Performance, Stability, Dynamics and Control of Airplanes pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Inst of Aeronautics &

作者:Pamadi, Bandu N.

出品人:

页数:780

译者:

出版时间:

价格:1565.67元

装帧:HRD

isbn号码:9781563475832

丛书系列:

图书标签:

• 电子版
• Airplanes
• Aerodynamics
• Flight Control
• Stability
• Dynamics
• Performance
• Control Systems
• Aviation
• Aircraft
• Engineering

好的，这是一本关于《飞机系统设计与优化》的图书简介，内容将聚焦于现代航空器设计中的关键环节，但不涉及您提到的《Performance, Stability, Dynamics and Control of Airplanes》的具体内容。 --- 图书简介：《飞机系统设计与优化：集成化方法与前沿技术》 作者： [此处可想象一位权威的航空航天工程专家] 出版社： [此处可想象一家专注于工程技术领域的知名出版社] 字数： 约 1500 字 --- 导言：迈向下一代航空器的系统工程视角 在当今快速发展的航空航天领域，单纯依赖传统的分散式设计方法已难以满足对高效率、高可靠性及多任务适应性的严苛要求。现代飞机不再是机械部件的简单堆砌，而是一个高度集成的复杂动态系统。成功的航空器设计，核心在于如何有效地将气动外形、推进系统、结构强度、航电系统及控制策略进行一体化考量与协同优化。《飞机系统设计与优化：集成化方法与前沿技术》正是基于这一核心理念而构建的权威专著。 本书旨在为航空工程师、系统架构师以及高年级本科生和研究生提供一套全面、深入且实用的工具箱，用于理解和实施跨学科的系统级设计流程。它摒弃了对单一学科的片面深入，转而强调系统思维 (Systems Thinking) 和模型基础系统工程 (MBSE) 在飞机全生命周期中的应用。 第一部分：系统定义与需求工程的基石 本书伊始，即致力于夯实系统工程的基础。在设计初期，清晰地定义需求是避免后期巨大返工成本的关键。 需求获取与分解： 本部分详细阐述了如何从作战任务、商业运营或法规限制中，系统性地提取出顶层需求（如载荷能力、航程、生存性指标）。重点在于如何将这些定性需求转化为可量化的、可验证的工程参数。我们深入探讨了层次化分解过程，确保每一个子系统需求都能回溯到最终的飞机性能目标。 架构定义与权衡分析： 系统架构的早期选择对飞机的最终表现具有决定性影响。本章集中讨论了初步的架构选择，例如选择何种布局（常规、翼身融合或混合翼身）、推进系统的类型（涡扇、涡桨或电推进）以及材料体系的初步配比。我们引入了多目标决策分析 (MODA) 技术，展示如何在早期识别出具有竞争性的设计点，并利用Pareto前沿进行最优选择。 第二部分：关键物理域的集成建模 成功的系统优化依赖于准确且可计算的物理模型。本书的核心价值在于展示如何构建和耦合不同物理域的模型，以模拟真实的飞行环境。 空气动力学与结构耦合建模： 我们探讨了气动弹性力学 (Aeroelasticity) 的基础，但更侧重于如何将非线性气动外形数据（CFD结果）高效地集成到结构分析模型（FEA）中。讨论了模态合成技术在处理大型柔性结构时的应用，以及如何利用简化模型（如面板法或边界元法）进行快速迭代设计。 热力学与推进系统集成： 本部分详述了先进涡扇发动机的性能建模，重点在于如何将发动机的推力特性、油耗曲线与飞机的整体阻力特性进行匹配。此外，对于涉及高超音速或先进热管理需求的飞行器，本书提供了如何集成热载荷分析到结构健康监测系统中的具体案例研究。 电传飞控与液压/电传动系统的协同设计： 在现代飞机中，飞控系统的带宽和响应速度直接受制于作动器的性能。我们深入分析了电液伺服作动器 (EHA/EMA) 的动态响应特性，并讨论了如何根据所需的控制精度来反推作动器的规格，而非仅仅是传统的尺寸估算。 第三部分：面向优化的设计迭代流程 系统设计是一个持续迭代、不断精炼的过程。本书详细介绍了一种现代、高效的优化框架。 代理模型与响应面技术： 鉴于高保真仿真（如大规模CFD或FEA）计算成本高昂，本书强调了代理模型（Surrogate Models） 的构建技术，如高斯过程回归和径向基函数。这使得设计空间探索可以在可接受的时间内完成，从而实现对数千种设计组合的评估。 全局优化算法的应用： 针对飞机设计中常见的非凸、多峰值优化问题，我们详细介绍了遗传算法 (GA)、粒子群优化 (PSO) 以及直接搜索法的应用策略。重点展示了如何结合梯度信息（如果可行）和启发式算法，以确保找到的解是全局最优的，而非局部最优。 鲁棒性与不确定性量化 (UQ)： 真实世界充满了不确定性——制造公差、环境扰动、模型误差。本书将可靠性导向设计 (RBD) 融入优化流程。我们探讨了如何使用蒙特卡洛模拟和随机响应面法 (SRM) 来量化设计参数变化对系统性能指标的影响，从而设计出在各种工况下均表现可靠的系统。 第四部分：先进集成技术的案例与展望 最后一部分聚焦于当前航空设计的前沿领域，展示系统工程如何应对新的挑战。 分布式推进与电推进的系统挑战： 随着分布式推进概念的兴起，如何协调多个独立推力单元的工作状态，以实现最优的升阻比和冗余度，成为新的设计难题。本书探讨了针对多推力源的功率管理与热管理集成策略。 数字孪生与实时验证： 介绍了如何构建高保真的数字孪生 (Digital Twin) 模型，并将其用于飞行器在轨运行中的健康监测和预测性维护。讨论了传感器选择、数据融合算法以及如何将地面验证环境映射到实际飞行性能预测中。 人机交互与任务适应性： 强调了高级驾驶舱设计的重要性。讨论了如何将飞行员的操作负荷、认知负荷纳入系统优化指标中，确保先进的自动驾驶和增强现实系统能够真正服务于飞行任务的成功，而非增加操作复杂性。 总结 《飞机系统设计与优化：集成化方法与前沿技术》为读者提供了一个全面的、自上而下的视角，用以驾驭现代航空器设计中日益增长的复杂性。本书不仅教授了技术工具，更传递了一种系统化的、跨学科的工程思维模式，是推动未来航空技术创新的重要参考书。它面向的读者群是那些致力于将突破性概念转化为实际可飞、高效可靠的航空器的专业人士。

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