【簡介：】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機制造的難點》對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、大飛機為何制造難度如此大？制造大飛機有哪些技術(shù)難題


2、請問大飛機的設(shè)計和制造

本篇文章給大家談?wù)劇讹w機制造的難點》對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。

本文目錄一覽：

• 1、大飛機為何制造難度如此大？制造大飛機有哪些技術(shù)難題
• 2、請問大飛機的設(shè)計和制造難在哪里？
• 3、讓航模設(shè)計師造一架能飛的真飛機，難度有多大？
• 4、制造大型電動飛機的技術(shù)難點有哪些？

大飛機為何制造難度如此大？制造大飛機有哪些技術(shù)難題

第一、大飛機，因為比較大，重量大尺寸大，所以需要發(fā)動機功率大、質(zhì)量好、耗油低（航程才能遠）。不過我們對于飛機發(fā)動機一向比較弱。發(fā)動機是主要研制的難題。

第二、整個飛機的尺寸大，飛行氣動布局不好設(shè)計。目前我國還沒有真正設(shè)計過一種大飛機，生產(chǎn)的最大的就是轟6。而轟6是轟炸機，攜帶的武器是固定的。大飛機要可以自由組合式攜帶人員、武器、物資。飛機的重心是不固定的，而大飛機又不能用戰(zhàn)斗機那樣放寬靜穩(wěn)定來控制，要不飛行員得哭了。

請問大飛機的設(shè)計和制造難在哪里？

第一、大飛機，因為比較大，重量大尺寸大，所以需要發(fā)動機功率大、質(zhì)量好、耗油低（航程才能遠）。不過我們對于飛機發(fā)動機一向比較弱。發(fā)動機是主要研制的難題。

第二、整個飛機的尺寸大，飛行氣動布局不好設(shè)計。目前我國還沒有真正設(shè)計過一種大飛機，生產(chǎn)的最大的就是轟6。而轟6是轟炸機，攜帶的武器是固定的。大飛機要可以自由組合式攜帶人員、武器、物資。飛機的重心是不固定的，而大飛機又不能用戰(zhàn)斗機那樣放寬靜穩(wěn)定來控制，要不飛行員得哭了。

讓航模設(shè)計師造一架能飛的真飛機，難度有多大？

我覺得難度主要在強度、動力和操縱上。動力就不多說了，航模和大部分小型飛機動力問題都不大，主要是發(fā)動機重量。操縱問題如果僅要求能飛的話油門、俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航四個夠用了，甚至偏航可以舍掉。高度、速度、姿態(tài)等參數(shù)用人的感覺也能湊合。最不好解決的就是強度問題。航模的很多零件什么的飛行過程中幾乎都當做剛體，沒有變形或者變形很小。真機就不行了，氣動力、重量等和航模都不在一個數(shù)量級上，材料使用受到很大限制。還有一個問題就是預(yù)應(yīng)力，航模很多東西都是強行連接的，很多地方都是膠水粘的，真機上可沒有這么強的膠水，也不會允許預(yù)應(yīng)力的出現(xiàn)。算升力其實情況恰好相反，航模雷諾數(shù)小反而不好算，單就氣動設(shè)計的話設(shè)計航模的去舍設(shè)計真機難度不大。

制造大型電動飛機的技術(shù)難點有哪些？

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電動飛行

外形獨特、采用電動或混合推進系統(tǒng)的飛機遲早將飛上藍天。

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七月，空客公司試飛員迪迪邇·埃森登（Didier Esteyne）駕駛一架兩座小型電動飛機E-Fan飛越英吉利海峽。作為歐洲大型航空集團，空客發(fā)布特別聲明指出E-Fan飛越英吉利海峽飛并非作秀。實際上，空客公司為了將E-Fan作為教練機進行量產(chǎn)，對電動飛機采取了十分嚴謹?shù)膽B(tài)度。E-Fan電動飛機將在2017年開始銷售，四座型E-Fan電動飛機也將隨后上市。

除了空客公司之外，還有其他飛機制造廠商考慮制造比E-Fan大得多的電動或混合動力載人飛機。與飛機活塞發(fā)動機和噴氣發(fā)動機相比，飛機電動推進裝置有著多種優(yōu)勢，這與汽車行業(yè)的情況一樣?，F(xiàn)代化的數(shù)控電動機輸出大扭矩，扭矩是指螺旋槳或電扇葉片轉(zhuǎn)動時的旋轉(zhuǎn)力量。飛機電動推進裝置不僅運行安靜、清潔、可靠性高，而且可磨損或損壞的機械部件較少。

