飞行器控制系统设计

初始条件：飞行器控制系统的开环传递函数为：

)

2.361(4500)(+=s s K

s G 控制系统性能指标为调节时间s 01.0≤，单位斜坡输入的稳态误差0005.0≤，相角裕度大于85度。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

（1）设计一个控制器，使系统满足上述性能指标；

（2）画出系统在校正前后的奈奎斯特曲线和波特图；

（3）用Matlab 绘制上述每种情况的单位阶跃响应曲线和单位斜坡响应曲

线，并根据曲线分析系统的动态性能指标；

（4）对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析

计算的过程，给出响应曲线，并包含Matlab 源程序或Simulink 仿

真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。

时间安排：任务

时间（天）指导老师下达任务书，审题、查阅相关资料

2分析、计算

2编写程序

1撰写报告

2论文答辩1

指导教师签名：

年月系主任（或责任教师）签名：月日

目录

摘要......................................................................................................................11串联滞后—超前校正的原理.. (2)

2飞行器控制系统的设计过程 (3)

2.1飞行器控制系统的性能指标 (3)

2.2系统校正前的稳定情况 (3)

2.2.1校正前系统的博得图 (3)

2.2.2校正前系统的奈奎斯特曲线 (4)

2.2.3校正前系统的单位阶跃响应曲线 (5)

2.2.4校正前系统的单位斜坡响应曲线 (6)

2.3飞行器控制系统的串联滞后—超前校正 (7)

2.3.1确定校正网络的相关参数 (7)

2.3.2验证已校正系统的性能指标 (8)

2.4系统校正前后的性能比较 (11)

2.4.1校正前后的伯特图 (11)

2.4.2校正前后的奈奎斯特曲线 (12)

2.4.3校正前后的单位阶跃响应曲线 (13)

3设计总结与心得体会 (15)

参考文献 (16)

摘要

根据被控对象及给定的技术指标要求，设计自动控制系统，既要保证所设计的系统有良好的性能，满足给定技术指标的要求，还有考虑方案的可靠性和经济性。本说明书介绍了在给定的技术指标下，对飞行器控制系统的设计。为了达到给定要求，主要采用了串联之后—超前校正。

在对系统进行校正的时候，采用了基于波特图的串联之后—超前校正，对系统校正前后的性能作了分析和比较，并用MATLAB进行了绘图和仿真。对已校正系统的高频特性有要求时，采用频域法校正较其他方法更为方便。

关键词：飞行器控制系统校正MATLAB

1串联滞后—超前校正的原理

如果系统设计要求满足的性能指标属频域特征量，则通常采用频域校正方法。在开环系统对数频率特性基础上，以满足稳态误差、开环系统截止频率和相角裕度等要求为出发点，进行串联校正的方法。

在伯德图上虽然不能严格定量的给出系统的动态性能，但却能方便地根据频域指标确定校正装置的形式和参数，特别是对已校正系统的高频特性有要求时，采用频域法校正其他方法更方便。

串联滞后—超前校正兼有滞后校正和超前校正的优点，当待校正系统不稳定，且要求校正后系统的响应速度相角裕度和稳态精度要求较高时，应采用串联滞后—超前校正。其基本原理是利用滞后—超前网络的超前部分来增大系统的相角裕度，同时利用之后部分来改善系统的稳态性能。串联滞后—超前校正的设计步骤如下:

(1)根据稳态性能要求确定开环增益K 。

(2)绘制待校正系统的对数幅频特性曲线，求出待校正系统的截止频率c ω，相角裕度γ及幅值裕度h(dB)。

(3)根据时域与频域的关系，按要求指标求出校正后截止频率''c ω。

(4)过''c ω点作斜率为-20db/dec 的直线向左延伸至0.1''c ω时，斜率变为

-40db/dec 与未校正前的伯特图相交于点w ，然后斜率再转为-20db/dec ，即1w ω时与原伯特图重合这样可以保证稳态误差值合乎要求。过''c ω点作斜率为-20db/dec 的直线随着w 增大直到2ω时斜率变为-40db/dec ，选取2ω要考虑相角裕度满足要求。即可作出校正后的伯特图。

(5)根据上面的可以写出校正传递函数。

(6)校验已校正系统的各项性能指标。

根据滞后超前校正的原理和步骤，可以在纯超前校正及纯滞后校正都不宜采用时，对系统进行串联滞后—超前校正。

2飞行器控制系统的设计过程

2.1飞行器控制系统的性能指标飞行器控制系统的开环传递函数为

)

2.361(4000)(+=s s K

s G 控制系统性能指标为调节时间s t ≤0.001s ，单位斜坡输入的稳态误差

005.00e ss ≤，相角裕度大于85度。

根据单位斜坡输入的稳态误差005.00e ss ≤，可以得出

ss

e K 12.3614000)s (sG lim K 0s ===→ν202

K =∴2.2系统校正前的稳定情况

2.2.1校正前系统的博得图

根据原有的飞行器控制系统的开环传递函数，在MATLAB 中绘制出校正前的波特图，如图2-1所示。

绘制校正前伯特图的MATLAB 源程序如下：

num=815340;

den=[1,361.2,0];

%校正前系统参数bode(num,den);

%绘制伯特图

grid;

图1系统校正前的伯特图

2.2.2校正前系统的奈奎斯特曲线

根据原有的飞行器控制系统的开环传递函数，在MATLAB中绘制出校正前的奈奎斯特曲线，

num=815340;

den=[1,361.2,0];%校正前系统参数

nyquist(num,den)%绘制奈奎斯特曲线

图2系统校正前的奈奎斯特曲线

2.2.3校正前系统的单位阶跃响应曲线校正前系统的单位反馈闭环传递函数为

815340

2.361815340)()(2++=s s s R s C 用MATLAB 绘制系统校正前的的单位阶跃响应曲线如图3所示。MATLAB 源程序如下所示:

num=815340;

den=[1,361.2,815340];

%校正前系统参数step(num,den)%绘制阶跃响应曲线

图3系统校正前的单位阶跃响应曲线

2.2.4校正前系统的单位斜坡响应曲线按校正前系统的单位反馈闭环传递函数为

815340

2.361815340)()(2++=s s s R s C 用MATLAB 绘制系统校正前的单位阶跃响应，如图4所示。

绘制校正前单位阶跃响应的MATLAB 源程序如下：

sys =tf([815340],[1361.2815340]);

t =0:0.01:5;

u =t;

lsim(sys,u,t)

图4系统校正前的单位阶跃响应曲线

2.3飞行器控制系统的串联滞后—超前校正

2.3.1确定校正网络的相关参数

num=815340;

den=[1,361.2,0];

%系统校正前的参数

[mag,phase,w]=bode(num,den)

[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w)%求系统校正前的稳定裕度运行后，得出相角裕度pm=22.7°，截止频率wcp=867rad/s 。由此可得，若采用超前校正，需补偿超前角m ?为

?

