飛機(jī)的設(shè)計(jì)過程

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電梯直達(dá)

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發(fā)表于 2019-5-5 21:00:28 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

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(jī)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(jī)是怎樣設(shè)計(jì)出來的？飛機(jī)設(shè)計(jì)師又是怎樣工作的呢？

答：

一般來說，飛機(jī)設(shè)計(jì)需經(jīng)歷這三大階段

方案論證

我們要設(shè)計(jì)一架什么樣的飛機(jī)?

要完成什么任務(wù)？

要擁有什么特點(diǎn)？

要具備什么能力？

基于這些需求，設(shè)計(jì)師依照空氣動(dòng)力學(xué)原理、飛機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，選擇布局形式，計(jì)算總體參數(shù)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)草圖。再經(jīng)過一系列的循環(huán)迭代不斷修正，飛機(jī)的樣子就逐步清晰了起來。

以我國自主研制的“翼龍”無人機(jī)為例，針對它主要完成長時(shí)間情報(bào)偵察、監(jiān)視和對地攻擊等任務(wù)需求，設(shè)計(jì)師就選擇了大展弦比中單翼、外傾雙垂尾的布局形式，以實(shí)現(xiàn)長航時(shí)穩(wěn)定飛行、自動(dòng)控制難度低、擁有較大掛載能力的目標(biāo)。

飛機(jī)的設(shè)計(jì)，也是一個(gè)在多項(xiàng)需求和約束中突出重點(diǎn)、尋找平衡的過程。就像“翼龍”無人機(jī)首先要求飛行時(shí)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(wù)的完成。

飛機(jī)的設(shè)計(jì)，還要兼顧制造能力、經(jīng)濟(jì)性等問題。如果是有人機(jī)，還要考慮座艙、飛行員生命保障系統(tǒng)等，設(shè)計(jì)難度就更大了。

工程設(shè)計(jì)

自上而下分解設(shè)計(jì)

再自下而上逐級集成

接下來進(jìn)入工程設(shè)計(jì)階段，飛機(jī)草圖被分解為一個(gè)個(gè)復(fù)雜的模塊，飛機(jī)需求被細(xì)化為各分系統(tǒng)的指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求。

各分系統(tǒng)承接任務(wù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求后，往往需要進(jìn)行多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，還要完成大量試驗(yàn)驗(yàn)證。這是一個(gè)異常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及一百多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都是一門深?yuàn)W的學(xué)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。

經(jīng)過自上而下分解設(shè)計(jì)，形成可行可靠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)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”。

試制試飛

熔煉戰(zhàn)鷹的鋼筋鐵骨

激活飛機(jī)的生命體征

從各系統(tǒng)功能性能試驗(yàn)、全機(jī)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、試驗(yàn)臺(tái)綜合試驗(yàn)，到機(jī)體生產(chǎn)、總裝，再到機(jī)上地面試驗(yàn)、試飛，一個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)反復(fù)驗(yàn)證設(shè)計(jì)功能和指標(biāo)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，最終完成設(shè)計(jì)定型，開始批量生產(chǎn)。這時(shí)，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。