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飞机的设计过程

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发表于 2019-5-5 21:00:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
作为一种现代工业文明的代表和生活方式的象征,飞机已经深入到人们生活的方方面面,我们对它并不陌生。那,现代飞机是怎样设计出来的?飞机设计师又是怎样工作的呢?# S6 t2 S9 r. r* k& p, U/ h* o
* H3 D  X. t) ~/ Z
; S9 t8 g! U- C, [- i
答:
一般来说,飞机设计需经历这三大阶段

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方案论证
' o) G" F) n6 r/ P
我们要设计一架什么样的飞机?
要完成什么任务?
要拥有什么特点?
要具备什么能力?
) ?# i: m/ L1 |# b2 s
* l3 g7 N" H2 B7 i
基于这些需求,设计师依照空气动力学原理、飞机设计规范和经验进行创新,选择布局形式,计算总体参数,确定发动机类型及数量,制定各系统顶层要求,安排各部分位置,绘制出飞机草图。再经过一系列的循环迭代不断修正,飞机的样子就逐步清晰了起来。
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以我国自主研制的“翼龙”无人机为例,针对它主要完成长时间情报侦察、监视和对地攻击等任务需求,设计师就选择了大展弦比中单翼、外倾双垂尾的布局形式,以实现长航时稳定飞行、自动控制难度低、拥有较大挂载能力的目标。
" W; A6 Y; ?& T4 N: G' e# @/ S3 T2 L& q; w+ o

) W# C1 _% x, S* N飞机的设计,也是一个在多项需求和约束中突出重点、寻找平衡的过程。就像“翼龙”无人机首先要求飞行时间足够长,那飞行速度就得降低,但降低速度又必须能保证安全平稳飞行和任务的完成。
/ Y7 w, b% d2 D& @

& s% Z3 c' Z5 B* X

/ K& p( e, g4 S飞机的设计,还要兼顾制造能力、经济性等问题。如果是有人机,还要考虑座舱、飞行员生命保障系统等,设计难度就更大了。
: f: C' h3 j4 Z/ F  K. B2 t
工程设计
自上而下分解设计
再自下而上逐级集成

' t) r( v6 }% q& l" \. B( n
9 e/ [0 {3 G6 p3 b* v
接下来进入工程设计阶段,飞机草图被分解为一个个复杂的模块,飞机需求被细化为各分系统的指标和设计要求。
$ C& B3 {; T7 ~- R

$ t, x2 V! z" z+ l

: A4 p+ F) L' j  m- y8 y7 b  T+ T. |

+ |' N6 O& e$ X各分系统承接任务指标和设计要求后,往往需要进行多项关键技术攻关,还要完成大量试验验证。这是一个异常复杂的系统工程,涉及一百多个专业领域,每个领域都是一门深奥的学科,各领域又需要彼此密切配合,巨大的工作量常常需要数年甚至十几年才能完成。/ n3 A6 _6 }' g( C
$ n0 a! o2 D6 S, f  N
0 S) f7 V+ P. p: J, |% D% i8 a

% \0 q$ N' _1 y: W8 Y0 B7 Q0 d. I
* F$ ?) C7 A, W7 L2 E
经过自上而下分解设计,形成可行可靠的产品设计方案,再自下而上逐级集成,相互协调多轮完善,最终得到一套完整的“生产图纸”。
; D+ K: @! o0 u7 C/ L: T4 P

$ m; s$ f, A, A2 u& I
试制试飞
熔炼战鹰的钢筋铁骨
激活飞机的生命体征
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9 c! F5 F* F' u0 ^  {

4 |; Z2 E' K3 Y3 K从各系统功能性能试验、全机结构试验、试验台综合试验,到机体生产、总装,再到机上地面试验、试飞,一个个环节反复验证设计功能和指标,不断优化设计方案,最终完成设计定型,开始批量生产。这时,熔铸了无数智慧和热血的战鹰终于可以交付用户、载梦飞翔了。
( }1 z% B3 s1 G
, W  P) H( l& W) Z3 D6 l: g2 m9 j- {( T( a/ d
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发表于 2019-5-5 21:36:42 | 显示全部楼层
飞机的设计,这是一个庞大的系统工程,涉及到的专业很多,而且控制系统要求精度也很高。
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发表于 2019-5-5 21:54:58 | 显示全部楼层
想像不到。。。; [" B7 h( s8 o1 A
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发表于 2019-5-5 22:11:51 | 显示全部楼层
嗯 题目很大很深远
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发表于 2019-5-6 08:09:25 | 显示全部楼层
我这是怎么了,飞机的设计都敢看了,膨胀了我。
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发表于 2019-5-6 08:15:06 | 显示全部楼层
“自上而下分解设计,再自下而上逐级集成”-大型复杂产品设计思路?
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发表于 2019-5-6 08:40:34 | 显示全部楼层
设计个小设备我都身心俱疲,设计飞机的人肯定是大神
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发表于 2019-5-6 08:44:58 | 显示全部楼层
我认真的看完了,我也是膨胀了么!
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发表于 2019-5-6 10:15:57 | 显示全部楼层
520zjwtcabc 发表于 2019-5-6 08:09
, R) Z: D, S$ @$ W9 V6 ~我这是怎么了,飞机的设计都敢看了,膨胀了我。
1 ?- z/ o2 S/ P9 I7 ^& ^. ]
我也膨胀了
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发表于 2019-6-7 18:43:32 | 显示全部楼层
我要去设计飞机了
) Q' x* P" W! o3 b% H. p
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