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(duì)它并不陌生。那,現(xiàn)代飛機(jī)是怎樣設(shè)計(jì)出來(lái)的?飛機(jī)設(shè)計(jì)師又是怎樣工作的呢?
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答: 一般來(lái)說(shuō),飛機(jī)設(shè)計(jì)需經(jīng)歷這三大階段 7 O6 E! H2 Z: {9 B' o
方案論證 ! P6 O; y: O% i- M3 \" h
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?
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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(lèi)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(guò)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(lái)。
) K9 P$ A, u6 {( \1 X1 E以我國(guó)自主研制的“翼龍”無(wú)人機(jī)為例,針對(duì)它主要完成長(zhǎng)時(shí)間情報(bào)偵察、監(jiān)視和對(duì)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(zhǎng)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)。
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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(guò)程。就像“翼龍”無(wú)人機(jī)首先要求飛行時(shí)間足夠長(zhǎng),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。5 ^. R/ v5 T8 s' S) e ~" T% d$ S
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飛機(jī)的設(shè)計(jì),還要兼顧制造能力、經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)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。
0 z3 |- Z6 j" Y工程設(shè)計(jì) 自上而下分解設(shè)計(jì) 再自下而上逐級(jí)集成 ' L+ D8 _' R" _! N( ^9 A$ x2 |7 j
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接下來(lái)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。
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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(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,每個(gè)領(lǐng)域都是一門(mén)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。' X- k7 g4 a* n& I+ o. J
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7 Z) m/ O7 ^$ v, M$ j7 u6 f1 K. n經(jīng)過(guò)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(jí)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”。
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試制試飛 熔煉戰(zhàn)鷹的鋼筋鐵骨 激活飛機(jī)的生命體征 - H# b) \& i3 C+ V! Y
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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(kāi)始批量生產(chǎn)。這時(shí),熔鑄了無(wú)數(shù)智慧和熱血的戰(zhàn)鷹終于可以交付用戶(hù)、載夢(mèng)飛翔了。4 A$ r$ u R8 m0 Z( u5 {9 d
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