飞行器系统工程

书籍目录

目 录

第一篇 系统工程和飞行器系统工程（荣明宗 高存厚）

引言

第一章 系统工程

1.1系统概念

1.1.1系统的定义

1.1.2系统的形态和分类

1.1.3系统的特性

1.1.4系统思想

1.2系统工程

1.2.1定义

1.2.2系统工程的性质

1.2.3系统工程的分类

1.2.4系统工程的特征

1.2.5系统工程的发展

1.3系统科学与系统工程

1.3.1信息论

1.3.2控制论

1.3.3一般系统论、耗散结构理论和协同学

1.4系统工程在我国的应用

第二章 飞行器系统工程

2.1飞行器系统工程的基本概念

2.1.1定义

2.1.2限定

2.1.3系统方法

2.1.4风险性和系统保证

2.1.5战略导弹系统和航天飞行器系统

2.1.6飞行器系统工程的一般方法

2.2飞行器系统工程的发展

2.2.1美国喷气推进实验室（JPL）的贡献

2.2.2“北极星”导弹系统的研制

2.2.3“阿波罗”登月计划是飞行器系统工程的重大

里程碑

2.2.4我国的实践

2.3飞行器系统的研制过程

2.4飞行器系统研制工作的职责分工

第二篇 飞行器系统分析（荣明宗）

引言

第三章 系统工程中的组织管理

3.1规划、计划、预算一体化体制（PPBS）

3.1.1PPBS的性质和特点

3.1.2PPBS的主要工作流程

3.1.3PPBS的主要调控手段

3.2系统层次结构

3.2.1系统层次结构概述

3.2.2技术规范树

3.2.3工作分解结构（WBS）

3.3计划控制

3.4进度控制

3.4.1总进度和工作进度的控制

3.4.2计划协调（评审）技术（PERT）

3.5接口管理

第四章 任务要求分析和方案确定

4.1任务分析

4.1.1性能测度参数的定义

4.1.2技术要求的相互作用和初步估算

4.1.3方案确定

4.2参数分析

4.2.1参数分析实例

4.2.2参数分析与参数选择

4.3想定和模拟

4.3.1作战或使用想定

4.3.2蒙特－卡洛（Monte－Carlo）模拟

4.4选择最可行的系统方案

第五章 功能分析

5.1功能分解

5.1.1顶层（top－down）法

5.1.2功能方块图（又称功能框图）

5.1.3N2图

5.2功能流图

5.2.1功能流图的目的

5.2.2适时性分析

5.2.3数据流图（DFD）

5.3结构分析

5.4其它分析技术

5.4.1结构分析和设计技术（SADT）

5.4.2软件技术要求工程方法学（SREM）

5.4.3层次结构－输入－处理－输出（HIPO）

5.4.4问题陈述用语/分析器（PSL/PSA）

第六章 系统技术要求的分配

6.1系统技术要求分配的基础

6.1.1甲方的工作

6.1.2乙方的工作

6.2任务要求的分配

6.3对已分配的技术要求建立可追踪系统和特征参

量

第七章 权衡研究

7.1权衡研究的方法

7.1.1.建立备选方案

7.1.2开发权衡树

7.1.3准则的确定和分类

7.1.4准则加权

7.1.5备选方案的比较和评分

7.2灵敏度分析

7.3权衡表

第八章 系统综合

8.1系统综合的任务

8.2系统综合的过程和方法

8.2.1系统的建模

8.2.2原理框图

8.2.3物理模型

8.2.4数学模型

8.2.5仿真

8.2.6通用仿真语言

8.3图纸和明细表

第九章 技术规范

9.1国防标准化和技术规范

9.1.1目标

9.1.2定义

9.2制定技术规范的基础

9.3标准的应用和改编

9.4系统技术规范

9.5技术规范的拟制与术语

第十章 技术状态的控制与构形管理

10.1构形管理的基本功能

10.2功能基准、构形基准、产品基准

10.3构形的识别和构形状况报告

10.3.1构形识别