說實在的，電動飛機電池提供的飛行里程讓很多人不感興趣：E-Fan電動飛機的鋰電池在保證30分鐘飛行電量冗余的前提下，只能讓其飛行一個小時。一小時飛行時間，滿足一節(jié)飛行訓(xùn)練課倒是沒問題，卻可能無法滿足客機使用要求。不過，電池性能有了穩(wěn)步改善，以及飛機具有較長的使用壽命（波音747于1969首飛）的原因，航空工程師開展了各種項目，以研制未來飛機。

讓航空工程師們感到興奮的是電動推進裝置讓他們能制造出與完全不同與常規(guī)飛機的電動飛機，如同空客公司上述展示的電動推進概念。電動推進概念是指飛機不再依靠機翼下沉重的大型噴氣發(fā)動機飛行，而是依靠數(shù)量眾多的小型而輕巧的電動螺旋槳飛行，這些小型電動螺旋槳可以安裝在飛機各個部位。如果使用小型常規(guī)噴氣發(fā)動機，飛機結(jié)構(gòu)將變得復(fù)雜，而且重量也將大幅增加。

電動機讓所謂的分布式電動推進概念變得可行。分布式電動推進的好處就是能提高經(jīng)過機翼的氣流，讓飛機的飛行效率變得更高。馬克·摩爾是美國國家航空航天局維吉尼亞藍勒研發(fā)中心的主研究員，他表示“‘分布式電動推進’將從根本上改變我們設(shè)計飛機的方式?！?/p>

蓄勢待發(fā)

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在加州愛德華空軍基地，美國國家航空航天局正測試分布式電動推進機翼：分布式電動推進機翼被安裝到一輛卡車上，在電動推進機翼的推動下，卡車高速行駛在一個干涸的湖床上。18臺小型電動螺旋槳被并排安裝在機翼前緣。美國國家航空航天局的下一步是進行“權(quán)杖（Sceptor）項目”。按照權(quán)杖項目的計劃，美國國家航空航天局將用一對分布式電動推進機翼來替換意大利Tecnam公司制造的P2006T四座雙引擎輕型飛機的機翼，這對分布式電動推進機翼上裝有十二臺左右電動螺旋槳（見圖片）。按計劃，權(quán)杖項目將于2017年開始執(zhí)行。

權(quán)杖項目使用的并排小型電動螺旋槳能提高飛機低速飛行時的升力，讓飛機能在較短的跑道上起飛，機翼也能做得更加纖細，分布式電動推進機翼的寬度有可能僅是常規(guī)飛機機翼的三分之一，降低了飛機的重量和燃油成本。輕型飛機的機翼通常相對較大，以防止飛機失速（在低速飛行時，機翼不能提供足夠的升力）。當飛機進行巡航飛行時，大機翼會產(chǎn)生更多阻力，效率不高。權(quán)杖項目使用的分布式電動推進機翼經(jīng)過優(yōu)化，有利于巡航飛行，還有助于防止飛機在起飛或降落時發(fā)生失速。

分布式電動推進機翼還有其他功能。分布式電動推進機翼上的每個電動螺旋槳都被獨立控制，此功能可改變氣流通過機翼的方式，以應(yīng)對快速變化的飛行條件，例如陣風。當飛機進行巡航飛行時，靠近機身的電動螺旋槳能向后折疊，只讓翼尖部分的電動螺旋槳工作。如果權(quán)杖項目取得成功，分布式電動推進技術(shù)在十年內(nèi)被用于小型支線飛機，甚至現(xiàn)在正在研制電池技術(shù)也將與分布式電動推進技術(shù)同時被運用到小飛機上。馬克·摩爾先生表示：此類小型飛機飛行時不會排放廢氣，非常安靜，飛行成本將下降約30%。

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空客公司的電動推進概念不局限于飛機跑道。空客公司與英國知名噴氣發(fā)動機制造廠商勞斯萊斯公司以及其他研究團隊開展了合作項目，開發(fā)飛機或其他飛行器，此類飛行器計劃2050年投入使用。到那時，歐盟期望航空業(yè)客機的燃油消耗、廢氣排放和噪音水平將比現(xiàn)有最高設(shè)計水平還低至少20-30%。

電動推進技術(shù)的目的就是實現(xiàn)上述各項目標，并能讓電動飛機在載員約90人的條件下，飛行兩小時甚至更久，機載電池仍然有較多的安全可用余量。要是實現(xiàn)此目的，前提是儲電技術(shù)取得突破，這可能不需要耗費幾十年時間。電動推進技術(shù)概念也能使用分布式電動推進裝置，但有可能是其改進型號，因為電動推進技術(shù)屬于混合合動力技術(shù)。

