布局飛行操縱系統(tǒng)簡(jiǎn)介
思考題
第十章 現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展及展望
10.1 飛機(jī)結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)
10.2 飛機(jī)隱身技術(shù)及其一體化綜合設(shè)計(jì)
10.3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與信息化發(fā)展
10.4 智能材料結(jié)構(gòu)
參考文獻(xiàn)
編后語(yǔ)

章節(jié)摘錄

第一章　緒論——飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律及其發(fā)展1.1 飛機(jī)分類和飛機(jī)研制過(guò)程飛機(jī)是高度綜合的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體現(xiàn)。100多年來(lái)，飛機(jī)作為航空技術(shù)的重要代表，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而取得了很大的發(fā)展，而航空技術(shù)不斷提出的新要求也同時(shí)對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起了促進(jìn)、推動(dòng)的作用。在現(xiàn)代飛機(jī)上，綜合運(yùn)用了一系列基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù)的最新成就，包括力學(xué)、材料學(xué)，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、噴氣推進(jìn)技術(shù)、自動(dòng)控制理論和技術(shù)以及制造工藝等各個(gè)方面的成果，實(shí)際上現(xiàn)代飛機(jī)已成為一個(gè)先進(jìn)而又復(fù)雜的工程系統(tǒng)。正因?yàn)槿绱?，也促使了飛機(jī)的設(shè)計(jì)工作、設(shè)計(jì)方法隨之不斷發(fā)生著變化和革新，并逐步向系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)方法發(fā)展。一、飛機(jī)的分類和對(duì)飛機(jī)的要求飛機(jī)按其功用可分為軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)兩大類。軍用飛機(jī)的功用主要是完成空中攔擊、偵察、轟炸、攻擊、預(yù)警、反潛、電子干擾以及軍事運(yùn)輸、空降等任務(wù)。民用飛機(jī)是指非軍事用途的飛機(jī)，包括商業(yè)用的旅客機(jī)、貨機(jī)等運(yùn)輸機(jī)，它們已成為一種快速、方便、舒適、安全的交通運(yùn)輸工具；還有一些通用航空中使用的飛機(jī)，如用于農(nóng)業(yè)作業(yè)、護(hù)林造林、救災(zāi)、醫(yī)療救護(hù)、空中勘測(cè)和體育運(yùn)動(dòng)等。為了完成各種不同的任務(wù)，對(duì)不同的飛機(jī)就有不同的技術(shù)要求。對(duì)于軍用飛機(jī)稱為戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求；對(duì)于民用飛機(jī)稱為使用技術(shù)要求。它除了飛機(jī)最大速度、升限、航程、起飛著陸滑跑距離、載重量、機(jī)動(dòng)性（對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)）等指標(biāo)外，還有如能否全天候飛行，對(duì)機(jī)場(chǎng)以及對(duì)飛機(jī)本身的維修性、保障性等方面的要求。

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《現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)》在內(nèi)容和體系上相對(duì)于前三本教材作了很多更新。編寫(xiě)中對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理、傳力分析等基礎(chǔ)性內(nèi)容力求系統(tǒng)、概念清晰；對(duì)具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法的介紹力求使先進(jìn)性、綜合性和實(shí)用性三者統(tǒng)一；此外還選編了一部分用于學(xué)生自學(xué)的延伸內(nèi)容。

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