目錄
渦輪機械與推進系統出版項目·序
“兩機”專項:航空發(fā)動機技術出版工程·序
前言
第一篇　基礎知識
第1章　飛發(fā)一體化設計應知悉的系統工程學概念
1.1　系統與系統內部的層級結構　004
1.2　項目流程　008
1.2.1　系統工程學中的項目流程概念　008
1.2.2　飛機項目研發(fā)的流程　010
1.2.3　航空燃氣渦輪發(fā)動機項目研發(fā)的流程　013
1.2.4　飛發(fā)一體化設計的流程概念　017
1.3　需求分析　019
1.3.1　利益攸關者　019
1.3.2　需求定義　022
1.3.3　需求分析的過程　023
1.4　驗證與認證　025
1.5　風險管理　027
本章小結　031
參考文獻　032
第2章　飛行性能計算中的發(fā)動機性能分析
2.1　飛行性能分析中的推進系統模型定義　034
2.1.1　發(fā)動機性能級別　034
2.1.2　發(fā)動機使用時間　034
2.1.3　發(fā)動機工作狀態(tài)設置　034
2.1.4　航空發(fā)動機使用的燃油標準　035
2.1.5　發(fā)動機安裝性能　035
2.2　飛機飛行性能分析方法　039
2.2.1　飛機運動學方程　039
2.2.2　飛機的空氣動力學　040
2.2.3　飛機的重量特性　045
2.3　飛機典型飛行能力分析　046
2.3.1　單位剩余功率Ps　046
2.3.2　飛行包線　047
2.3.3　飛機起飛需要的跑道長度　050
2.4　不同飛行任務段的飛行性能分析　051
2.4.1　飛行任務段的設置特點　051
2.4.2　起飛　052
2.4.3　巡航　054
2.4.4　作戰(zhàn)　056
本章小結　057
參考文獻　058
第3章　飛機總體方案中的推進系統設計
3.1　飛機對發(fā)動機的設計要求　060
3.1.1　產品圖像不清楚時飛機總體對發(fā)動機的要求　060
3.1.2　產品圖像部分清楚時飛機總體對發(fā)動機的要求　067
3.1.3　產品圖像基本明確時飛機總體對發(fā)動機的要求　072
3.2　飛機推進系統的設計　073
3.2.1　飛機推進系統的組成與交聯關系　073
3.2.2　發(fā)動機在飛機上的布置方案設計　078
3.3　發(fā)動機安裝方案的設計　085
3.3.1　發(fā)動機的安裝要求與安裝方案　085
3.3.2　發(fā)動機的維護、檢查通道設計　087
本章小結　087
參考文獻　088
第4章　新研航空發(fā)動機總體設計指標可行性分析方法
4.1　QFD推進系統指標分析方法　092
4.1.1　QFD1從飛機任務到推進系統能力要求的轉化　093
4.1.2　QFD2從推進系統能力到發(fā)動機關鍵循環(huán)參數要求的轉化　095
4.1.3　QFD3從發(fā)動機關鍵循環(huán)參數到發(fā)動機整機設計要求的轉化　097
4.1.4　QFD4從發(fā)動機整機設計要求到發(fā)動機部件設計要求的轉化　098
4.2　評價航空發(fā)動機指標體系的層次分析法　100
4.2.1　航空發(fā)動機指標先進性評價準則　100
4.2.2　評價算例　107
4.3　評價航空發(fā)動機使用性能的場景分析法　111
4.3.1　發(fā)動機綜合效能評估可視化運行場景模型　112
4.3.2　發(fā)動機外部環(huán)境狀態(tài)建�！�114
4.3.3　飛行性能與飛機總體參數建模　115
4.3.4　發(fā)動機整機及部件計算建�！�116
4.3.5　仿真計算結果評估　122
4.3.6　本節(jié)小結　125
本章小結　125
參考文獻　126
第二篇　飛發(fā)一體化設計的工作實踐
第5章　飛行器與組合動力一體化總體設計
5.1　技術發(fā)展趨勢分析　131
5.1.1　美國的相關研究　131
5.1.2　歐洲、英國、俄羅斯、日本的相關研究　133
5.1.3　技術發(fā)展趨勢分析　135
5.2　一體化總體設計的約束　135
5.2.1　設定一體化總體設計的工作目標　135
5.2.2　一體化總體設計的工作流程　136
5.2.3　一體化總體設計的任務剖面　137