?=?+?-?=+-=603.6857.22860 εγγ?m 显然一级串联超前网络不能达到要求。又由于要求校正后系统的响应速度、相角裕度要求较高，所以采用串联滞后—超前校正。由高阶系统频域指标与时域的关系，有如下的公式

c

s K t ωπ

0=2

0)1(5.2)1(5.12-+-+=r r M M K

γ

sin 1

=r M 令?=86γ得出校正以后系统的截止频率为786

''≈c ω通过点''c ω作-20dB/dec 斜率的直线，该直线随ω增加直至与原系统开环对

数幅频特性曲线相交于=2ω99490.3时转成斜率等于-40dB/dec 的直线，为了保证已校正系统中频段斜率为-20db/dec 的直线有一定长度，该特性的左端可延伸到=ω78.6处，然后转成斜率为-40db/dec 的直线交于原特性=1ω29.69。当69.29<ω时，完全与原特性重合。这样选择希望特性的交接频率，可确保校正装置传递函数简单，便于实现。则校正网络的传递函数为

??? ??++??? ??++

=3.994901)69.291(2.3611)6.781()(s s s s s G c 已校正系统的开环传递函数为

)3.994901)(69.291(2.361)6

.781(815350)()(0s s s s s G s G c +++=

s s s s s G s G c 2.361169.1200012228.0815350

41.10373)()(230+++=∴2.3.2验证已校正系统的性能指标

根据校正后系统的开环传递函数，验证校正后系统佝相角裕度。编写

MATLAB 源程序如下:

num=[10373.41,815350];

den=[0.00012228,12.169,361.2,0];

%校正后系统参数

[mag,phase,w]=bode(num,den)

[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w)%求系统校正后的稳定裕度运行后得出校正后系统的相角裕度pm=86.23°，符合给定的相位裕度要求。num=[10373.41,815350];

den=[0.00012228,12.169,361.2,0];

%校正后系统参数

bode(num,den)

grid%绘制校正后的波特图

编写MATLAB程序，绘制已校正系统的奈奎斯特曲线，如图2-5所示。相应的MATLAB源程序如下:

num=[10373.41,815350];

den=[0.00012228,12.169,361.2,0];%校正后系统参数

nyquist(num,den)%绘制校正后的余奎斯特曲线

图5系统校正后的波特图

图6系统校正后的奈奎斯特曲线

编写MATLAB程序，绘制已校正系统的单位阶跃响应曲线，如图7所示。相应的MATLAB源程序如下:

num=[10373.41,815340];

den=[0.00012228,12.169,10734.61,815340];%校正后系统参数

step(num,den)

grid%绘制校正后的单位阶跃响应

图7校正后的单位阶跃响应曲线

2.4系统校正前后的性能比较

2.4.1校正前后的伯特图

确定了校正网络的各种参数，经过验证已校正系统的技术指标，基本达到标准后，可以将校正前后性能指标进行对比。

校正之后的系统有足够大的相位裕度。在中频段产生了足够大的超前相角，以补偿原系统过大的滞后相角。

绘制图8的MATLAB源程序如下：

num=815340;

den=[1,361.2,0];

gl=tf(num,den);%生成校正前系统的传递函数

num1=[10373.41,815340];

den2=[0.00012228,12.169,361.2,0];

g2=tf(num1,den1);%构造校止后系统的传递函数

bode(gl,g2)

grid%绘制伯特图

图8校正前后波特图对比

2.4.2校正前后的奈奎斯特曲线

num=815340;

den=[1,361.2,0];

g1=tf(num,den);%生成校正前系统的传递函数

num1=[10373.41,815340];

den1=[0.00012228,12.169,361.2,0];

g2=tf(num1,den1);%构造校正后系统的传递函数

nyquist(g1,g2)

grid%绘制奈奎斯特图

系统校正前后的奈奎斯特曲线如图9所示。

绿色曲线是已校正系统的奈奎斯特图，蓝色曲线是未校正系统的奈奎斯特图。

图9校正前后的奈氏曲线对比

2.4.3校正前后的单位阶跃响应曲线

为了便于分析系统存校正前后的动态性能，可以把校正前后系统的单位阶跃响应曲线绘制在一起。

绘制校正前后的单位阶跃响应曲线的MATLAB程序如下：

num=815340;

den=[1,361.2,815340];

g1=tf(num,den)%生成校止前系统的传递函数

num1=[10373.41,815340];

den1=[0.00012228,12.169,10734.61,815340];

g2=tf(num1,den1)%构造校正后系统的传递函数step(g1,‘b--’,g2,‘r-’)

grid%绘制单位阶跃响应曲线

校正前后的单位阶跃响应曲线如图10所示。从图中可以看出，校正后系统的调节时间达到了指定的要求，而且响应速度比校正前的加快了。

图10校正前后单位阶跃响应曲线对比

3设计总结与心得体会

自动控制技术已广泛应用于制造业、农业、交通、航天及航空等众多产业部门，极大地提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动环境，丰富和提高了人们的生活水平。在今天的社会生活中，自动化装置无处不在，为人类文明进步做出了极大的贡献。这次自动控制原理课程设计中也让我了解到了自动控制在多方面的应用。

平常我们上自动控制原理课时，老师讲的都是理论知识，没有试验的验证与对比，在这次自动控制原理课程设计中，就暴露出了一些问题。我开始在做飞行器控制系统设计时，按部就班的套用书上的公式，算完系统开环传递函数时域性能指标后，在Matlab中仿真分析，发现得到的阶跃响应曲线与理想中的有差距，要学会充分利用计算机辅助设计，提高工作效率。

通过本次课程设计，翻书、上网查资料，与同学讨论，让我的实际动手能力增强很多，让我对自动控制原理这门课程所学的知识有了进一步的理解，加深了对理论基础知识的掌握，让我学以致用，使知识的掌握更加牢固，感谢老师们耐心的辅导，感谢老师们给我们时间独立的思考。

