【簡(jiǎn)介：】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)怎么設(shè)計(jì)中國(guó)版》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、新中國(guó)飛機(jī)設(shè)計(jì)大師顧誦芬是如何設(shè)計(jì)出飛機(jī)的？


2、飛機(jī)怎么做?


3、飛機(jī)的

本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)怎么設(shè)計(jì)中國(guó)版》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。

本文目錄一覽：

• 1、新中國(guó)飛機(jī)設(shè)計(jì)大師顧誦芬是如何設(shè)計(jì)出飛機(jī)的？
• 2、飛機(jī)怎么做?
• 3、飛機(jī)的設(shè)計(jì)與制造流程是什么？
• 4、不同用途的飛機(jī)在外形設(shè)計(jì)上有什么講究？
• 5、飛機(jī)外形是根據(jù)什么原理設(shè)計(jì)的？

新中國(guó)飛機(jī)設(shè)計(jì)大師顧誦芬是如何設(shè)計(jì)出飛機(jī)的？

飛機(jī)設(shè)計(jì)大師顧誦芬設(shè)計(jì)出飛機(jī)是因?yàn)樗r(shí)候跟飛機(jī)有一些淵源，在1956年的時(shí)候，國(guó)家號(hào)召向科學(xué)進(jìn)軍，那個(gè)時(shí)候航空工業(yè)就考慮到要搞飛機(jī)設(shè)計(jì)，剛好設(shè)計(jì)大師顧誦芬就在交大，所以他們一起去了沈陽組建了第一個(gè)飛機(jī)實(shí)驗(yàn)室，并且準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一架噴氣教練機(jī)，通過剛開始做一些模型，然后再進(jìn)行多次的試驗(yàn)，然后一共生產(chǎn)出來了兩架飛機(jī)，其中一架送給了南昌，而另外一家就在沈陽601所，后來轉(zhuǎn)到了沙河航空博物館。

一、不愛國(guó)學(xué)愛飛機(jī)

1930年的時(shí)候設(shè)計(jì)師顧誦芬出生在一個(gè)書香世家，從小就是個(gè)飛機(jī)迷，并且和飛機(jī)接下了不解之緣，因?yàn)樵?937年的時(shí)候，七七事變爆發(fā)，只有7歲的他第一次碰上了飛機(jī)的威脅，當(dāng)時(shí)家里的平房被飛機(jī)震的非常的厲害，也就是那次的轟炸，對(duì)他的印象特別的深，也是飛機(jī)給他留下的第一印象，并且在他10歲生日的時(shí)候收到了自己叔叔送給他的飛機(jī)模型，這也奠定了他航空的夢(mèng)想，直到1948年的時(shí)候，他考入到了上海交通大學(xué)航空的專業(yè)畢業(yè)之后就接受了我國(guó)首型噴氣式飛機(jī)——?dú)灲?1的氣動(dòng)力設(shè)計(jì)，從那個(gè)時(shí)候開始，他就天天在北航查找的各種資料設(shè)計(jì)飛機(jī)。

二、興趣是最好的老師

顧誦芬院士已經(jīng)90多歲的高齡，仍然每天按時(shí)到辦公室工作，之前有一期采訪中，記者曾經(jīng)問他為什么這么大年齡依然堅(jiān)持上班，院士有些興奮的告訴記者，因?yàn)樗麑?duì)航空有興趣，而且了解航空的進(jìn)展就是他的晚年之樂，所以顧誦芬院士的確是因?yàn)榕d趣所以熱愛，并且因?yàn)闊釔鬯詫Ｗⅲ魏蝹ゴ蟮某删投疾皇且货矶傻?，顧誦芬院士的這種精神非常值得大家學(xué)習(xí)。

飛機(jī)怎么做?

