航空器設(shè)計與制造實踐作業(yè)指導(dǎo)書

航空器設(shè)計與制造實踐作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u10935第1章緒論 328801.1航空器設(shè)計與制造概述 3260081.1.1基本概念 389381.1.2發(fā)展歷程 413681.1.3主要設(shè)計方法 4206231.1.4制造工藝 446921.2實踐作業(yè)目的與要求 4127901.2.1目的 5303801.2.2要求 51642第2章航空器設(shè)計基礎(chǔ) 590852.1航空器設(shè)計原理 5300912.1.1設(shè)計目標(biāo)與要求 563982.1.2設(shè)計流程 5249592.1.3設(shè)計方法 5123792.2航空器結(jié)構(gòu)設(shè)計 5183982.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計原則 5157422.2.2結(jié)構(gòu)材料 537922.2.3結(jié)構(gòu)布局 641482.3航空器氣動設(shè)計 6184782.3.1氣動設(shè)計目標(biāo) 6223382.3.2氣動布局 66842.3.3氣動特性分析 6157262.3.4氣動優(yōu)化 6167252.3.5氣動試驗 66026第3章航空器制造工藝 6132783.1飛機(jī)制造工藝概述 6296873.2鈑金加工工藝 7242213.3復(fù)合材料成型工藝 78008第4章飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析 759244.1飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ) 738134.1.1結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念與分類 789164.1.2結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方法 8271044.2飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞與斷裂分析 8283874.2.1疲勞分析方法 8269704.2.2斷裂分析方法 8219234.3飛機(jī)結(jié)構(gòu)動力特性分析 8218044.3.1結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本原理 8171764.3.2結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析方法 918091第5章航空器氣動特性分析 9233235.1航空器氣動特性概述 9273315.2亞音速氣動特性分析 955225.3跨音速與超音速氣動特性分析 101473第6章航空器飛行控制系統(tǒng) 10106416.1飛行控制系統(tǒng)概述 10200916.1.1基本概念 1098236.1.2系統(tǒng)組成 1091516.1.3功能 10209086.1.4重要性 11302526.2飛行控制律設(shè)計 11236846.2.1基本原理 11209646.2.2設(shè)計方法 11196446.2.3應(yīng)用 1137676.3飛行控制仿真與驗證 1199696.3.1基本方法 1288846.3.2驗證過程 1213576.3.3應(yīng)用 1212871第7章航空器動力裝置 12270597.1航空發(fā)動機(jī)概述 1246907.1.1航空發(fā)動機(jī)類型 12199657.1.2航空發(fā)動機(jī)組成 12214637.1.3航空發(fā)動機(jī)功能參數(shù) 13193087.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)工作原理 13282097.2.1空氣流過壓氣機(jī) 13149867.2.2燃油在燃燒室內(nèi)燃燒 1310137.2.3高溫高壓氣體驅(qū)動渦輪 13304647.2.4風(fēng)扇產(chǎn)生推力 13245557.3發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng) 1338877.3.1控制系統(tǒng)組成 13293817.3.2控制系統(tǒng)工作原理 139618第8章航空器機(jī)載系統(tǒng)與設(shè)備 1480498.1航空電子系統(tǒng) 14148978.1.1概述 14213208.1.2航空電子系統(tǒng)組成 1411998.1.3航空電子系統(tǒng)設(shè)計要點 1441978.2航空電氣系統(tǒng) 1429978.2.1概述 149908.2.2航空電氣系統(tǒng)組成 14196568.2.3航空電氣系統(tǒng)設(shè)計要求 