電動推進飛機在尾部安裝了一臺常規(guī)噴氣發(fā)動機，在每個機翼上安裝了三臺電動螺旋槳。當飛機起飛時，噴氣發(fā)動機和六臺電動螺旋槳都會啟動，以提供最大升力；一旦飛機飛到巡航高度，噴氣發(fā)動機的油門將被關(guān)小，但其輸出功率仍然足夠為電動螺旋槳和機載電池供電。在飛機降低飛行高度時，噴氣發(fā)動機和電動螺旋槳都將關(guān)閉；當飛機處于滑翔狀態(tài)時，迎面而來的氣流將驅(qū)動電動螺旋槳轉(zhuǎn)動，讓電動螺旋槳以風輪發(fā)電機工作方式運行，為機載電池充電。當飛機著陸時，電動螺旋槳將被啟動，噴氣發(fā)動機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，一旦有需要將飛機拉起復(fù)飛，噴氣發(fā)動機就能隨時提供額外動力。

混合動力系統(tǒng)能大幅提高噴氣飛機的涵道比，這是它的一個優(yōu)點。涵道比是指穿過噴氣發(fā)動機高溫區(qū)的空氣數(shù)量與在高溫區(qū)燃燒室提供氧氣的空氣數(shù)量的比值。早期客機采用的是低涵道比的噴氣發(fā)動機，通過將高速空氣氣流從尾部中心噴出來產(chǎn)生大量推力；這讓早期噴氣發(fā)動機噪音大，油耗高。隨著燃油不再在噴氣發(fā)動機中心燃燒，噴氣發(fā)動機就成為了一臺渦輪機，可以帶動發(fā)電機前部的風扇轉(zhuǎn)動，從讓噴氣發(fā)動機吸入更多空氣。只要采用更大的風扇，噴氣發(fā)動機就能將空氣以較慢速度吸入軸心外圍。采用大風扇的噴氣發(fā)動機工作效率更高，而噪音卻降低了。這就是噴氣發(fā)動機這幾年變得越來越肥大的原因。

上世紀70年代的噴氣發(fā)動機的涵道比為5:1，與之相比，現(xiàn)在的噴氣發(fā)動機的涵道比最高能達到12:1。制造更大的渦輪風扇噴氣發(fā)動機變得越來越難了，因為大風扇占用機翼下部的空間變得越來越大；大噴氣發(fā)動機需要強度更高的機翼來掛載，而這又會飛增加機重量。電動推進飛機采用的混合動力裝置能很好地避免這些問題的產(chǎn)生，因為只有飛機尾部的噴氣發(fā)動機有一個燃油燃燒中心。這意味著驅(qū)動全部六臺電動螺旋槳的空氣氣流讓噴氣發(fā)動機的有效涵道比達到20:1，甚至更高，讓飛機具有很高的燃油效率，飛行也變得更加安靜。

平穩(wěn)執(zhí)行機構(gòu)

分布式引擎另一個好處就是能抵消機翼氣流邊界層的影響。氣流邊界層是指靠近機翼表面十分稀薄的一層空氣，這些空氣分子與機翼表面摩擦而導(dǎo)致氣流速度變慢。氣流邊界層經(jīng)過凸起剖面形狀的機翼時（這是機翼能產(chǎn)生升力的原因），會導(dǎo)致紊流，而紊流又會讓噴氣飛機后面形成尾流。通過調(diào)整電力推進飛機機翼上的電動螺旋槳，可以對氣流邊界層進行攔截，電動螺旋槳可以加速空氣通過機翼的速度，降低尾流帶來的阻力。

讓電動推進飛機飛上藍天，還得在兩個技術(shù)領(lǐng)域取得進展。除了要有更好的電池，還得有超導(dǎo)技術(shù)。超導(dǎo)是指特定材料被冷凍至臨界溫度時，電阻消失的特性。降低材料電阻能讓電氣結(jié)構(gòu)和電動機系統(tǒng)變得更輕，輸出功率卻足夠讓飛機飛上天。超導(dǎo)技術(shù)已經(jīng)在小型設(shè)備上得到實現(xiàn)，如醫(yī)院的掃描機。要滿足飛機的使用要求，必須對材料進行激冷處理，其激冷級別超出了市場設(shè)備能達到的水平。劍橋大學(xué)的研究團隊正與空客公司共同解決這個難題。

只要解決了這些難題，電動飛機就具備了飛上藍天的能力。最初的電動飛機將是小飛機，隨著技術(shù)的改進，電動飛機將變得越來越大，運載的乘客也越來越多?？湛凸绢A(yù)計一些電動飛機的技術(shù)還有助于常規(guī)飛機提供效率及降低噪音。

關(guān)于《飛機制造的難點》的介紹到此就結(jié)束了。