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飞行器研制过程的重要组成部分和第一个环节。飞行器设计综合利用现代科学技术的成果，以系统工程的方法，用工程语言(图纸和技术文件)的形式指导飞行器的制造、试验和使用。同时，它也是研究飞行器设计理论、方法和设计过程的一门综合性技术学科。  、

设计特点

现代飞行器的设计特点是：①以多学科知识、 新的预研成果、  先进的制造工艺和试验手段作为设计的基础。飞行器设计的学科基础包括空气动力学、飞行力学、航天动力学、工程控制论、电子技术、推进技术、传热学、结构力学、气动弹性力学、人机工程学等。②飞行器是由多个分系统组成的整体，属于大系统，需要用系统工程的方法进行综合设计，其中总体设计尤为重要，设计协调工作繁多。③飞行器(特别是火箭和航天器)的设计理论和方法尚不完善，在设计过程中需要进行大量模拟和实物试验，为设计和修改设计提供依据。④为减轻重量，飞行器的刚度一般较小，设计时须将它作为弹性体充分考虑其动态特性。⑤大多数飞行器的飞行环境十分严酷(见飞行器环境工程)，使飞行器能够适应环境是飞行器设计的一个重要内容。⑥火箭只能一次使用，发射费用昂贵，载人飞行器的安全性要求极高，航天器要能长时间连续工作，这些都需要把可靠性设计放在设计工作的重要地位。此外，各种飞行器的设计还各有自身的特点(见飞机设计、火箭设计、航天器设计)。

设计内容

飞行器设计是按照从总体到部分、从预测到验证的顺序进行的。①首先根据飞行器的任务和用途，把需要与可能结合起来，确定飞行器的技术指标或战术指标，借以作为设计的依据。②在指标确定的基础上，进行必要的工程分析、估算和试验，选择技术途径，对众多可行的总体方案进行比较，从中选出或综合出最合理的方案进行总体设计。③选定飞行器推进系统、飞行器的外形和主要参数并确定部位安排。绝大多数飞行器都有在大气层内的飞行段，所设计的外形应有良好的空气动力特性，易于操纵或控制，设计时进行理论分析和计算，通过风洞实验来验证。④在总体设计中提出飞行器的各种载荷，选定主要结构用的材料。既要使飞行器安全可靠，又要千方百计减小重量，这是所有飞行器设计都会遇到和需要解决的难题。为此，不仅要从总体布局和结构设计上解决，进行仔细的结构分析、静强度分析、动强度分析、热强度分析和刚度分析，往往还要选用当代比强度和比刚度最好的材料。除铝合金、钛合金外，许多复合材料已广泛采用，如碳纤维和芳纶纤维材料等。⑤复杂系统的综合设计是所有飞行器都会遇到的另一个难题。总体协调成为设计中非常重要又十分困难的工作。要将所有分系统和组件综合成一个有机的整体，使它能满足性能要求，彼此在结构、电气和工作方面又很协调一致。例如，避免火箭弹性振动与稳定系统耦合的协调设计;减小或消除大功率耗电时电压波动对自动驾驶仪和计算机等精密仪器工作的影响;航天器姿态控制既要满足温度控制的要求，又要符合跟踪、导航和通信时天线方向性的要求等。在设计上解决这些协调问题需要进行综合设计，往往还要通过制作模型、进行仿真试验、综合匹配试验和驾驶员(或航天员)参与研究等措施来辅助设计工作