飞行器系统设计

第1章绪论1
1.1飞行器发展概述1
1.2飞行器系统综合与系统交联3
1.3飞行器各子系统设计思路4
1.3.1飞行操纵系统设计思路4
1.3.2飞行控制系统设计思路6
1.3.3液压系统设计思路7
1.3.4燃油系统设计思路10
1.3.5起落架系统设计思路11
1.3.6人机与环境控制系统设计思路13
1.3.7推进系统设计思路15
1.3.8电气系统设计思路17
1.4本课程主要内容20
第2章飞机飞行操纵系统21
2.1飞机飞行操纵系统概述21
2.1.1飞机飞行操纵系统的分类21
2.1.2飞机飞行操纵系统的发展概况22
2.2飞机操纵系统的基本工作原理24
2.2.1对飞机操纵系统的要求24
2.2.2飞机操纵系统的组成和传动关系25
2.2.3飞机操纵系统的构造形式和特点28
2.3飞机不可逆助力操纵系统37
2.3.1液压助力器37
2.3.2载荷感觉器及杆力配平装置44
2.3.3力臂自动调节装置48
2.3.4液压变臂机构53
2.3.5非线性机构53
2.4辅助操纵系统55
2.4.1增升装置55
2.4.2增阻降升装置57
2.4.3配平操纵58
2.5飞机操纵系统计算机辅助设计与分析59
2.5.1飞机操纵系统传动分析59
2.5.2飞机操纵系统动态特性分析65
2.5.3飞机操纵系统运动仿真与干涉分析74
习题75
第3章飞机飞行控制系统76
3.1飞机飞行控制系统概述76
3.1.1飞行控制系统发展简述76
3.1.2飞行控制系统的基本组成和功能76
3.2飞机飞行的动态特性79
3.2.1飞机飞行的短周期运动特性79
3.2.2飞机纵向运动的传递函数80
3.2.3飞行参数对飞机短周期运动特性的影响81
3.3飞行控制系统中的主要部件82
3.3.1测量与传感器82
3.3.2舵机与舵回路88
3.4典型飞行控制系统93
3.4.1飞机飞行阻尼器94
3.4.2增稳系统99
3.4.3控制增稳系统102
3.4.4自动驾驶仪104
3.5现代飞行控制技术107
3.5.1电传操纵系统107
3.5.2随控布局飞机中的主动控制技术110
3.6飞行控制系统设计113
3.6.1飞机飞行品质规范113
3.6.2飞行控制系统的数字化设计方法117
3.6.3飞行控制系统的模拟试验120
习题121
第4章飞机液压系统122
4.1飞机液压传动概述122
4.1.1液压传动原理122
4.1.2液压系统组成123
4.1.3液压系统特点124
4.1.4飞机液压系统发展趋势124
4.2液压流体力学基础125
4.2.1液压系统的工作介质126
4.2.2液压动力学128
4.2.3液体流动的压力损失131
4.2.4流体的孔口及缝隙流动133
4.2.5液体冲击和气穴136
4.3液压供压部分的构造和工作原理138
4.3.1液压供压主要元件138
4.3.2液压泵的压力控制150
4.4液压传动部分的构造和工作原理153
4.4.1液压控制阀153
4.4.2液压传动执行元件167
4.5电液伺服系统的组成和工作原理173
4.5.1电液伺服系统概述173
4.5.2电液伺服系统组成173
4.5.3电液伺服系统的工作原理180
4.6液压基本回路182
4.6.1顺序控制回路182
4.6.2速度控制回路183
4.6.3方向控制回路185
4.6.4压力控制回路185
4.6.5安全回路186
4.7飞机全机液压系统及其设计要点186
4.7.1飞机液压控制典型回路186
4.7.2典型全机液压系统实例190
4.7.3飞机液压系统设计要点196
4.7.4液压系统的计算机辅助设计与分析199
习题202
第5章飞机燃油系统203
5.1飞机燃油系统方案的设计203
5.1.1飞机燃油系统的油箱配置203
5.1.2飞机燃油系统的供油方案203
5.1.3飞机燃油系统的供油动力204
5.1.4飞机燃油系统的输油路线205
5.2飞机燃油箱惰化206
5.2.1燃油箱惰化的定义和作用206
