Ilmailusuunnittelulla tarkoitetaan lentokoneen rakentamista edeltävää moniosaista prosessia. Yksinkertaisesti sanottuna se on lentokoneen rakennusprosessin suunnitteluvaihe. Ilmailusuunnitteluprosessi voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen: käsitteellinen, alustava ja yksityiskohtainen.
Sellaisia kysymyksiä kuin käyttövoima ja aerodynamiikka – miten ilmassa liikkuvat esineet reagoivat kohtaamiinsa voimiin – käsitellään yleensä kaikissa kolmessa ilmailualan suunnitteluvaiheessa. Käyttövoima ei tietenkään ole huolenaihe tietyille ilma -aluksille, kuten purjelentokoneille. Tämä johtuu siitä, että purjelentokoneet luottavat ilman dynaamiseen toimintaan nostopinnoillaan pysyäkseen korkealla.
Konseptivaiheessa arvioidaan lentokoneen täytettävät vaatimukset ja tutkitaan erilaisia ideoita. Yksi tämän vaiheen tärkeimmistä tekijöistä liittyy lentokoneen tarkoitukseen. Esimerkiksi sillä, onko vene matkustajakone, rahtialus, pommikone tai helikopteri, on suuri vaikutus sen suunnitteluun. Myös tekniset vaatimukset, kuten nopeus ja hyötykuorma, otetaan huomioon, samoin kuin lentokoneen rakentamis- ja ylläpitokustannukset. Tärkeä ja erityinen tekijä tässä vaiheessa on se, mitä materiaaleja käytetään, valinta, joka vaikuttaa sekä suorituskykyyn että kustannuksiin.
Lentokoneen tärkeimpiä järjestelmiä – teho, navigointi, viestintä, lasku, lennonhallinta ja polttoaine – käsitellään käsitteellisessä vaiheessa. Tämä on erityisen tärkeää tehdä tässä ensimmäisessä vaiheessa, koska ne vaikuttavat suuresti lentokoneen kokoon ja muotoon.
Toinen vaihe tunnetaan alustavana vaiheena. Tämä vaihe koostuu yleensä ainakin yhden ensimmäisen vaiheen – käsitteellisen vaiheen – aikana kuoriutuneiden käsitteiden perusteellisesta tarkastelusta. Alkuvaiheeseen kuuluu kokeiluja sen varmistamiseksi, että lupaavin malli kestää itse asiassa rasitukset, joita odotetaan tulevalle lentokoneelle. Tämä vaihe sisältää usein mittakaavamallien testaamisen tuulitunnelissa sen tutkimiseksi, miten rakennerakenne reagoi voimakkaisiin ilmavirtoihin ja muihin voimiin.
Alustavan vaiheen loppuun mennessä valmistetaan “korkeatasoinen malli”. Tämä tarkoittaa, että kaikki lentokoneen tärkeimpiä järjestelmiä ja osajärjestelmiä koskevat ongelmat on ratkaistu. Se tarkoittaa myös sitä, että mallit ja testipenkit (ympäristöt, jotka on luotu suunnittelun testaamista varten) ovat tyydyttävästi vastanneet lentokoneen odotettuun suorituskykyyn, kun prototyypit lopulta testataan.
Lentosuunnittelun kolmas ja viimeinen vaihe tunnetaan yksityiskohtaisena vaiheena. Yksityiskohtainen vaihe sisältää suunnittelun täydentämisen ja kaikki valmistusprosessin aikana tarvittavat tekniset tiedot. Tietyssä mielessä tämä on prosessin hienosäätöosa.
“Ilmailua” käytetään usein keskenään “ilmailun” kanssa, vaikka “ilmailu” on itse asiassa kattavampi termi, koska se viittaa mihin tahansa alukseen, joka kulkee ilman läpi. Tämä sisältää ilmaa kevyemmät veneet, kuten ohjattavat ja kuumailmapallot. Sana “ilmailu” on johdettu kreikkalaisista sanoista aero, joka tarkoittaa ilmaa ja nautikos, adjektiivi, joka viittaa aluksiin, merimiehiin ja merenkulkuun.