参考文献

飞机总体设计课程设计报告

国内使用的喷气式公务机设计 班级： 0111107 学号： 011110728 姓名：于茂林

一、公务机设计要求 类型 国内使用的喷气式公务机。 有效载重 旅客6－12名，行李20kg/人。 飞行性能： 巡航速度： 0.6 - 0.8 M 最大航程： 3500－4500km 起飞场长：小于1400－1600m 着陆场长：小于1200－1500m 进场速度：小于230km/h 据世界知名的公务机杂志B&CA发布的《2011 Purchase Planning Handbook》，可以将公务机按照价格、航程、客舱容积等数据分为超轻型、轻型、中型、大型、超大型。 根据设计要求，可以确定我们设计的公务机属于轻型公务机：价格在700-1800万美元、航程在3148-5741公里、客舱容积在8.5-19.8立方米的公务机。与其他公务机相比，轻型公务机主要靠较低的价格、低廉的运营成本、在较短航程内的高效率来取得竞争优势。 由此，从中选出一些较主流机型作为参考 二、确定飞机总体布局 1、参考机型 庞巴迪航空：里尔45xr、里尔60xr 巴西航空：飞鸿300、 塞斯纳航空：奖状cj3 机型座位数巡航速度M 起飞场长m 着陆场长m 航程km 最大起飞重量kg 里尔45XR 9 0.79 1536 811 3647 9752 里尔60XR 9 0.79 1661 1042 4454 10659 飞鸿300 9 0.77 1100 890 3346 8207 奖状CJ3 9 0.72 969 741 3121 6300

2、可能的方案选择： 正常式 前三点起落架 T型平尾 / 高置平尾 + 单垂尾 尾吊双发涡轮喷气发动机 / 翼吊双发喷气发动机 / 尾吊双发喷气发动机 小后掠角梯形翼+下单翼 / 小后掠角T型翼+中单翼 / 直机翼+上单翼 3、最终定型及改进 1）正常式、T型平尾、单垂尾 ①避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响：1、减小尾翼振动；2、减小尾翼结构疲劳；3、避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化 ②“失速”警告（安全因素） ③外形美观（市场因素） ④由于飞机较小，平尾不需要太大，对垂尾的结构重量影响不大 2）小后掠角梯形翼（带翼梢小翼）、下单翼 ①本次公务机设计续航速度0.6-0.8M，处于跨音速范围，故采用小展弦比后掠翼，后掠角大约30左右，能有效地提高临界M数，延缓激波的产生，避免过早出现波阻。 ②翼梢小翼的功能是抵御飞机高速巡航飞行时翼尖空气涡流对飞机形成的阻力作用，提高机翼的高速巡航效率，同时达到节油的效果。 ③采用下单翼，起落架短、易收放、结构重量轻；发动机和襟翼易于检查和维修；从安全考虑，强迫着陆时，机翼可起缓冲作用；更重要的是，因为公务机下部无货物仓，减轻机翼结构重量。 3）尾吊双发涡轮喷气发动机，稍微偏上 ①主要考虑对飞机的驾驶比较容易，座舱内噪音较小，符合易操纵性和舒适性的要求。 ②机翼升力系数大 ③单发停车时，由于发动机离机身近，配平操纵较容易； ④起落架较短，可以减轻起落架重量。 ⑤由于机翼与客舱地板平齐有点偏高，为了使发动机的进气不受影响，故将发动机安排的稍稍偏上。 4）前三点起落架，主起落架安装在机翼上 ①适用于着陆速度较大的飞机，在着陆过程中操纵驾驶比较容易。 ②具有起飞着陆时滑跑的稳定性。 ③飞行员座舱视界的要求较容易满足。 ④可使用较强烈的刹车，缩短滑跑距离。

飞机总体设计大作业教学提纲

飞机总体设计大作业

飞机总体设计大作业 作业名称 J-22 战斗机的设计 项目组员靳国涛马献伟张凯郑正路所在班级 01010406班

目录 第一章任务设计书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 第二章 J-22初始总体参数和方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.1重量估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2确定翼载和推重比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.1.1确定推重比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 2.1.2 确定翼载．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 2.3 飞机升阻特性估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 2.3.1 零升阻力的估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 2.3.2 飞机升阻比的估算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 2.4 确定起飞滑跑距离．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 2.5 飞机气动布局的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 2.6 J-22隐身设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 第三章 J-22飞机部件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

航天器总体设计答案总结(新)

航天器总体设计 （无平时成绩，考试试卷满分制，内容为21题中抽选13题） 1、航天器研制及应用阶段的划分。 主要划分为工程论证、工程研制、发射、在轨测试与应用四个阶段。 1）工程论证阶段：开展任务分析、方案可行性论证工作。 2）工程研制阶段：包括方案设计阶段、初样设计与研制阶段、正样设计与研制阶段。 3）发射阶段：发射场测试及发射。 4）在轨测试与应用阶段：在轨测试阶段、在轨应用阶段。 2、航天工程系统的组成及各自的任务。 组成：航天工程系统是由航天器、航天运输系统、航天发射场、航天测控网、应用系统组成的完成特定航天任务的工程系统。 任务： 1）航天器：指在地球大气层以外的宇宙空间执行探索、开发和利用太空以及地球以外天体的特定任务飞行器，又称空间飞行器。 2）航天运输系统：指在地球和太空之间或在太空中运送航天器、人员或物资的飞行器系统，包括运载器、运输器、轨道机动飞行器和轨道转移飞行器等。 3）航天发射场：系指发射航天器的基地，包括测试区、发射区、发射指挥控制中心、综合测量设施、勤务保障设施等。 4）航天测控网：系指对航天运输系统、航天器进行跟踪、测量、监视、指挥和控制的综合系统，包括发射指挥控制中心、测控中心、航天指挥控制中心、测控站和多种传输线路及设备。 5）应用系统：系指航天器的用户系统，一般是地面应用系统，如各类应用卫星的地面应用系统、载人航天器的地面应用系统、空间探测器的地面应用系统。 3、航天器总体设计概念及主要阶段划分。 概念：航天器总体设计是指为完成航天任务规定的目标所开展的以航天器为对象的一系列设计活动。 主要阶段划分：主要分为任务分析、总体方案可行性论证、总体方案设计、总体详细设计四个阶段。总体详细设计又分为总体初样设计和总体正样设计。 4、航天器总体设计的基本原则。 满足用户需求的原则、系统整体性原则、系统层次性原则、研制的阶段性原则、创新性和继承性原则、效益性原则。 5、航天器技术从成熟程度上可分为哪四类技术，各自的含义。 1）成熟技术：已经过在轨飞行考验，沿用原有的分系统方案、部件、电路和结构。 2）成熟技术基础上的延伸技术：在成熟技术基础上需要进行少量修改设计的分系统方案、部件、电路和结构。 3）不成熟技术（关键技术）：必须经过研究、生产和试验（攻关）后才能在卫星上应用的技术。 4）新技术（关键技术）：尚未在卫星上使用过的技术。 6、航天器总体方案设计阶段的主要工作。 1）用户使用要求及技术指标要求的确定。 2）总体方案的确定。 3）总体技术指标的分析、分配及预算。 4）分系统方案及技术指标的确定。

