飛機系統設計和研製導論（簡體書）

作者：（英國）伊恩?莫伊爾（Ian Moir） 阿倫?西布里奇（Allan Seabridge） 譯者：凌和生 等
伊恩?莫伊爾（lan Moir），理學士，工程碩士，皇家航空科學院院士，電氣工程師協會會員。在皇家空軍中作為工程士官／軍官服役20年后退休，時至少校官階。隨后他繼續在英國切爾滕納姆（Cheltenham）的史密斯工業公司工作了18年。他在那里負責軍用和民用飛機上的航空電子技術在飛機通用系統方面的應用工作。他在英國戰斗機技術驗證機（EAP）項目中擔任通用系統綜合管理系統的項目經理和歐洲戰斗機的技術指導。伊恩在史密斯工業公司的主要成就包括：為麥克唐納?道格拉斯／波音公司的AH-64C/D“長弓”阿帕奇攻擊直升機和波音777飛機選擇和研制新型綜合系統（榮獲1998年女王技術獎），這兩者都是重大的產品項目。伊恩在航空航天工業領域具有40多年的實際工作經驗。他目前是國際航空航天顧問，從事飛機電氣、通用系統和航空電子技術領域的工作。
阿倫?西布里奇（Allan Seabridge），文學士，哲學碩士。自1998年至今，他一直是BAE系統公司的飛行系統總工程師。此前，他擔任“獵迷”MRA4項目中的航空電子系統綜合產品組負責人有5年時間。他已在航空航天工業領域從事飛行系統和航空電子系統工程、商業開發和項目管理工作30多年。他一直致力于各種軍用高速噴氣機、教練機以及地面與海上偵察機的航空電子系統等項目的工作。阿倫已在歐洲和美國的許多國際合作項目中參與工作，并曾領導過多個國家和國際的工程團隊。所有這些引發了他對系統工程技術應用能力的所有方面產生濃厚的興趣，包括工程實踐、應用的程序與工具，以及所需的人員和技能。

《飛機系統設計和研制導論》過去的設計往往僅局限于單個學科領域，而現代飛機系統的設計將越來越多地需要考慮綜合的問題。《飛機系統設計和研制導論》著重闡述產品的壽命周期、研制程序及其影響因素與所需的技能，以及系統的綜合。《飛機系統設計和研制導論》對于從事飛機及其系統和重要部件設計的人員、院校相關專業高年級學生與研究生都是極有價值的參考書或參考教材。

第1章 引言
1.1 概述
1.2 系統的概念
1.3 技能
1.4 綜述
參考文獻
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第2章 飛機系統
2.1 引言
2.2 定義
2.3 系統的日常例子
2.4 關注的飛機系統
2.4.1 機體系統
2.4.2 飛行器系統
2.4.3 航空電子系統
2.4.4 任務系統
2.5 一般的系統定義
參考文獻
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第3章 設計和研制程序
3.1 引言
3.2 定義
3.3 產品壽命周期
3.4 初步設計（原理）階段
3.4.1 工程程序
3.4.2 工程技能
3.5 定義階段
3.5.1 工程程序
3.5.2 工程技能
3.6 設計階段
3.6.1 工程程序
3.6.2 工程技能
3.7 制造階段
3.7.1 工程程序
3.7.2 工程技能
3.8 試驗階段
3.8.1 工程程序
3.8.2 工程技能
3.9 使用階段
3.9.1 工程程序
3.9.2 工程技能
3.10 報廢或整修階段
3. 10.1 工程程序
3. 10.2 工程技能
3. 11 整個壽命周期的任務
參考文獻
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第4章 設計推動力
4.1 引言
4.2 商業環境中的設計推動力
4.2.1 用戶
4.2.2 市場和競爭
4.2.3 防衛政策
4.2.4 休閑和商務利益
4.2.5 政治
4.2.6 技術
4.3 項目環境中的設計推動力
4.3.1 標準和法規（條例）
4.3.2 可利用率
4.3.3 成本
4.3.4 大綱
4.3.5 性能
4.3.6 技能和資源
4.3.7 衛生、安全和環境問題
4.3.8 風險
4.4 產品環境中的設計推動力
4.4.1 功能性能
4.4.2 人機接口
4.4.3 機組人員和乘客
4.4.4 外掛和貨物
4.4.5 結構
4.4.6 安全性
4.4.7 質量
4.4.8 環境條件
4.5 產品工作環境中的推動力
4.5.1 熱量
4.5.2 噪聲
4.5.3 射頻輻射
4.5.4 太陽能量
4.5.5 高度
4.5.6 溫度
4.5.7 污染／危害性物質
4.5.8 閃電
4.5.9 核、生物和化學武器的污染
4.5. 10 振動
4.5. 11 沖擊
4.6 與子系統環境的接口
4.6.1 物理接口
4.6.2 動力源接口
4.6.3 數據傳輸接口
4.6.4 輸入／輸出接口
4.6.5 狀態／離散數據
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第5章 系統結構
5.1 引言
5.2 定義
5.3 系統結構
5.3.1 通用系統
5.3.2 航空電子系統
5.3.3 任務系統
5.3.4 座艙系統
5.3.5 數據總線
5.4 結構模擬與比較
5.4.1 研制結構的實例
5.5 航空電子結構的發展
5.5.1 分布模擬式結構
5.5.2 分布數字式結構
5.5.3 聯合數字式結構
5.5.4 綜合模塊化結構
參考文獻
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第6章 系統綜合
6.1 引言
6.2 定義
6.3 系統綜合的實例
6.3.1 部件層級的綜合
6.3.2 系統層級的綜合
6.3.3 程序層面的綜合
6.3.4 功能層面的綜合
6.3.5 信息層面的綜合
6.3.6 主承包商層面的綜合
6.4 系統綜合技能
6.5 系統綜合的管理
6.5.1 重大活動
6.5.2 主要里程碑
6.5.3 分解和定義程序
6.5.4 綜合和驗證程序
6.5.5 產品工程
參考文獻
……
第7章 系統要求的驗證
第8章 實際考慮事項
第9章 構型控制
第10章 飛機系統實例
第11章 結論
附錄

