设计理念
设计理念
描述
通常，负责航空安全关键要素(如机身结构、发动机、飞行甲板、仪表和飞机飞行路径自动化)的设计师必须参考其公司的正式设计理念，并严格遵守其现行原则和规则。
这篇文章引用了一个解释性的例子，一个大多数航空专业人士可能都熟悉的设计哲学:一个适用于为飞机制造商工作的机身设计师的设计哲学。美国航空航天学会(AIAA)于2005年发表了一篇波音主题专家的技术论文，其中包含了对机身设计师如何在明确建立的哲学和定义良好的标准下工作的见解，同时考虑新兴技术和识别新发展的关键设计参数(见参考文献)。
本概述包含定义、概念范围和基本元素(示例)，涵盖了设计理念如何指导或影响航空工程师团队的专业决策和实践。
定义
设计理念-安全关键型航空产品制造商收集、保存和分享长期积累的经验教训，不断更新目标、安全标准、程序和实践。最终的文件集——公司的设计理念——包括为专业员工/承包商类别定制的详细补充材料，例如机身设计师。机身设计师可以在其职业生涯的各个阶段获取最新信息，并对安全性、产品性能和成本进行日常评估。
概念范围
AIAA的报告称，“(波音)商用飞机的设计理念一直是基于对运行环境和结构行为的最先进理解来提供安全的机身。今天，这一(设计)理念和相关标准已经存在，并且基本上被普遍接受，以管理当前的设计实践。”
“结构性能的基本要求(重量控制)对设计安全因素的挑战超过任何其他工程分支。反过来，这就要求使用高强度材料以及相对较高的设计和操作应力。”
设计理念需要坚固、耐用、耐损伤和耐腐蚀的结构——机身设计师在严格的限制条件下工作，基本上没有误差的余地。
基本元素
根据AIAA的论文，波音公司的设计理念为其机身设计师设定了优先事项和界限，如下所示:
- 设计理念指导机身设计师提高安全性，学习有效使用设计资源，智能采用技术改进，并为航空公司提供“用户友好型飞机”;
- 主要结构设计要求包括带有检查表的核心元素和路线图，指导机身设计师确保结构设计要求和标准中更深层次的细节要求得到满足。
- 机身结构设计同时必须通过设计团队创建的一个最佳解决方案来满足相互竞争和不同的要求。设计理念注重最大的固有安全性;优越的结构性能(即，最佳的重量和耐久性);以最低的生产成本交付机身，并为运营商提供长期的所有权体验。
- 设计理念还涵盖了机身故障安全性的要求(即在重大结构损伤的情况下安全飞行和降落的能力)。该论文称:“故障安全设计在许多可能来源的损坏情况下提供了固有的坚固性，包括疲劳开裂、腐蚀、意外损坏、维护错误和发动机爆裂等离散事件。”“主要目的是在可能存在重大损坏的单一高负荷事件中安全阻止和遏制损坏。前提是损坏在飞行中很明显，或者在事故发生后在地面上进行正常目视检查时很容易发现。”
- 设计理念还规定了故障安全功能，如替代/中间/相邻的机身结构构件，从失效构件中获得载荷;止裂功能;实体边界构件，如重型框架;材料韧性和慢裂纹生长特性;压力水平低。
- 设计理念要求定期应用和修订损伤容限标准，包括机身检查间隔和方法。该论文称:“通过这种方式，可以将可检测损伤、损伤增长和临界损伤大小联系起来，以建立适当的检查方法和频率，以维持安全运行，达到或超过原始设计服务目标。”根据该论文，要不惜一切代价避免机体大面积疲劳损伤，被认为是整个行业和波音设计理念中最优先考虑的问题之一。
参考
- 《关键技术的历史:结构设计哲学和标准的演变》，作者:迈克尔·莫哈格，《飞机杂志》，第42卷，第4期，2005年7 - 8月，美国航空航天学会。
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