關(guān)于優(yōu)秀教學(xué)工作評(píng)價(jià)試點(diǎn)總結(jié)ppt課件

1、 飛行器多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化Multidisciplinary Design Optimization of Flight Vehicles飛機(jī)設(shè)計(jì)研討所航空科學(xué)與工程學(xué)院飛機(jī)總體設(shè)計(jì)第十二講 .內(nèi)容根本概念優(yōu)化實(shí)例MDO方法的提出MDO的系統(tǒng)學(xué)描畫(huà)國(guó)內(nèi)外MDO研討進(jìn)展美國(guó)、俄羅斯、歐洲、其它國(guó)家、國(guó)內(nèi)情況優(yōu)化方法及約束條件處置算例：飛機(jī)總體多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化優(yōu)化實(shí)例混料系統(tǒng)設(shè)計(jì)定的最優(yōu)化問(wèn)題原 料成分成本(元/公斤)N1N2N310.060.020.091520.030.040.051230.040.010.038優(yōu)化實(shí)例由表中所列三種原料混合，混合后的成分應(yīng)滿足以下要求：N10.04，N20.02，

2、N30.07問(wèn)上述三種原料各應(yīng)占多少，使之既滿足成分要求又使本錢最低？原料1應(yīng)占x1份，原料2應(yīng)占x2份，原料3應(yīng)占x3份，那么：x1+x2+x3=1優(yōu)化實(shí)例其約束條件為：N1=0.06x1+0.03x2+0.04(1-x1-x2)0.04N2=0.02x1+0.04x2+0.01(1-x1-x2)0.02N3=0.09x1+0.05x2+0.03(1-x1-x2)0.07x10，x20，1-x1-x20簡(jiǎn)化上述各式得：2x1-x20 x1+3x21優(yōu)化實(shí)例3x1+x22x10，x20，1-x1-x20而最低本錢為其目的函數(shù)，即：f(x) = 15x1+12x2+8(1-x1-x2)= 7x1

3、+4x2+8Min優(yōu)化實(shí)例利用圖解法求解，如下圖。根據(jù)約束條件可找到其可行域?yàn)橥辜疪，它具有三個(gè)頂點(diǎn)，即為A,B,C。然后畫(huà)出目的函數(shù)的等高線，例如f(x)=10那條等高線。當(dāng)目的函數(shù)值添加時(shí)，這條平行向右挪動(dòng)。我們要求的是滿足約束條件的目的函數(shù)的最小值。優(yōu)化實(shí)例直線平行挪動(dòng)，首先與凸集R的B點(diǎn)相切，B點(diǎn)凸集的頂點(diǎn)之一即為我們所要確定的最優(yōu)點(diǎn)。從圖中可以看出，最優(yōu)點(diǎn)B點(diǎn)為x1+3x2=1及3x1+x2=2這兩條直線的交點(diǎn)，所以解以下聯(lián)立方程：優(yōu)化實(shí)例x1+3x2=13x1+x2=2求得最優(yōu)點(diǎn)為：x1=5/8x2=1/8于是 x3=1-x1-x2=2/8目的函數(shù)最小值為：f(x)=7x1+4x2

4、+8=12.88 Min優(yōu)化實(shí)例即1、2、3三種原料應(yīng)按5/8、1/8、2/8的比例混合，混合后既能滿足成分要求，又使本錢最低，即12.88元/公斤。從上述例子中可以看到，目的函數(shù)和約束條件均為線性函數(shù)，稱為線性規(guī)劃。MDO方法的提出飛行器設(shè)計(jì)過(guò)程通常分為概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)三個(gè)階段。概念設(shè)計(jì)的結(jié)果是給出初步的總體設(shè)計(jì)方案。經(jīng)濟(jì)可接受性問(wèn)題被注重，因此LCC成為衡量設(shè)計(jì)方案好壞的規(guī)范。以下圖是波音公司針對(duì)彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)的LCC一個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。MDO方法的提出由圖中看出，概念設(shè)計(jì)費(fèi)用只占LCC的1%，做出的決策所決議的費(fèi)用為70%。人們開(kāi)場(chǎng)留意提高概念設(shè)計(jì)的質(zhì)量，采用的手段就是優(yōu)化技術(shù)。概念

