飛機(jī)概念設(shè)計(jì)的多向思維_變型設(shè)計(jì)-論文網(wǎng)

1、飛機(jī)概念設(shè)計(jì)的多向思維_變型設(shè)計(jì)-論文網(wǎng)論文摘要：飛機(jī)設(shè)計(jì)是專業(yè)性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)門類，傳統(tǒng)上一向以技術(shù)指標(biāo)為導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計(jì)。然而從工業(yè)設(shè)計(jì)的視角而言，設(shè)計(jì)概念發(fā)展是多向的，是從多種可能中抉擇出的最佳結(jié)果。這有賴于開闊的設(shè)計(jì)思維，全面的認(rèn)識(shí)和思考設(shè)計(jì)對(duì)象。從設(shè)計(jì)實(shí)踐出發(fā)，飛機(jī)概念設(shè)計(jì)可以以基于原型的變型化設(shè)計(jì)、基于飛行技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的概念化設(shè)計(jì)及基于環(huán)保的綠色化設(shè)計(jì)等幾個(gè)方向，多向探討其設(shè)計(jì)理念與方法。論文關(guān)鍵詞：飛機(jī),概念設(shè)計(jì),多向思維,變型設(shè)計(jì)隨著技術(shù)的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，飛機(jī)等飛行器越來越多的影響著人們的生活。雖然已有100多年的研究歷史，但現(xiàn)代人們對(duì)飛行技術(shù)的研究興趣仍在迅速擴(kuò)大著。在世界范圍內(nèi)，

2、飛行器概念設(shè)計(jì)類的競(jìng)賽如火如荼，如美國(guó)直升機(jī)協(xié)會(huì)（AHS）主辦的年度設(shè)計(jì)比賽；在國(guó)內(nèi)，以中國(guó)航空學(xué)會(huì)“創(chuàng)新杯”未來飛行器設(shè)計(jì)大賽為代表的設(shè)計(jì)競(jìng)賽，也正迅速的擴(kuò)大著影響。雖然飛機(jī)設(shè)計(jì)是技術(shù)應(yīng)用性非常強(qiáng)的領(lǐng)域，但概念的創(chuàng)意與生成仍是飛機(jī)設(shè)計(jì)重要的初步程序，決定著其創(chuàng)新性、基本特征和主要框架。重要性越來越引起人們的重視。而概念創(chuàng)意是一個(gè)非良構(gòu)問題，沒有單一的線性解答方式，從多角度思考設(shè)計(jì)問題，靈活地進(jìn)行多向思維，成為概念設(shè)計(jì)的必要條件。1、多向的設(shè)計(jì)制圖設(shè)計(jì)師思維從來就不應(yīng)該是單一和線性的，多角度思考成為專業(yè)能力中最重要的方面。其思維的結(jié)果總是以一定的繪圖表達(dá)出來，再進(jìn)行反復(fù)推敲。與靜止?fàn)顟B(tài)的物體不

3、同，飛機(jī)一般指有動(dòng)力飛行的航空器，機(jī)動(dòng)動(dòng)作包括盤旋、滾轉(zhuǎn)、俯沖、筋斗、轉(zhuǎn)彎、躍升等，姿態(tài)更為復(fù)雜，并非是單一或零碎的圖形所能表達(dá)。多向靈活的設(shè)計(jì)思維首先要基于多向的設(shè)計(jì)制圖。由于飛機(jī)的動(dòng)平衡飛行特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制圖需要以動(dòng)態(tài)處理為出發(fā)點(diǎn)，利用多角度制圖的方式，進(jìn)行多向分析和思考，如圖1。而且，不僅要有飛機(jī)外形整體圖，也要有多達(dá)十幾個(gè)控制切面等輔助性圖形，多畫面的草圖本身就構(gòu)成了復(fù)雜的體系，其中蘊(yùn)含豐富的信息內(nèi)容。如圖2。多向的繪制設(shè)計(jì)圖，重點(diǎn)在于：1、繪圖的目的是輔助思考，不過早地為前期的設(shè)計(jì)思想所限制，需要始終保持多方面的靈活思考；2、審視設(shè)計(jì)圖時(shí)，要綜合判斷不同部位多種解決方案的相互影響性，發(fā)現(xiàn)

