航空飞行器系统工程概论第三讲.pdf

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1、航空飞行器系统工程概论第三讲航空科学与工程学院北京航空航天大学2012.3.61系统研制程序及工程专业综合回顾系统与系统工程概念☑航空飞行器工程系与统系统工程组成☑航空飞行器研制程序☑论证☑方案设计☑工程研制设计定型与生产定型研制工程中的工程专业综合民用飞机研制的安全性/适航性管理2航空飞行器工程系统与系统工程组成系统工程管理计划传统工程技术:力学,系统分析与控制机械,结构材料,发动飞行器总体设计机,电,气,液压,…经费管理试验工程,生产制造,系统使用保障,后勤支计划管理援,..综合工程系统系统工程风险管理

2、工程专业:可靠性,维修性,保障性,安全性,性能与效能分析测试性,…需求技术状态管理与性能度量3系统工程组成系统工程涉及系统工程管理和工程专业两大领域。Systemengineeringconsistsoftwosignificantdisciplines:thetechnicalknowledgedomaininwhichsystemsengineeroperatesandsystemengineeringmanagement.（DoD5000）系统工程管理与系统/故障/寿命周期相关的工程专业研制阶段划分可靠性维修

3、性安全性保障性测试性可用性经济性系统工程全寿命周环境适应性4过程期综合……我国航空飞行器研制程序我国航空飞行器的研制程序的五个阶段。使命技术方案设计详细设计任务关键技术攻关鉴定试验要求样机设计制造研研制制方案论证总方案设计任工程研制要务求书生产定型设计定型5方案论证阶段要点•输入用户/使用部门的任务需求书/战术技术指标；约束条件（如资金限额，研制周期要求，环境条件等）。•主要任务将用户的任务需求，通过一系列规范化的程序转化为飞行器的系统技术要求及满足这些要求的基本系统方案，亦即定义所研制的飞行器系统。•核心工作确定

4、系统是干什么的？（Whattodo?不回答Howtodo?），•输出飞行器系统研制总要求（一般以系统规范，或技术要求文件表述）；飞行器基本方案6方案设计阶段要点•输入阶段1的输出：即飞行器系统技术要求和基本方案。•主要任务对初步选定的基本方案进行深入的分析、研究及必要的演示验证，以便终确定方案。•核心工作确定系统是如何构成的？从顶到下的系统功能分解和技术要求分解从底向上的系统综合•输出被确定方案的体系结构（功能体系结构、物理体系结构）；系统设计规范。7方案阶段的特点方案阶段的研制费用应占研制总费用的25%左右。使

5、前期工作，尤其是关键技术的演示验证工作做得充分，将大大降低型号研制的后期风险。前期经费的投入将最终降低研制总费用。据国外大量的飞行器研制统计数据表明：方案阶段研制经费和研制总经费超支呈反比关系。例如：英国台风战斗机研制费用超支75%8方案阶段失败案例1布里斯托T.188超音速技术验证机1、T.188被称之为“燃烧的铅笔”，要求执行任务飞机能在至少30秒的时间里达到2.6马赫，为了保证必要强度，机身构造主要采用不锈钢。2、由于T.188需要新型的不锈钢，需要新型的焊接技术进行机身的结合，在新型不锈钢可用以机身制造之

6、前，光是不锈钢技术的时速：Ma1.88；翼展：10.69研发就花了两年。长度：23.67；高度：3.653、发动机PS.50的直径比机身直径还要大，但是它不能提供足够的动力让188达到人们要飞机方案没有相匹配的求的速度。材料、结构和生产能力！4、载油量和飞行时间不匹配，同于爬升加速到超声速就已经耗油大半。9方案阶段失败案例2康维尔XFY-1垂直起降飞机1、应美国海军的要求研制的。任务是能在军舰的小甲板上垂直起降的战斗机以保护舰队。该机的特点是有十字形的尾翼，尾翼尖端有机轮，可以使飞机站立起来以利用狭小的军舰甲板。2

7、、发动机性能不稳，垂直盘旋时操纵性极差，驾驶它垂直着陆是非常危险的。3、螺旋桨奇大，进入量产的版本最初计划安装一个截取信息的雷达探测器，但是无法设计一种装置让雷达不随着螺旋桨一起旋转。4、飞行员登机困难，降落操纵时，驾驶员必须要时速：982km/h；翼展：8.43扭头越过肩膀去判断自己的方位，然后把弹射长度：10.66；高度：6.98座椅调到45度，小心控制下降速度。飞机方案对人机关系考虑不周！10工程研制阶段要点•输入论证阶段的输出•主要任务飞行器的设计、制造、试验、飞行试验•核心工作初步设计：制订出分系统/子

8、系统规范等设计文件详细设计：用设计来实现技术要求，完成零、部件的产品设计。生产准备：制定工艺规范，并根据工艺与制造技术对设计进行反馈。试验验证：•输出通过鉴定的飞行器；与飞行器配套的保障系统、技术资料与文档。11工程研制阶段试验验证鉴定试验静力/应力试验各种兼容性试验机械和电气接口兼容性试验电磁兼容性试验软硬件兼容性试验人机相容性试验等可靠性