军用飞机总体方案的可承受性分析

为了研究飞机设计中的不确定性因素对总体方案优劣的影响,对飞机设计中不确定因素的存在根源进行了分析;介绍了不同不确定性因素的相应处理方法,包括概率论、变复杂度理论等;以此为基础,提出了面向可承受性的飞机总体方案评估方法;采用该总体方案评估方法,对某军用飞机及其改型的可承受性进行了分析;通过计算可知,在改型飞机上加装新型空空导弹可使改型飞机的可承受性优于原型机;结果表明,该方法可以应用于飞机总体方案的有效评估和合理改进中。     

民用飞机结构的面向可制造性设计

优秀的飞机结构设计是民用飞机取得商业成功的必备条件，需要通过结构的可制造性设计来实现。面向可制造性设计可以大幅度降低民用飞机结构的成本、提高质量和可靠性，并缩短研发周期。越早启动面向可制造性设计收益就越大，在设计初始阶段就考虑可制造性，可以降低在制造阶段进行大量修改的时间和费用。飞机结构设计在满足功能和强度性能设计要求的情况下，还要考虑其他几个可制造性关键因素：简单的设计、材料的选择、合适的公差、灵活的备选制造方案以及技术数据的清晰和简洁。零件可制造性设计中材料和工艺的最佳组合可以通过一个程序性的方法对设计目标的三个方面进行权衡分析来获得。还提供了可制造性检查单，可以用来对零件和装配设计的可制造性进行评估。     

航空装备经济可承受性设计

以国外航空装备为例,介绍了经济可承受性设计的意义及其发展历程,论述了寿命周期费用估算与评价流程,以及经济可承受性设计中限货和面向成本的设计方法. 由于大量高新技术在航空装备上的应用,"只求性能优,不计成本高低"的航空装备建设思想越来越受经济条件的制约.新一代的航空产品发展目标是寻求能综合费用、性能、进度和可靠性、维修性等多种要求的最佳方案,因此,应更加注重航空装备的经济可承受性.     

基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制模型

针对飞机投入使用后难以形成战斗力、平时战备完好、战时任务持续能力低、使用与保障费用高昂、经济可承受性差等问题以及飞机研制的独特性,本文从系统性和持续性改进的角度出发,论证了飞机综合保障效能评价和质量控制目标一致性,确定了衡量飞机设计质量的评估指标参数,构建了飞机设计质量评价模型,提出了一种计算机仿真和数据统计原理的飞机设计质量控制方法,研发了原型系统,并进行了验证。验证结果表明,该系统原理正确、模型合理、科学有效。该方法具有系统性、阶段性、持续性、经济性控制的特点,能够解决飞机设计质量控制中存在的主观性等问题。     

考虑经济可承受性的直升机总体方案评估

随着新技术、新材料应用的增多,在直升机工业发展过程中,人们不再只注重装备的效能,也越来越重视其经济可承受性。直升机总体方案的评估和决策是直升机研制过程中的关键环节,本文考虑将经济可承受性作为关键评价指标之一,构建直升机总体方案的评价指标体系,并对各指标进行说明分解,同时给出了各指标的确定方法。在构建的评价指标体系基础上,提出用层次分析法(AHP)确定指标权重,用三角模糊数对定性语言描述进行定量化处理,在逼近理想解排序方法(TOPSIS)框架下构建直升机总体设计方案评估模型。最后本文给出了算例分析,验证了评价指标体系和评估模型的有效性。     

混合动力推进系统与飞机数字化设计现状与展望

本文总结了国内外针对混合动力推进系统及飞机发展专门开发的数字化设计工具,归纳了其相应设计方法及特点。综合来看,为了满足混合动力飞机的设计需求,集成高精度电系统和热能管理系统模型,建立针对性的性能评估体系、飞机与发动机设计的数据耦合交互、研究设计与安全性分析相统一的建模方法、基于人工智能方法提高优化设计管理能力是目前面向其特点的关键发展方向,并为其后续的实验验证、适航条例制定等工程应用提供重要的技术支撑和设计依据。     