5、設(shè)計(jì)的目的：最小起飛分量或最大有效載荷，關(guān)鍵學(xué)科為空氣動(dòng)力學(xué)和推進(jìn)技術(shù)。以下圖顯示傳統(tǒng)飛行器設(shè)計(jì)的途徑，留意設(shè)計(jì)自在度的變化。MDO方法的提出根本上是一種串行設(shè)計(jì)方式，不同設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)者選擇不同的學(xué)科重點(diǎn)對(duì)飛行器進(jìn)展設(shè)計(jì)和優(yōu)化，沒(méi)有思索不同窗科的耦合產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，能夠得不到系統(tǒng)整體最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。存在的問(wèn)題是，概念設(shè)計(jì)階段由于知信息短缺、強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)學(xué)科，不能充分利用該階段的自在度來(lái)改善設(shè)計(jì)質(zhì)量。MDO方法的提出針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的缺乏，MDO就出現(xiàn)了，其主要思想是在飛行器各設(shè)計(jì)階段力求學(xué)科平衡，思索各學(xué)科的相互影響和耦協(xié)作用，運(yùn)用有效的優(yōu)化戰(zhàn)略和分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用各學(xué)科的系統(tǒng)效應(yīng)，獲得

6、系統(tǒng)整體最優(yōu)解。運(yùn)用MDO方法后的設(shè)計(jì)過(guò)程、和在自在度和知識(shí)方面期望到達(dá)的目的見(jiàn)以下圖。MDO方法的提出運(yùn)用MDO方法后，為獲得更多信息和運(yùn)用更大的設(shè)計(jì)自在度，概念設(shè)計(jì)階段時(shí)間增長(zhǎng)了一倍，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的時(shí)間縮短了1/3。概念設(shè)計(jì)階段的學(xué)科分配更加合理，在總體設(shè)計(jì)階段引入更多的知識(shí)來(lái)提出更加合理的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)自在度的本質(zhì)是允許對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)展修正。MDO的系統(tǒng)學(xué)描畫(huà)先引見(jiàn)幾個(gè)公用術(shù)語(yǔ)。學(xué)科Discipline：系統(tǒng)中本身相對(duì)獨(dú)立、相互之間又有數(shù)據(jù)交換的根本模塊，在MDO中學(xué)科又叫子系統(tǒng)、子空間，有時(shí)翻譯成“領(lǐng)域或“專業(yè)。設(shè)計(jì)變量Design Variable：用于描畫(huà)工程系統(tǒng)的特征、在設(shè)計(jì)過(guò)程中

7、可被設(shè)計(jì)者控制的一組相互獨(dú)立的變量。MDO的系統(tǒng)學(xué)描畫(huà)設(shè)計(jì)變量可分為：系統(tǒng)System設(shè)計(jì)變量X和部分 Local 設(shè)計(jì)變量Xi。形狀變量State Variable：用于描畫(huà)工程系統(tǒng)的性能或特征的一組參數(shù)。分系統(tǒng)形狀變量y，學(xué)科形狀變量yi 和耦合形狀變量yij。約束條件Constraints：系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中必需滿足的條件。MDO的系統(tǒng)學(xué)描畫(huà)約束條件有等式和不等式之分，分別用h和g表示，也分系統(tǒng)約束和學(xué)科約束。系統(tǒng)參數(shù)：用于描畫(huà)工程系統(tǒng)的特征、在設(shè)計(jì)過(guò)程中堅(jiān)持不變的一組參數(shù)p。學(xué)科分析Contributing Analysis CA:以該學(xué)科設(shè)計(jì)變量、其它學(xué)科對(duì)該學(xué)科的耦合形狀變量及系統(tǒng)的

8、參數(shù)為輸入，根據(jù)某一個(gè)學(xué)科滿足的物理規(guī)律確定其物理特性的過(guò)程。MDO的系統(tǒng)學(xué)描畫(huà)學(xué)科分析也稱子系統(tǒng)分析或子空間分析。設(shè)學(xué)科i的形狀方程為： 那么學(xué)科分析就是求解學(xué)科形狀方程：MDO的系統(tǒng)學(xué)描畫(huà)系統(tǒng)分析System Analysis, SA：對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，給定一組設(shè)計(jì)變量，經(jīng)過(guò)求解系統(tǒng)的形狀方程得到系統(tǒng)形狀變量的過(guò)程。由于耦合效應(yīng)，分析過(guò)程普通需求多次迭代才干完成。MDO的系統(tǒng)學(xué)描畫(huà)一致性設(shè)計(jì)Consistent Design：在系統(tǒng)分析過(guò)程中，由設(shè)計(jì)變量及其相應(yīng)的滿足系統(tǒng)形狀方程的系統(tǒng)形狀變量組成的一個(gè)設(shè)計(jì)方案?？尚性O(shè)計(jì)Feasible Design：滿足一切設(shè)計(jì)要求或設(shè)計(jì)約束的一致性設(shè)計(jì)。最