飞行器总体设计报告1要点

大型固定翼客机分析报告 2014-4-28 学院：计算机科学与工程学院 201322060608 学号：马丽姓名：201322060629 号：学姓潘宗奎名： 目录

总结----马丽、潘宗奎............................................................ I 1 大型固定翼客机总体设计.................................................... - 1 - 1.1 客机参 数 ............................................................ - 1 - 1.2 飞机的总体布 局 ...................................................... - 1 - 1.2.1 飞机构型....................................................... - 1 - 1.2.2 三面图......................................................... - 2 - 1.2.3 客舱布置....................................................... - 2 - 2 客机的重量设计............................................................ - 4 - 3 大型固定翼客机的外形设计.................................................. - 6 - 3.1 翼 型 ................................................................ - 6 - 3.2 机翼平面形状的设 计 .................................................. - 7 - 3.3尾翼................................................................. - 8 - 4 重量分析................................................................. - 11 - 5 气动特性分析............................................................. - 13 - 6 性能分析................................................................. - 22 - 6.1 商载—航程 图 ....................................................... - 22 - 6.2 起飞距 离 ........................................................... - 23 - 6.3 进场速 度 ........................................................... - 24 - 6.4 着落距 离 ........................................................... - 24 -

超音速客机概念设计项目组工作报告

超音速客机的概念设计——团队工作报告 专业名称航空学院—飞行器设计与工程 团队成员龚雪淳潘环龚德志李亮 指导教师张科施杨华保李斌宋科范宇 完成时间 2008年6月15日

摘要 本项目是进行一款新型的超音速客机的概念设计，项目团队成员由来自西北工业大学航空学院2004级飞行器设计与工程专业的四名本科生及四名指导教师和一名研究生组成。 该项目完成了一款载客量200人，巡航马赫数2.0，航程10000～12000公里的超音速客机概念设计。项目团队成员分别是龚雪淳(团队组长)、潘环、龚德志、李亮，项目指导教师分别是杨华保、张科施、李斌、宋科、范宇。 21世纪,人类对航空器的研究将更加关注,航空技术将成为世界各个国家经济发展的一个最重要的标志！5年前，“协和”客机最后一次让乘客感受突破音障的激动瞬间，由于事故频发，这种高科技产物被迫退出历史舞台。然而，人类追逐超音速旅行的梦想并没有像流星一样，一闪即逝。现在，包括美国、英国、法国、日本、中国、俄罗斯等在内的多个具有航空研发能力的国家都在积极投入大量经费，来研制自己的超音速客机方案，以求在未来的航空领域中占有一席之地，一场没有硝烟的战争已经打响。 通过该项目的团队合作研究，提高了我们的创新能力和分析问题、解决问题的能力，培养了我们严谨认真的工作态度和团队协作的精神，让我们懂得了团队的重要性，懂得了如何与人沟通，协作。同时，项目的实施也让我们提前适应了将来的工作模式和工作氛围，认识上更进一层。

目录 摘要 (1) 第一章项目简介 (3) 1.1 项目选题背景 (3) 1.2 项目团队成员及指导老师情况 (5) 1.3 项目创新点与特色 (6) 1.4 项目成员工作协调情况介绍 (7) 第二章项目研究成果 (8) 2.1 总体研究成果 (8) 2.2 气动研究成果 (12) 2.3 结构研究成果 (14) 2.4 人机环境与关键技术研究 (18) 2.5 项目成果评价 (20) 总结与体会 (21) 附录Ⅰ项目团队例会记录单 (25) 附录Ⅱ设计参数更改记录单 (34)

北航-飞行器总体设计期末整理

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.B oeing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 5. 存在不同意见，但团队允许它的存在 6. 绝大多数的决定能取得某种共识 7. 批评是经常、坦诚的和建设性的，不是针对个人的 8. 成员们能自由地表达感受和想法 9. 行动：分配明确，得到接受 10. 领导者并不独裁 11. 集团对行动进行评估并解决问题1. 氛围－互不关心／无聊或紧张／对抗 2. 少数团队成员居于支配地位 3. 旁观者难以理解团队的目标 4. 团队成员不互相倾听，讨论时各执一词 5. 分歧没有被有效地加以处理 6. 在真正需要关注的事情解决之前就贸然行动 7. 行动：不清晰－该做什么？谁来做？ 8. 领导者明显表现出太软弱或太强硬 9. 提出批评的时候令人尴尬，甚至导致对抗 10. 个人感受都隐藏起来了 11. 集团对团队的成绩和进展不进行检查 5.飞机的设计要求有哪些基本内容？ ①飞机的用途和任务 ②任务剖面 ③飞行性能 ④有效载荷⑤功能系统 ⑥隐身性能要求 ⑦使用维护要求 ⑦机体结构方面的要求 ⑦研制周期和费用 ⑦经济性指标 11环保性指标 6.飞机的主要总体设计参数有哪些？ ①设计起飞重量W0 (kg)②动力装置海平面静推力T (kg)③机翼面积S (m2) 组合参数④推重比T/W0⑤翼载荷W0 /S (kg/m2) 7.毯式图的 步骤 ①保持推重比不变，改变翼载（x轴变量），获得总重曲线（y轴变量） ②推重比更改为另一个值后确定不变，改变翼载（x轴变量），获得总重（y轴变量）。同时需将y轴向左移动一任意距离。

A280-飞机总体设计-matlab-SRR-DT12-新型高超声速飞行器

飞机总体设计 新一代高超声速无人机——“赤隼” 第一阶段SRR总结报告 学院名称：航空科学与工程学院 专业名称：飞行器设计与工程 组号：DT12 组长：殷海鹏 2013 年 4月 1日