波音777液压系统模拟器模型

为了在飞机级优化飞机液压系统设计和评估系统性能，需要一个完全动态综合的液压模型。文章描述了波音777液压系统动态模型的研制和用途。该模型动态模拟了作为飞机功能系统的液压能源。这不仅使设计者在建立系统硬件之前可提前检验他们的设计，而且作为飞机级的一种工具，也起到了评估飞机液压系统性能的作用。     

民机大系统可靠性─费用综合分析

建立了民机营运阶段可靠性－费用蒙特－卡罗仿真模型,该模型既可用于综合评估民机营运的可靠性和费用,也可用以分析民机大系统众多因素对其可靠性和费用的影响。为实现模型功能开发了应用软件。最后以某国产飞机为例给出其部分分析结果。     

飞机供电系统自动化仿真技术

飞机供电系统是现代飞机核心组成部分之一,其性能和可靠性对飞机安全至关重要,仿真方法为高品质飞机供电系统设计提供了重要手段。传统的手动仿真方法需要耗费大量人力和时间资源,且无法完全考虑系统的复杂性和不确定性,因此无法满足飞机供电系统全面分析和评估的需求。文中提出了一种将虚拟仿真和实物系统相结合的飞机供电系统自动化仿真技术,能够提高仿真效率和准确性,且可快速、高效地评估飞机供电系统的性能,发现潜在问题,指导系统的优化与改进,对提高飞机供电系统的设计、分析和优化具有重要意义。     

飞机生存力评估与综合权衡方法研究

分析了飞机生存力的影响因素,基于每个因素对生存力的影响重要程度提出了评估飞机生存力的权重系数法和综合评估法;并考虑到飞机生存力的提高必须以费用作为代价,提出了一种飞机生存力/寿命周期费用综合权衡方法。飞机生存力评估方法和飞机生存力/寿命周期费用综合权衡方法的提出,将对飞机生存力提高和生存力设计产生积极的影响。     

飞机综合航电系统总体设计综合评估方法

 航空电子系统的费用 效能是飞机总体系统效能的重要组成部分，也是降低飞机寿命周期费用的关键之一。在航空电子系统的总体设计阶段，传统的系统评估和优化方法主要针对的是独立子系统/设备的费用或效能指标。综合航电系统设计方案的费用 效能重要指标包括：可支付性、构型能力、任务能力、可靠性、维修性、测试性和技术风险，以组合的方式获得了相应的综合评估准则，给出了计算公式。以某新研航电系统作为实例演示了综合评估方法的实施情况，演示的重点集中于总体设计方案的可视化量化评估分析。该综合评估方法已显示出其在实际工程设计中的可行性和应用价值。     

航空经济学及面向价值的飞机设计理论与实践

全球化的市场竞争是商用飞机产业的重要特征之一,对安全性、舒适性、经济性和环保性指标的不断追求推动着技术的不断进步及产业链的全球化发展。在飞机设计中,对经济性的考虑在航空技术和型号发展中的作用越来越突出,也是中国航空产业发展面临的重大挑战因素之一。在新技术研发决策及其在型号中的应用中,经济性考虑始终是决策的关键因素,本文综述航了空经济学的研究范畴和主要分析方法,及其对飞机概念设计、结构设计和系统选择等主要决策的影响,面向价值的设计理论和方法在飞机设计中的实践。希望本文的发表可以促进航空经济学的发展,相关方法可以在型号设计的最优综合评价中发挥作用,实现涵盖时间成本在内的综合评价指标最优的方案。可以预期,航空经济学的发展有助于提升中国航空制造业在竞争越来越激烈的全球航空产业链中的竞争力。     

