《AIAA航空航天技术丛书：飞机设计案例教程》以飞机设计项目研究实例的形式，对飞机设计思想和设计过程进行了详细系统的介绍。全书共计11章：第1章阐述了飞机设计方法；第2章详细给出了飞机的初步设计过程；第3章对随后的7个飞机项目研究进行了简单介绍；第4～第10章分别给出了远程商务喷气飞机、新型军用教练机、电动竞赛飞机、飞行汽车、先进纵深拦截飞机、高空长航时无人侦察机和通用两栖飞机等飞机设计项目的详细设计、计算和分析过程；第11章对学生进行飞机项目设计的工作组织与汇报进行了介绍。
绪论
第1章 设计方法论
第2章 初步设计
2.1 问题定义
2.1.1 客户
2.1.2 飞机可行性
2.1.3 认识问题
2.1.4 创新
2.1.5 设计过程的组织
2.1.6 总结
2.2 信息检索
2.2.1 现有的和竞争机型
2.2.2 技术报告
2.2.3 运行经验
2.3 飞机需求
2.3.1 市场和任务问题
2.3.2 适航和其他标准
2.3.3 环境和社会问题
2.3.4 商业和制造业考虑
2.3.5 系统和设备要求
2.4 布局选择
2.5 初始基本尺寸
2.5.1 初始质量估算
2.5.2 初始布局图
2.6 初步评价
2.6.1 质量说明
2.6.2 飞机配平
2.6.3 空气动力学分析
2.6.4 发动机数据
2.6.5 飞机性能
2.6.6 初始技术报告
2.7 初始布局完善
2.7.1 约束分析
2.7.2 权衡分析
2.8 细化基本设计
2.9 参数化和权衡分析
2.10 最终的基本布局
2.10.1 额外的技术注意事项
2.10.2 更广泛的注意事项
2.11 类型说明
2.11.1 报告格式
2.11.2 插图、图样和图表
参考文献
第3章 项目研究简介
第4章 项目研究：远程商务喷气机
4.1 引言
4.2 项目简介
4.3 项目分析
4.3.1 有效载荷／航程
4.3.2 旅客舒适度
4.3.3 机场要求
4.3.4 技术评估
4.3.5 市场
4.3.6 其他用途
4.3.7 飞机发展
4.3.8 商业分析
4.4 信息反馈
4.5 设计概念
4.5.1 常规布局
4.5.2 支撑翼／鸭翼布局
4.5.3 三翼面布局
4.5.4 翼身融合体布局
4.5.5 布局选择
4.6 初始尺寸和布局
4.6.1 质量估计
4.6.2 发动机尺寸和选择
4.6.3 机翼几何外形
4.6.4 机身几何外形
4.6.5 初始“基本型飞机”总体布置图
4.7 初始估算
4.7.1 质量和平衡分析
4.7.2 气动力估算
4.7.3 初始性能估算
4.7.4 约束的分析
4.7.5 性能估算的改进
4.7.6 费用估计
4.8 权衡研究
4.8.1 其他方案和布局
4.8.2 有效载荷／航程研究
4.8.3 起降性能研究
4.8.4 机翼几何尺寸研究
4.8.5 经济性分析
4.9 初始“类型说明”
4.9.1 总体飞机描述
4.9.2 飞机几何外形
4.9.3 质量和性能说明
4.9.4 经济性和运营问题
4.1 0研究评论
参考文献
第5章 项目研究：军用训练系统
5.1 引言
5.2 项目简介
5.2.1 设计要求
5.2.2 任务剖面
5.3 问题定义
5.4 信息检索
5.4.1 技术分析
5.4.2 飞机布局
5.4.3 发动机数据
5.5 设计理念
5.6 初始尺寸
5.7 初步估算
5.7.1 质量估计
5.7.2 气动特性估算
5.7.3 性能估算
5.8 约束条件分析
5.8.1 起飞距离
5.8.2 进场速度
5.8.3 着陆距离
5.8.4 基本飞行分析
5.8.5 海平面的格斗转弯
5.8.6 25000ft高度的格斗转弯
5.8.7 爬升率
5.8.8 约束图
5.9 改进的基本布局
5.10 进一步的工作
5.11 研究评论
5.11.1 优势
5.11.2 缺点
5.11.3 机遇
5.11.4 风险
5.11.5 改进的飞机布局
5.12 附言
参考文献
第6章 项目研究：电动竞赛飞机
6.1 引言
6.2 项目简介
6.2.1 赛道和比赛程序
6.2.2 F1比赛的历史
6.2.3 参赛飞行员的意见
6.2.4 官方的F1比赛规则
6.3 问题定义
6.4 信息检索
6.4.1 现有飞机
6.4.2 布局分析
6.4.3 电推进系统
6.5 概念设计
6.6 初始几何尺寸
6.6.1 初始质量估算
6.6.2 初始气动考虑
6.6.3 螺旋桨设计
6.7 初始性能估算
6.7.1 最大平飞速度
6.7.2 爬升性能
6.7.3 转弯性能
6.7.4 起降性能
6.8 研究评论
参考文献
……
第7章 项目研究：一种双模式飞机
第8章 项目研究：先进纵深拦截飞机
第9章 项目研究：高空长航时无人侦察机
第10章 项目研究：一种通用两栖飞机
第11章 设计的组织与汇报
附录A 单位和系数换算
附录B 设计数据来源
4.6 初始尺寸和布局
在设计过程的时候，我们可以开始实现飞机的几何构型了。首先必须对飞机质量进行一个估计。利用这个值可以确定发动机和机翼的尺寸。机身外形根据内部布置和尾翼需求进行确定。随着主要部件一个个被确定，那么就有可能给出首张飞机的比例图。有必要根据相似飞机类型的粗略估计来完成布局（例如，尾翼和起落架）。
4.6.1 质量估计
根据4.4节质量参数建议如下：
空机质量比=0.52
燃油质量比=0.35
下面的质量估计仅以kg给出（转换因子1kg≈2.2051b）。
有效载荷规定为80座的商务级旅客和行李。对于这类“特级票”的运营，每位旅客允许的质量限额（包括行李）将大于标准的。我们将允许每位旅客为120kg。飞机条例规定至少要两名飞行员。航空公司想要在客舱提供高档次服务，因此我们假设需要4名客舱服务员。通常允许每个机组人员100kg，每个客舱服务人员80kg。
因此，有效载荷估计如下：
Mpay=（80x120）+（2xl00）+（4x80） =10120kg
为了包含附带的航班餐点服务，给予每位旅客额外的5kg。这就给有效载荷增加400kg，使得飞机的“有用质量”=10520kg。
……
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