9、優(yōu)設(shè)計(jì)Optimal Design：使目的函數(shù)最小或最大的可行設(shè)計(jì)。MDO的系統(tǒng)學(xué)描畫(huà)根據(jù)以上定義，可將MDO問(wèn)題用數(shù)學(xué)方式表示如下：s.t.國(guó)內(nèi)外MDO研討進(jìn)展MDO于1980年代開(kāi)展起來(lái)。奠基人是J. Sobieszczanski-Sobieski，其專長(zhǎng)是構(gòu)造優(yōu)化。1982年他在研討大型構(gòu)造優(yōu)化問(wèn)題求解的一篇論文中，初次提出了MDO的想象，后來(lái)提出基于敏度分析的MDO方法，引起了學(xué)術(shù)界極大關(guān)注。由于飛行器系統(tǒng)日益復(fù)雜，航空航天領(lǐng)域最先開(kāi)展MDO研討和運(yùn)用。國(guó)內(nèi)外MDO研討進(jìn)展1986年，AIAA/NASA/USAF/OAI等4家機(jī)構(gòu)結(jié)合召開(kāi)了第一屆“多學(xué)科分析與優(yōu)化專題研討會(huì)，以后每2年

10、一次。1991年，AIAA成立專門(mén)的MDO技術(shù)委員會(huì)，標(biāo)志著MDO作為一個(gè)新的研討領(lǐng)域正式誕生。1994年，NASA在郎利研討中心正式成立了多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化分部 MDOB。國(guó)內(nèi)外MDO研討進(jìn)展1996年，Sobieski和Haftka撰寫(xiě)了“航空航天領(lǐng)域中的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化研討綜述一文，對(duì)MDO的開(kāi)展現(xiàn)狀進(jìn)展了回想，為MDO研討指明了方向。同年，AIAA組織以論文集方式出版了“多學(xué)科設(shè)計(jì)研討最新進(jìn)展一書(shū)，論述了MDO的概念、根本方法、學(xué)科開(kāi)展、近似概念和運(yùn)用環(huán)境等內(nèi)容。國(guó)內(nèi)外MDO研討進(jìn)展MDO在美國(guó)大專院校也遭到注重。美國(guó)在1990年代初把“在多學(xué)科團(tuán)隊(duì)中發(fā)揚(yáng)作用的才干確定為面向21世紀(jì)的工科大

11、學(xué)畢業(yè)生亟待培育與加強(qiáng)的才干，從1991年起，佐治亞理工學(xué)院等大學(xué)開(kāi)場(chǎng)開(kāi)設(shè)這方面的課程。1998年，“工程系統(tǒng)的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化列為美國(guó)研討生必修課程，目前，已有50多所院校開(kāi)設(shè)了該課程國(guó)內(nèi)外MDO研討進(jìn)展MDO在工業(yè)界也得到運(yùn)用，1998年AIAA的MDO技術(shù)委員會(huì)就MDO在工業(yè)中的運(yùn)用進(jìn)展了調(diào)查，涉及到波音公司的翼身交融飛機(jī)、旋翼飛行器的旋翼設(shè)計(jì)與優(yōu)化以及F/A-18E/F飛機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，洛馬公司的F-22飛機(jī)構(gòu)造/氣動(dòng)一體化設(shè)計(jì)和F-16高矯捷“戰(zhàn)隼的多學(xué)科設(shè)計(jì)與優(yōu)化，歐洲區(qū)域運(yùn)輸機(jī)構(gòu)造優(yōu)化以及以A3XXX為研討對(duì)象的任務(wù)。國(guó)內(nèi)外MDO研討進(jìn)展目前，MDO在國(guó)際上構(gòu)成了研討熱潮，除美國(guó)外，