?系統安全性工程——涉及認證要求和與飛機系統有關的安全性責任的系統工程方面。安全性工程包括事故的鑒別、事故危險性評估、安全性要求定義、設計與實施的安全性評估、安全性事件的產生和系統設計程序在安全性管理方面的分析與評估。除了熟悉所考慮領域中的最佳實踐以外，安全性工程還需要熟悉各種標準、合同和法規的要求。應積累和記錄在使用中飛機的狀態和實際事故的經驗知識。
?性能分析——從性能觀點分析系統的運行，了解整個系統應干些什么和已設置了什么數值指標。主要技能是判斷模擬的主體系統部分，和能以最具成本效益的方式獲得所要求分析結果的方法。它包括性能預算、表征特性、統計分析、進度分析等。另一主要技能是選擇和應用現有的工具建立各個系統的模型，并把這些模型組合起來形成完整的方案。
?任務分析——分析任務要求，定義任務的形式和階段或任務段，并定義任務的時間界限和良好率指標。任務定義為從飛行前指示到飛行后講評的特定形式的工作，也就是軍用飛機的戰斗任務或商用飛機在航空港之間的航班飛行。
?人員因素和座艙／駕駛艙的綜合——識別系統的人員因素問題，確定可能的解決方案和它們的管理與實施，以保證人（操作人員和維護人員）與系統成功地綜合。
?建模和仿真工程——分析設計要求和解決方案，以便確定系統關鍵的特性，并以最具成本效益的方式仿真這些特性。
?可靠性工程——分析設計和要求，應用各種技術、方法和工藝來保證和驗證產品可接受的可靠性和“容錯”能力。可靠性設計必須自上而下地將技術規范貫徹至供應商技能組。
?維修性工程——分析設計與要求，并應用各種技術、方法和工藝來保證產品具有“很經濟”的維修性。它往往由具備維護工作實際知識的退役人員或航空公司職員提供。有關工具、可達性要求和地面設備方面的知識是用戶希望擁有的。
?可測試性工程——分析設計和需求，并應用專門技術、方法和工藝來保證產品在所有層級都能夠具備成功完成測試和診斷的能力。它包括進行可測試性要求的分析來提供機內檢測、飛行前測試、組裝測試、適用性測試和設備更換后測試的檢測體系。
?估算、測量和計量——采用“工作分解結構（WBS）”和“產品分解結構（PBS）”程序來確定產品及其設計、試驗和制造所需要進行的工作。它使估算完成工作的成本（即完成成本）成為可能。識別、捕捉和分析合適的衡量方法來了解工作與幫助工藝改進的實際成本以及成本對項目風險與行情變化的敏感度。