飞机的设计、制造与试验

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1、飞机的设计、制造与试验飞机的研制过程新型飞机（包括直升机，下同）的研制是现代科学技术应用的集中体现。研制一种新型的现代飞机，需要耗费巨大的人力、物力和财力，需要经历相当长的周期，需要各种工业部门，特别是航空工业部门科研和生产单位的通力协作。由于现代飞机（无论军用或民用）技术的先进性和结构的复杂性，因此，新型飞机的研制能力不仅反映一个国家航空工业的科技发展水平，也是一个国家科技和经济综合实力的重要体现。航空（包括航天）工业是高科技、高投入、高风险产业，为实现优势互补及分担风险，许多国家采取联合研制新型飞机的策略。成功的典型有英、法联合研制的“协和

2、”号超音速民航机和英、法、德、意等欧洲六国联合研制的宽机身民航机Ａ－３００、Ａ－３１０等。飞机的研制过程具有整体性、综合性、定量化、最优化等系统工程的各种特性，其具体过程也不是一成不变的。各个国家、不同用途飞机的研制过程也不会完全相同。一般地说，研制一种新型飞机要经过以下几个阶段：①预先研究②方案论证③总体设计④技术设计⑤试制和试验⑥设计定型⑦工艺定型和批生产⑧发展和改型。预先研究简称预研。是指在新型飞机总体设计方案确定之前为新型飞机的出现而进行的全部理论、技术和试验研究工作，它包括基础研究和应用研究两个方面。基础研究又叫基本研究，是制为获得基

3、础知识和技术理论而进行的探索性研究。应用研究又叫工程研究，是制为了把某些新理论和新技术应用于新产品而进行的研究。预先研究是新型飞机研制的基础。为了研制出有独创性的、性能优良的新型飞机，就必须进行广范而深入的预先研究。可以说，预先研究新型飞机诞生的温床和摇篮。飞机设计完成用于飞机制造和使用的全部图纸和技术文件的过程。也是研究飞机设计过程的综合性技术学科，并构成飞行器设计理论的重要组成部分。设计特点：与其他飞行器（如气球、飞艇、火箭等）相比较，飞机的设计具有以下几个显著特点：①飞机要长时间在大气层内飞行，靠机翼产生升力和操纵面产生控制力，无固定航迹

4、和速度程序，机翼的布局和气动外形设计对提高飞机的飞行性能影响极大。②保证驾驶员和旅客安全是飞机设计需要着重考虑的问题。③总体布局和机构设计复杂。飞机要尽可能扩大货舱和客舱的空间，在余下的有限空间内布置各种功能的部件。④座舱设计要保证乘员在航行途中有较舒适的环境和完善的生活设施。⑤对某一飞机要求很高的经济性，尽量降低人－公里或吨－公里的运输费用。为此，在设计时应尽量增大装载量、降低耗油率。⑥民用机设计还要考虑对各种机场的适应性，满足国际民用航空组织制定的适航条例要求。军用和民用飞机都要有良好的维修性。⑦尽可能降低飞机的噪音，以减小对机内人员和机场

5、附近居民的影响。⑧飞机（包括机身、机翼、尾翼和起落装置等）与发动机一般是分开设计的和制造的，要通过总体设计使之彼此协调一致。发动机在飞机上配置，既要满足发动机工作的要求，又要有利于整个飞机的性能。除上述特点外，不同用途的飞机还有不同的设计特点，如歼击机要尽可能提高飞机的机动性和作战能力，也要考虑驾驶员的生理限制等。设计过程：飞机设计首先要拟定指标和进行可行性论证，在此基础上进行方案设计、打样设计和工作设计。指标拟定和可行性论证军用飞机的指标和要求一般由军方提出，民用飞机的指标和技术要求则根据国民经济情况、交通运输结构、航线的类别和要求、国家的工

6、业基础和技术水平等方面的情况综合考虑后提出。飞机的设计指标和技术要求主要包括：用途、装载量或载客量、航程、速度、机场情况、可能采用的发动机和机载设备、经济指标、可靠性、维修性和使用维护条件等。军用飞机的指标和要求还有作战对象、武器配置、典型作战剖面、机动能力、最大速度、最大过载和重量等。对于这些指标的可行性要加以论证。方案设计制定飞机总体方案包括初步确定飞机的型式和外形，主要设计参数，部件的主要几何尺寸，结构型式和重量；初步选择动力装置、设备和武器；根据飞行剖面的要求初步拟定各段航迹的操纵方案；选择模型吹风等。此阶段要作出飞机的三面草图和总体布

7、置草图，进一步论证飞机技术要求的可行性和经济效益。打样设计又叫初步设计。设计时要确定飞机各部件的受力形式和相互连接关系，进行部位安排和重心定位，绘制各部件的结构打样图，进一步确定几何尺寸、重量和动力装置参数，完成气动计算，强度计算、气动弹性计算、飞机性能和操纵稳定性计算、协调功能计算等，进行部件、全机的吹风试验、协调功能试验和新结构、新材料的试验，作出正式的飞机三面图、结构打样图、总体布置图和重量、重心定位计算，提出各部件和各个系统的设计任务书，发动机安装设计任务书和重量分配指标。在此阶段，需要制造木质样机，以便审查方案并为辅助设计创造条件。工

8、作设计又叫详细设计或技术设计。根据确定的方案和打样设计的结果，完成零件制造和部件、系统、全机装配的工作图纸和生产、验收的技术文件，包括进行零部件的强度