12、歐洲、俄羅斯、日本等國(guó)家都在進(jìn)展MDO研討，范圍從航空航天領(lǐng)域擴(kuò)展到汽車、通訊、運(yùn)輸、機(jī)械、醫(yī)療、建筑等領(lǐng)域。包括北航在內(nèi)的我國(guó)多個(gè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和設(shè)計(jì)單位在MDO方面的研討也非常積極，并獲得了不少進(jìn)展。美國(guó)的MDO研討現(xiàn)狀1991年，美國(guó)的MDO白皮書(shū)明確提出：MDO該當(dāng)由政府部門(mén)、大學(xué)和工業(yè)界共同推進(jìn)。政府部門(mén)：NASA的MDOB，1994年NASA以為：航空航天對(duì)MDO的研討和運(yùn)用有廣泛的興趣和支持，新的飛行器設(shè)計(jì)要在滿足性能要求前提下盡能夠滿足可接受性，本錢帶入設(shè)計(jì)過(guò)程會(huì)改動(dòng)設(shè)計(jì)問(wèn)題的數(shù)學(xué)本質(zhì)。美國(guó)的MDO研討現(xiàn)狀MDOB已發(fā)起了10多項(xiàng)大型工程，如X-33噴管研討19951998，高性能計(jì)

13、算與通訊方案HPCCP,19952002，在該方案下的HSCT系統(tǒng)研討，是飛行器設(shè)計(jì)的MDO方法研討最深化最耐久影響最大的工程。屬于政府機(jī)構(gòu)的另一個(gè)部門(mén)是AIAA的MDO技術(shù)委員會(huì)。美國(guó)的MDO研討現(xiàn)狀院校研討中心有：佐治亞理工學(xué)院航天系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室(SSDL)和航空系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室(ASDL)，斯坦福大學(xué)航空航天計(jì)算實(shí)驗(yàn)室(ACL)和飛機(jī)氣動(dòng)與設(shè)計(jì)小組(ADG)，弗吉尼亞工學(xué)院與州立大學(xué)先進(jìn)飛行器多學(xué)科分析與設(shè)計(jì)中心(MAD) ，佛羅里達(dá)大學(xué)構(gòu)造與學(xué)科優(yōu)化小組等等。美國(guó)的MDO研討現(xiàn)狀美國(guó)許多大型企業(yè)都積極開(kāi)展MDO運(yùn)用研討，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期、節(jié)省設(shè)計(jì)費(fèi)用。如波音公司、洛克西德馬丁

14、公司、通用電氣公司等。俄羅斯的MDO研討現(xiàn)狀俄羅斯近年來(lái)發(fā)表了不少有關(guān)MDO的論文，如俄羅斯空間科學(xué)研討院研制的IOSO(Indirect Optimization on the basis of Self-Organization)，可用于求解各類MDO問(wèn)題。該算法將基于梯度的非線性規(guī)劃方法與進(jìn)化式呼應(yīng)面方法巧妙結(jié)合，可求解非光滑、隨機(jī)、多目的、混合變量等各類優(yōu)化問(wèn)題。俄羅斯的MDO研討現(xiàn)狀I(lǐng)OSO最先在俄羅斯航空航天領(lǐng)域得到運(yùn)用，然后逐漸推行到汽車業(yè)、加工業(yè)、生物工程等各個(gè)領(lǐng)域。進(jìn)入商業(yè)化，向國(guó)際推行。俄羅斯對(duì)MDO的了解： MDO就是將多級(jí)、多準(zhǔn)那么與并行優(yōu)化技術(shù)嚴(yán)密結(jié)合進(jìn)展設(shè)計(jì)的手段，

15、以下圖就是對(duì)這種MDO設(shè)計(jì)方法的了解 。歐洲MDO研討進(jìn)展1996年，歐盟啟動(dòng)了“MDO工程，由空客牽頭，共10余個(gè)研討單位參與。其主要目的包括：飛行器壽命周期的初步設(shè)計(jì)階段的集成問(wèn)題，并行MDO方法，信息技術(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)一步交融。MOB工程是歐盟正在進(jìn)展的大型分布式MDO工程，主要內(nèi)容為翼身交融體規(guī)劃的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化 。其它國(guó)家MDO研討進(jìn)展日本大阪大學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程實(shí)驗(yàn)室(SDEL)，研討方向?yàn)槔糜?jì)算機(jī)支持開(kāi)展產(chǎn)品MDO設(shè)計(jì)方法。韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)的靈敏度分析與設(shè)計(jì)革新實(shí)驗(yàn)室(SANDI)，主要進(jìn)展靈敏度分析方法、全局優(yōu)化等研討。韓國(guó)Konkuk大學(xué)氣動(dòng)設(shè)計(jì)與多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室(ADMOL)

