航空模型对飞机设计师的帮助-2--程不时

yyz228

中 国老航模联谊会文集---
我们将络续转发中 国老航模联谊会文集中的文章。
回顾历史，展望未来，让我们继续前辈的历程，发扬光大。让航模事业造福社 会。
                  航模活动的迟来者
  我自幼决心投身于飞机设计事业，但在少年时没有机会接触正规的航空模型活动。我的中学阶段处在抗日战争的历史时期中。在“逃难”的十分艰苦的物质条件下，我曾用农村“墟场”上买来的牛皮胶，用废自行车胎剪下来的橡皮条制造简陋的橡胶动力飞机模型。直到我24 岁时已经从清华大学的航空工程系毕业，并且在航空部门工作已经成为航空工程师之后，才有机会接触到一种压燃式的航模发动机。我发现使用这种方便的动力装置，可以放手做许多飞机型式的试验，并在试飞中考验成效，这才比较经常地从事航空模型的设计、制作和试飞。
以后我的工作岗位转入了一系列不同机型的总体设计，其中包括螺旋桨式和喷气式、低速和超音速，军用及民用等不同类型的飞机。伴随着设计这一系列真实机型的进程，我保持着对航空模型活动的热衷坚持了16 年。从我个人的体会中，我感到航空模型活动对于一个飞机设计人员是很有益的。我制作模型的效率很高，处于高潮期时基本上每周都能拿出一架新模型来。我的模型全是我自己的设计。我认为模型飞机是对飞机设计的一种小规模的实践。1950 年代当我在“第一飞机设计室”担任总体设计组组长、从事新中 国第一批自行设计的飞机型号设计时，当时的室主任、新中 国飞机设计事业的领路人徐舜寿很支持航空模型活动，特地在设计室辟了一间“模型工作间”，并购置了一些器材供爱好者自由使用。于是我设计和制作了大量的模型，在设计室后面的一小块草地上试飞，试验对飞机设计的各种设想。我的模型以“心巧”博得人们的赞许，人们注意到了它们的“设计构思”。我尝试过各种机体结构型式（比如构架式，硬壳式，双尾撑式），及多种机翼与尾翼的配置，（比如上单翼、中单翼、和低单翼），制出模型从试飞中体验其对飞行的影响。我试验了后掠机翼的焦点会向后移的特性。还有像正常尾翼、V 形尾翼、前翼式、和无尾等，过去只在教科书上读到的不同的布局和构造，我都用模型飞机来体会其特点和性能。我还用同一机翼面积制成大展弦比及小展弦比机翼，对比它们的不同阻力。
设计和制作模型通常是少年儿童的活动，而我则是成为航空工程师后才热衷起来的，因为到这个时候我才有了条件来接触这个领域，可称为“迟来的参加者”。但是这使我比一般的儿童爱好者有更多的航空知识的准备，并且有更大的试验自已技术上的想法的主动性。我很喜欢设计飞机，那怕用模型飞机来实现小的设计我也不愿意放弃。我也确实从中得到很多航空知识的感性体会。在大量模型实践的基础上，逐渐感受到看不见的气流和结构中的应力流的作用，有如中医可以从人体看不见的经络知道各穴位对于脏器的内在联系一样。这些体会使我在飞机设计中处理问题的时候，不是作概念游戏而是可以想象到实际的后果。
我在28 岁的时候，担任了一架通用四座螺旋桨式飞机“勤工号”的总设计师任务。这是一架完全由青年人组织起来业余设计的飞机。当时我们没有条件在研制中进行常规的风洞试验和结构静力试验。但是对这种型式的上单翼飞机，我已经在模型中实现了几种构造样式，并且进行过线操纵试飞，认为它在气动上属于常规布局，我通过已有的理论和航模试飞已经掌握了它的操纵和稳定特点，有把握确定它的正常飞行的重心范围。而它在结构上的主要受力系统属于静定系统，用成熟的理论已经可以确定它的应力分布，在气动力上和结构上都可以确保安全。是航模实践给了我做出重大技术决策的胆量。这架飞机设计后试制完成便径直投入试飞，但一路顺利，以后飞行良好。

[ 本帖最后由 yyz228 于 2010-7-19 07:42 编辑 ]

yyz228

                航模锤炼着人们的工程能力
  从国内的航空模型刊物的内容上看，我觉得一个时期以来，国内的航空模型活动倾向于作为一种体育运动，以在国际比赛中获得奖牌作为推动航模活动的动力，成为主要的奋斗目标。我本人并未参加过任何航模体育比赛，对此并无体会。作为一名飞机设计师，我认为对普及提高航空知识和综合工程技能力的培养而言，获得体育奖牌的重要性比较有限。我不太重视创造航空模型纪录的活动，因为那可能将目标引向手工技艺的精巧及按有成绩的现成设计的仿造上，而抑制了创新意识。而将注意力过分集中在提高纪录的纯航模上的细节技巧，不一定对真实飞机的设计有直接帮助。比如线操纵竞速的航模可以只装半边机翼，这可能有利于运动成绩的提高，但对于实际的飞机而言，半边机翼的飞机不可能飞行。
  我特别看重能飞行的模型（线操纵、自由飞或遥控模型）对领会航空知识的作用。一般人对飞机，往往像对普通机械的兴趣一样，只将注意力集中在一些构件的连接上，也就是说，最关注的是固体构件的“构造”问题。但是飞机最主要的特点是能飞行。而对飞行至关重要的一些因素，如翼面的翼型、机体的流线型外表、翼面的面积和角度、重量和重心这类极其重要的特征，只有通过飞行才会显示出意义。飞行力学的认识对从事飞机设计的人有很根本的意义。有些人被认为“搞航空而不懂航空”，就是因为他们的注意力如同对待一般机械般停留在固体构件的构造问题上，他们的意识离航空技术的最终目标太远，离飞行太远。


  创新意识在航空发展中一直起着重要的推动作用，发展了一百年还始终处在社 会关注的聚光灯下，新的成就不断给人们带来惊喜。因此，在航空领域的守旧和保守是最不符合行业特点的。在开展航模活动时也应该培养自主创新的能力。我认为设计“试验性“模型对飞机设计者的有很大益处。我是指从外形布局到结构型式均为活动者独出心裁自行设计的那些模型。只有突破某些规则才能知道这些规则的作用范围，才知道突破了会是什么后果。在模型实践中，即便失误造成的损失也不大。所以我认为航空模型是使我们对一些航空规则切身体会的很好手段，也是可以大胆创新的很好园地。
我自己从事模型活动中所有的模型基本全是我自己设计的。因为按现成的图纸制造主要只是锻炼了加工的工艺能力，而通过自行设计，不论从翼面积和翼型的选择、结构型式的选定、操纵系统的安排、各种翼面角度的调定及重量和重心的控制等多方面、都可以体会到这些参数对最后飞行结果的影响。因此这类模型是对飞行原理除书本以外的感性补充。我除了在航模上试验过多种非常规的气动布局之外，还曾在试验性模型上尝试过某些创新的构思设想（如“飘浮式机翼”的构想等）。

[ 本帖最后由 yyz228 于 2010-7-19 07:42 编辑 ]

72mhz

能不能换个格式，这看着头晕

老于

:em26:

哈尔滨的雪

NASA很多验证机都是从等比例模型开始的。

模型运动可以提高全面的航空知识与水平不是一句空话。

gaojun_4023

:em26: 很喜欢这类能鼓舞人心的文章.

ren－＝

:em26: