第三章 技术系统进化及其应用 - 图文 下载本文

(或这些)薄弱环节得到改进之前,整个系统的改进也将会受到限制。

如图3-30所示,技术系统由子系统1和子系统2组成,子系统1制约了系 统的整体性能。当子系统1的s一曲线跃迁到子系统1‘的时候,系统的整体性能 (虚线)也就随之发生了跃迁。

发动机功率很小。要使飞机能够飞起来,机翼面积必须很大。增加机翼的数

量,可以做到这一点,所以,就有了双翼机、三翼机等。在第一次世界大战

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期间,飞机发动机的功率得到显著增长,飞机的飞行速度可以达到200km/h,, 但是,由于双翼飞机的飞行队力很大,而且也造成了过大的燃油消耗,此时 机其的设计,限制了飞机速度的进一步提高。

改进机翼设计和使用强度更高的材料,使得机冀进化为单翼飞机设计。 单翼飞机设计减小了飞机的飞行阻力。第二次世界大战结束时,飞机的飞行 速度达到700 - 750km/h的极限。此时,活塞发动机已经达到它的极限,人 们开始对发动机做进一步的改进,转向了功率更加强大的喷气式发动机。对 于相同的机翼设计,喷气式发动机使飞机的飞行速度达到音速。

若要超过音速,现有的平直机翼设计不能达到该要求,需要从平直机奚 转变到增加气动特性的改进机翼,于是得到了后掠机翼。后来,又有了三角

机奚,它取代了后掠机翼,使得飞机飞行速度可以达到音速的2-3倍。整个飞机进化过程如图3-31所示。

从图上我们可以看出,在这一过程发动机功率很小。要使飞机能够飞起来,机翼面积必须很大。增加机翼的数量,可以做到这一点,所以,就有了双翼机、三翼机等。在第一次世界大战期间,飞机发动机的功率得到显著增长,飞机的飞行速度可以达到200km/h,,但是,由于双翼飞机的飞行队力很大,而且也造成了过大的燃油消耗,此时机其的设计,限制了飞机速度的进一步提高。

改进机翼设计和使用强度更高的材料,使得机冀进化为单翼飞机设计。单翼飞机设计减小了飞机的飞行阻力。第二次世界大战结束时,飞机的飞行速度达到700 - 750km/h的极限。此时,活塞发动机已经达到它的极限,人们开始对发动机做进一步的改进,转向了功率更加强大的喷气式发动机。对于相同的机翼设计,喷气式发动机使飞机的飞行速度达到音速。 若要超过音速,现有的平直机翼设计不能达到该要求,需要从平直机奚转变到增加气动特性的改进机翼,于是得到了后掠机翼。后来,又有了三角机奚,它取代了后掠机翼,使得飞机飞行速度可以达到音速的2-3倍。整个飞机进化过程如图3-31所示。从图上我们可以看出,在这一过程

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中,飞机的机翼和发动机的进化并不均衡一致,而是交替发展的。当技术系 统的某个子系统,阻碍了该技术系统性能进一步提高的时候,设计人员就需 要对这一发展较慢的子系统进行改进了。

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[案例3一181

飞机空中加油

为进行长距离飞行,一些飞机需要在飞行过程中完成加油任务。早期 的飞机要携带一个笨重的副油箱,在飞行的过程中,利用这个副油箱来为 飞机补充燃油。显然,这个副油箱是飞机的一个子系统。现在有了空中加 油机,它在空中代替原来的副油箱为飞机执行加油任务。空中加油机,在 本质上就是一个与飞机一起飞行着的“副油箱”。也就是说,现在副油箱 被分离到一个超系统内。这样,飞机不需要再装载数百吨的燃油,随机携 带的油量可以减到很少。因为它有了空中加油机来负责给受油飞机提供燃 油.如图3-32所示。因此,下述物理矛盾得到解决:飞机的燃油量必须足 够大.以完成长距离飞行;飞机的燃油量又必须小,以使飞机具有相对小 的外形尺寸和尽量减少为运载过多的燃油而耗费燃油的麻烦。(物理矛盾的 介绍详见第六章)

折叠式健盘,这种健盘最大尺寸缩小了几倍,便携性也相应得到了提高。这 种可以折叠的校链式健盘,现已经被装备在美国海军陆战队中,很便于队员 在行军中携带使用;另外,在市面上已经有完全柔性的、能被卷起来的健盘。这种健盘属于技术系统进化路线中的柔性体阶段;而液晶触摸屏,也可以作

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