16、。國(guó)內(nèi)MDO研討進(jìn)展國(guó)內(nèi)跟蹤MDO和研討MDO的運(yùn)用曾經(jīng)有10多年的時(shí)間了，獲得了一些進(jìn)展，但用于工程工程還有一些問(wèn)題。北航、南航、西工大、國(guó)防科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、大連鐵道學(xué)院、北京工業(yè)大學(xué)、中科院的多家研討所等單位都在進(jìn)展MDO的研討。工業(yè)部門(mén)也在逐漸接受MDO。iSight。優(yōu)化方法經(jīng)典優(yōu)化方法間接法、直接法全局最優(yōu)化方法現(xiàn)代優(yōu)化方法模擬退火、進(jìn)化算法、忌諱搜索算法混合優(yōu)化戰(zhàn)略多方法協(xié)作優(yōu)化方法根本概念、假設(shè)干性質(zhì)、實(shí)例、與混合優(yōu)化戰(zhàn)略比較 現(xiàn)代優(yōu)化算法現(xiàn)代優(yōu)化算法包括忌諱搜索(Taboo Search,TS)、模擬退火(Simulated Annealing, SA)、進(jìn)化算法(

17、Evolution-ary Algorithms, EA)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Net-works,NN)和拉格朗日松弛等算法。這些算法涉及生物進(jìn)化、人工智能、數(shù)學(xué)和物文科學(xué)、神經(jīng)系統(tǒng)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)等概念，都是以一定的直觀根底構(gòu)造的算法，也叫啟發(fā)式算法，有以下特性：現(xiàn)代優(yōu)化算法與導(dǎo)數(shù)無(wú)關(guān)；直觀的思緒；靈敏性：對(duì)目的函數(shù)的要求少；運(yùn)用廣泛性：對(duì)設(shè)計(jì)空間，變量無(wú)苛刻要求，不要求延續(xù)；隨機(jī)性：確定下一步搜索方向是隨機(jī)的。啟發(fā)式算法又稱全局優(yōu)化算法。難以解析：主要基于閱歷研討。飛機(jī)總體設(shè)計(jì)多學(xué)科優(yōu)化飛機(jī)總體設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涵蓋多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，如氣動(dòng)、構(gòu)造、推進(jìn)、控制等。對(duì)于其中恣意一個(gè)學(xué)科，

18、可以進(jìn)展計(jì)算分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算軟件。對(duì)飛機(jī)總體來(lái)說(shuō)，很難建立一致的分析和優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，只是學(xué)科簡(jiǎn)單組合。飛機(jī)總體設(shè)計(jì)多學(xué)科優(yōu)化飛機(jī)總體設(shè)計(jì)包含大量設(shè)計(jì)變量、性能形狀變量和約束方程，不同子系統(tǒng)模型之間相互交叉影響，其設(shè)計(jì)目的對(duì)設(shè)計(jì)變量的要求相互能夠存在矛盾。借助MDO，設(shè)計(jì)人員可以跨越需求分析、方案設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、仿真分析之間的鴻溝，在概念設(shè)計(jì)階段完成飛機(jī)性能優(yōu)化和效能評(píng)價(jià)，縮短設(shè)計(jì)周期。飛機(jī)總體設(shè)計(jì)多學(xué)科優(yōu)化我國(guó)飛機(jī)設(shè)計(jì)人員也嘗試?yán)脙?yōu)化技術(shù)來(lái)改善設(shè)計(jì)，但實(shí)際中效果并不理想，主要有三方面緣由：缺乏有效進(jìn)展飛機(jī)總體優(yōu)化的建模實(shí)際與優(yōu)化戰(zhàn)略；傳統(tǒng)的串行設(shè)計(jì)呵斥各學(xué)科的人為分割