目录 一、任务陈述 (4) 二、市场需求 (4) 三、相关竞争实施方案 (5) 1. 天基信息系统 (5) 2. 空基侦查系统 (5) 四、运行理念 (6) 1. 潜在运用对象 (6) 2. 载荷能力 (6) 3. 典型任务剖面 (6) （1）任务剖面1（侦查过程中发现重要作战目标） (6) （2）任务剖面2（侦查过程中未发现重要作战目标） (6) 五、系统设计需求 (6) 1. 设计要求 (6) （1）X-43A (7) （2）X-51A (7) （3）HTV-2 (7) （4）HTV-3X (8) 六、新技术与新概念 (8) 1. 激光雷达 (8) 2. 气动布局 (8) 3．热防护 (8) 七、初始参数 (9) 方案一 (9) 方案二 (10) 八、人员分工 (10) 九、本阶段总结及下阶段任务计划 (11) 十、参考资料 (12)

图表目录 图1 天基信息系统 (5) 图2 空基侦察系统 (5) 图 3 X-43A (7) 图 4 X-51A (7) 图 5 HTV-2 (7) 图 6 方案一概念草图 (9) 图7 方案二概念草图 (10) 表 1 方案一初始参数 (9) 表 2 方案二初始参数 (10) 表 3 小组人员分工表 (10)

一、任务陈述 在新世纪的战争中，高超声速飞行器的优势主要体现在以下三个方面：首先是可以迅速打击数千或上万公里外的各类军事目标，大大地拓展了战场的空间。其次，突防能力更加强大，防空系统的拦截概率因反应时间太短而大幅度下降，具有较高的突防成功率。第三，超高速的飞行可以使得雷达难以探测，是一种新型的隐身方案。在新的战争形态中，信息战变得越发重要，侦查机是获取信息的重要来源，同时针对重要目标，在侦查同时具有一定攻击能力会使侦查起到意想不到的效果。从目前中国的空军机种来看，急需一款高超声速无人侦查机，此机最好还能有一定的攻击力，在侦查到重要目标时给予高效打击，对增强我国国防力量有重要作用。 二、市场需求 臭鼬工厂曾预测飞行器的下一场革命将来自于‘速度’，其速度优势会让各国现役防空导弹统统变成废铜烂铁。高超声速飞行器具有广阔的应用前景和巨大的军事价值。纵观21世纪的战场需求，高超声速飞行器已是不可缺少的攻击型和防御型兵器，世界各国都在加速这方面的研究工作，美国当前Ma为8-10的飞行器正在试验，而在2025年计划装备Ma为12-15的飞行器。澳、俄、法、德、日等很多国家对于高超声速飞行器的相关技术、功能、应用价值展开了积极的探讨与研究,并制定了一系列技术发展计划。从市场规模的角度来看，此类飞行器各国都有投入，但由于技术原因，规模较小而成功率偏低，在这种情况下，能率先设计生产出超高声速无人机的国家必能在错综复杂的国际环境下争取到先机，对于现在的世界态势和中国的防御性国防策略来说，我国对超高声速无人机有着极其重要的需求，比如马航失事后，如果能出动10Ma的侦察机进行快速侦查，必可得到最新最真实的情报，在新的战争理念中，被发现就是被消灭，侦察机与其他飞机相比必将会有着更高的军事地位。

飞机总体设计大作业

飞机设计要求 喷气支线飞机 有效载荷：70人，75kg/人,每人行李重20kg 巡航速：0.7Ma 最大飞行高度：10000m 航程：2300km 待机时间：45分钟 爬升率：0~10000m<25分钟 起飞距离：1600m 接地速度<220km/h 一、相近飞机资料收集： 二、飞机构型设计 正常式布局：技术成熟，所积累资料丰富 T型尾翼：避开发动机喷流的不利干扰，但重量较重 机身尾部单垂尾 后掠翼：巡航马赫数0.7,后掠翼能有效提高临界马赫数，延缓激波的产生，避免过早出现波

阻 下单翼 ：气动干扰经整流后可明显降低，结构布置容易，避免由于机翼离地太高而出现的问题 -发动机数目和安装位置：双发短舱式进气、尾吊布局，可以保持机翼外形的干净，流过机翼的气流免受干扰。 -起落架的型式和收放位置 ：前三点 可以显著提高飞机的着陆速度，具有滑跑稳定性，飞行员视界要求易于满足，可以强烈刹车，有利于减小滑跑距离。安装于机身 三、确定主要参数 重量的预估 1．根据设计要求： –航程:Range ＝2800nm=5185.6km –巡航速度:0.8M –巡航高度:35000 ft=10675m ；声速:a=576.4kts=296.5m/s 2．预估数据（参考统计数据） –耗油率C ＝0.6lb/hr/lb=0.0612kg/(h·N)（涵道比为5） –升阻比L/D ＝14 3．根据Breguet 航程方程： ? ?? ? ? ??? ??= D L M C a R a n g e W W f i n a l i n i t i a l )l n ( 代入数据： Range = 1242nm ； a = 581 Knots (巡航高度35000ft) C = 0.5lb/hr/l b (涵道比为5) L/D = 14 M = 0.7 计算得： 115 .1=f i n a l i n i t i a l W W

飞机总体设计大报告

目录 一、方案设计思想------------------------------------------------------------------------------------ 6 1.1、设计背景----------------------------------------------------------------------------------- 6 1.2、设计理念----------------------------------------------------------------------------------- 7 1.3、设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 8 二、总体布局 ------------------------------------------------------------------------------------------ 8 三、飞机主要总体参数确定--------------------------------------------------------------------- 14 3.1、初始重量估算 -------------------------------------------------------------------------- 14 3.1.1、飞机起飞总重的分类 ------------------------------------------------- 14 3.1.2、估算起飞总重的方法 ------------------------------------------------- 15 3.1.3、起飞总重的详细估算过程------------------------------------------- 16 3.1.3.1、确定任务装载重量W PL和机组人员重量 W-------- 16 crew 3.1.3.2、猜测一个起飞总重 W--------------------------------- 17 TO guess W W -------------------------------------- 17 3.1.3.3、计算燃油系数/F TO W W -------------------------------------- 19 3.1.3.4、计算空重系数/E TO 3.1.3.5、迭代公式 -------------------------------------------------------- 21 3.2、飞机升阻特性估算-------------------------------------------------------------------- 22 3.2.1、确定最大升力系数 ---------------------------------------------------- 22 3.2.2、确定零升阻力系数 ---------------------------------------------------- 23 3.2.3、确定升阻比 -------------------------------------------------------------- 26 3.3、飞机推重比和翼载荷的计算 ------------------------------------------------------- 26 3.3.1、推重比的确定 ----------------------------------------------------------- 27 3.3.1.1、根据统计经验值确定推重比------------------------------- 27 3.3.1.2、根据推重比与最大马赫数关系确定推重比 ----------- 27 3.3.1.3、根据保证平飞状态统计确定推重比 --------------------- 28 3.3.1.4、根据爬升性能确定推重比---------------------------------- 29

