飛行器結構設計思想的演變研究

西北工業大學

基于現有的科學技術，飛行器設計技術已經得到了快速的發展，并且在各個行業中都會有所涉及，尤其是航空航天業。另外，我們的飛行器結構設計逐步進入智能化階段，這對我們的實際工作提出了新的要求。目前，飛行器結構設計主要體現在結構減振降噪、自適應機翼與旋翼、結構健康監測等環節。下面我將結合本人的學習經驗，就飛行器結構設計思想的演變研究展開重點探究。

一、飛行器結構設計的層次剖析

(一)結構布局設計

對于飛行器來講，所謂的結構布局設計就是對其整體進行最為系統的布局，并且還要對相關的結構進行分析。在此基礎上，我們就可以大致的確定飛行器各個部位的壓力承受能力，進而對相關的元器件傳力路線進行確定，最終我們就可以確定好最為優質的飛行器受力構件。

(二)元器件參數的確定

飛行器結構設計是一項技術性要求比較高的工作，這就會涉及到諸多的元器件，所以，對相關元器件參數的確定就是比較重要的環節。所以，我們就可以在結構布局的設計基礎上，對飛行器結構設計過程中的元器件參數進行最為合理的選擇和確定，這樣就會對各種元器件的配置進行最為合理的優化，這對提升飛行器的效用具有積極意義。

(三)細節方面的設計

我們都知道，飛行器的設計是為了其能夠具備更為合理的使用價值，并且延長其使用壽命。所以，對于飛行器結構的細節設計是非常重要的，這是提升飛行器結構耐久性的關鍵途徑。我們可以將相關的設計知識應用到整體設計中，比如開孔、連接、圓角等方面，這既是對結構布局和元器件參數確定的補充，也是對其兩者效用的升華。總之，細節方面的設計在飛行器結構設計中是不可缺少的。

二、飛行器結構設計思想的演變過程

在飛行器的結構設計過程中，實現飛行器結構的穩定、安全，這是具體設計工作有序開展的重要前提，并且這也是我們設計工作的指導思想。結合具體的飛行器設計實踐，其結構設計會受到諸多的因素影響，比如社會、經濟、科技等、所以，結合飛行器的實際應用，我們可以將其結構設計具體劃分為五個階段，這足以反映出飛行器結構設計的優勢。一般來講，飛行器的結構設計思想經歷了以下五個階段的演變，靜強度設計階段、安全壽命設計階段、破損安全設計階段、損傷容限設計階段、耐久性設計階段，這五個階段具有相對應的順序，并且也會有相對應的發展路線。再就是，基于這五個階段之外，還會存在著一些結構設計思想，比如以可靠性分析為基礎的結構設計思想正處于發展的階段，并沒有廣泛應用于實際工作中，這是其尚未發展成熟的結果。飛行器的結構設計具有諸多的技術要求，尤其是在結構設計的可靠性和輕盈度方面，并且飛行器結構設計的方法始終是處于不斷發展的狀態，這會對我們實際工作開展具有積極意義。

(一)靜強度設計階段

該階段是飛行器結構設計最為原始的階段，這也是最為基本的階段，實現對該階段的有效控制，這對飛行器的基本性能就有了保障。靜強度設計階段的理論支撐就是飛行器結構能夠處于比較穩定的狀態，在沒有發生外力作用下，不會產生變化。再就是，飛行器的結構會產生一定的使用載荷作用，但是，在其完成卸載環節后并不會產生可見變形。

(二)安全壽命設計階段

一架完全處于新狀態的飛行器可能會比較優良，但是，受多方面因素的影響，在其工作一段時間后，可能就會在其內部或表面出現一定程度的缺陷和裂紋，所以，我們就需要對這些去缺陷進行設計，以延飛行器的安全壽命。

(三)破損安全設計階段

破損安全設計是在安全壽命設計基礎上發展起來的，這也是對其不足的重要創新。我們都知道，任何飛行器都會或多或少的存在某些初始缺陷，這也是不可避免的，但是，我們完全可以控制其故障的發生。所以，我們就要求飛行器結構在使用過程中仍然能夠承受規定的外載荷。

(四)損傷容限設計階段

一般來講，損傷容限設計階段可以劃分為兩個不同的類別，主要是緩慢裂紋擴展結構和破損安全結構。以上所提到的兩種結構類型具有不同的設計理念，這也就是其差異化的存在，但是其根本是一致的。損傷容限設計就是通過疲勞測試，從而能夠確定出飛行器的使用強度和使用壽命，這對后期飛行器的實際飛行安全提供保障。

(五)耐久性設計階段

所謂飛行器結構的耐久性，就是要實現飛行器結構的安全、穩定，這主要是對于飛行器使用周期內，不會因為其他因素而導致其發生不必要的損壞，最大程度的減少飛行事故的發生。

三、結語

綜上所述，飛行器結構設計思想是一直處于不斷變化、發展的狀態，這也就對我們提出了更高的要求，這也是確保其處于動態化發展的前提。所以，我們必須要采取全方位的發展策略，對靜強度設計階段、安全壽命設計階段、破損安全設計階段、損傷容限設計階段、耐久性設計階段這五個部分進行更為深刻的應用于檢驗，從而能夠為后期的智能化設計方向提供基本的理論支撐。