15201648.3航空器機(jī)載設(shè)備 1581488.3.1概述 1582028.3.2飛行控制設(shè)備設(shè)計 1571428.3.3導(dǎo)航設(shè)備設(shè)計 15283608.3.4通信設(shè)備設(shè)計 15120178.3.5探測設(shè)備設(shè)計 15244388.3.6其他機(jī)載設(shè)備設(shè)計 1526777第9章航空器制造與裝配 16297099.1制造與裝配工藝概述 16144109.1.1制造與裝配工藝基本概念 16261679.1.2制造與裝配工藝分類 1684979.1.3制造與裝配工藝發(fā)展趨勢 16173949.2飛機(jī)制造與裝配工藝流程 17150549.2.1飛機(jī)制造工藝流程 17272179.2.2飛機(jī)裝配工藝流程 17192499.3航空器裝配精度控制 1759549.3.1裝配精度控制方法 17287199.3.2裝配精度控制措施 1821118第10章航空器試驗與驗證 181408110.1飛行試驗概述 181205210.2飛行試驗項目與要求 181592710.2.1試驗項目 181284310.2.2試驗要求 18713910.3飛行試驗數(shù)據(jù)分析與處理 192071910.3.1數(shù)據(jù)采集 192108710.3.2數(shù)據(jù)分析 191811610.3.3數(shù)據(jù)處理 191232810.4飛行試驗結(jié)果驗證與評估 19第1章緒論1.1航空器設(shè)計與制造概述航空器設(shè)計與制造是航空航天工程領(lǐng)域的核心內(nèi)容，涉及眾多學(xué)科和技術(shù)的綜合應(yīng)用。本章將對航空器設(shè)計與制造的基本概念、發(fā)展歷程、主要設(shè)計方法、制造工藝及其關(guān)鍵技術(shù)在航空器研制中的應(yīng)用進(jìn)行概述。1.1.1基本概念航空器設(shè)計與制造主要包括以下基本概念：（1）航空器：指通過空氣或其他氣體介質(zhì)，在地球表面以上進(jìn)行航行的飛行器。（2）設(shè)計：指根據(jù)航空器使用功能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、可靠性、安全性等要求，進(jìn)行總體布局、氣動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計等方面的創(chuàng)造性工作。（3）制造：指根據(jù)設(shè)計圖紙和工藝要求，采用合理的加工方法、工藝流程和設(shè)備，將原材料和零部件加工成具有一定功能和功能的航空器的過程。1.1.2發(fā)展歷程航空器設(shè)計與制造的發(fā)展歷程可以分為以下幾個階段：（1）早期摸索階段：從1903年萊特兄弟成功實現(xiàn)有人駕駛的首次動力飛行開始，航空器設(shè)計與制造逐漸從摸索中走向成熟。（2）二戰(zhàn)時期：戰(zhàn)爭需求促使航空器設(shè)計與制造技術(shù)迅速發(fā)展，氣動設(shè)計、材料科學(xué)、發(fā)動機(jī)技術(shù)等方面取得重大突破。（3）噴氣時代：20世紀(jì)40年代，噴氣式發(fā)動機(jī)的問世，使得航空器速度和飛行高度得到顯著提升，進(jìn)一步推動了航空器設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展。（4）現(xiàn)代航空器：20世紀(jì)60年代以來，計算機(jī)技術(shù)、復(fù)合材料、先進(jìn)制造工藝等的應(yīng)用，使得航空器功能不斷提高，安全性、舒適性和環(huán)保性也成為設(shè)計的重要考慮因素。1.1.3主要設(shè)計方法航空器設(shè)計方法主要包括以下幾種：（1）經(jīng)驗設(shè)計：基于歷史數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗，進(jìn)行類比和改進(jìn)的設(shè)計方法。（2）理論設(shè)計：運(yùn)用基礎(chǔ)理論和計算方法，進(jìn)行氣動、結(jié)構(gòu)、熱力等方面的分析計算。（3）數(shù)值優(yōu)化設(shè)計：利用計算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化。（4）綜合設(shè)計：將多種設(shè)計方法相結(jié)合，實現(xiàn)航空器功能、結(jié)構(gòu)和工藝的全面優(yōu)化。1.1.4制造工藝航空器制造工藝主要包括以下幾種：（1）金屬加工：包括鑄造、鍛造、焊接、熱處理等工藝。（2）復(fù)合材料加工：包括樹脂傳遞模塑（RTM）、真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）、熱壓罐等工藝。（3）裝配：包括機(jī)械裝配、電子裝配、系統(tǒng)裝配等。（4）表面處理：包括陽極氧化、電鍍、涂料等工藝。