作战飞机总体设计评价准则和评估方法研究

 空中力量是高技术局部战争取胜的决定性因素,作战飞机是空军最关键的武器装备。基于现代武器装备的作战能力、可靠性、维修性、保障性、安全性、生存力、适应性等性能标准和作战飞机的寿命周期费用,考虑用户要求和工程设计专家意见,建立了作战飞机总体设计的综合评价准则。给出了评价准则的计算公式和作战飞机总体设计的评估方法。     

商用喷气式飞机DMC分析模型应用研究

首先对影响民机维修成本的要素进行了讨论,并给出一些飞机维修成本数据。然后归纳总结了欧美多种飞机维修成本计算方法。最后,通过算例进行比较分析,确定出一种符合国内市场情况的DMC计算方法用于型号初步设计,工程实践表明该方法符合中国市场情况,并给出未来的研究方向。     

协作优化在无人机概念设计中的应用

多学科设计优化（MDO）是当前飞行器设计研究中一个最新、最活跃的领域,而协作优化是解决多学科设计优化问题的一种二级MDO算法。将协作优化应用到无人机的概念设计中,建立了包含气动、重量、性能和稳定性四个学科的无人机系统优化模型。与传统的设计方法相比,该方法为无人机在概念设计阶段提供了更加合理的飞行器外形,降低了初步设计和详细设计阶段对飞行器外形修改的可能性,从而缩短研制周期和降低成本。     

考虑排放影响的飞机多学科优化设计

随着民用航空运输业的发展,飞机对气候环境的影响越来越受到重视。为了满足未来飞机设计中经济性和环保性等指标,有必要在飞机概念设计阶段综合考虑成本和排放的影响。本文使用全球平均温度变化作为衡量飞机排放对气候影响的标准,分析了飞机巡航高度和速度对于排放物的影响。进一步,通过整合气动、重量、成本和排放等学科模型,建立了飞机概念设计阶段的多学科优化框架。基于该优化框架,以机翼平面形状、飞行速度和高度等参数为优化变量,分别以排放最小和成本最低为目标,进行了单目标和多目标优化设计研究。Pareto最优前沿的优化结果显示,单位排放成本的高低会影响成本相对于排放性能的变化趋势。     

飞机/发动机一体化评估系统研究

本课题研究了一种快速的飞机/发动机一体化评估方法和软件,其主要特点是根据飞机飞行任务要求,同时对飞机/发动机系统的主要设计变量(如飞机起飞推重比、翼载、机翼几何参数和发动机循环参数等)进行有约束多目标优选,求得最佳方案。优选的目标函数和约束条件由飞机战术技术要求和飞行任务确定。 应用此评估系统,曾对某型歼击机进行改型方案论证。计算结果表明:优选后的飞机性能有明显改善;飞行任务要求不同,最佳方案飞机的推重比、翼载、机翼外形和发动机循环参数也不同。使用本系统方便和快速,每计算一个方案在IBM4341计算机上,所需CPU时间在1min以内。本评估系统适用于战斗飞机/发动机的设计和改型,经扩充后也可推广到民用飞机/发动机的方案论证工作。     

美国市场直接运营成本(DOC)计算分析方法应用研究

首先阐述了当前背景下研究美国市场民用飞机运营成本的目的和意义,进而分析了民用飞机运营经济性领域不同研究主体关注的侧重点差异;然后归纳总结了美国市场多种飞机直接运营成本的构成要素和计算方法;最后,通过算例进行比较分析,确定出一种符合现今美国市场情况的DOC计算方法用于型号初步设计和市场推广。     

飞机总体优化设计的新进展

回顾飞机总体优化设计的传统方法 ,介绍多学科优化方法在飞机设计中的应用状况和最新发展。重点讨论为解决设计变量过多和计算耗费太大问题提出的试验设计和响应面近似法以及带不确定性多学科优化的鲁棒设计方法。提出飞机总体优化设计的一些关键研究领域 :气动—结构、气动—隐身、结构—主动控制等 ,最后展望多学科优化在飞机总体设计中的应用前景