飛行器結構學（第2版）

航空航天飛行器是一個國家科學技術進步的標誌和綜合國力的體現。航空航天技術是20世紀以來發展最迅速的技術領域之一。《飛行器結構學（第2版）》立足於迅速發展的環境，以飛行器結構的分析和設計為中心內容，首次將航空飛行器與航天飛行器結構分析和設計融為一體，進行全面系統的闡述。全書闡述各種飛行器的典型結構組成和特點，結構分析和設計的基本概念，設計原理、準則和方法。總結分析了結構設計思想的演變和發展方向，重點介紹飛機綜合設計技術、新的結構設計方法和研製模式。同時設專門章節介紹先進複合材料典型結構，並較系統地介紹了複合材料結構設計特點、原理和方法；對航空飛行器和航天飛行器的特殊結構設計和特點也進行專門的介紹。 ^[1] 

《飛行器結構學（第2版）》為高等院校航空和宇航工程類專業的教材，也可供從事飛行器設計和研究人員參考。

第1章 飛行器結構設計引論1

1.1 飛行器的分類和用途1

1.1.1 航空器1

1.1.2 航天器2

1.1.3 火箭和導彈4

1.2 飛行器的主要組成部分及功用5

1.2.1 航空器的主要組成部分及其功用5

1.2.2 航天器的主要組成部分及其功用7

1.2.3 火箭和導彈的主要組成部分及其功用14

1.3 飛行器研製的一般程序17

1.3.1 飛機、導彈研製的一般程序18

1.3.2 航天器研製的一般程序20

習題21

第2章 飛行器結構設計思想和方法22

2.1 飛行器結構設計思想的演變22

2.1.1 靜強度和剛度設計階段22

2.1.2 強度、剛度和疲勞安全壽命設計階段24

2.1.3 強度、剛度、損傷容限和耐久性（經濟壽命）設計階段25

2.1.4 結構可靠性設計階段27

2.2 飛行器結構設計的基本內容28

2.3 飛行器結構設計方法33

2.3.1 結構有限元分析方法33

2.3.2 結構優化設計37

2.3.3 數字化設計40

2.3.4 多學科設計優化42

習題44

第3章 飛行器的外載荷和設計情況45

3.1 飛行器的外載荷和過載45

3.1.1 作用在飛行器上的外載荷45

3.1.2 過載和過載係數46

3.2 安全係數與設計載荷52

3.2.1 使用載荷52

3.2.2 設計載荷52

3.2.3 安全係數53

3.3 飛機設計情況54

3.3.1 典型飛行情況和機動過載54

3.3.2 飛機對稱機動飛行包線和相應參數確定57

3.3.3 突風過載飛行包線64

3.3.4 彈性變形引起載荷修正65

3.3.5 飛機在起飛降落過程中的載荷66

3.3.6 其他特殊情況載荷68

3.4 導彈或火箭的設計載荷69

3.4.1 地面載荷70

3.4.2 空中載荷75

3.5 航天器的設計載荷78

習題79

第4章 飛行器翼面結構分析與設計80

4.1 翼面的功用與設計要求80

4.2 翼面的載荷與內力82

4.3 翼面主要受力構件的用途和結構84

4.4 翼面結構形式89

4.5 典型翼面結構的傳力分析95

4.5.1 傳力分析的一般原理95

4.5.2 翼面典型結構形式傳力分析100

4.5.3 翼面對接處和翼身連接結構的傳力112

4.6 後掠翼的結構特點與受力分析124

4.6.1 後掠翼的結構和受力特點124

4.6.2 後掠翼根部的傳力特點126

4.6.3 變後掠翼和前掠翼的結構與承力特點133

4.7 三角翼的結構特點與受力分析139

4.8 翼面結構形式的確定與結構佈置143

4.8.1 翼面結構設計的原始依據、工作內容與步驟143

4.8.2 翼面結構佈局設計144

4.9 翼面結構元件設計157

4.1 0翼面開口區結構設計172

4.1 1尾翼與操縱面結構分析與設計181

4.1 2翼面增升裝置196

4.1 3摺疊翼面結構設計201

4.1 3.1 艦載飛機的摺疊翼202

4.1 3.2 摺疊彈翼203

4.1 4旋翼系統結構設計206

4.1 5飛行器結構設計的氣動加熱問題213

4.1 5.1 氣動加熱現象213

4.1 5.2 氣動加熱對結構設計的影響及防護措施215

4.1 5.3 飛船（航天飛機）的防熱結構216

4.1 6飛行器結構的剛度設計和氣動彈性問題222

4.1 6.1 飛行器結構的剛度設計222

4.1 6.2 翼面變形對氣動載荷的影響224

4.1 6.3 翼面的扭轉變形擴大225

4.1 6.4 超聲速飛行中的彎曲變形擴大226