1.2實踐作業(yè)目的與要求實踐作業(yè)旨在使學(xué)員掌握航空器設(shè)計與制造的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)，培養(yǎng)解決實際工程問題的能力。具體目的與要求如下：1.2.1目的（1）加深對航空器設(shè)計與制造基本概念、原理和方法的理解。（2）熟悉航空器設(shè)計與制造過程中的主要工藝和設(shè)備。（3）培養(yǎng)實際操作能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。1.2.2要求（1）掌握航空器設(shè)計與制造的基本理論和方法。（2）了解航空器設(shè)計與制造的發(fā)展趨勢和新技術(shù)。（3）具備一定的實際操作技能，能獨立完成相關(guān)實踐作業(yè)。（4）具備良好的團(tuán)隊協(xié)作和溝通能力，能與他人共同完成復(fù)雜工程項目。第2章航空器設(shè)計基礎(chǔ)2.1航空器設(shè)計原理2.1.1設(shè)計目標(biāo)與要求航空器設(shè)計旨在滿足預(yù)定的飛行功能、安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等要求。設(shè)計師需充分考慮航空器的用途、飛行環(huán)境、載荷特性等因素，保證設(shè)計方案的科學(xué)性和合理性。2.1.2設(shè)計流程航空器設(shè)計包括預(yù)研、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、生產(chǎn)制造、試驗驗證和服役維護(hù)等階段。各階段需遵循相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)計質(zhì)量。2.1.3設(shè)計方法航空器設(shè)計采用模塊化、集成化和并行化等方法，提高設(shè)計效率。同時運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、有限元分析（FEA）和計算流體力學(xué)（CFD）等技術(shù)手段，提高設(shè)計精度。2.2航空器結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計原則航空器結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和疲勞壽命等原則，保證航空器在飛行過程中承受各種載荷，并具有良好的安全功能。2.2.2結(jié)構(gòu)材料航空器結(jié)構(gòu)材料主要包括鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料等。設(shè)計師需根據(jù)結(jié)構(gòu)部位和受力特點，合理選用材料，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化和高可靠性。2.2.3結(jié)構(gòu)布局航空器結(jié)構(gòu)布局包括梁式、框式、翼身融合等類型。設(shè)計師需充分考慮結(jié)構(gòu)受力、空間利用、工藝性和維護(hù)性等因素，優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局。2.3航空器氣動設(shè)計2.3.1氣動設(shè)計目標(biāo)氣動設(shè)計旨在提高航空器的飛行功能，降低阻力，增加升力，改善穩(wěn)定性和操控性。2.3.2氣動布局氣動布局包括翼型、機(jī)翼、尾翼、機(jī)身等部分。設(shè)計師需根據(jù)航空器用途和飛行功能要求，選擇合適的氣動布局形式。2.3.3氣動特性分析運(yùn)用CFD技術(shù)對航空器氣動特性進(jìn)行模擬和分析，優(yōu)化氣動布局，提高氣動功能。2.3.4氣動優(yōu)化通過調(diào)整翼型、機(jī)翼安裝角、尾翼等參數(shù)，實現(xiàn)氣動功能的優(yōu)化。同時考慮氣動熱、氣動噪聲等影響，提高航空器的環(huán)境適應(yīng)性。2.3.5氣動試驗開展風(fēng)洞試驗、飛行試驗等，驗證氣動設(shè)計的合理性和準(zhǔn)確性，為航空器設(shè)計提供依據(jù)。第3章航空器制造工藝3.1飛機(jī)制造工藝概述飛機(jī)制造工藝是航空器設(shè)計與制造過程中的重要環(huán)節(jié)，其技術(shù)水平直接影響到飛機(jī)的功能、安全和成本。本節(jié)主要介紹飛機(jī)制造工藝的基本概念、分類及發(fā)展趨勢。飛機(jī)制造工藝主要包括以下幾種類型：（1）金屬加工工藝：包括鈑金加工、機(jī)械加工、焊接、熱處理等；（2）非金屬加工工藝：包括復(fù)合材料成型、塑料成型、橡膠成型等；（3）裝配工藝：包括部件裝配、總裝、調(diào)試等；（4）表面處理工藝：包括噴漆、氧化、鍍層等。航空技術(shù)的不斷發(fā)展，飛機(jī)制造工藝也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，如自動化、數(shù)字化、綠色制造等。