4、設(shè)計(jì)參數(shù)變化對(duì)設(shè)計(jì)意圖實(shí)現(xiàn)的影響。如重心改變所帶來的不平衡性等。圖1：飛機(jī)的多視角復(fù)合的整體圖來源：作者圖2：飛機(jī)設(shè)計(jì)的三視圖來源：JanRoskam美,AirplaneDesign,Part1：PreliminarySizingofAirplanes,DARCorporation(Design,AnalysisandResearch),Lawrence,Kansas,2003:2、多向的認(rèn)知思維多向思維的作用機(jī)制體現(xiàn)于兩個(gè)方面：多向的認(rèn)知與多向的創(chuàng)造。其中，認(rèn)知是設(shè)計(jì)的先行條件，包含對(duì)飛機(jī)的技術(shù)條件認(rèn)知和文化等其他的多元認(rèn)知。謝友柏院士提出現(xiàn)代設(shè)計(jì)是以知識(shí)為基礎(chǔ)，以知識(shí)獲取為中心，設(shè)計(jì)活動(dòng)可

5、以看成是知識(shí)流動(dòng)的過程。認(rèn)知就是對(duì)產(chǎn)品知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，是有限制條件下的感性觀察到理性接受相應(yīng)知識(shí)，并同設(shè)計(jì)者心理、狀態(tài)、經(jīng)驗(yàn)等相聯(lián)系，產(chǎn)生一定的聯(lián)想的過程。針對(duì)飛機(jī)概念設(shè)計(jì)，限制條件主要在于飛機(jī)的飛行原理與一般功能結(jié)構(gòu)，及飛行技術(shù)的一些發(fā)展趨向。如飛機(jī)最重要部件是機(jī)翼，以機(jī)翼產(chǎn)生分層氣流，機(jī)翼形狀是有一定標(biāo)準(zhǔn)的，以符合升力原理；翼尖形狀要考慮渦流阻力的減小作用；機(jī)翼上還有副翼、襟翼等控制部件。以及一些設(shè)計(jì)參數(shù)，如:機(jī)翼面積、展弦比、根梢比、后掠角、翼型相對(duì)厚度、安裝角、上反角、扭轉(zhuǎn)角等。飛機(jī)的技術(shù)條件認(rèn)知是開展設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，概念創(chuàng)意不能回避基本的飛行原理。綜合而言，組成飛機(jī)的五大部分是：機(jī)翼，

6、機(jī)身，發(fā)動(dòng)機(jī)，起落架和尾翼，針對(duì)每一個(gè)部分需要掌握基本原理，在相應(yīng)的規(guī)則下進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新。以直升機(jī)為例，技術(shù)認(rèn)知應(yīng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)、主旋翼、尾槳、機(jī)身結(jié)構(gòu)和起落架、航空電子設(shè)備等技術(shù)性要素，還要分析噪聲、穩(wěn)定性和相關(guān)控制系統(tǒng)、安全與舒適性、重心分布、任務(wù)能力等。如圖3。圖3：直升機(jī)主要結(jié)構(gòu)部件圖來源：25thAnnualStudentDesignCompetitionGraduateCategory，Athena，DanielGuggenheimSchoolofAerospaceEngineeringGeorgiaInstituteofTechnology,/pdf/studentDesign2008/grad_gaTech2008.pdf認(rèn)知是創(chuàng)造的基礎(chǔ)，沒有相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，就不能運(yùn)用專業(yè)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)造。然而，知識(shí)與創(chuàng)造性往往成反比，知識(shí)越多，思維的定勢(shì)越多，對(duì)創(chuàng)造性的限制越多。所以，設(shè)計(jì)需要有多向的認(rèn)知，以保持較寬的知識(shí)面，和豐富的想象力，能舉一反三。如研究鳥類翅膀，一般都是內(nèi)凹形，升力系數(shù)大，可應(yīng)用于一些特殊的設(shè)計(jì)目的通過仿生的認(rèn)知可以有效開拓設(shè)計(jì)思路。3、多向的概念發(fā)展概念設(shè)計(jì)也可稱為產(chǎn)品創(chuàng)新或創(chuàng)新構(gòu)想，就是對(duì)即將開發(fā)的新產(chǎn)品基本功能和效用、造型、結(jié)構(gòu)、功能使用的對(duì)象等所做的設(shè)想。其核心要素