紙飛機(jī)的折法：

準(zhǔn)備材料：長(zhǎng)方形的紙。

1、首先準(zhǔn)備一張長(zhǎng)方形的紙，然后對(duì)折一下，折痕盡量折的明顯一點(diǎn)，具體折法，如圖所示。

2、把紙展開，然后把其中一個(gè)角，沿著中間的折痕對(duì)折一下，折成一個(gè)三角形，具體折法，如圖所示。

3、用同樣的方法，把另外一個(gè)角也折好，折法如圖所示。

4、沿著中間的折痕，再次對(duì)折一下，折法如圖所示。

5、把另外一邊也折好，折法如圖所示。

6、把紙對(duì)折，折法如圖所示。

7、把紙的一面從上往下折下來一部分，折法如圖所示。

8、用同樣的方法，把紙的另一面也折好，折法如圖所示。

9、把兩邊的紙展開，飛機(jī)就做好了。

飛機(jī)的設(shè)計(jì)與制造流程是什么？

在萊特兄弟制造飛機(jī)的20世紀(jì)初，人類制造飛機(jī)是無章可循的，那時(shí)人類正處在對(duì)飛行器設(shè)計(jì)的探索階段，如何設(shè)計(jì)飛機(jī)，怎樣制造飛機(jī)都憑人的直覺和經(jīng)驗(yàn)，怎樣設(shè)計(jì)和制造最科學(xué)，設(shè)計(jì)師們幾乎一無所知。萊特兄弟的第一架飛機(jī)不就是將本該放在飛機(jī)尾部的升降舵設(shè)計(jì)在飛機(jī)的頭部了嗎？隨著人類設(shè)計(jì)飛機(jī)的經(jīng)驗(yàn)越來越豐富，飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造形成了一套幾乎不變的程序，人們將積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和用生命換來的教訓(xùn)寫進(jìn)飛機(jī)設(shè)計(jì)書中，讓后人少走彎路。

現(xiàn)代飛機(jī)，無論是戰(zhàn)斗機(jī)、轟炸機(jī)等軍用飛機(jī)，還是民航客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)，它們的設(shè)計(jì)制造過程幾乎是相同的。

首先是飛機(jī)的用戶提出對(duì)飛機(jī)的性能要求。比方說，要制造一架戰(zhàn)斗機(jī)，空軍的有關(guān)部門就應(yīng)該提出戰(zhàn)斗機(jī)的性能要求，如飛機(jī)的速度、每分鐘可以爬升多少米、起飛距離、最大航程、最小的轉(zhuǎn)彎半徑，能夠針對(duì)別國(guó)某種型號(hào)的戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行有效的空中格斗等等，設(shè)計(jì)部門根據(jù)這些要求，開始著手設(shè)計(jì)方案；一旦這種設(shè)計(jì)方案完成，就開始下一階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。

在介紹這種實(shí)驗(yàn)之前，我們先講講風(fēng)洞為何物。大家知道，飛機(jī)在天上飛行，空氣基本上是靜止的，而飛行員則感覺有大風(fēng)迎面撲來，飛行越快，風(fēng)也就越大。人們?cè)谠O(shè)計(jì)和制造飛機(jī)時(shí)，就利用了這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理，建立了專門的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，它能夠在一個(gè)管道內(nèi)產(chǎn)生一股一定速度的氣流，這種氣流可以達(dá)到聲音傳播速度的好幾倍，將設(shè)計(jì)方案中的飛機(jī)做成一定比例大小的模型，放在這種管道內(nèi)，利用一些特殊的設(shè)備，測(cè)量模型上受到的氣流對(duì)它的作用力（如升力、阻力），這種實(shí)驗(yàn)設(shè)備被人們稱作風(fēng)洞。飛機(jī)的模型固定在風(fēng)洞內(nèi)，氣流迎面吹來，就像飛機(jī)在空中飛行一樣。

經(jīng)過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)以后，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，對(duì)方案進(jìn)行修改，直至達(dá)到滿意的程度為止。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度和數(shù)據(jù)存貯量都很大，可以通過數(shù)學(xué)方程的求解計(jì)算，知道設(shè)計(jì)方案中飛機(jī)的受力情況進(jìn)行修改，可以減少昂貴的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)次數(shù)，降低設(shè)計(jì)飛機(jī)的費(fèi)用。