3.2鈑金加工工藝鈑金加工工藝是飛機(jī)制造中常用的一種金屬加工方法，主要用于制造飛機(jī)的殼體、隔框、翼肋等零部件。鈑金加工主要包括以下步驟：（1）下料：根據(jù)圖紙要求，將原材料切割成所需形狀；（2）折彎：將切割好的板材進(jìn)行折彎，形成所需角度；（3）焊接：將折彎好的零部件焊接成一體；（4）校正：對焊接后的零部件進(jìn)行校正，保證其形狀和尺寸準(zhǔn)確；（5）表面處理：對鈑金件進(jìn)行噴漆、氧化等表面處理，提高其耐腐蝕性。鈑金加工工藝的關(guān)鍵在于精確控制板材的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，以保證飛機(jī)零部件的強(qiáng)度和剛度。3.3復(fù)合材料成型工藝復(fù)合材料成型工藝是飛機(jī)制造中一種重要的非金屬加工方法，具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點。復(fù)合材料成型工藝主要包括以下幾種：（1）手糊成型：將預(yù)浸料按順序鋪放在模具上，通過手工壓實、固化，形成所需形狀；（2）樹脂傳遞模塑（RTM）：將預(yù)浸料放入封閉模具中，通過樹脂泵壓力將樹脂注入預(yù)浸料層，固化成型；（3）真空輔助成型（VAC）：在模具表面覆蓋預(yù)浸料，利用真空吸力使預(yù)浸料緊貼模具，然后進(jìn)行固化；（4）熱壓成型：將預(yù)浸料放入熱壓機(jī)中，通過加熱和壓力使其成型。復(fù)合材料成型工藝的關(guān)鍵在于合理選擇成型方法、控制預(yù)浸料鋪放順序和方向、保證固化過程中的溫度和壓力均勻，以提高制件的功能和可靠性。第4章飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析4.1飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ)4.1.1結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念與分類結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是指飛機(jī)結(jié)構(gòu)在預(yù)定使用條件下承受載荷的能力。本章主要討論飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分類及其定義如下：（1）靜強(qiáng)度：飛機(jī)結(jié)構(gòu)在靜載荷作用下，不發(fā)生破壞的最大承載能力。（2）疲勞強(qiáng)度：飛機(jī)結(jié)構(gòu)在反復(fù)交變載荷作用下，不發(fā)生疲勞破壞的能力。（3）斷裂強(qiáng)度：飛機(jī)結(jié)構(gòu)在裂紋擴(kuò)展過程中，不發(fā)生突然斷裂的能力。4.1.2結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方法結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析主要包括以下方法：（1）解析法：基于彈性力學(xué)、塑性力學(xué)和斷裂力學(xué)理論，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析。（2）數(shù)值法：采用有限元方法、邊界元方法等數(shù)值分析方法，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析。（3）實驗法：通過實驗手段，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行驗證和評估。4.2飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞與斷裂分析4.2.1疲勞分析方法疲勞分析主要包括以下方法：（1）名義應(yīng)力法：根據(jù)SN曲線和疲勞壽命方程，評估飛機(jī)結(jié)構(gòu)在循環(huán)載荷作用下的疲勞壽命。（2）局部應(yīng)力應(yīng)變法：考慮應(yīng)力集中和局部應(yīng)變對疲勞壽命的影響，進(jìn)行疲勞分析。（3）裂紋擴(kuò)展法：基于斷裂力學(xué)理論，分析裂紋在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的擴(kuò)展過程，預(yù)測疲勞壽命。4.2.2斷裂分析方法斷裂分析主要包括以下方法：（1）線彈性斷裂力學(xué)方法：基于應(yīng)力強(qiáng)度因子和斷裂韌性，評估裂紋尖端的應(yīng)力狀態(tài)和斷裂風(fēng)險。（2）彈塑性斷裂力學(xué)方法：考慮裂紋尖端的塑性變形，對斷裂過程進(jìn)行分析。（3）損傷容限方法：結(jié)合斷裂力學(xué)和疲勞分析方法，評估飛機(jī)結(jié)構(gòu)在存在裂紋情況下的安全使用壽命。