《飛機發動機一體化設計》是2022年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：飛機發動機一體化設計
- 出版時間：2022年12月1日
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030742414
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《飛機發動機一體化設計》從系統工程、飛行性能、飛機總體設計、發動機總體設計四個方面介紹飛發一體化設計的工作目的、工程概念和方法；以飛行器與組合動力一體化總體設計、飛行器與組合動力一體化氣動設計、進發匹配特性的評價方法、推力矢量技術的研究與驗證四個設計實踐介紹飛發一體化設計的套用，包括力學原理、CFD技術，以及結果分析、評價和驗證。《飛機發動機一體化設計》力爭為讀者提供系統性的飛發一體化設計參考。
圖書目錄
目錄
渦輪機械與推進系統出版項目 序
“兩機”專項:航空發動機技術出版工程 序
前言
第一篇 基礎知識
第1章 飛發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 飛機項目研發的流程 010
1.2.3 航空燃氣渦輪發動機項目研發的流程 013
1.2.4 飛發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 發動機性能級別 034
2.1.2 發動機使用時間 034
2.1.3 發動機工作狀態設定 034
2.1.4 航空發動機使用的燃油標準 035
2.1.5 發動機安裝性能 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 單位剩餘功率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 飛行任務段的設定特點 051
2.4.2 起飛 052
2.4.3 巡航 054
2.4.4 作戰 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動機的要求 060
3.1.2 產品圖像部分清楚時飛機總體對發動機的要求 067
3.1.3 產品圖像基本明確時飛機總體對發動機的要求 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係 073
3.2.2 發動機在飛機上的布置方案設計 078
3.3 發動機安裝方案的設計 085
3.3.1 發動機的安裝要求與安裝方案 085
3.3.2 發動機的維護、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動機關鍵循環參數要求的轉化 095
4.1.3 QFD3從發動機關鍵循環參數到發動機整機設計要求的轉化 097
4.1.4 QFD4從發動機整機設計要求到發動機部件設計要求的轉化 098
4.2 評價航空發動機指標體系的層次分析法 100
4.2.1 航空發動機指標先進性評價準則 100
4.2.2 評價算例 107
4.3 評價航空發動機使用性能的場景分析法 111
4.3.1 發動機綜合效能評估可視化運行場景模型 112
4.3.2 發動機外部環境狀態建模 114
4.3.3 飛行性能與飛機總體參數建模 115
4.3.4 發動機整機及部件計算建模 116
4.3.5 仿真計算結果評估 122
4.3.6 本節小結 125
本章小結 125
參考文獻 126
第二篇 飛發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最佳化 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最佳化設計 142
5.4 發動機建模分析 147
5.4.1 組合動力發動機的工作模態 147
5.4.2 渦輪基發動機性能建模 148
5.4.3 衝壓發動機建模 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 計算格線設計 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 動力系統不同狀態下的飛行器流場特性 174
6.4.2 動力系統不同狀態對飛行器氣動特性的影響 178
6.5 組合動力模態轉換過程的力學特性 179
6.5.1 動力系統模態轉換的計算模型設計 179
6.5.2 模態轉換過程的流場特性分析 181
6.5.3 模態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 進發匹配特性的評價方法
7.1 進發匹配設計的特徵性問題 189
7.1.1 進氣道與發動機的流動匹配 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飛機的進發匹配研究與SAE ARP 1420 196
7.2.2 F15飛機的進發匹配研究 201
7.2.3 B1A飛機的進發匹配研究203
7.2.4 F22飛機的進發匹配研究 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 發動機地面台全尺寸進發聯合試驗 210
7.3.3 發動機台架和飛行的穩定性試驗與評估 215
7.4 溫度畸變的評價方法 219
7.4.1 溫度畸變的發生來源與流動機理 219
7.4.2 溫度畸變對發動機穩定性的影響 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動機整機匹配設計 253
8.2.1 推力矢量發動機的整機集成 253
8.2.2 推力矢量發動機的性能匹配設計與驗證 255
8.2.3 發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工作包線的拓展 262
本章小結 264
參考文獻 265
