飞机总体设计(5)

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许多指令性规定，包括设计情况、安全系数、过载系数、重量极限、重心位置、重量分配、
操纵性、稳定性、配平、飞行载荷、飞行包线、突风载荷、起飞与着陆、强度和变形、结构
试验、飞行试验、飞行品质、使用极限、起落装置、动力装置、飞机设备、操纵系统、安全
措施等。在进行飞机设计时，必须遵守有关的规定，以保证设计的成功。
飞机设计工作是一个创造性和科学性相结合的过程，创造性是指所设计的飞机要有创新
之处，科学性要求不脱离实际，不违反客观规律。如果说，在拟定飞机设计要求时注意到了
创新，那么飞机的设计规范和适航性条例则是使创新得以实现，使飞机设计符合客观规律的
技术保证。
飞机设计规范和适航性条例是在飞机设计实践过程中逐步形成的。最初并没有什么规范
和条例，设计工作具有很大的盲目性，设计出来的飞机经常毁坏，不得不在强度方面做出某
些限制和规定，于是首先出现了强度计算手册、强度设计指南和强度规范等指令性文件，使
飞机结构不致毁坏。但是，仅有强度规范还不能保证不发生飞行事故，于是需要更全面地考
虑如何保证所设计飞机在使用过程中的飞行安全性。经多年努力，逐步发展成目前对飞机设
计和使用给出全面要求的设计规范和适航性条例，成为飞机设计工作必须遵守的指令性技术
文件，这种技术文件通常是由国家最有权威的部门制定和颁发，具有法律的性质。
应该指出，目前在世界上并没有统一的飞机设计规范和适航性条例，航空事业比较发达
的国家，都各自制定飞机设计规范和适航性条例。我国在积累了飞机设计和飞行使用的经验
和许多科学试验的基础上，有关部门已陆续拟定出了一些这方面的技术文件，可供飞机设计
时使用。例如，由航空工业部颁发出版的《军用飞机强度规范》、《飞机设计员手册》、《航空
气动力手册》以及民航总局颁发的《民用飞机适航性条例》等等。当然，我国在这方面的工
作还不够完善，不能完全满足当前飞机设计工作的需要。
英、美和前苏联等国所使用的飞机设计规范和适航性条例如表2.l 所示。
表2.1
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英 国 美 国 前 苏 联
军用机
皇家空军和海军飞机的
设计要求
A．P．970
军用飞机设计规范
（MIL）
飞机设计的一般要求（OTT）
飞机强度规范
民用机
英国民用适航性要求（BCAR）
西欧联合适航性条例（JAR）
联邦适航性条例
（FAR）
民航机适航性规范
（НЛГС－2）
还应指出，任何一册飞机设计规范以及其中每一项具体条文都是具体针对某一类型飞机
的，有一定的适用范围，往往还注明某些附加条件，在阅读和使用时需要加以注意，此外，
随着航空科学技术的不断进步，以及飞机设计和飞行实践经验的不断丰富，飞机的设计规范
和适航性条例也要随之发展，有的条文要修改和补充，使用时也要注意。
§2.3 关于飞机的总体技术指标
过去的飞机不太复杂，可以由一个不大的设计单位，少数人用不太长的时间就能完成一
架飞机的设计任务。现代飞机的性能要求越来越高，结构越来越复杂，发动机、各类设备及
各个系统也日益复杂，从而使飞机总体设计的工作量大为增加。为了完成飞机的设计工作，
须要有飞机设计专门的研究所，通常称之为主机所。主机所由各个技术领域的专家和大量的
各类专业技术人员组成，并且拥有自己的专业试验室和试制生产车间，是专门进行飞机设计
工作的庞大的组织机构。
此外，为了能高效率地完成飞机复杂的设计任务，飞机设计研究所还必须依靠国家的航
空科学研究机构和各类专业研究所及辅机所的预研成果以及飞机试制生产工厂和飞机使用部
门的帮助和配合。
飞机设计本身也是一个复杂的工作过程，需要反复迭代逐渐逼近地进行大量的计算、绘
图和科学研究，这样在技术管理上就很复杂，需要按系统工程的方法来进行组织。首先就需
要有明确的技术设计思想和在各部门和各设计阶段中都适用的技术经济指标，在总体方案设
计阶段就是飞机的总体技术指标。
总体技术指标，通常是由总设计师和总体设计部门根据国家所下达的飞机设计任务和所
给定的设计要求而制定的。制定总体技术指标的目的是为全面指导和协调飞机整个设计工作，
其内容不应与给定的设计要求相矛盾，而只能是飞机设计要求的具体化和补充，以保证设计
出来的总体方案能全面满足设计要求，此外，设计单位在拟定总体技术指标时，还应考虑要
与飞机的设计规范相一致，必须遵守国家颁发的飞机设计的各种有关标准、条例和规范等文
件，但同时还必须根据当今和今后一个时期内航空科学技术的发展，使所定总体技术指标不
致落后，能保持飞机设计方案的先进性和实际实现的可能性。
总体技术指标应该包括全局影响飞机方案设计的各方面，既重要又复杂，同学们在学习
本课程和进行飞机总体方案毕业设计过程中，只能参照过去的飞机情况来进行考虑。表2.2
列出了一些军用飞机的统计数据。
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表2.2 国外一些军用飞机统计数据表
飞机名称 类型
原型机
试飞年代
限制M 数
限制升
限（M）
最大航程
（km）
最大速压
qmax
(kg/m2)
最大过载
nymax
载弹量
(kg)
ΜИГ-15 歼击机 1947 1.0 15500 5500 8.0
ΜИГ-17 歼击机 1951 1.15 6400 8.0
ΜИГ-19C 歼击机 1952 1.6 17900 1390 7000 8.0 500
F-100D 战斗机 1953 1.2 12250 2100 6120 7.3 3400
F-102 截击机 1953 1.25 16400 6120 7.3
F-104 战斗机 1954 2.02 17680 2000 9350 6.0 2177
F-105D 战斗轰炸机1955 2.1 15850 2100 10900 8.5 5900
F-106A 截击机 1956 2.4 1740 2400 9350 7.3
F-4 战斗轰炸机1958 2.4 16580 2400 9350 8.5 7250
F-5E 战斗机 1963 1.7 15790 2400 8150 7.3
　
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