一旦外形確定以后，就可以規(guī)劃飛機(jī)內(nèi)部的裝置和結(jié)構(gòu)，做出幾架樣機(jī)來，利用這幾架樣機(jī)再進(jìn)行以下幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：

將樣機(jī)放在飛機(jī)場(chǎng)的振動(dòng)架上模擬飛行時(shí)的振動(dòng)情況，日夜不停地進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，看看飛機(jī)的牢固程度。另外還做一些沖擊實(shí)驗(yàn)，重壓和牽拉實(shí)驗(yàn)來看看飛機(jī)到底能承受多大的破壞能力。

另外對(duì)一些樣機(jī)進(jìn)行試飛實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)它的飛行性能和穩(wěn)定性能，不斷修改，直到能使飛機(jī)駕駛員感到駕駛方便為止。

在所有的實(shí)驗(yàn)完成以后，由用戶來進(jìn)行驗(yàn)收，在用戶認(rèn)為符合最初提出的性能要求以后，飛機(jī)才算正式定型，開始批量生產(chǎn)，投放市場(chǎng)或者裝備空軍使用。

知識(shí)點(diǎn)

運(yùn)動(dòng)與靜止

運(yùn)動(dòng)是指宇宙中發(fā)生的一切變化和過程，既包括保持客體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能的量變，也包括改變客體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能的質(zhì)變。運(yùn)動(dòng)不是以物質(zhì)外部附加給物質(zhì)的可有可無的性質(zhì)，而是物質(zhì)本身固有的內(nèi)在矛盾決定的不可缺少的性質(zhì)和存在方式。運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)不可分離?！皼]有運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)和沒有物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是同樣不可想象的”，也就是說，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。

靜止是從一定的關(guān)系上考察運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出來的特殊情況，是相對(duì)的、有條件的。例如地面上的建筑物就其對(duì)地面沒有做機(jī)械運(yùn)動(dòng)這一點(diǎn)而言是靜止的。但是這種靜止僅僅是從一定的“參考系”看來才是如此，從別的“參考系”看來又是運(yùn)動(dòng)的，如建筑物隨地面一起圍繞著太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，又隨太陽系一起在銀河系中運(yùn)轉(zhuǎn)。

不同用途的飛機(jī)在外形設(shè)計(jì)上有什么講究？

綜合飛機(jī)總體布局的主要環(huán)節(jié)(氣動(dòng)布局、內(nèi)部裝載的初步布置、關(guān)鍵受力結(jié)構(gòu)的初步布置、雷達(dá)散射RCS值的估算和飛機(jī)重量重心的初估等)，經(jīng)初步分析和計(jì)算，最終紿出飛機(jī)形狀的主要幾何參數(shù)(初步飛機(jī)三面草圖)和飛機(jī)各部分的外形尺寸，并以飛機(jī)外形理論圖形式給出的全過程，就是飛機(jī)總體外形設(shè)計(jì)。

外形設(shè)計(jì)的一般原則

我們期望尋找一個(gè)能快速生成外形的設(shè)計(jì)方法， 即按戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求分析和評(píng)價(jià)， 給出初步的總體布局，用統(tǒng)計(jì)方法，近似計(jì)算法初步確定飛機(jī)的主要幾何參數(shù)。有了這些參數(shù)，通過近似計(jì)算法或統(tǒng)計(jì)方法求解， 即可獲得飛機(jī)的第一張?jiān)O(shè)計(jì)圖，并通過近似的重量估算方法和雷達(dá)散射渣的計(jì)算，分別給出全機(jī)重量估算值、重心后限位置和RCS值。

飛機(jī)部件設(shè)計(jì)中應(yīng)解決的主要問題

（1）選擇主要參數(shù)和幾何尺寸的最佳值；

（2）選擇最佳形狀，構(gòu)出最佳外形；

（3）選擇飛機(jī)部件的最佳結(jié)構(gòu)受力型式；

（4）選擇最佳材料和工藝過程， 目的是滿足氣動(dòng)彈性、耐熱性、靜強(qiáng)度、動(dòng)強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度要求， 以及在批生產(chǎn)中保證外形和表面質(zhì)量的條件下使飛機(jī)生產(chǎn)成本最低、飛機(jī)重量最輕；

