عامر الدرابسة يكتب:القوانين الأساسية لتصميم الطائرات

جهينة نيوز -القوانين الأساسية لتصميم الطائرات

بقلم المهندس والباحث الجامعي عامر الدرابسه

قضايا اجتذاب الانتظام التي لم يتم استخدامها سابقًا في هذا المجال لمهام التصميم الفني للطيران التي تقع عند تقاطع المشاكل الرئيسية للعلوم الحديثة والتكنولوجيا والفلسفة والمجالات الجديدة للعلوم ، والتي تشمل ، على سبيل المثال ، التآزر ، وما إلى ذلك. يقترح التصميم المفاهيمي. الطائرات المدنية وطائرات النقل مع تمثيل لقوانين التصميم الأساسية السبعة: 1. ترتبط الأفكار أو النفس بتشكيل الأفكار ، بالإضافة إلى تصور أشكال وهياكل الكائن المصمم. 2. قانون المقارنات. 3. قانون الاهتزاز. 4. قانون الأضداد. 5. قانون الدورات والإيقاعات. 6. قانون السبب والنتيجة. 7. قانون التصميم والإبداع. تم اقتراح نهج لتشكيل هرمية جديدة لمعايير التصميم على أساس تحليل وتوليف هذه القوانين. يتم النظر في مشكلة التكوين والتكوين الهيكلي لمشروع مساحة الطاقة ، مما يسمح بتحديد شبكة خطوط الطاقة وأنواع الطاقة الأولية والهياكل البلورية للعناصر. يتم عرض قوانين التصميم الأساسية السبعة ووصفها بعدد من الأمثلة. يتم وصف مساحة التصميم باستخدام مخطط شجرة الحياة ، مقسمة إلى عشرة مجالات للعوالم ، وتشكل أربعة مستويات من التجلي: أفكار التصميم ؛ تنفيذ الأفكار (عملية التفكير) ؛ الإشعاع (بما في ذلك العواطف والمشاعر) ؛ العمل (التنفيذ) ، وكذلك تقسيم كل من هذه المجالات إلى مستويات فرعية. تظهر إمكانية حساب مستويات الطاقة المنفصلة واستخدامها لوصف المنتجات التي يتم تصميمها وتوصيفها ، فضلاً عن الميل إلى استبدال الخيارات التقليدية بخيارات متكاملة ومختلطة ومتحولة.

لا يعالج المصمم عادةً القوانين الأساسية لهندسة هندسة الطائرات ، محاولًا حل العديد من المشاكل مع المتطلبات والقواعد المتضاربة المختلفة التي تم وضعها على أساس الإحصائيات ، بالإضافة إلى الخبرة الغنية للتطورات السابقة والتصنيع والتشغيل. هيكل الطيران. في مجال الطيران ، تشمل هذه المتطلبات: الديناميكا الهوائية والتكنولوجيا والمتانة والموثوقية وعمر الخدمة ، والتشغيل ، والتحسين ، والبيئة ، وغيرها. على الرغم من الموثوقية والتحقق الكافيين من النهج الحديث القائم على القوانين النظرية والتجريبية ، وكذلك القوانين التجريبية البحتة ، فإنه من المستحيل فهم حقائق تعميق طبيعة القوانين وتطبيق مناهج وحلول جديدة. في عملية التصميم.

في تصميم الطائرات الحديثة ، يسعى المطور إلى ضمان أقصى قدر من الكفاءة الديناميكية الهوائية لسطح التحميل ، مع وجود الحد الأدنى من الكتلة التي يمكن أن تستوعب كمية كبيرة من الوقود ، ووجود مورد محدد مسبقًا بسيط ، أي مصنوع صناعيًا ، وما إلى ذلك. أهداف المشروع عادة ما تكون متعددة المعايير ، ولكن كلها تقريبًا المعايير متناقضة ، لأن فن المصممين هو القدرة على إيجاد حلول وسط ، مما يعقد تنفيذ أهداف المشروع. من الناحية العملية ، يتم تحديد مشاكل معينة في تصميم التكنولوجيا باستخدام تسلسل هرمي لمعايير المثالية وعدد من الطرق الأخرى ، على وجه الخصوص ، استخدام الخبرة السابقة في شكل بيانات إحصائية على النموذج الأولي. ندرس آفاق التطوير والتغيرات المتوقعة في خصائص الطيران الرئيسية والمعلمات النسبية لهذا النوع من الطائرات في السنوات القادمة. لهذا الغرض ، وفقًا للجداول الإحصائية ، يتم إنشاء رسوم بيانية ديناميكية وثابتة لسلسلة قديمة من معلمات النموذج الأولي المهمة ، ويتم البحث عن وظائف اتجاهها لتقدير أخطاء التقريب والقيم المتوقعة. تُظهر ممارسة تصميم النظم التقنية المعقدة أنه من الأهمية بمكان لفعالية النظام وقابليته المستقبلية في مرحلة التصميم ، وعلى وجه الخصوص ، في المرحلة الأولية - اختيار المفهوم واختيار المعلمات الرئيسية ، وأن هذه المرحلة يمكن أن تستغرق ما يصل إلى 50-70٪ من نجاح المشروع. نمذجة هذه المرحلة مع الأخذ بعين الاعتبار التغيرات الحتمية في ظروف السوق ، بما في ذلك ظهور أنظمة جديدة ، والتغيرات في الأولويات والخدمات اللوجستية ، والتكنولوجيات الجديدة ، والمواد والمعدات والأنظمة وغيرها الكثير. مع الموثوقية الكافية ، يكاد يكون هذا مستحيلاً.

