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摘要:随着经济的发展和生活水平的提高,飞机逐渐成为出行的重要交通工具。飞机的运行安全也成为百姓热议的话题。飞机的改装要考虑到的因素有很多,不能仅考虑到内在的技术因素,还有外在的不可获知的因素同样不容忽视。本文介绍了飞机改装的概念,提出了飞机改装设计的必要性及优点,并探讨了飞机改装设计的管理应用。
关键词:概念;飞机改装设计;设计管理;应用
随着航空设计制造业及运输业的发展,飞机改装设计领域有广阔的前景。改装设计的管理模式保证从事飞机改装设计的积极性和技术水平的充分施展,有利于提高飞机改装设计的管理水平。飞机是人们外出普遍的一种出行方式,因此飞机的改装设计也是一项重要的任务。它的作用不仅体现在对于飞机整体的改变,还影响着飞机在飞行时的整体状态。对于飞机的制造来说,飞机的整体改装设计管理是一个很有技术的工作,在飞机的内部设计上进行改造,提升内在的飞行速率,减少在飞行时飞机制造的不必要的阻力。
一、飞机改装概念
1、现役飞机来说,任何超出飞机原设计状态的改变,都称为设计更改。飞机设计更改又分为设计小改、设计大改和声学更改。设计小改是指对飞机的重量、平衡、结构强度、可靠性、使用特性及飞机适航性没有显著影响的更改。设计大改是指除设计小改和声学更改以外的其他更改。声学更改指可能改变飞机噪声水平的型号更改,声学更改应当符合航空器噪声标准。我国自行设计生产的民用航空器,设计更改的批准方式包括:型号合格证书更改及型号合格证书数据单更改、颁发补充型号合格证书STC。对于进口民用航空器,设计更改的批准方式为重要改装设计批准书MDA和补充型号认可证VSTC。国产飞机和进口飞机设计更改的批准形式不一样,实质都是对飞机的原设计更改进行管理。除上述有关设计更改的批准文件外,航空器及其部件设计生产厂家根据自身和用户信息,对所生产的航空产品提出改进,安全性或可靠性的改装方案都会以公开发布的适航指令、手册、服务通告、信函等形式对航空器的改装工作提供指导或说明。
2、我国进口民用航空器的设计改装体现在:针对老龄或趋于老龄的飞机,航空公司选择将老龄客机改装成货机;为提高飞机的舒适性,满足乘客的需求,航空公司对飞机进行座舱内饰的改装;为提高飞机的安全性或满足运行要求,航空公司对飞机的航空电子电器、软件等方面进行改装。目前,能提供上述改装设计方案的组织多是国外一些从事改装设计的单位或改装站等,我国航空公司大部分从国外购买改装设计方案后自己实施改装或完全委托国外改装设计单位或改装站来进行改装,费用可想而知。针对这种情况,国内部分航空公司或维修单位在不断提高自身工程设计能力的前提下也正朝着进口飞机的改装设计方向发展。
二、飞机改装设计的重要性与优点
1、在飞机内改造的重要性。飞机在飞行过程中,两个方向上会出现问题。其中之一就是飞机的内在结构上的改造,内在结构中间分为很多的细节。在飞行过程中,每一个部件的细节分析都会对飞机的飞行造成影响。其中之一就是飞机的飞行系统。主要从如何增加飞机的寿命上来分析,首先从飞机的飞行系统上做调整优化,飞行系统简单的说就是带动飞机飞行的系统。在飞机的飞行过程中,飞机因克服阻力需要不断消耗能量。阻力又随储存的部分化学能的使用逐渐消减。这部分能量的消耗会引起飞机有轻微的颠簸不稳。在飞机飞行的过程中,有三种能量的出现,分别是动能、势能、内能。这三种能量在飞行过程中的转换是十分必要及重要的。飞机机动过程中,三种能量可以相互转换,常伴有阻力增大。有意识地控制飞机能态的过程称为能量管理。动能可以转换为高度势能,在很多的飞行动作中都会有这种能量转换。高度也可以转换为空速,如飞机俯冲。不过,能量转换必须平衡,对最终所需的能态,必须心中有数。例如:飞行员操纵飞机下降、将高度转化为空速时,必须谨慎选择下降角,借助必要的化学能获得最终所需的能态。另外,飞机飞行中阻力会造成内能的大量出现,此时应该减少内能增加其他能量,提高飞机整体的飞行效率,减少阻力。这是飞行系统优化的必要部分。还有就是在发动机的动力系统上可以做调整,增加动力发动。飞行过程中最可能出现的问题就是油耗过多,因此在飞机飞行过程中要掌握动力学原理,主要可以从几个实例中做具体分析。比如说,飞行中可能遇到需增大推力以保持较低速度以及增大仰角来降低高度的情形。如果航线飞行员通过训练,懂得如何借助飞行操纵系统将飞机从复杂状态中改出,那么在航线飞行中就几乎不会让飞机进入危险的复杂状态。这个用增大仰角来降低高度就是一种动力学原理。而且,这样的飞行技术也会减少油耗。
2、在飞机外形结构上改造的重要性。在飞机的外形结构上的改变其实很简单,要符合飞机的飞行原理,机身机翼要符合动力学原理,在俯冲上仰的过程中减少阻力,增加流线性,减少与大气的碰撞。这是常规的机身设计,另外,要选择适合飞机散热的材料并能够减少噪音的污染,尽可能降低飞机的环境影响,但也要在保证安全的前提下。
3、在飞机其他结构上的改造的重要性。在飞机其他结构上,可以从细节上入手考虑。但要具体分析到飞机的飞行用途。如飞机是载人的旅客机,顾客就是上帝,如今旅客对飞行体验的要求超越了传统的交通运输范畴,航空公司更加注重客舱服务的提升。从飞机的内部仓压上考虑,减少乘客飞行过程中短途缺氧的症状,增加空气的排气孔,但也不要太大,增加飞机的阻力。还有飞机内部的温度湿度调节,都需要具体情况具体分析。如飞机是货机,可以适当增加飞行过程中的速度,考虑到货物的性质,速度的控制也很重要。
三、飞机改装设计管理的应用
目前,飞机的改装设计已经广泛受到人们的关注,而且,有很多飞机的技术改造人员都会切实的根据飞机的飞行情况加以改造分析。对于飞机的散热系统的加装已经在很多的飞机上都有了明显的改善,散热泵或者是能量调节与转换等不同的改善方法的出现也屡见不鲜。飞机声音的污染现在也有了很大的提高,在飞机内部有飞机的收音系统或者是在外部改善了飞机的材料,或者是加了一层控制飞机飞行声音的材料。因此,飞机的改造相信在未来会有更多的发现。
总之,在航空业迅速发展的今天,一方面人们力求提高飞机的安全水平和舒适性,将一些新的科学技术运用在飞机设计和制造上,另一方面随着社会科学技术的提高,对飞机的运行和环境保护提出了新的要求,促使人们对新技术的研究。正是这种需求与研制的相互促进,使航空业的设计和制造水平不断更新提高。飞机改装设计管理的出现可以说是飞行行业中一盏明亮的指路灯。有了它,飞机的制造过程中减少了很多弊端的出现,当然,科学技术人员也在飞机的制造过程中不断找寻新的改造途径和方法。飞机飞行过程中需要注意到很多的细节,在飞行过程中会有轻微的失控,但引起这种问题的出现原因却有很多,减少这种情况产生的几率就是飞机改造设计的目的之一。相信在未来,飞机的改造设计一定会有一个新的突破,每一个细节都需要优化和调理。
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