4.3飛機(jī)結(jié)構(gòu)動力特性分析4.3.1結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本原理結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究飛機(jī)結(jié)構(gòu)在動載荷作用下的響應(yīng)和穩(wěn)定性?；驹戆ǎ海?）動力學(xué)方程：建立飛機(jī)結(jié)構(gòu)的動力學(xué)方程，包括運(yùn)動方程、幾何方程和物理方程。（2）動力響應(yīng)：分析飛機(jī)結(jié)構(gòu)在動載荷作用下的位移、速度、加速度等響應(yīng)。（3）振動特性：研究飛機(jī)結(jié)構(gòu)的固有頻率、阻尼比和振型等動力特性。4.3.2結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析方法結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析方法主要包括：（1）模態(tài)分析：通過求解飛機(jī)結(jié)構(gòu)的固有振動特性，為動力響應(yīng)分析提供依據(jù)。（2）響應(yīng)譜分析：根據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的載荷譜，分析結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。（3）隨機(jī)振動分析：考慮動載荷的隨機(jī)性，對飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力響應(yīng)分析。本章對飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析進(jìn)行了詳細(xì)闡述，包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ)、疲勞與斷裂分析以及動力特性分析。通過對這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，有助于深入了解飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相關(guān)理論和方法，為航空器設(shè)計與制造實踐提供理論指導(dǎo)。第5章航空器氣動特性分析5.1航空器氣動特性概述本章主要對航空器氣動特性進(jìn)行分析。氣動特性是指航空器在飛行過程中與空氣相互作用所表現(xiàn)出的功能特點。了解和掌握航空器氣動特性對于保證飛行安全和提高飛行功能具有重要意義。航空器氣動特性主要包括以下幾個方面：升力特性、阻力特性、俯仰力矩特性、橫側(cè)穩(wěn)定性及操縱性等。5.2亞音速氣動特性分析亞音速氣動特性分析主要關(guān)注航空器在飛行速度低于音速時的氣動功能。在此速度范圍內(nèi)，空氣可視為不可壓縮流體，航空器所受的氣動載荷主要為：（1）升力：主要由機(jī)翼產(chǎn)生，與機(jī)翼形狀、迎角、飛行速度及空氣密度等因素有關(guān)。（2）阻力：主要包括摩擦阻力、形狀阻力、誘導(dǎo)阻力和干擾阻力等，與航空器表面光滑程度、形狀、迎角及飛行速度等因素有關(guān)。（3）俯仰力矩：主要由機(jī)翼和水平尾翼產(chǎn)生，影響航空器的俯仰穩(wěn)定性。（4）橫側(cè)穩(wěn)定性：主要由垂直尾翼和機(jī)翼產(chǎn)生，保證航空器在飛行過程中的橫向穩(wěn)定性。5.3跨音速與超音速氣動特性分析跨音速與超音速氣動特性分析主要關(guān)注航空器在飛行速度接近或超過音速時的氣動功能。在此速度范圍內(nèi)，空氣可視為可壓縮流體，航空器所受的氣動載荷特性發(fā)生變化：（1）跨音速區(qū)域：當(dāng)飛行速度接近音速時，空氣壓縮效應(yīng)逐漸明顯，氣動載荷發(fā)生變化。此時，升力系數(shù)和阻力系數(shù)均增大，俯仰力矩系數(shù)減小，航空器易出現(xiàn)失速現(xiàn)象。（2）超音速區(qū)域：飛行速度超過音速后，空氣壓縮效應(yīng)更加顯著，氣動載荷特性進(jìn)一步變化。升力系數(shù)和阻力系數(shù)繼續(xù)增大，但增長速率逐漸減小。俯仰力矩系數(shù)隨迎角的增大而減小，橫側(cè)穩(wěn)定性降低。在跨音速與超音速飛行過程中，航空器設(shè)計者需要充分考慮氣動特性變化，優(yōu)化機(jī)翼、尾翼等部件的形狀和位置，以保證飛行安全和提高飛行功能。同時還需關(guān)注氣動熱效應(yīng)、激波現(xiàn)象等問題，以保證航空器的可靠性和穩(wěn)定性。第6章航空器飛行控制系統(tǒng)6.1飛行控制系統(tǒng)概述航空器飛行控制系統(tǒng)是保證飛行器在整個飛行過程中穩(wěn)定、可靠和高效執(zhí)行飛行動作的關(guān)鍵系統(tǒng)。本章將從飛行控制系統(tǒng)的基本概念、組成、功能及其在航空器設(shè)計中的重要性進(jìn)行概述。