飞行器设计 - 航空航天工程课程大纲

课程概述

本课程旨在介绍飞行器设计的基础理论和实践,使学生掌握航空航天工程中飞行器的设计、分析和优化方法。课程将结合理论讲解、讨论与实践活动,培养学生的创新思维和实践能力。

学期目标

  1. 理解飞行器的基本原理和分类
  2. 掌握空气动力学、结构力学和热力学在飞行器设计中的应用
  3. 学习材料选择、重量分配和气动布局策略
  4. 熟练使用设计工具和技术,如CAD软件和飞行模拟器
  5. 完成至少一项飞行器设计项目

课程大纲(每四周一个主题)

第1-2周:飞行器基本原理

  • 主题:飞行器概述及飞行原理
  • 学习目标
    • 了解飞行器的分类和基本组成部分
    • 理解升力、重力和阻力的概念
  • 阅读资源:《飞行器设计基础》
  • 教学方法:讲座、讨论
  • 评估:小测验

第3-4周:空气动力学

  • 主题:空气动力学基础与翼型设计
  • 学习目标
    • 掌握伯努利定理和升力公式
    • 学会计算翼型性能参数
  • 阅读资源:《空气动力学原理》
  • 教学方法:讲座、小组讨论、风洞实验
  • 评估:空气动力学报告

第5-6周:结构力学

  • 主题:材料力学和结构设计
  • 学习目标
    • 了解飞机结构类型和强度分析
    • 学习使用有限元分析
  • 阅读资源:《结构力学在航空工程中的应用》
  • 教学方法:讲座、案例研究
  • 评估:结构设计作业

第7-8周:热力学与推进系统

  • 主题:热力学基础与推进技术
  • 学习目标
    • 理解内燃机、涡扇发动机和火箭的工作原理
    • 学习热管理在飞行器上的应用
  • 阅读资源:《航空航天推进系统》
  • 教学方法:讲座、讲座+实践操作
  • 评估:小型推进系统模型设计

第9-10周:飞行器总体设计

  • 主题:概念设计与详细设计
  • 学习目标
    • 学习流程从概念到详细设计
    • 分组完成飞行器初步设计报告
  • 教学方法:讲座、团队合作
  • 评估:飞行器设计项目报告

第11-12周:总结与复习

  • 主题:项目展示与回顾
  • 学习目标
    • 展示并评价团队项目
    • 总结本学期所学知识
  • 教学方法:项目展示、课堂讨论
  • 评估:项目展示和期末考试

注意事项:课程大纲可能会根据实际进度和学生反馈进行调整。每个主题的课后作业和活动旨在巩固所学知识,提升实践能力。