航天器总体设计作业【哈工大】

2017年《航天器总体设计》课程作业 1.嫦娥三号探测器航天工程系统的组成及各自的任务 嫦娥三号探测器由月球软着陆探测器（简称着陆器）和月面巡视探测器（简称巡视器）组成。 （1）探测器系统：主要任务是研制嫦娥三号月球探测器。嫦娥三号探测器由着陆器和巡视器组成。着陆月面后，在测控系统和地面应用系统的支持下，探测器携带的有效载荷开展科学探测。 （2）运载火箭系统：主要任务是研制长征三号乙改进型运载火箭，在西昌卫星发射中心，将嫦娥三号探测器直接发射至近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道。 （3）发射场系统：主要任务是由西昌卫星发射中心承担嫦娥三号发射任务。发射场系统通过适应性改造，具备长征三号乙改进型火箭的测试发射能力。 （4）测控系统：主要任务是对运载火箭、探测器在各个飞行阶段以及探测器在月面工作阶段的测控、轨道测量、月面目标定位以及落月后着陆器和巡视器的控制。 （5）地面应用系统：主要任务是根据科学探测任务，提出有效载荷配置需求；制定科学探测计划和有效载荷的运行计划，监视着陆器和巡视器有效载荷的运行状态，编制有效载荷控制指令和注入数据，完成有效载荷运行管理。 2.我国载人航天工程系统的组成及各自的任务 （1）航天员系统：主要任务是选拔、训练航天员，并在载人飞行任务实施过程中，对航天员实施医学监督和医学保障。研制航天服、船载医监医保设备、个人救生等船载设备。 （2）空间应用系统：主要任务是研制用于空间对地观测和空间科学实验的有效载荷，开展相关研究及应用实验。 （3）载人飞船系统：主要任务是研制“神舟”载人飞船。“神舟”载人飞船采用轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱方案，额定乘员3人，可自主飞行7天，具有出舱活动和交会对接功能，可与空间实验室和空间站进行对接并停靠飞行半年。 （4）运载火箭系统：主要任务是研制满足载人航天要求的大推力长征二号F型运载火箭，对长征系列

飞行器设计与工程专业毕业实习报告范文

飞行器设计与工程专业 毕 业 实 习 报 姓名：杜宗飞 学号：2011090118 专业：飞行器设计与工程 班级：飞行器设计与工程01班指导教师：赵建明 实习时间：XXXX-X-X—XXXX-X-X 20XX年1月9日

目录 目录 (2) 前言 (3) 一、实习目的及任务 (3) 1.1实习目的 (3) 1.2实习任务要求 (4) 二、实习单位及岗位简介 (4) 2.1实习单位简介 (4) 2.2实习岗位简介（概况） (5) 三、实习内容（过程） (5) 3.1举行计算科学与技术专业岗位上岗培训。 (5) 3.2适应飞行器设计与工程专业岗位工作。 (5) 3.3学习岗位所需的知识。 (6) 四、实习心得体会 (6) 4.1人生角色的转变 (6) 4.2虚心请教，不断学习。 (7) 4.3摆着心态，快乐工作 (7) 五、实习总结 (8) 5.1打好基础是关键 (8) 5.2实习中积累经验 (8) 5.3专业知识掌握的不够全面。 (8) 5.4专业实践阅历远不够丰富。 (8) 本文共计5000字，是一篇各专业通用的毕业实习报告范文，属于作者原创，绝非简单复制粘贴。欢迎同学们下载，助你毕业一臂之力。

前言 随着社会的快速发展，用人单位对大学生的要求越来越高，对于即将毕业的飞行器设计与工程专业在校生而言，为了能更好的适应严峻的就业形势，毕业后能够尽快的融入到社会，同时能够为自己步入社会打下坚实的基础，毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在飞行器设计与工程专业课堂上根本就学不到的知识，受益匪浅，也打开了视野，增长了见识，使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去，为以后进一步走向社会打下坚实的基础，只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式，适应社会，才能被这个社会所接纳，进而生存发展。 刚进入实习单位的时候我有些担心，在大学学习飞行器设计与工程专业知识与实习岗位所需的知识有些脱节，但在经历了几天的适应过程之后，我慢慢调整观念，正确认识了实习单位和个人的岗位以及发展方向。我相信只要我们立足于现实，改变和调整看问题的角度，锐意进取，在成才的道路上不断攀登，有朝一日，那些成才的机遇就会纷至沓来，促使我们成为飞行器设计与工程专业公认的人才。我坚信“实践是检验真理的唯一标准”，只有把从书本上学到的飞行器设计与工程专业理论知识应用于实践中，才能真正掌握这门知识。因此，我作为一名飞行器设计与工程专业的学生，有幸参加了为期近三个月的毕业实习。 一、实习目的及任务 经过了大学四年飞行器设计与工程专业的理论进修，使我们飞行器设计与工程专业的基础知识有了根本掌握。我们即将离开大学校园，作为大学毕业生，心中想得更多的是如何去做好自己专业发展、如何更好的去完成以后工作中每一个任务。本次实习的目的及任务要求： 1.1实习目的 ①为了将自己所学飞行器设计与工程专业知识运用在社会实践中，在实践中巩固自己的理论知识，将学习的理论知识运用于实践当中，反过来检验书本上理论的正确性，锻炼自己的动手能力，培养实际工作能力和分析能力，以达到学以致用的目的。通过飞行器设计与工程的专业实习，深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识，并且培养自己发现问题、解决问题的能力 ②通过飞行器设计与工程专业岗位实习，更广泛的直接接触社会，了解社会需要，加深