6.1.1基本概念飛行控制系統(tǒng)是指通過自動或人工控制方式，對航空器的飛行姿態(tài)、飛行速度、飛行高度等參數(shù)進(jìn)行實時調(diào)整，以保證飛行器完成既定飛行任務(wù)的一套綜合系統(tǒng)。6.1.2系統(tǒng)組成飛行控制系統(tǒng)主要包括傳感器、飛行控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制面和飛行控制計算機(jī)等組成部分。6.1.3功能飛行控制系統(tǒng)的核心功能包括：姿態(tài)控制、飛行軌跡控制、飛行速度控制、飛行高度控制等。6.1.4重要性飛行控制系統(tǒng)在航空器設(shè)計中的重要性體現(xiàn)在以下幾個方面：1）保證飛行安全；2）提高飛行器的操控功能；3）降低飛行員的工作負(fù)荷；4）適應(yīng)復(fù)雜多變的飛行環(huán)境。6.2飛行控制律設(shè)計飛行控制律設(shè)計是飛行控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響到飛行器的穩(wěn)定性和操控功能。本節(jié)將從飛行控制律的基本原理、設(shè)計方法及其在航空器中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)闡述。6.2.1基本原理飛行控制律設(shè)計依據(jù)飛行器動力學(xué)、控制理論、系統(tǒng)辨識等基本原理，通過對飛行器的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，建立合適的控制律。6.2.2設(shè)計方法飛行控制律設(shè)計方法主要包括以下幾種：1）經(jīng)典控制方法；2）現(xiàn)代控制方法；3）智能控制方法；4）自適應(yīng)控制方法。6.2.3應(yīng)用飛行控制律設(shè)計在航空器中的應(yīng)用包括：1）飛行器姿態(tài)控制；2）飛行器飛行軌跡控制；3）飛行器飛行速度和高度控制；4）飛行器制導(dǎo)與導(dǎo)航。6.3飛行控制仿真與驗證飛行控制仿真與驗證是保證飛行控制系統(tǒng)設(shè)計正確性和可靠性的重要環(huán)節(jié)。本節(jié)將介紹飛行控制仿真的基本方法、驗證過程及其在航空器設(shè)計中的應(yīng)用。6.3.1基本方法飛行控制仿真的基本方法包括：1）數(shù)學(xué)仿真；2）半物理仿真；3）硬件在環(huán)仿真；4）飛行試驗仿真。6.3.2驗證過程飛行控制仿真驗證過程主要包括以下步驟：1）建立飛行控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；2）搭建仿真環(huán)境；3）設(shè)置仿真場景；4）執(zhí)行仿真計算；5）分析仿真結(jié)果；6）優(yōu)化飛行控制系統(tǒng)設(shè)計。6.3.3應(yīng)用飛行控制仿真與驗證在航空器設(shè)計中的應(yīng)用體現(xiàn)在：1）評估飛行控制系統(tǒng)的功能；2）發(fā)覺和解決飛行控制系統(tǒng)設(shè)計中的問題；3）優(yōu)化飛行控制策略；4）為飛行試驗提供參考依據(jù)。第7章航空器動力裝置7.1航空發(fā)動機(jī)概述航空發(fā)動機(jī)作為航空器的心臟，其功能直接影響著飛行器的飛行功能、燃油效率及安全性。本節(jié)主要介紹航空發(fā)動機(jī)的類型、組成及功能參數(shù)。7.1.1航空發(fā)動機(jī)類型航空發(fā)動機(jī)主要分為活塞發(fā)動機(jī)和渦輪發(fā)動機(jī)兩大類。其中，渦輪發(fā)動機(jī)根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)特點，又可分為渦輪噴氣發(fā)動機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)和渦輪軸發(fā)動機(jī)。7.1.2航空發(fā)動機(jī)組成航空發(fā)動機(jī)主要由以下幾部分組成：（1）壓氣機(jī)：用于提高空氣壓力，為燃燒室提供高壓空氣。（2）燃燒室：將高壓空氣與燃油混合燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體。（3）渦輪：利用高溫高壓氣體膨脹做功，驅(qū)動壓氣機(jī)和其它附件。（4）尾噴管：將渦輪后的高溫高壓氣體加速排出，產(chǎn)生推力。（5）控制系統(tǒng)：對發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，保證發(fā)動機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。7.1.3航空發(fā)動機(jī)功能參數(shù)航空發(fā)動機(jī)的主要功能參數(shù)包括推力、燃油消耗率、功率、熱效率等。7.2渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)工作原理渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)是現(xiàn)代民用大型客機(jī)的主流動力裝置。