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-優化設計方法的發展
•/.•
 
現在正在發展的優化方法還有遺傳算法和神經網絡法。從理論上講遺傳算法依概率 收斂于全局最優解。神經網絡法可考慮多種類型的設計變量，通過網絡自身的學習，得到給定設計條件下的優化設計方案。這兩種方法很適合于結構布局優化問題，有廣闊的應用前景，但目前在飛機結構設計中的應用尚不夠成熟，尚待進一步發展研究。
其他還有多目標優化設計；結構模糊優化設計；基于可靠性的結構優化設計等均在不斷發展之中，詳見第十章內容。
四、計算機輔助設計
" %系統
計算機輔助設計（ %）是指利用計算機及其外圍設備和圖形輸入、輸出設備解決設計問題的一種先進方法。前面介紹的結構有限元分析、結構優化設計就是 %的一個方面。隨著計算機技術的快速發展，計算機在設計中的輔助作用已擴展到設計過程的各個專業、各個階段中，例如飛機的總體設計、氣動設計、結構設計、工藝設計等各個專業，以及綜合、開發、分析、優化設計、修改、評估、繪圖等各個設計環節，并將結構設計從 %的大系統中割裂開來了。
%系統由完成設計功能的軟 &硬件組成。硬件包括計算機及其外圍設備和圖形輸入、輸出設備等。軟件有各專業領域自行開發的應用軟件，如總體設計、幾何外形設計、氣動分析、結構設計、結構分析、疲勞斷裂計算、飛行控制等軟件；通用支撐軟件包括繪圖、實體造型、運動機構造型、數據管理和技術文件生成等軟件；系統軟件用于計算機的管理、維護、控制等。因此，建立了一個 %系統也就建立了一種新的設計和生產管理體制。
’" % &(集成系統
(是指利用計算機對制造過程進行規劃、管理和控制。與 %結合在一起就構成 % & (的集成系統。目前 % & (技術已日趨成熟，已取得了顯著的效益，并在深化發展中。波音公司由于成功地在波音 ) *’*，波音 ) *+*，波音 ) *,*等型號上推廣應用 % & (，使其新型客機能在較短的時間內投入市場。我國于 ,-年代開始應用 %，自 .-年代初開始，應用集成技術把名個單獨的應用程序、軟件包、圖形軟件等按照飛機設計要求集成起來，形成多功能、自動化程序流程的飛機設計集成系統（%((）。之后又開發了包含計算機輔助設計、計算機輔助工程、制造和支持系統在內的集成系統。目前正在開發集成化程度更高、更為先進的交互式飛機研制集成系統（如 /(0），并已在型號開發中得到應用，目前還在進一步發展中。
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第二章飛機的外載荷與設計規范
第一節飛機結構的主要載荷
飛機在飛行過程中，外界作用于飛機的載荷主要有：升力 "、阻力 、發動機推力 及飛機重力 %。飛機在起飛、著陸及在地面運動時，除飛機重 %外，還有地面作用在前、主起落架上的地面支反力 &’，&(，和摩擦力 &)。
通常，將質量乘以加速度的負值稱為慣性力。即慣性力在數值上等于質量乘以加速度，方向與加速度方向相反。
飛機重力 %（ (*）和慣性力 +（ , (-）均與飛機本身質量 (有關，故統稱之為質量力。
此時飛機既有平移運動，還可能有旋轉運動，由牛頓第二定理可知：
 ,  . (-/ （0 , 0 , 1） 
23 —24 —% . (-" （0 , 0 , 0） 
, 23 5 6 24（ 7 6 5）. 89 -9 （0 , 0 , :）
式中  23 ———機翼升力； 
24 ———尾翼升力； 
-/，-"  —
—/，"方向的加速度； 
89 ———飛機繞 9軸的質量慣性矩； 
-9  —
—飛機繞 9軸的角加速度。

這里的坐標軸方向是按右手直角機體坐標系規定的，即原點 ;在飛機重心；縱軸 ;/平行于機身軸線，指向前；豎軸 <在飛機對稱平面內，垂直于 ;/軸，指向上（當飛機處于正常平飛姿態時）；橫軸 ;9垂直于飛機對稱平面，由右手系規定。
在把飛機簡化成一個質點研究飛機運動規律時，可將飛機的各種外載移至重心處（即坐標原點）進行分析，至于角加速度的影響，將在后面加以討論。
飛機在使用過程中究竟受哪些力？下面我們取幾種典型情況來討論。
一、等速直線平飛時的受載情況
飛機作水平等速直線飛行時，它所受的力有：升力 "、重力 %、阻力 和發動機推 •1==•
第二篇 ;現代飛機結構綜合設計
 
力 。此時： "，%（& ’& ’(）
飛機在這種飛行情況下，所受載荷處于靜平衡狀態，因此飛機無任何方向的加速度。人坐在飛機里，如不看窗外景物的相對運動，就感覺不出在飛行。這種情況的外載特點是：作用在飛機上的升力等于飛機的重力（ )* +），推力等于阻力（ %）。飛機上的各種裝載、設備作用在它們連接接頭處的力與飛機靜止時的情況相同。
二、俯沖后拉起時的受載情況
這是一種常見的在垂直平面內作曲線機動飛行的情況。此時，作用在飛機上的外載荷有 "，，%，，此外由于有曲線運動的向心加速度作用，產生了離心慣性力。設飛機的速度為 ，航跡的曲率半徑為 ,，則法向（ )向）加速度為： -) .& ,
離心慣性力為
2&
/)  —0-)1 ,（& ’& ’3）
將這些力投影到機體的 )坐標方向，可得到方程式
’ &

." ’ 456"  1,
于是
"  456" 7 2& （& ’& ’8）
 1,
當飛機在弧形航跡的最低點時，此時 " 9，456" +，則

" +7 2& （& ’& ’:）
 1,
由此可見，在俯沖拉起過程中，飛機所需的升力不等于重力，而是等于重力乘以一個系數，這個系數就是該升力與重力之比（它與飛機的飛行狀態參數有關），稱之為載荷系數（即過載系數，或簡稱過載）。飛行中，升力經常在變化著，在俯沖拉起時，升力可能大大超過飛機的重力。飛機的機動動作越劇烈，升力大于重力必定越多，飛機受力越嚴重。
第二節 ;復雜載荷情況
　
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