19、；各學(xué)科不斷細(xì)化的模型和成果并未在總體設(shè)計(jì)過(guò)程中得到充分利用。飛機(jī)總體設(shè)計(jì)多學(xué)科優(yōu)化進(jìn)展飛機(jī)總體的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化，有利于沖破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)框架與設(shè)計(jì)思想的束縛，基于現(xiàn)代信息技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)，引入數(shù)字化設(shè)計(jì)流程，革新傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式與設(shè)計(jì)理念。構(gòu)成集設(shè)計(jì)、仿真、效能評(píng)價(jià)一體化的設(shè)計(jì)體系，從而加快研發(fā)速度、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和節(jié)省壽命周期費(fèi)用。飛機(jī)總體設(shè)計(jì)模型飛機(jī)總體設(shè)計(jì)任務(wù)包括方案設(shè)計(jì)、總體參數(shù)設(shè)計(jì)、決策和優(yōu)化。普通首先確定三個(gè)飛機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)：正常起飛分量、發(fā)動(dòng)機(jī)海平面靜推力、機(jī)翼面積；由這三個(gè)參數(shù)得到對(duì)飛機(jī)性能有艱苦影響的推重比和翼載荷。對(duì)于一個(gè)典型的戰(zhàn)斗機(jī)系統(tǒng)，其各子系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系如以下圖。飛機(jī)總體設(shè)計(jì)

20、模型飛機(jī)總體設(shè)計(jì)中，普通將氣動(dòng)、構(gòu)造、性能等單獨(dú)作為一個(gè)學(xué)科進(jìn)展分析和計(jì)算，分量也作為一個(gè)單獨(dú)的學(xué)科進(jìn)展設(shè)計(jì)。同時(shí)推進(jìn)、航電、雷達(dá)、武器、起落架、機(jī)載系統(tǒng)等也可作為單獨(dú)學(xué)科進(jìn)展思索和設(shè)計(jì)。下面引見(jiàn)其中四個(gè)典型學(xué)科。推進(jìn)學(xué)科模型飛機(jī)設(shè)計(jì)與導(dǎo)彈設(shè)計(jì)不同，普通是選用發(fā)動(dòng)機(jī)，不設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)由專門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)廠家設(shè)計(jì)消費(fèi)。為保證飛機(jī)的性能要求進(jìn)一步優(yōu)化，可結(jié)合飛機(jī)的詳細(xì)情況，開(kāi)展發(fā)動(dòng)機(jī)性能和分量分析，支持選擇更適宜的發(fā)動(dòng)機(jī)。這里推進(jìn)學(xué)科模型包括：發(fā)動(dòng)機(jī)性能模型和發(fā)動(dòng)機(jī)分量模型。氣動(dòng)學(xué)科模型飛機(jī)的升力、阻力特性是性能分析的重要根據(jù)。設(shè)計(jì)方案能不能滿足設(shè)計(jì)要求，主要看飛行性能目的能否滿足要求。本例主要利用

21、半閱歷的工程估算方法計(jì)算氣動(dòng)特性作為氣動(dòng)學(xué)科模型。包括：升力特性估算和阻力特性估算兩個(gè)模塊，主要計(jì)算升力線斜率、零升阻力系數(shù)和誘導(dǎo)升致阻力因子。分量學(xué)科模型飛機(jī)的分量特性是飛機(jī)固有的特性，詳細(xì)指分量、重心和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。飛機(jī)的分量由大量的各類零件、外購(gòu)件、規(guī)范件和各種任務(wù)液體的分量組成。在這里主要計(jì)算飛機(jī)的正常起飛分量，或設(shè)計(jì)起飛總重。飛行性能模型在飛機(jī)的初期設(shè)計(jì)階段，性能分析可用于飛機(jī)總體設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇，并經(jīng)過(guò)性能分析檢查所設(shè)計(jì)方案能否可以到達(dá)曾經(jīng)確定的設(shè)計(jì)目的。飛機(jī)性能目的包括：飛行包線、機(jī)動(dòng)性能、巡航性能、起飛著陸性能和義務(wù)剖面等。飛行包線飛行包線給出飛機(jī)的飛行高度和速度范圍，由飛機(jī)的義務(wù)使命確定。右邊境最大速度限制：思索發(fā)動(dòng)機(jī)、構(gòu)造強(qiáng)度、抖振或顫振、支配性和平安性、氣動(dòng)加熱等緣由，取其中最小值。左邊境最小速度限制：思索最大配平升力、非指令性俯仰或偏航、抖振或構(gòu)造振動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)推力限制等要素，取最大值。飛行包線最小機(jī)動(dòng)速度：采用1.2倍失速速度作為最小機(jī)動(dòng)速度。上升高度限制：飛機(jī)的高度限制通常指升限，有實(shí)際升限和適