工程技術(shù)參數(shù)實例1

1、實例實例1：飛機機翼的進化：飛機機翼的進化1.1.應(yīng)用背景：應(yīng)用背景：早期的飛機機翼都是平直的。最初是矩形機翼，很容易制作。但由于其翼端寬，會給飛機帶來阻力，嚴重地影響了飛機的飛行速度。后掠翼：一舉突破“音障”德國，英國美國噴的氣式飛機先后上天。飛機開始進入噴氣式時代，其飛行速度迅速提高，很快接近音速。機翼上出現(xiàn)“激波”，使機翼表面的空氣壓力發(fā)生變化。同時，飛機的阻力驟然劇增，比低速飛行時大十幾倍甚至幾十倍。這就是所謂的“音障”。為了突

2、破“音障”，許多國家都在研制新型機翼。德國人發(fā)現(xiàn)，把機翼做成向后掠的形式，像燕子的翅膀一樣，可以延遲“激波”的產(chǎn)生，緩和飛機接近音速時的不穩(wěn)定現(xiàn)象。但是，向后掠的機翼比不向后掠的平直機翼，在同樣的條件下產(chǎn)生的升力小，這對飛機的起飛、著陸和巡航都帶來了不利的影響，浪費了很多不必要的燃料。能否設(shè)計一種適應(yīng)飛機的各種飛行速度，具有快慢兼顧特點的機翼呢？這成為當時航空界面臨的最大課題。2.2.經(jīng)濟效益和社會效益：經(jīng)濟效益和社會效益：新的設(shè)計方案

3、拋棄了傳統(tǒng)的固定翼設(shè)計概念使其在不同的速度之下機翼配合相應(yīng)的飛行姿態(tài)具備了平直機翼升力大的特點；而在高速飛行時，它的兩翼又盡量后掠，后掠角可達725度，變得像三角機翼一樣，因此能夠輕易突破“音障”。從而有效地降低了迎風面積（既作用在飛機表面的氣流的橫截面積）達到了節(jié)能降耗以及提高飛行速度的目的，.最終實現(xiàn)提高其戰(zhàn)斗力的根本目的。3.3.問題描述：問題描述：根據(jù)上述分析，系統(tǒng)存在的技術(shù)矛盾有：傳統(tǒng)的固定翼不適合高速飛行，在突破音障的時候產(chǎn)

4、生非常大的阻力，消耗的能量相應(yīng)加大，而且容易產(chǎn)生飛機在空中解體；三角翼不適合低速飛行，而且起飛與降落以及巡航時在相同推力條件下產(chǎn)生的升力小相應(yīng)的能量消耗又相應(yīng)地加大了?？傊?，矛盾集中體現(xiàn)在速度與其在運動中能量消耗之間的矛盾上。4.4.解決思路和關(guān)鍵步驟：解決思路和關(guān)鍵步驟：運用TRIZ理論中的技術(shù)矛盾矩陣，涉及的技術(shù)特性：19#運動物體使用的能量9#速度圖2F111高速飛行如圖2所示，F(xiàn)111在云層之上高速飛行，兩翼后掠減小阻力，從而減

5、小了能耗，延遲“激波”的產(chǎn)生，緩和飛機接近音速時的不穩(wěn)定現(xiàn)象，使飛機能夠達到更高的速度。適應(yīng)于不同速度下的巡航，既在不同的速度之下采用不同的后掠角，以適應(yīng)當前的飛行速度。5.5.結(jié)論：結(jié)論：綜合考慮所有的創(chuàng)新原理，最終的解決方案為：應(yīng)用15#動態(tài)性應(yīng)用35#物體的物理或化學狀態(tài)的變化改變飛機的飛行形態(tài)，既在不同的飛行狀態(tài)下得到不同的氣動外形，可以在很大程度上節(jié)約不必要的能耗。根據(jù)35#創(chuàng)新原理結(jié)合15#創(chuàng)新原理給出的啟示，將飛機的機翼做