10.3.2构形状况报告

10.4构形控制

10.5构形审核

10.5.1功能构形审核

10.5.2实物构形审核

10.6构形管理文件

10.6.1构形管理计划

10.6.2构形控制部备忘录

10.6.3更改控制的文件表格

10.6.4更改与研究预告（ACSN）

10.6.5工程更改建议书（ECP）

10.6.6技术规范更改通告（SCN）

10.6.7超差暂用或超差代用申请

10.6.8接口修改通告（IRN）

第十一章 风险分析和管理

11.1引言

11.2风险分析

11.2.1风险分析的步骤

11.2.2风险的分类

11.2.3术语

11.3风险分析和管理的职责

11.3.1政府部门和使用部门的职责

11.3.2承包商或研制部门的职责

11.3.3风险的识别

11.3.4风险评估

11.3.5风险的消除

11.3.6决策分析

11.4风险分析的管理文件

11.4.1风险管理计划

11.4.2风险降低计划（RAP）

11.4.3风险下降报告（RRR）

第十二章 技术性能测定和性能验证

12.1技术性能测定（TPM）

12.1.1目的

12.1.2定义

12.1.3技术参数的确定

12.2技术性能测定的方法

12.2.1TPM主要参数清单的选择

12.2.2预期的参数分布图的生成

12.2.3TPM参数状态跟踪和预测

12.2.4TPM状态报告

12.2.5设计评审

12.2.6非正式评审和正式评审

12.3技术性能测定文件

12.3.1技术性能测定报告

12.3.2设计评审文件

12.4性能验证

12.4.1试验与鉴定总计划（TEMP）

12.4.2DOD的试验分类

12.4.3验证分类

12.4.4系统试验的目标

12.4.5试验管理

12.4.6仿真验证

12.4.7系统试验和评估

12.4.8试验文件

第十三章 生产和使用的可行性分析

13.1工程专业的综合

13.1.1系统工程部门

13.1.2可靠性工程

13.1.3维修性工程

13.1.4系统安全性

13.1.5零件工程

13.1.6人素工程

13.1.7电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）

13.1.8污染和腐蚀的控制

13.1.9生存性和易损性

13.1.10硬件/软件的综合

13.1.11人员与培训

13.1.12保障设备

13.1.13器材供应

13.2系统效能

13.2.1RAM分析

13.2.2系统效能模型

13.3系统的全寿命费用（LCC）及费用设计（DTC）

13.3.1全寿命费用分析

13.3.2权衡分析

13.3.3全寿命费用文件

13.4综合后勤保障

13.4.1综合后勤保障诸要素

13.4.2后勤保障分析（LSA）

13.4.3工程专业的支援

13.4.4建立后勤保障模型

13.4.5综合后勤保障计划（ILSP）

13.4.6系统保障成套资料（SSP）

13.4.7部队使用保障

13.4.8文件编制

13.5可生产性

13.5.1各研制阶段的可生产性研究

13.5.2生产工程分析

13.5.3生产制造的权衡研究

13.5.4生产制造的计划保障

13.5.5生产制造的文件

缩略语及译文

第三篇 战略弹道导弹和运载火箭系统总体设计

（高存厚等）

引言

符号表

第十四章 系统规划和效能评定（高存厚）

14.1战略弹道导弹武器系统的规划

14.2战略弹道导弹武器系统的效能及其评定指标

14.3战略弹道导弹武器系统战术技术要求分析

第十五章 总体设计准则和程序（高存厚）

15.1总体设计准则

15.2总体设计程序

15.2.1战略弹道导弹武器（运载火箭）系统研制程序

15.2.2战略弹道导弹武器系统总体设计程序

第十六章 可行性论证（高存厚）

