民用飞机系列商载航程匹配设计

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1、2013年2月第39卷第2期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFebruary2013V01．39No．2民用飞机系列商载航程匹配设计蒙文巩马东立崔飞(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)摘要：民用飞机产品开发的模式已从“单型飞机”的概念向“飞机系列”概念转化．根据模块化和通用性的策略，发展了飞机系列化设计方法，给出了飞机系列主要参数的设计原则和飞机系列经济性的描述方法，建立了飞机系列商载航程匹配设计模型．分析了商载和航程的匹

2、配关系对飞机系列经济性的影响，利用Pareto多目标遗传算法，完成了某一民用飞机系列商载和航程的匹配设计，对不同设计方案的参数进行了比较分析，取得了较好的设计结果．关键词：飞机系列；通用性；匹配设计；Pareto遗传算法中图分类号：V211．41文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)02-0210-05MatchingdesignforpayloadandrangeofcivilaircraftfamilyMengWengongMaDongliCuiFei(SchoolofAeronauticScienceandEngi

3、neering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Therehasbeenapatterntransformfromsinglemodeltofamilywithmultiplemodelsforthecivilaircraft-developingconcept．Accordingtothestrategiesofmodularizationandgenerality，theaircraftfami-lydesignme

4、thodwas,developed．Thedesignprincipleofthemainparametersandtheeconomicdescriptionmethodfortheaircraftfamilywerepresented．Thenthematchingdesignmodelforpayloadandrangeoftheaircraftfamilywasestablished．Theimpactofthematchingrelationshipofthepayloadandtherangeactingontheecono

5、myoftheaircraftfamilywasanalyzed，too．WithapplicationofParetomulti—objectivegeneticalgo—rithm，thematchingdesignforpayloadandrangeofacivilaircraftfamilywasaccomplished．Theparametercomparisonofdifferentdesignschemeswascarriedout，andtheresultsaresatisfactory．Keywords：aircraf

6、tfamily；generality；matchingdesign；Paretomulti—objectivegeneticalgorithm通过调整商载(即载客量、有效载荷)和航程，获得不同的飞机型号，形成飞机系列，以满足市场需求，是现代民用飞机发展的重要策略⋯，如波音737系列、787系列，空客A320系列、A350系列，加拿大庞巴迪公司的C系列等．传统飞机系列开发模式是在某成功基本机型的基础上，根据市场和客户的不同需求，通过局部简单的修改(如机身加长、缩短)或局部重新设计(如机翼局部优化)而逐步派生演化，形成飞机系列的‘2o．现代

7、飞机系列化设计方法要求在飞机设计初期阶段，就充分考虑飞机各个部件的通用性，采用模块化产品平台策略，同时发展多种机型，如波音公司在发展787飞机时就同时研制787—3、787—8、787—9、787一IOX4种型号，空客公司发展A350时也同时研制A350．800、A350．900和A350—1000等3种机型．这种以通用性为指导思想来研制飞机的方式体现了飞机设计思想的转变，能够有效地降低飞机的设计、制造及维护使用的成本，使整个飞机系列的全寿命周期费用最小．这实质是从更高的系统层次来考虑飞机设计模式，即在“需求一设计一制造一使用维护”更大

8、系统中考虑飞机设计模式¨。．与传统单型飞机设计不同，飞机系列化设计需要同时考虑几种型号的设计要求，追求整个飞收稿日期：2012-01-05；网络出版时间：2012-03-0910：37网络出版地址：WWW．