本節(jié)主要介紹渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的工作原理。7.2.1空氣流過壓氣機(jī)發(fā)動機(jī)啟動后，空氣流過壓氣機(jī)，被壓縮后進(jìn)入燃燒室。7.2.2燃油在燃燒室內(nèi)燃燒在燃燒室內(nèi)，高壓空氣與燃油混合燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體。7.2.3高溫高壓氣體驅(qū)動渦輪高溫高壓氣體流過渦輪，驅(qū)動壓氣機(jī)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。7.2.4風(fēng)扇產(chǎn)生推力風(fēng)扇將外界的空氣加速排出，產(chǎn)生推力，推動飛機(jī)前進(jìn)。7.3發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)是保證發(fā)動機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵部分。本節(jié)主要介紹發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的組成和工作原理。7.3.1控制系統(tǒng)組成發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：（1）傳感器：用于檢測發(fā)動機(jī)各部件的工作狀態(tài)，如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等。（2）控制器：根據(jù)傳感器采集的信號，對發(fā)動機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：根據(jù)控制器的指令，調(diào)整發(fā)動機(jī)各部件的工作狀態(tài)。7.3.2控制系統(tǒng)工作原理發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)通過以下方式工作：（1）采集發(fā)動機(jī)各部件的實時工作數(shù)據(jù)。（2）分析處理數(shù)據(jù)，判斷發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)。（3）根據(jù)工作狀態(tài)，自動調(diào)整燃油供應(yīng)、噴口開度等參數(shù)。（4）保證發(fā)動機(jī)在最佳工作狀態(tài)下運(yùn)行，提高燃油效率，保證飛行安全。第8章航空器機(jī)載系統(tǒng)與設(shè)備8.1航空電子系統(tǒng)8.1.1概述航空電子系統(tǒng)是航空器的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)飛行信息的采集、處理、顯示和傳遞。本章主要介紹航空器設(shè)計中航空電子系統(tǒng)的基本組成、功能及設(shè)計要點。8.1.2航空電子系統(tǒng)組成（1）飛行管理系統(tǒng)（FMS）（2）導(dǎo)航系統(tǒng)（3）通信系統(tǒng)（4）顯示系統(tǒng)（5）飛行控制系統(tǒng)（6）監(jiān)視系統(tǒng)8.1.3航空電子系統(tǒng)設(shè)計要點（1）系統(tǒng)冗余設(shè)計（2）電磁兼容性設(shè)計（3）軟件可靠性設(shè)計（4）硬件可靠性設(shè)計8.2航空電氣系統(tǒng)8.2.1概述航空電氣系統(tǒng)為航空器提供電能，保證航空器各系統(tǒng)、設(shè)備的正常運(yùn)行。本章主要介紹航空電氣系統(tǒng)的組成、工作原理及設(shè)計要求。8.2.2航空電氣系統(tǒng)組成（1）電源系統(tǒng)（2）配電系統(tǒng)（3）用電設(shè)備8.2.3航空電氣系統(tǒng)設(shè)計要求（1）電氣系統(tǒng)容量設(shè)計（2）電氣系統(tǒng)冗余設(shè)計（3）電氣系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計（4）電磁兼容性設(shè)計8.3航空器機(jī)載設(shè)備8.3.1概述航空器機(jī)載設(shè)備是指安裝在航空器上的各種設(shè)備，主要包括飛行控制設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、通信設(shè)備、探測設(shè)備等。本章主要介紹這些設(shè)備的設(shè)計要點。