新生研讨课心得总结报告及专业学习规划

新生研讨课心得总结报告及专业学习规划 工科四班刘一衡19720132203150 自开学以来，学校为帮助新生更好地了解自己的专业学科，更全面地适应大学学习生活，更有规划地完成自己的学业，更有方法地学习专业知识而开设了新生研讨课。在课上，不同专业的教授、老师以及学长学姐给我们新生答疑解难，让我们能够清楚地认识未来的专业领域，让我们在大一的时候能提早为今后的发展做好规划。与此同时，也让我们了解了自己专业的特点以及历史与前景，让我们对未来的学习充满信心。 至今已有八周的课时了，新生研讨课分别从以下这些方面进行授课：学习与生涯规划、学科定位、学科现状与前景――机械工程、测试技术与仪器、电气工程、飞行器动力工程，机电系与航空系本科教学计划、课程安排介绍、谈大学生创新实践能力的培养（2个系大创实施情况）。通过这八周的学习，也使得我们对学院有了更清楚的认识，对未来有了更完整的规划。 机电工程系 机电工程系是近年来顺应社会需求在厦门大学重新崛起的高层次的工科院系之一，现已拥有2个一级学科博士学位授权点（仪器科学与技术、机械工程）， 5个硕士学位授权点（测试计量技术及仪器、精密仪器及机械、机械电子工程、机械制造及其自动化、机械设计理论）、2个工程硕士授权点（仪器仪表工程、机械工程）。本科专业设置横跨三个一级学科（仪器科学与技术、机械工程、电气工程）、多个二级学科。创办于 1940年秋的机电工程系，是由国际近代著名物理学家、卓越的电机工程学家、杰出教育家、厦门大学前校长萨本栋教授亲手创办起来的。创设时学生数为 9 人，至44 年度学生数猛增至 202人，是当时厦门大学师资水准最高、对新生最具吸引力的学系，连续几年为厦门大学第一大系。其时同步发展的厦门大学航空工程系是当时全国仅有的四所本科航空学系（清华大学、北洋大学、交通大学、厦门大学）之一。厦门大学为国内首次设置机电工程系与航空学系的院校。机电工程系因发展迅猛48 年又分为机械工程系和电机工程系。三系在 52---53 年全国院、系调整时分别并入清华大学、浙江大学、南京工学院、北京航空航天大学、南京航空航天大学。上述院校机电工程、航空工程方面创建初期骨干师资、优质生源有相当部分源自厦门大学。早期机电工程系、航空工程系办学成绩斐然，毕业10届学生遍布世界各地，不少系友成为享誉世界的杰出英才。中国两院院士艾兴、张启先、闵桂荣、阙端麟，国际电机及电子学会院士葛文勋、苏林翘，台湾新竹科学工业园区创始人、杰出教育家、实业家何宜慈，中国工程院院士陈一坚，印尼著名实业家邵建寅等是这期间系友中的佼佼者。 航空系 厦门大学航空教育始于1944年4月，是全国最早办有航空专业的几所高校之一。1951年，厦大航空系并入清华大学航空系，1952年又与其他学校的航空系合并成为北京航空学院（今北京航空航天大学）。1994年应厦门市政府要求，厦门大学恢复航空教育，以满足地方经济建设的需要。2008年4月6日厦门大学航空系复办揭牌。目前航空系拥有“航空宇航科学与技术”一级学科硕士学位授予权和“飞行器动力工程”本科专业。自1994年复办航空专业以来，迄今厦门大学已培养毕业于航空专业的硕士生和本科学生近600人、飞机维修工程专业专科学生约500人。厦门大学航空系拥有一支精干的教师队伍，目前在岗专任教师26人，其中教授5人（含3名博士生导师）、副教授9人；大多毕业于国内外航空院校，其中85%持有博士学位，1/3有海外留学或工作经历；40岁以下的年轻教师占70%，充满希望且具有巨大潜力。航空系现拥有福建省等离子体应用研究重点实验室，获赠一个波音747-400机头和一架波音747-200整机作为教具，还建设了一批教学科研实验室。例如，航电综合实验室、航空发动机实验室、飞行综合仿真实验室、无人机实验室、飞机结构实验室、PIV流体力学实验室、无损检测实验室、结构强度实验室、液压传动实验室、高低温环境实验室、微波暗

北航专业简介

1、材料科学与工程学院 现设二个本科专业、六个硕士点、六个博士点和一个博士后流动站。每年招收本科生150余名，硕士生160余名(包括本、硕、博连读)，博士生40余名，博士后10余名，近年来还招收来华留学生20余名。 低年级除执行学校统一的教学计划外，还开设材料学科大类平台课。高年级按金属与陶瓷材料、特种功能材料与器件、高分子及复合材料、材料加工工程与自动化、腐蚀与防护等五个培养方向组织教学，为高质量的本科人才培养提供了可靠保证。拥有从本科生到博士后的全过程培养条件。 学院下设材料科学、材料物理与化学、材料加工工程与自动化、高分子及复合材料共四个系，拥有以中国工程院院士、著名失效分析专家钟群鹏教授。 材料学院重视人才培养，锐意加强教学改革，教授给本科生上课的比例超过了85%。学院重视学生思想政治工作和学生全面素质培养的结合，实行教授班主任制度，注重加强育人环境的建设，学风好，学生出国留学与上研的比例为全校最高的院系之一，2010年应届毕业生上研和出国的比例达到了70%，学生就业率达100%。 材料学院与英国曼切斯特大学材料系、英国伦敦大学QueenMary学院、英国拉夫堡大学实行联合办学，凡在学院就读的学生，均可采用3+2（国内三年，国外两年）或2+3（国内两年，国外三年）两种模式到上述学校就读，毕业合格后授予上述学校工学硕士学历学位证书。 2、电子信息工程学院 每年招收本科生270余名，硕士生240余名，博士生50余名，博士后10余名，来华留学研究生10余名。