لذلك ، ظهر التصميم المفاهيمي المزعوم. غالبًا ما يتم تقييم مستوى التصميم المفاهيمي للطائرة المدنية وطائرة النقل من خلال الكمال الشامل والديناميكي الهوائي ، بما في ذلك المؤشرات الاقتصادية مثل تكلفة النقل وتكلفة ساعات طيران أفراد الطيران والمتطلبات البيئية للضوضاء والانبعاثات.

في عملية بناء التقدم العلمي والتكنولوجي ، يجري البحث عن حلول تقنية جديدة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى الاستخدام الواسع النطاق لطرق وأدوات أنظمة CAD باستخدام الحجم ثلاثي الأبعاد والتخطيط الشامل للطائرة وفقًا لمبادئ تقنية CALS. جوهر تكنولوجيا CALS هو مساحة معلومات واحدة (SIS). يتم إنشاء معلومات SIS وتحويلها وتخزينها ونقلها من جانب إلى آخر باستخدام البرنامج. تتضمن هذه الأدوات التصميم بمساعدة الكمبيوتر وهندسة العمليات (CAD / CAM / CAE). التفاعل مع بعضها البعض في مساحة معلومات واحدة هو أساس أساليب CALS الحديثة. لكن هذا يثير مشكلة الشكل الهيكلي وتصميم الفضاء والطاقة.

الهدف من هذه المقالة هو إثبات إمكانية تطبيق القوانين الأساسية للتصميم بالفعل في مرحلة التصميم الأولي ووضع استراتيجيات لاستخدام هذه القوانين الأساسية من نوع جديد ، استنادًا إلى نهج غير تقليدي للمفهوم الأساسي ، والذي ظهر عند تقاطع مجالات علمية جديدة للعلوم (التآزر) والفن والفلسفة والتصميم الطائرات ، فضلا عن نماذج تخصيص الفضاء لتصميم الطائرات.

تصميم أي أنظمة طبيعية وتقنية معقدة ، مثل الطائرات والوسائل التقنية الأخرى: السيارات والسفن ، وكذلك الاتصالات الفنية والعامة - بفضل تطبيق بعض القوانين العالمية الموجودة في مختلف مجالات العلوم والفلسفة والفن ، والتي تعكس القوانين الأساسية للطبيعة والفيزيائية والجوانب الرياضية لإنشاء طائرة ، وكذلك العملية الإبداعية للعقل البشري. طور مؤلف المقالة عددًا من الطرق الفيزيائية والرياضية لحل مشاكل ميكانيكا الاستمرارية ، والتي تسمح للمرء بإثبات بعض المجالات المشتركة للتفاعل والتواصل مع مجال واحد ، وكذلك لإظهار الاحتمالية. يشير الكمي إلى وجود طبقات منفصلة حول الطبقات المجهرية.

من الميزات الجديدة المهمة في هذه المقالة مفهوم استخدام ليس فقط بعض المعايير المعممة ، ولكن أيضًا القوانين العالمية ، والتي يتم اشتقاق المعايير منها وتفسيرها. هناك سبعة قوانين تصميم أساسية ، وفقًا لعدد القوانين الطبيعية الأساسية المطبقة في هذه المجالات.

هذه هي القوانين: 1. ذهنيًا أو عقليًا ، مرتبطًا بتكوين فكرة ، بالإضافة إلى تصور أشكال وهياكل الكائن المقترح. 2. قانون المقارنات. 3. قانون الاهتزاز. 4. قانون الأضداد. 5. قانون الدورات والإيقاعات. 6. قانون السبب والنتيجة. 7. قانون التصميم والإبداع.

مساحة التصميم هي الحجم المادي الذي تتم فيه عملية الإبداع والتصميم. إن فكرة التفكير في مساحة التصميم ليست جديدة ، ولكنها في بعض الحالات أكثر ارتباطًا بقضايا التصميم المؤتمت بحتة. على سبيل المثال ، يوفر الرسم التخطيطي المفاهيمي لمنهجية التصميم من أعلى إلى أسفل هيكلًا إداريًا متعدد المستويات ، بما في ذلك هيكل يشبه الشجرة للكتل الفردية ، وتوزيع مساحة النموذج ، والهندسة لنموذج التجميع الرئيسي ، والواجهة ، والواجهات ، وحركات عناصر المنتج المختلفة ، بالإضافة إلى إنشاء تخطيط افتراضي للمنتجات المصممة لصياغة الأساس المفاهيمي للمنتج المصمم . ينتمي تصميم المساحة في هذه الحالة إلى فئة الظاهرية ويوجد في مجال المعلومات لنظام الكمبيوتر.

نتيجة للدراسة ، تم النظر في استخدام مفاهيم جديدة في عملية تصميم تكنولوجيا مؤيدة للطيران: في وقت سابق لم يتم تطبيق سبعة قوانين من نوع جديد في هذا المجال. هذه القوانين عالمية بطبيعتها ويمكن أن تكون مفيدة أيضًا في مجالات أخرى من الإبداع والإبداع ، من إنشاء الأجهزة التقنية لتصميم الأسرة والمجتمع. بالإضافة إلى ذلك ، تم اقتراح مخطط لهيكلة هيكل شجرة الحياة ، والذي ينفذ مراحل تطوير فكرة ومفهوم من الفكرة إلى تنفيذها المادي. يتوفر أيضًا كتخطيط لتوزيع المساحات ، مع مراعاة عامل توزيع الطاقة. ستؤدي دراسة إمكانية تطبيق قوانين عالم البيانات لتصميم منتجات طيران معينة إلى تحسين الجانب المادي لفهم ليس فقط التصميم ، ولكن أيضًا تصنيع منتجات الطيران وتشغيلها.