8.3.2飛行控制設(shè)備設(shè)計（1）飛行控制設(shè)備功能（2）飛行控制設(shè)備結(jié)構(gòu)（3）飛行控制設(shè)備設(shè)計要點8.3.3導(dǎo)航設(shè)備設(shè)計（1）導(dǎo)航設(shè)備功能（2）導(dǎo)航設(shè)備結(jié)構(gòu)（3）導(dǎo)航設(shè)備設(shè)計要點8.3.4通信設(shè)備設(shè)計（1）通信設(shè)備功能（2）通信設(shè)備結(jié)構(gòu)（3）通信設(shè)備設(shè)計要點8.3.5探測設(shè)備設(shè)計（1）探測設(shè)備功能（2）探測設(shè)備結(jié)構(gòu)（3）探測設(shè)備設(shè)計要點8.3.6其他機(jī)載設(shè)備設(shè)計（1）氧氣設(shè)備（2）空調(diào)設(shè)備（3）燃油設(shè)備（4）消防設(shè)備（5）應(yīng)急設(shè)備第9章航空器制造與裝配9.1制造與裝配工藝概述航空器制造與裝配工藝是航空工業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其技術(shù)水平直接關(guān)系到航空器的功能、安全及生產(chǎn)效率。本節(jié)將從航空器制造與裝配的基本概念、分類及發(fā)展趨勢等方面進(jìn)行概述。9.1.1制造與裝配工藝基本概念航空器制造與裝配工藝主要包括金屬切削加工、鈑金加工、焊接、熱處理、表面處理、裝配及檢驗等環(huán)節(jié)。這些工藝過程相互關(guān)聯(lián)，共同保證航空器的質(zhì)量與功能。9.1.2制造與裝配工藝分類根據(jù)航空器結(jié)構(gòu)特點及生產(chǎn)要求，航空器制造與裝配工藝可分為以下幾類：（1）機(jī)械加工：包括金屬切削加工、鈑金加工等，用于制造航空器結(jié)構(gòu)件、零部件。（2）特種加工：如電火花加工、激光加工等，用于高精度、復(fù)雜形狀的航空器零件加工。（3）焊接：包括熔焊、壓力焊等，用于連接航空器結(jié)構(gòu)部件。（4）熱處理：通過改變材料內(nèi)部組織，提高航空器零部件的功能。（5）表面處理：如陽極氧化、噴涂等，用于提高航空器零部件的耐腐蝕功能。（6）裝配：將制造完成的零部件按設(shè)計要求組裝成航空器。（7）檢驗：對制造與裝配過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，保證航空器質(zhì)量。9.1.3制造與裝配工藝發(fā)展趨勢航空工業(yè)的快速發(fā)展，航空器制造與裝配工藝不斷進(jìn)步。主要發(fā)展趨勢如下：（1）數(shù)字化制造：利用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的數(shù)字化、制造過程的自動化。（2）自動化裝配：采用、自動化設(shè)備等提高裝配效率及精度。（3）精密制造：發(fā)展高精度、高可靠性制造技術(shù)，提高航空器功能。（4）綠色制造：降低能源消耗、減少污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。9.2飛機(jī)制造與裝配工藝流程飛機(jī)制造與裝配工藝流程是航空器制造的核心環(huán)節(jié)，本節(jié)將從以下幾個方面介紹飛機(jī)制造與裝配工藝流程。9.2.1飛機(jī)制造工藝流程飛機(jī)制造工藝流程主要包括以下階段：（1）原材料準(zhǔn)備：采購合格的原材料，進(jìn)行入庫、保管、預(yù)處理等。（2）零部件制造：采用機(jī)械加工、鈑金加工、焊接等工藝制造零部件。（3）部裝：將零部件組裝成組件、段件等。（4）總裝：將部裝后的組件、段件等組裝成完整的飛機(jī)。（5）調(diào)試與檢驗：對制造完成的飛機(jī)進(jìn)行調(diào)試、檢驗，保證其功能及質(zhì)量。9.2.2飛機(jī)裝配工藝流程飛機(jī)裝配工藝流程主要包括以下步驟：（1）預(yù)裝配：對零部件進(jìn)行清洗、去毛刺等預(yù)處理，然后進(jìn)行初步組裝。（2）定位：采用測量、劃線等方法確定零部件在裝配位置。（3）裝配：按照設(shè)計要求，將零部件組裝成組件、段件等。（4）連接：采用鉚接、螺接等連接方式，保證裝配結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（5）檢驗：對裝配過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，保證裝配質(zhì)量。9.3航空器裝配精度控制航空器裝配精度是衡量航空器功能和安全性的重要指標(biāo)。本節(jié)將從以下幾個方面介紹航空器裝配精度控制。9.3.1裝配精度控制方法航空器裝配精度控制方法主要包括以下幾種：（1）測量：采用三坐標(biāo)測量機(jī)、激光跟蹤儀等設(shè)備進(jìn)行裝配精度測量。（2）調(diào)整：根據(jù)測量結(jié)果，對裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使其滿足設(shè)計要求。（3）補(bǔ)償：通過改變裝配順序、調(diào)整連接方式等，補(bǔ)償裝配誤差。（4）檢驗：對裝配后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行