学院下设信息与通信工程系、电子科学与技术系、光电与信息工程系。拥有以中国工程院院士张彦仲教授；学院具有信息与通信工程、电子科学与技术、交通工程、光学工程、生物医学工程5个一级学科博士授予权，拥有通信与信息系统、电磁场与微波技术两个国家重点学科。学院目前共设有13个硕士点，9个博士点、4个自主建设博士点，3个博士后流动站。 与英国诺丁汉大学实行联合办学，与瑞典皇家工学院开展了科研项目与人才培养合作协议。 3、自动化科学与电气工程学院 北航自动化科学与电气工程学院具有从本科到博士的一体化的高级人才培养体系，拥有7个博士点、9个硕士点和1个工程硕士专业学位点，控制科学与工程是国家一级学科博士点，在全国重点一级学科评审中名列前茅。导航制导与控制、控制理论与控制工程、机械电子工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统5个二级学科为全国重点学科。 学院设有自动化大类本科专业，为国防重点专业，其口径宽、航空航天特色突出、学科资源优势明显，在自动控制、信息技术与电气工程领域为国家培养高级工程技术人才和管理人才。学生入学后自主选择自动化（自动控制与信息技术）和电气工程及其自动化两个专业进行专业培养。其中，自动化专业，以电为主、机电结合，适应数字化、信息化、综合化、网络化和智能化的发展趋势，以自动控制和计算机信息获取、信息处理与仿真为基础进行专业教育。该专业于2008年被再次评定为国防重点专业；电气工程及其自动化专业，根据电能的产生、传输、变换、检测与控制技术的发展，以电子技术、信息技术和

空间飞行器展开与驱动机构研究进展_马兴瑞

第27卷第6期2006年11月　 宇　航　学　报 Journal of Astronautics Vol .27 No .6 November 2006 空间飞行器展开与驱动机构研究进展 马兴瑞1 ,于登云2 ,孙　京2 ,胡成威 2 (1.中国航天科技集团公司,北京100037;2.中国航天科技集团公司五院总体部,北京100094) 摘　要:空间飞行器展开与驱动机构是空间飞行器机构领域的一个重要组成部分。随着我国航天技术的发展,该项技术有了长足进步,对其设计方法和具体工程问题的研究也日渐深入。本文概述了空间飞行器机构的分类与构成,对展开与驱动机构的国内外研究概况进行了分析。结合工程应用,提出了在系统任务分析与设计中的力矩(力)裕度、精度分配、机构非线性、阻尼控制、热匹配、空间润滑、可靠性分析与试验七个典型工程问题。对这些问题逐一分析了其性质、作用及其对系统的影响,探讨了其研究内容和研究方向。展望了我国空间飞行器展开与驱动机构的发展前景。 关键词:空间飞行器;展开机构;驱动机构 中图分类号:V475 文献标识码:A 文章编号:1000-1328(2006)06-1123-09 收稿日期:2006-04-20;　修回日期:2006-09-11 0　引言 随着空间飞行器技术的迅速发展,其构造日趋复杂,功能不断增多,需要采取各种机构来完成多种任务,机构已成为现代空间飞行器中必不可少的重要组成部分。空间飞行器机构是指使得空间飞行器及其部件或附件完成规定动作或运动的机械组件 [1] 。其基本功能是:在空间飞行器发射入轨后实 现各种动作或运动,使空间飞行器或者其部件、附件处于要求的工作状态或工作位置。在此前提下,不同的机构具有不同的具体功能,并且随着航天技术的发展,特别是随着载人航天和深空探测技术的发展,空间飞行器机构的具体功能正在不断变化、发展和扩大。 空间飞行器机构有多种分类方法,其中主要的两种是依据使用状态和依据其功能分类。依据使用状态可以将其划分为两类:一次性工作机构,例如:星箭分离机构、太阳翼压紧释放机构和展开机构等;连续或间歇运动机构,例如天线指向机构,太阳翼驱动机构等 [1] 。依据基本功能可以将其划分为五类, 即:连接分离机构,如包带、爆炸螺栓、对接机构等;锁(压)紧释放机构,如太阳翼压紧释放机构、天线锁紧释放机构等;展开锁定机构,如太阳翼铰链、天线 展开机构等;驱动伺服机构,如雷达伺服机构、天线指向机构、机械臂关节等;阻尼与缓冲机构,如展开阻尼装置,着陆缓冲机构等。通常的空间飞行器机构由三个主要部分构成:动力源、传动副、执行部件。运动需要动力,因此动力源是机构的核心部分。传动副是将动力源输出的能量和运动形式传递、转换到执行部件的部分。执行部件是直接实现机构功能的部件。 本文结合研究组在空间飞行器机构领域的工程研究实践,重点针对展开锁定机构和驱动伺服机构两大机构类型,分析其研究概况与进展,总结并归纳出工程中的若干问题,并提出了相应研究与解决途径。1　空间飞行器展开机构研究进展 空间飞行器展开锁定机构是实现空间飞行器主结构、次结构或某一部件由初始位置或形态,变化到最终位置或形态,并保持该状态的机构。它是伴随着卫星的诞生、发展、成熟,而由简单到复杂逐步发展起来的一个机构领域。早期的卫星靠自旋动力展开杆状天线[2,3] ;展开式太阳翼出现后,折叠式展开 机构成为一直应用到现在的最为典型的展开机 构 [4] ;重力梯度稳定卫星的出现,推动了套筒式展开 机构和轻型桁架式展开机构的发展[5] ;随着航天器

飞机总体设计大作业

— 飞机设计要求 喷气支线飞机 有效载荷：70人，75kg/人,每人行李重20kg 巡航速： 最大飞行高度：10000m " 航程： 2300km 待机时间：45分钟 爬升率： 0~10000m<25分钟 起飞距离： 1600m \ 接地速度 <220km/h 一、相近飞机资料收集： 二、飞机构型设计 ^

正常式布局：技术成熟，所积累资料丰富 T 型尾翼：避开发动机喷流的不利干扰，但重量较重 机身尾部单垂尾 后掠翼：巡航马赫数,后掠翼能有效提高临界马赫数，延缓激波的产生，避免过早出现波阻 【 下单翼 ：气动干扰经整流后可明显降低，结构布置容易，避免由于机翼离地太高而出现的问题 -发动机数目和安装位置：双发短舱式进气、尾吊布局，可以保持机翼外形的干净，流过机翼的气流免受干扰。 -起落架的型式和收放位置 ：前三点 可以显著提高飞机的着陆速度，具有滑跑稳定性，飞行员视界要求易于满足，可以强烈刹车，有利于减小滑跑距离。安装于机身 三、确定主要参数 < 重量的预估 1．根据设计要求： –航程:Range ＝2800nm=5185.6km –巡航速度:0.8M –巡航高度:35000 ft=10675m ；声速:a==296.5m/s 2．预估数据（参考统计数据） –耗油率C ＝0.6lb/hr/lb=0.0612kg/(h·N)（涵道比为5） ￥ –升阻比L/D ＝14 3．根据Breguet 航程方程： ??? ????? ??=D L M C a Range W W final initial )ln( 代入数据： Range = 1242nm ；