（5）保證飛機(jī)部件的使用維護(hù)方便。 [1]

最佳形狀的選擇與相對(duì)關(guān)系的參數(shù)選擇

（1）機(jī)翼和尾翼的翼型及沿翼展方向的布置規(guī)律，

（2）機(jī)翼和尾翼相對(duì)于機(jī)身的位置， 水平尾翼和垂直尾翼的相對(duì)位置；

（3）機(jī)身的橫截面和機(jī)身頭部與尾部的外形；

（4）起落架的位置， 起落槊收入位置的選擇方案；

（5）進(jìn)氣遭的形狀選擇，進(jìn)氣口位置與機(jī)身的相對(duì)位置選擇等。

在進(jìn)行形狀選擇時(shí)， 要考慮各部件之間的協(xié)調(diào)； 以減小由于這些部件間互相干擾而引起氣動(dòng)特性的改變，即應(yīng)盡量減少不利的干擾因素， 以達(dá)到減小Cr0的增加，也就是說， 各部件的形狀最終確定，應(yīng)考慮按超跨音速的面積律來修型。事實(shí)上，飛機(jī)外形設(shè)計(jì)決不是單純的幾何外形描繪，它是綜合了飛機(jī)各個(gè)設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)，綜合矛盾的統(tǒng)一體的產(chǎn)物， 它是一個(gè)反復(fù)迭代的過程，最終獲得最佳方案。 [1]

外形設(shè)計(jì)在飛機(jī)設(shè)計(jì)中的地位

飛機(jī)總體外形設(shè)計(jì)在飛機(jī)設(shè)計(jì)中處于先鋒和核心地位；無論從對(duì)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求分析論證開始，還是對(duì)總體各主要參數(shù)的分析和優(yōu)化，無不落實(shí)到飛機(jī)的總體構(gòu)形和總體各部分的幾何尺寸定義及它們之間的相對(duì)位置關(guān)系的確定，在初定外形后，所做的飛機(jī)設(shè)計(jì)方案階段的各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，都要環(huán)繞外形。因此，是否能找到一個(gè)嶄新的方法，能快速生成方案階段所需的總體外形，是關(guān)系到能否縮短設(shè)計(jì)周期，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的大事。