16.1可行性论证目标

16.1.1拟定导弹武器系统研制任务书的前提条件

16.1.2战略弹道导弹武器系统战术技术指标分析

16.1.3战略弹道导弹武器系统战术技术指标

16.1.4运载火箭系统技术要求

16.1.5系统研制经费和周期分析

16.1.6技术经济性分析

16.2系统技术规划

16.3技术方案可行性论证

16.3.1技术方案可行性论证内容

16.3.2技术方案可行性论证报告

16.4提供研制任务书（草案）

第十七章 总体方案设计

（高存厚 黄延年 余梦伦 茹家欣）

17.1系统工程的基本概念与优化方案

17.2总体方案设计的依据、任务、步骤和方法

17.2.1方案设计的依据

17.2.2方案设计的任务

17.2.3方案设计步骤

17.2.4方案设计的方法

17.3战略弹道导弹和运载火箭总体方案设计

17.3.1确定级数和组合型式

17.3.2推进系统方案分析与选择

17.3.3运载火箭质量方程和优化质量分配系数分析

17.3.4火箭推重比的选择

17.3.5导弹或火箭尺寸的选择

17.3.6导弹或火箭结构方案选择和部位安排

17.3.7控制（或制导）系统方案选择

17.3.8发射方式选择

17.3.9弹道（轨道）分析与设计

17.3.10总体设计参数选择与优化

17.3.11改进型导弹或火箭总体参数的确定

17.3.12方案原始数据计算与分配

17.3.13预计研制周期和估算成本

17.3.14优选和确定总体方案

17.3.15方案性试验和模型装配协调

17.3.16制定大型地面试验项目和试验要求

17.3.17编写总体方案设计文件和初样研制任务书

17.3.18方案设计完成标志

第十八章 运载火箭方案开发分析（高存厚）

18.1两级运载火箭开发的任务要求和条件

18.1.1两级运载火箭的任务要求

18.1.2两级运载火箭开发条件

18.1.3开发运载火箭技术指标要求

18.2方案开发的基本技术途径和措施

18.2.1开发方案的基本技术途径

18.2.2提高子级和助推器（贮箱和级间段）结构效率

的技术措施

18.3一子级、二子级基本发展方案性能数据设计分

析

18.3.1子级并联贮箱束型方案设计分析

18.3.2芯级捆绑助推器型方案设计分析

18.3.3火箭束型方案设计分析

18.3.4大直径子级（三种结构类型方案）的设计分析

18.3.5推进剂安全余量设计分析

18.3.6推进剂加注诸元设计分析

18.3.7整流罩设计

18.3.8一子级芯级捆绑助推器与并联贮箱束方案的

综合对比分析

18.4两级运载火箭开发方案初始数据和运载能力分

析

18.4.1运载火箭系列命名

18.4.2神龙系列方案数据和运载能力分析

18.4.3金龙系列方案数据和运载能力分析

18.4.4巨龙系列方案数据和运载能力分析

18.4.5运载火箭开发方案综合

18.4.6两级运载火箭发射单位有效载荷质量的运载

费用分析

18.4.7运载火箭方案开发分析小结

18.4.8大型运载火箭方案综合分析

18.4.9发展建议

第十九章 初步设计（高存厚）

19.1初步设计的内容

19.2“金龙－1”第一级发动机设计任务书

19.3“金龙－1”制导系统设计任务书

19.4装配模样弹或模样火箭

19.5初样研制（设计、试制、试验）

19.6初步设计完成标志

第二十章 技术设计（高存厚）

20.1技术设计内容

20.2技术设计－试样研制阶段的几个问题

20.2.1关于大型地面试验

20.2.2关于飞行试验

20.2.3命中精度或射击密集度鉴定问题

20.2.4如何保证产品可靠性和质量

20.3技术设计完成标志

第二十一章 设计定型（高存厚）

21.1设计定型的主要内容

21.2编写定型申请报告

21.3导弹武器系统设计定型标志