4.1 6.5 操縱面反效227

4.1 6.6 顫振228

習題231

第5章 飛行器機體結構分析與設計238

5．1機體結構的功用、結構特點和設計要求238

5.1.1 功用238

5.1.2 結構特點238

5.1.3 設計要求240

5.2 機體結構的載荷及其平衡241

5.2.1 機體的主要外載荷241

5.2.2 總體受力特點與載荷平衡243

5.3 典型結構形式及傳力分析245

5.3.1 典型結構元件及其功用245

5.3.2 典型結構形式和結構佈局設計246

5.3.3 典型結構的傳力分析259

5.4 加強框的受力分析和設計269

5.4.1 加強框的結構形式及其受力分析269

5.4.2 加強框的設計276

5.5 開口區結構受力分析和設計281

5.5.1 開口和口蓋的分類282

5.5.2 開口區受力分析和結構設計284

5.6 機體的連接和分離機構設計291

5.6.1 起落架與機體連接291

5.6.2 發動機在機體上的安裝294

5.6.3 機體設計分離面的對接和分離機構設計298

5.7 氣密艙和密封結構設計308

5.7.1 氣密艙設計308

5.7.2 整體油箱（貯箱）325

習題333

第6章 飛行器起落裝置設計337

6.1 飛機起落架的佈置形式及設計要求337

6.1.1 起落架的功用和組成337

6.1.2 起落架的佈置形式337

6.1.3 起落架的設計要求341

6.2 飛機起落架的外載荷344

6.2.1 着陸過載344

6.2.2 着陸時減震系統吸收的功量345

6.2.3 起落架的外載荷345

6.3 飛機起落架的結構形式和受力分析348

6.3.1 桁架式起落架348

6.3.2 梁式起落架348

6.3.3 混合式起落架355

6.3.4 多輪小車式起落架356

6.4 飛機前起落架構造357

6.4.1 穩定距357

6.4.2 擺振358

6.4.3 減擺器358

6.4.4 轉向機構和糾偏機構360

6.5 飛機起落架緩衝裝置361

6.5.1 起落架減震器的要求361

6.5.2 減震器的類型362

6.5.3 油氣式減震器的構造和工作原理364

6.5.4 油氣式減震器的工作特性366

6.5.5 減震器的特性係數和性能調節裝置369

6.5.6 全油液式減震器的構造和工作原理372

6.5.7 雙氣室油氣減震器373

6.5.8 主動控制起落架373

6.6 航天器起落裝置376

6.6.1 航天飛機起落裝置376

6.6.2 航天器軟着陸裝置379

習題381

第7章 複合材料結構設計382

7.1 複合材料性能特點及其在飛行器結構上的應用382

7.1.1 層合板的表示方法與材料工程常數382

7.1.2 層合板的性能剪裁與強度估算385

7.1.3 複合材料濕熱環境性能389

7.1.4 複合材料耐久性/損傷容限特點390

7.1.5 複合材料在飛行器結構上的應用392

7.2 複合材料結構製造技術397

7.2.1 複合材料結構製造工藝特點397

7.2.2 複合材料製造工藝方法398

7.2.3 複合材料結構質量控制402

7.3 複合材料結構設計選材與設計許用值確定404

7.3.1 複合材料結構設計選材原則404

7.3.2 原材料性能及其選擇404

7.3.3 飛行器複合材料結構設計選材分析407

7.3.4 設計許用值的確定408

7.4 複合材料飛行器結構典型形式412

7.4.1 複合材料翼盒類結構的結構形式412

7.4.2 複合材料直升機旋翼槳葉的結構形式416

7.4.3 複合材料機身的結構形式418

7.4.4 複合材料直升機機體結構形式419

7.4.5 複合材料彈/箭身的結構形式421

7.5 複合材料結構設計422

7.5.1 複合材料結構設計的一般要求與設計步驟422

7.5.2 層合板設計424

7.5.3 夾層結構設計432

7.5.4 結構件設計437

7.5.5 結構細節設計444

7.5.6 結構連接設計448

7.5.7 複合材料結構可修理性設計452

7.6 複合材料整體結構454

7.6.1 複合材料整體結構的應用454

7.6.2 複合材料結構整體化的技術保障456

7.6.3 後機身球面框整體結構製造技術457

習題460

參考文獻462