飛機(jī)外形是根據(jù)什么原理設(shè)計(jì)的？

從20世紀(jì)初開始，飛機(jī)的軍用意義已廣泛引起各個(gè)國(guó)家的關(guān)注。在20～30年代，飛機(jī)從雙翼機(jī)到張臂式單翼機(jī)，從木結(jié)構(gòu)到全金屬結(jié)構(gòu)，從敞開式座艙到密閉式座艙，從固定式起落架到收放式起落架，飛機(jī)外形結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)布局已經(jīng)發(fā)生了革新性變化。二次世界大戰(zhàn)期間，參戰(zhàn)飛機(jī)數(shù)量猛增，性能迅速提高，軍用航空顯然已對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)局勢(shì)具有舉足輕重的影響。戰(zhàn)后，航空科學(xué)技術(shù)迅速地發(fā)展，特別表現(xiàn)在飛機(jī)空氣動(dòng)力外形的改進(jìn)上。所謂空氣動(dòng)力外形，就是應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)原理來設(shè)計(jì)飛機(jī)外形，使得它的升力高，阻力小，穩(wěn)定性、操縱性好。比如，機(jī)身盡可能呈流線型，減少突起物，以此來減小阻力。機(jī)翼的形狀和配置也相當(dāng)講究。低速飛機(jī)通常用長(zhǎng)方形或梯形翼。當(dāng)飛機(jī)飛行速度到達(dá)聲速附近或超過聲速以后，就要采用像燕子翅膀似的后掠機(jī)翼。超聲速戰(zhàn)斗機(jī)或轟炸機(jī)的機(jī)翼可采用三角形的平面形狀。飛機(jī)的飛行速度從低速到高速發(fā)展，與機(jī)翼從直機(jī)翼到后掠翼、三角翼、邊條翼這些飛機(jī)氣動(dòng)構(gòu)形的不斷地演變密切相關(guān)?？晌覀兊牧W(xué)家為了這些氣動(dòng)外形的演進(jìn)，不知付出了多少心血。世界各國(guó)的空氣動(dòng)力學(xué)研究機(jī)構(gòu)都投入相當(dāng)大的人力、物力，致力于飛機(jī)機(jī)翼翼型的理論分析和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究。翼型指的是機(jī)翼橫切剖面形狀。剖面形狀是影響機(jī)翼升力的重要因素。在飛機(jī)誕生的初期，飛行的主要矛盾是如何克服飛機(jī)的重力，使飛機(jī)離地升空。實(shí)踐已經(jīng)表明，采用大翼面積、大彎度剖面的機(jī)翼，克服重力而升空不成問題。當(dāng)飛機(jī)速度不斷提高，特別是超聲速飛機(jī)出現(xiàn)后，推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)的力與空氣阻力的矛盾就更加突出了。因此，必須找到能進(jìn)一步大大減小阻力的機(jī)翼形狀，才能滿足飛機(jī)提速后的需要。1947年便出現(xiàn)首架超聲速飛機(jī)，“聲障”很快成為了一個(gè)歷史名詞。隨著空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料科學(xué)的進(jìn)展，飛機(jī)飛行突破聲障之后，飛行速度接著又達(dá)到聲速的2～3倍，進(jìn)入了超聲速飛行時(shí)代。

所有通過大氣層的飛行器，都要利用理論計(jì)算和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)來確定它們的空氣動(dòng)力外形和空氣動(dòng)力特性。實(shí)驗(yàn)家努力發(fā)展從亞跨聲速到高超聲速速度范圍配套的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并利用新的觀測(cè)、顯示、信息處理手段，揭示新的流動(dòng)現(xiàn)象，為飛行器設(shè)計(jì)師更快的提供更多、更精確的氣動(dòng)力數(shù)據(jù)。理論家根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的原理和各種理論，努力把實(shí)驗(yàn)揭示出的流動(dòng)現(xiàn)象就其最典型的簡(jiǎn)化形態(tài)概括成數(shù)學(xué)模型。主要依靠數(shù)學(xué)分析的方法，研究流動(dòng)現(xiàn)象中各種物理量之間的關(guān)系和變化以及這種關(guān)系和變化對(duì)飛行器性能的影響，盡可能獲得有利的流動(dòng)，避開不利的流動(dòng)。經(jīng)過反反復(fù)復(fù)研究變化中的變化，關(guān)系中的關(guān)系，才能對(duì)流動(dòng)的物理實(shí)質(zhì)和主要矛盾作出合理的解釋和預(yù)測(cè)，以便把握新的流動(dòng)規(guī)律，創(chuàng)造出飛行器新的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)方法。計(jì)算家則在已建立的數(shù)學(xué)模型指引下，利用當(dāng)代最先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)，致力于發(fā)展新的算法和軟件，模擬更復(fù)雜的飛行器外形和流動(dòng)現(xiàn)象。這些復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象，是航空航天工程應(yīng)用必然遇到和必須解決的。亞聲速、跨聲速(指0.75～1.2倍聲速范圍)和超聲速(指1.2～5倍聲速范圍)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，才使得后掠翼、小展弦比細(xì)長(zhǎng)翼和三角翼氣動(dòng)布局在飛機(jī)設(shè)計(jì)中成功地應(yīng)用，促使了第一代超聲速戰(zhàn)斗機(jī)和旅客機(jī)的誕生。1954年問世的F102蜂腰形超聲速戰(zhàn)斗機(jī)就是其中第一代戰(zhàn)斗機(jī)的代表。

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