21.4运载火箭系统列装标志

21.5导弹武器系统战术技术指标评定

第二十二章 环境条件设计（张传基）

22.1概述

22.2环境条件设计依据

22.2.1设计依据（实测信号）的获得

22.2.2飞行中实测力学环境参数数据处理技术要求

22.3实测信号的数据处理方法

22.3.1实测振动信号数据处理步骤和参数选择

22.3.2实测噪声信号数据处理步骤

22.4力学环境条件设计方法

22.4.1振动试验技术条件设计方法

22.4.2冲击试验技术条件设计方法

22.4.3噪声试验技术条件设计方法

22.5环境条件的实施

22.5.1环境条件使用规则

22.5.2试验顺序设计

22.5.3试验大气条件、环境条件允差、试验装置和测

试仪表允差

22.5.4试验边界和试验结论

22.5.5产品的拒收和接收

22.5.6改善产品对力学环境适应能力的技术措施

22.6地下井热发射时环境

22.7运输转运环境和贮存环境

22.7.1运输转运环境和贮存环境举例

22.7.2公路运输时振动、冲击模拟方法

22.7.3公路运输试验测量及数据处理技术要求

22.7.4贮存试验项目和加速贮存试验

22.8环境模拟分析技术在飞行故障分析中的运用

第二十三章 可靠性工程（周正伐）

23.1概述

23.1.1可靠性基本概念

23.1.2可靠性工程的内容

23.2可靠性数量指标及论证

23.2.1飞行器可靠性数量指标

23.2.2飞行器可靠性数量指标论证

23.3系统可靠性模型

23.3.1典型的系统可靠性模型

23.3.2系统可靠性模型设计

23.4可靠性与维修性设计

23.4.1.可靠性、可用性指标分配

23.4.2预防性设计

23.4.3基础性设计

23.4.4安全裕度设计

23.4.5边缘性能设计

23.4.6冗余设计

23.4.7人机工程设计

23.4.8维修性设计

23.5可靠性数量指标的验证与评定

23.5.1抽样验证方案

23.5.2可靠性数量指标的评定

23.6可靠性与维修性管理

23.6.1可靠性与维修性管理的基本程序

23.6.2可靠性与维修性管理的重要环节

23.6.3可靠性与维修性管理的实施方针

附录 汉英名词术语及释文

作者简介

内 容 简 介

《飞行器系统工程》是一部按照系统工程的原理和方法来阐述

当代导弹和航天飞行器系统管理和总体设计的著作。汇集了作者

们在导弹和航天技术领域几十年工作的经验，反映了我国导弹、航

天事业跨进世界先进行列的历程。同时，本书也融汇了国外系统工

程管理方面的先进思想、方法和经验，目的是做到“洋为中用”。

本书共三篇二十三章。第一篇阐述系统工程和飞行器系统工

程的定义、基本概念、基本特征、方法论和发展史。第二篇比较系统

地阐述了系统工程的核心－－ 系统分析，详细地介绍了工作分解

结构、功能分析、战术技术指标的论证和确定、系统方案开发、系统

效能分析、全寿命费用分析、风险分析、综合后勤保障、可靠性、可

维性、可生产性等一系列系统分析中的重要概念和方法，通过优化

比较和权衡分析，最后选取有约束条件下的满意解的过程。同时，

兼及系统工程的组织管理方法和程序。第三篇主要介绍战略导弹

和航天运载火箭系统的总体设计。根据系统工程原理阐述了大型

复杂系统的系统规划和效能评定、总体设计准则和设计程序、系统

的可行性论证、方案开发和方案设计、总体参数的确定和调整、初

样研制、技术设计、飞行试验、设计定型、生产定型、环境条件设计

及可靠性工程等重要内容。

本书可供航天工业部门的总体设计人员、管理人员阅读、参

考；可作为航空航天系统工程院校、专业大学生、研究生的参考教

材；也可供与导弹、航天有关的部队和研究所的领导和研究人员阅

读参考.

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