5.3　飛行器一體化建模分析與優(yōu)化　137
5.3.1　高超聲速飛行器布局方案設計　137
5.3.2　飛行器氣動特性分析　140
5.3.3　乘波體飛行器方案的優(yōu)化設計　142
5.4　發(fā)動機建模分析　147
5.4.1　組合動力發(fā)動機的工作模態(tài)　147
5.4.2　渦輪基發(fā)動機性能建模　148
5.4.3　沖壓發(fā)動機建模　154
5.5　飛行器飛行性能的計算分析　155
5.5.1　飛行性能計算方法　155
5.5.2　飛行性能計算結果分析　156
本章小結　159
參考文獻　160
第6章　飛行器與組合動力一體化氣動設計
6.1　一體化氣動設計的任務設定　162
6.1.1　飛行器與組合動力一體化氣動設計工作項　162
6.1.2　任務規(guī)劃與約束要求　163
6.1.3　飛行器概念方案　163
6.1.4　組合動力概念方案　164
6.1.5　數值仿真方法和計算邊界條件　165
6.2　不含動力系統內部流動對飛行器氣動特性的影響分析　165
6.2.1　計算網格設計　165
6.2.2　氣動特性計算結果分析　166
6.2.3　飛行器各部件升阻特性在全機上的占比　167
6.3　進排氣系統參數的改進設計　168
6.3.1　組合動力進排氣系統分析與改進　168
6.3.2　進氣道的改進設計　170
6.3.3　尾噴管的改進設計　172
6.4　動力系統不同狀態(tài)下飛行器流場特性和對氣動特性的影響　174
6.4.1　動力系統不同狀態(tài)下的飛行器流場特性　174
6.4.2　動力系統不同狀態(tài)對飛行器氣動特性的影響　178
6.5　組合動力模態(tài)轉換過程的力學特性　179
6.5.1　動力系統模態(tài)轉換的計算模型設計　179
6.5.2　模態(tài)轉換過程的流場特性分析　181
6.5.3　模態(tài)轉換過程的氣動特性分析　181
本章小結　186
參考文獻　186
第7章　進發(fā)匹配特性的評價方法
7.1　進發(fā)匹配設計的特征性問題　189
7.1.1　進氣道與發(fā)動機的流動匹配　190
7.1.2　進氣道出口流場畸變　194
7.2　從縮比到全尺寸的進氣畸變研究　196
7.2.1　F111飛機的進發(fā)匹配研究與SAE ARP 1420　196
7.2.2　F15飛機的進發(fā)匹配研究　201
7.2.3　B1A飛機的進發(fā)匹配研究203
7.2.4　F22飛機的進發(fā)匹配研究　205
7.3　畸變的綜合評價技術　208
7.3.1　畸變綜合指數評價方法介紹　208
7.3.2　發(fā)動機地面臺全尺寸進發(fā)聯合試驗　210
7.3.3　發(fā)動機臺架和飛行的穩(wěn)定性試驗與評估　215
7.4　溫度畸變的評價方法　219
7.4.1　溫度畸變的發(fā)生來源與流動機理　219
7.4.2　溫度畸變對發(fā)動機穩(wěn)定性的影響　222
7.4.3　評價溫度畸變的試驗方法　226
7.4.4　提升發(fā)動機抗溫度畸變能力的方法　228
7.5　平面波畸變的評價方法　229
7.5.1　平面波畸變現象　229
7.5.2　平面波畸變的評定標準　230
7.5.3　F18E飛機的進發(fā)匹配研究　230
7.6　旋流畸變的評價方法　232
7.6.1　旋流畸變現象　232
7.6.2　旋流畸變的評定　233
本章小結　236
參考文獻　237
第8章　推力矢量技術的研究與驗證
8.1　推力矢量噴管的設計與試驗　241
8.1.1　推力矢量噴管的設計要求　241
8.1.2　推力矢量噴管的氣動/性能/設計　243
8.1.3　推力矢量噴管的結構/運動機構設計　249
8.2　帶有推力矢量噴管的發(fā)動機整機匹配設計　253
8.2.1　推力矢量發(fā)動機的整機集成　253
8.2.2　推力矢量發(fā)動機的性能匹配設計與驗證　255
8.2.3　發(fā)動機推力矢量控制系統設計與驗證　256
8.3　推力矢量技術的飛發(fā)綜合設計與驗證　258
8.3.1　推力矢量技術驗證飛機的系統集成　258
8.3.2　推力矢量技術對飛發(fā)工作包線的拓展　262
本章小結　264
參考文獻　265