5.2.2燃油箱惰化技术分类208
5.2.3民机燃油箱惰化相关适航条例介绍219
5.3民机燃油系统222
5.4军机燃油系统226
习题228
第6章飞机起落架系统229
6.1飞机起落架系统概述229
6.2飞机起落架系统的组成229
6.3起落架缓冲系统230
6.3.1缓冲支柱231
6.3.2缓冲器232
6.4起落架收放系统233
6.5起落架刹车系统238
6.5.1刹车机轮239
6.5.2刹车系统240
6.5.3防滑刹车控制系统241
6.5.4典型民机起落架刹车系统246
6.6起落架操纵转弯与减摆系统248
6.6.1前轮转弯机构结构形式249
6.6.2前轮转弯操纵控制系统253
6.6.3大型宽体客机前主轮协同转弯系统260
6.7多电/全电起落架作动系统263
习题267
第7章人机与环境控制系统268
7.1人机与环境控制系统概述268
7.1.1低气压对人体的影响268
7.1.2温湿度对人体的影响269
7.1.3座舱压力条件及要求269
7.1.4座舱温湿度条件及要求271
7.2座舱压力调节系统272
7.2.1座舱增压气源形式272
7.2.2座舱压力控制274
7.3座舱温湿度调节系统278
7.3.1空气循环制冷系统278
7.3.2蒸发循环制冷系统281
7.3.3高性能制冷系统282
7.3.4湿度调节系统286
7.4飞机氧气系统287
7.4.1氧气系统分类287
7.4.2氧源分类288
7.4.3供氧调节系统分类289
7.5电子设备冷却系统291
7.5.1机载电子设备的冷却要求291
7.5.2机载电子设备的冷却方法292
7.6飞机防除冰系统295
7.6.1机械结冰防护系统296
7.6.2热结冰防护系统298
7.6.3其他防除冰技术302
习题302
第8章飞机推进系统303
8.1飞机发动机技术和工作原理303
8.1.1飞机发动机发展概述303
8.1.2飞机发动机分类303
8.1.3涡轮喷气式发动机的主要部件306
8.1.4工作原理307
8.2发动机控制系统309
8.2.1控制系统的控制方式309
8.2.2全权限数字电子控制系统的组成310
8.2.3FADEC系统的优缺点311
8.2.4分布式控制技术312
8.3发动机滑油系统313
8.3.1滑油系统的分类313
8.3.2滑油和滑油量314
8.3.3滑油系统的组成（按系统分）315
8.3.4改进的滑油系统316
8.4发动机系统设计准则（要求）317
8.4.1发动机主要性能指标317
8.4.2发动机性能要求319
8.4.3发动机控制系统设计要求319
8.4.4发动机滑油系统设计要求320
8.5发动机系统实例321
8.5.1涡轮喷气发动机实例321
8.5.2涡轮风扇发动机实例322
习题325
第9章飞机电气系统326
9.1飞机电气系统的基本概念326
9.1.1飞机能源326
9.1.2飞机电气系统的组成327
9.2飞机电气系统的工作条件330
9.2.1气候因素330
9.2.2机械因素331
9.2.3化学和核因素331
9.3飞机电气系统的类型、参数和特性331
9.3.1基本类型331
9.3.2基本参数331
9.3.3基本特性333
9.4飞机电气系统的基本要求、容量和工作状态334
9.4.1基本要求334
9.4.2容量及其选择335
9.4.3工作状态336
9.5飞机主电源系统的多电化发展337
9.5.1低压直流电源338
9.5.2恒频交流电源339
9.5.3变频交流电源340
9.5.4高压直流电源341
9.5.5混合电源341
9.6飞机输配电系统概述342
9.6.1飞机配电系统的构成342
9.6.2飞机配电系统的线制342
9.6.3飞机配电系统的要求343
9.7多电飞机电气系统实例（A380、B787）343
9.7.1空客380电气系统概述343
9.7.2波音787电气系统概述346
习题351
参考文献352