本书旨在将多学科设计优化技术应用于组合动力飞行器的概念设计阶段。为此，首先实现和验证了学科分析中常用的数值计算方法、工程估算方法、试验设计方法以及代理模型技术，为简化学科分析过程，提高优化效率打下前期基础；然后通过对比和应用，选择了适合飞行器外形学科分析的参数化建模方法；很后在各学科分析模型和代理模型基础上，建立了组合动力飞行器学科关系矩阵，梳理了外形、气动、推进、质量和弹道学科之间的参数耦合关系，提出了两层集成优化的优化策略，实现了以很小爬升时间为优化目标的多学科设计分析与多学科设计优化过程。
