綜合飛機總體布局的主要環節(氣動布局、內部裝載的初步布置、關鍵受力結構的初步布置、雷達散射RCS值的估算和飛機重量重心的初估等)，經初步分析和計算，最終紿出飛機形狀的主要幾何參數(初步飛機三面草圖)和飛機各部分的外形尺寸，並以飛機外形理論圖形式給出的全過程，就是飛機總體外形設計。
基本介紹
- 中文名：飛機總體外形設計
- 外文名：Aircraft overall shape design
- 性質：一種設計技術方法
- 主要設計對象：飛機機身外形
- 地位：先鋒和核心地位
- 設計內容：機身橫截面、座艙外形等設計
定義,機身外形設計,詳細設計,
定義
長期以來，一直將船舶設計中的放樣、飛機設計中的模線繪製劃為飛機外形設計。這是因為以往基本上採用測繪、仿製設計提取外形的方法。隨著電子計算機技術的發展，出現了將圖解法用數學方法來逼近與繪圖，用電腦程式和數據描繪飛機外形的方法。人們往往將這個過程說成是計算機輔助設計(CAD )，這是不確切的，實際上只能稱為計算機幾何設計(CAGD)。其意義是，通過船體數學放樣或飛機模線繪製，使其幾何外形信息(指已確定的幾何外形)，如平面曲線或空間曲面的型值點或特徵多邊形的角點信息做出數學模型，通過電子計算機(或圖象顯示)求得足夠多的信息，進行分析綜合(如圖形是否符合樣機等)。這些工作只能說是工作設計與初步設計階段之間的工作。
目前， 國內現有的軟體(指比較成熟並接近商品化的)和國外引進的軟體尚不具備飛機總體外形快速設計的功能，它們均屬再次擬合，至多具有圖象顯示與局部修改的功能。但這些軟體卻為CAM提供了良好的手段。
伴隨現代科學技術日新月異的發展，飛機的性能和基本參數都大大提高了。因此，飛機的總體布局、機體和動力裝置的構造，隱身技術和各個系統等要求越來越高，致使
飛機設計的難度增加，製造、生產的難度和所需時間也有所增加，為研製新機(或改進改型)所需的風洞試驗項目、所消耗的人力和計算工作量都按指數規律增加。為了縮短周期，減少費用和提高設計質量，還是應儘可能地發展和使用以數學模型為基礎的基本方法，用電子計算機和圖象顯示裝置來分析和決策。
機身外形設計
外形設計的一般原則
我們期望尋找一個能快速生成外形的設計方法， 即按戰術技術要求分析和評價， 給出初步的總體布局，用統計方法，近似計算法初步確定飛機的主要幾何參數。有了這些參數，通過近似計算法或統計方法求解， 即可獲得飛機的第一張設計圖，並通過近似的重量估算方法和雷達散射渣的計算，分別給出全機重量估算值、重心後限位置和RCS值。
飛機部件設計中應解決的主要問題
（1）選擇主要參數和幾何尺寸的最佳值；
（2）選擇最佳形狀，構出最佳外形；
（3）選擇飛機部件的最佳結構受力型式；
（4）選擇最佳材料和工藝過程， 目的是滿足氣動彈性、耐熱性、靜強度、動強度和疲勞強度要求， 以及在批生產中保證外形和表面質量的條件下使飛機生產成本最低、飛機重量最輕；
（5）保證飛機部件的使用維護方便。
最佳形狀的選擇與相對關係的參數選擇
（1）機翼和尾翼的翼型及沿翼展方向的布置規律，
（3）機身的橫截面和機身頭部與尾部的外形；
（4）起落架的位置， 起落槊收入位置的選擇方案；
（5）進氣遭的形狀選擇，進氣口位置與機身的相對位置選擇等。
在進行形狀選擇時， 要考慮各部件之間的協調； 以減小由於這些部件間互相干擾而引起氣動特性的改變，即應儘量減少不利的干擾因素， 以達到減小Cr0的增加，也就是說， 各部件的形狀最終確定，應考慮按超跨音速的面積律來修型。事實上，飛機外形設計決不是單純的幾何外形描繪，它是綜合了飛機各個設計的主要環節，綜合矛盾的統一體的產物， 它是一個反覆疊代的過程，最終獲得最佳方案。
外形設計在飛機設計中的地位
飛機總體外形設計在飛機設計中處於先鋒和核心地位；無論從對戰術技術要求分析論證開始，還是對總體各主要參數的分析和最佳化，無不落實到飛機的總體構形和總體各部分的幾何尺寸定義及它們之間的相對位置關係的確定，在初定外形後，所做的飛機設計方案階段的各項設計工作，都要環繞外形。因此，是否能找到一個嶄新的方法，能快速生成方案階段所需的總體外形，是關係到能否縮短設計周期，確保設計質量的大事。
詳細設計
（1）機身橫截面的形狀設計
圓形機身橫截面是最有利的，它能盤截面積一定時保證最小的周長；或容積一定時表面積最小， 因而摩阻最小。
（2）座艙外形設計
從駕駛員的視野要求出發， 現代飛機機身側視圖有特殊的輪廓， 其機頭的下部前伸，從飛行員眼睛向前向下通過風擋下邊界連成一條直線， 在這條直線下可以安排機頭形狀， 切勿影響視野。這種做法，不論是氣動方面，還是布局方面都是有益的。
（3）機翼和座艙的配置設計
超音速戰鬥機機翼在機身上的布局一般按：
從機翼和機身的干擾阻方來看，以中單翼為佳。早期的超音速戰鬥機，注重減小高速飛行時的阻力， 多採用中單翼；
從飛機的結構上考慮： 以上單翼為最佳；
從飛機的起飛、降落性能要求， 為了增強地面效照、改善起降性能，一般採用下單翼布局。
超音速戰鬥機的座艙，一般布置在機身的比較靠前位置， 以求儘量減小其凸起的阻力效應，並且盡最使進氣道的位置與其後部相接， 以補償座艙後部處截面積驟變引起的 、機身截面積變化過大。
