作為一種現(xiàn)代工業(yè)文明的代表和生活方式的象征,飛機已經(jīng)深入到人們生活的方方面面,,我們對它并不陌生,。那,,現(xiàn)代飛機是怎樣設(shè)計出來的,?飛機設(shè)計師又是怎樣工作的呢,?# `% C+ s" X- a; b( u' | e$ n' e3 O
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' M" {8 }& j+ x9 @1 M0 b- X4 s3 H答: 一般來說,,飛機設(shè)計需經(jīng)歷這三大階段 ! R/ w( B& {: b3 `5 W' l* |' K
方案論證
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我們要設(shè)計一架什么樣的飛機? 要完成什么任務,? 要擁有什么特點? 要具備什么能力,? + ~! B- T) ^+ C$ A( B* q
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基于這些需求,,設(shè)計師依照空氣動力學原理、飛機設(shè)計規(guī)范和經(jīng)驗進行創(chuàng)新,,選擇布局形式,,計算總體參數(shù),,確定發(fā)動機類型及數(shù)量,制定各系統(tǒng)頂層要求,,安排各部分位置,,繪制出飛機草圖。再經(jīng)過一系列的循環(huán)迭代不斷修正,,飛機的樣子就逐步清晰了起來,。' a! P8 u) y3 S. I: }8 R7 N
以我國自主研制的“翼龍”無人機為例,針對它主要完成長時間情報偵察,、監(jiān)視和對地攻擊等任務需求,,設(shè)計師就選擇了大展弦比中單翼、外傾雙垂尾的布局形式,,以實現(xiàn)長航時穩(wěn)定飛行,、自動控制難度低、擁有較大掛載能力的目標,。) L$ S$ U, b5 F
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飛機的設(shè)計,,也是一個在多項需求和約束中突出重點、尋找平衡的過程,。就像“翼龍”無人機首先要求飛行時間足夠長,,那飛行速度就得降低,但降低速度又必須能保證安全平穩(wěn)飛行和任務的完成,。
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* p$ w1 \" C2 U; X: k9 D飛機的設(shè)計,,還要兼顧制造能力、經(jīng)濟性等問題,。如果是有人機,,還要考慮座艙、飛行員生命保障系統(tǒng)等,,設(shè)計難度就更大了,。
9 K- b/ G7 ^, ?. J: w+ P W, `工程設(shè)計 自上而下分解設(shè)計 再自下而上逐級集成 3 ]7 b A6 w3 o4 b! N2 m, o- }
; Y' \0 g: e7 h3 M0 [' C( H接下來進入工程設(shè)計階段,飛機草圖被分解為一個個復雜的模塊,,飛機需求被細化為各分系統(tǒng)的指標和設(shè)計要求,。5 x. c* G6 O3 j B7 U6 j
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各分系統(tǒng)承接任務指標和設(shè)計要求后,往往需要進行多項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),,還要完成大量試驗驗證,。這是一個異常復雜的系統(tǒng)工程,涉及一百多個專業(yè)領(lǐng)域,,每個領(lǐng)域都是一門深奧的學科,,各領(lǐng)域又需要彼此密切配合,巨大的工作量常常需要數(shù)年甚至十幾年才能完成,。
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, T" o4 |. {) @6 G9 o經(jīng)過自上而下分解設(shè)計,,形成可行可靠的產(chǎn)品設(shè)計方案,,再自下而上逐級集成,相互協(xié)調(diào)多輪完善,,最終得到一套完整的“生產(chǎn)圖紙”,。) Y8 |; Y: R1 a( c* p9 b
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試制試飛 熔煉戰(zhàn)鷹的鋼筋鐵骨 激活飛機的生命體征 8 C) w. r' C8 Q; c; m. i* }
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從各系統(tǒng)功能性能試驗、全機結(jié)構(gòu)試驗,、試驗臺綜合試驗,,到機體生產(chǎn),、總裝,,再到機上地面試驗、試飛,,一個個環(huán)節(jié)反復驗證設(shè)計功能和指標,,不斷優(yōu)化設(shè)計方案,最終完成設(shè)計定型,,開始批量生產(chǎn),。這時,熔鑄了無數(shù)智慧和熱血的戰(zhàn)鷹終于可以交付用戶,、載夢飛翔了,。
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