第一章 绪论——飞机结构设计的一般规律及其发展
1.1 飞机分类和飞机研制过程
飞机是高度综合的现代科学技术的体现。100多年来,飞机作为航空技术的重要代表,随着科学技术的进步而取得了很大的发展,而航空技术不断提出的新要求也同时对科学技术的发展起了促进、推动的作用。在现代飞机上,综合运用了一系列基础科学、应用科学和工程技术的最新成就,包括力学、材料学,电子技术、计算机技术、喷气推进技术、自动控制理论和技术以及制造工艺等各个方面的成果,实际上现代飞机已成为一个先进而又复杂的工程系统。正因为如此,也促使了飞机的设计工作、设计方法随之不断发生着变化和革新,并逐步向系统工程的设计方法发展。
一、飞机的分类和对飞机的要求
飞机按其功用可分为军用飞机和民用飞机两大类。军用飞机的功用主要是完成空中拦击、侦察、轰炸、攻击、预警、反潜、电子干扰以及军事运输、空降等任务。民用飞机是指非军事用途的飞机,包括商业用的旅客机、货机等运输机,它们已成为一种快速、方便、舒适、安全的交通运输工具;还有一些通用航空中使用的飞机,如用于农业作业、护林造林、救灾、医疗救护、空中勘测和体育运动等。
为了完成各种不同的任务,对不同的飞机就有不同的技术要求。对于军用飞机称为战术技术要求;对于民用飞机称为使用技采要求。它除了飞机最大速度、升限、航程、起飞着陆滑跑距离、载重量、机动性(对战斗机)等指标外,还有如能否全天候飞行,对机场以及对飞机本身的维修性、保障性等方面的要求。
从发展看军用飞机和现代大型旅客机的飞行速度、升限和航程都不断增加。现代战斗机的最大飞行速度通常为音速的两倍多,即Ma>2;飞行升限约在20000m以上。如图5.1的苏—30MK和图5.4的阵风式战斗机均为第三代(也有称之为三代半的)高机动性超音速战斗机。苏—30MK设计中采用翼—身融合技术,其Mamax为2.49,升限为18.5km,转场航程可到3700km;且机动性能很好,使用载荷系数(也称使用过载系数)可高达9,能完成著名的“眼镜蛇”机动,是其他飞机不易做到的。随着航空电子技术的迅猛发展,未来的战场环境变得更加恶劣而复杂,各种新型雷达、先进探测器以及精确制导武器的问世,对军用飞机构成了极为严重的威肋。
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