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官普:飞机是怎么设计出来的?

2019-04-17 15:16
来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
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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。

今天的《航空百问》

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?

答:

一般来说,飞机设计需经历这三大阶段

方案论证

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?

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。

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。

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。

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。

工程设计

自上而下分解设计

再自下而上逐级集成

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。

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。
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”。

试制试飞

熔炼战鹰的钢筋铁骨

激活飞机的生命体征

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。
1951年4月17日,新中国航空工业在抗美援朝的烽火中诞生。自此,新中国航空工业肩负着航空报国、航空强国的历史使命,从小到大,从弱到强,走过了68年的光辉历程。
如今,我国已跻身于能自主研制先进歼击机、轰炸机、运输机、直升机、教练机、特种飞机、通用飞机等多种航空装备的少数几个国家之列。一步步坚实的脚印,一代代全新的机型,令国人自豪、让世界瞩目!

从国土防空到攻防兼备的跨越

63年前,中国试制的第一架喷气式歼击机歼5首飞成功。
今天,歼20编队公开亮相航展,惊艳世界。

从望尘莫及到同台竞技

那年,我国自行研制了第一架空中预警指挥飞机空警1号。
今天,空警500预警机腾空而起。

从望“洋”兴叹到走向深蓝的跨越

当年,国产第一代超声速歼击机歼6守卫海疆,在国土防空中战功赫赫。
今天,歼15伴随“辽宁舰”走向深蓝,逐步形成远海作战能力。

从初级向高级的跨越

65年前,初教5首飞成功,它是新中国生产的第一款飞机。
今天,FTC-2000G飞机首飞成功,“猎鹰”飞机实现重大突破。它们不只是教练机,它们是多用途飞机,航空工业军贸飞机出口产品型谱得到了进一步丰富。

从改进改型到世界领先

43年前,水轰5在湖北荆门首次进行水上试飞。
今天,世界最大的在研水陆两栖飞机AG600在同一个地方升空。

从小中型向大型跨越

49年前,运8首飞成功,填补我国中远程涡轮螺旋桨运输机空白。
今天,一架架运20整装待发,列装部队,中国大飞机设计制造能力取得突破性进展。

从自给自足到走向世界

62年前,中国第一架多用途民用飞机运5首飞成功。
今天,运12系列飞机飞翔在海外。哪怕是世界上最危险的卢卡拉机场,也已被运12E征服。

从蹒跚学步到振翅欲飞

32年前, 运7-100型飞机首飞国际航线。
今天,“新舟”家族已遍布全球多地。

“战神”扬威 亮剑空天

半个多世纪前,轰5首飞成功,在随后的核试验中获得成功。
今天,轰6K“战神”远程轰炸机巡海亮剑、远海练兵,它是最受瞩目的明星机型之一。

从跟踪仿制到自主创新

25年前,我国首架拥有自主知识产权的直升机直11首飞成功。
今天,直10、直19两型专用武装直升机批产交付。我们正逐渐丰富从1吨到13吨的产品谱系,一机多型、系列发展。

从单一到全谱系的跨越

半个世纪前,在保卫祖国领空、领海的战斗中,到处都有直5的身影。
今天,国产民用直升机已掀起一股旋风,它们已完成适航取证,它们已广泛参与通航运营。

几代航空人不忘初心,牢记使命,薪火传承,创新超越,完成了从白手起家到体系完备、从封闭的军工企业到开放包容的现代化企业的蜕变和跨越。

从白手起家到参天大树

那年,我们白手起家、筚路蓝缕,体系在艰难创业中不断完备。
今天,我们薪火相传、创新超越,脉动生产线、智能制造…,这是中国航空的蜕变和跨越。

从机械化到信息化

上世纪,艰苦创业,开启中国直升机的发展之路。
今天,翱翔在祖国大江南北的直升机,正从一条条数字化总装生产线推出。

从中国制造到中国智造

昨天,生产车间内的紧张忙碌,一个个零件的手工打造。
今天,智能制造、数字航空,我们不断突破创新,制造技术与信息技术深度融合。

从规模到质量

40多年前,运8飞机的中段部件运往总装车间。
今天,我们打造的一个个大飞机部件,下线、交付,总装,腾飞…

开放融通龙翔海外

1979年,中国首次对外出口军用飞机,我们迈出走向国际市场的第一步。
从飞机出口,到出口整条生产线,再到技术合作、联合研制,今天“枭龙”系列战机正见证着中巴人民深厚的友谊。

从资金单一向资产重组跨越

1993年6月3日,飞亚达A、B股同时在深圳证券交易所上市,成为航空系统及钟表行业第一家上市公司。
以资本为羽翼,借资本的外力实现发展。2018年1月12日,中航沈飞股份有限公司重组更名上市,中航沈飞正式登陆A股市场。目前,航空工业拥有27家海内外上市公司,资产证券化率达到66%。

携手合作 共创未来

改革开放初期,首单转包生产开启了中国航空工业与世界级航空制造企业的合作。
今天,中国航空工业坚持全球视野,国际化布局初步形成,海外资产超过1000亿元;在全球84个国家和地区设立了295家境外机构,海外雇员近3万人。

向世界展示中国航空力量

1996年11月,首届中国国际航空航天博览会在珠海举行。歼8、直9、运12等国产机型亮相航展。
2018年,第十二届中国航展在珠海举办。歼10B推力矢量技术验证机首次正式现身,表演过失速机动飞行,标志着我国推力矢量技术取得重大突破。

今天是中国航空日!

68年,见证了你的“昨天”和“今天”!

让我们共同期待航空事业,

迈入新时代,开启新征程。

铸长空利剑,建航空强国!

一起学习,不见不散!
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团团给你惊喜给你宠爱

来源:中国航空报社、航空工业成都所、航空工业影像中心

编辑:文轩、笑蕾、帅牛

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