戰鬥機設計 /鄧朝元

戰鬥機歷史由來:戰鬥機是指主要用於保護我方運用空權以及摧毀敵人使用空權之能力的軍用機種。為了滿足這項目標，需要強調飛機的運動能力，速度以及火力等性能；現代的先進戰鬥機多配備各種搜索、瞄準火控設備，能全天候攻擊所有空中目標。







世界上公認的第一種意義上的戰鬥機是法國的莫拉納.索爾尼愛L型飛機。它裝備了法國飛行員設計的羅蘭‧加洛斯的「射擊斷續器」，稍微解決了飛機在機載機槍射擊時被螺旋槳干擾的難題，使飛機第一次讓飛行員可以專心駕駛飛機去攻擊對方，同時也不需要另外配備機槍手。但是這個系統會造成機槍的射速變慢。

戰鬥機過去根據執行任務又可分為殲擊機和攔截機，攔截機的主要任務是快速的的升空之後爭取高度，在敵人的轟炸機進入我方空域之前將對方摧毀。由於攔截機是針對高飛行高度的轟炸機群，在設計上特別強調對速度與爬升率的需求，運動性在擺在較為次要的地位。二次大戰結束之後，有鑑於原子彈的摧毀威力，攔截機的發展一度成為許多國家與傳統戰鬥機同等重要的機種。不過在飛彈逐漸成熟並大量配備之後，攔截機的特性往往可以經由傳統戰鬥機加上飛彈來滿足，因此現在趨向不再專門發展攔截機種，而是以現役的機種同時擔負攔截的任務。


以下為漢翔公司之飛機設計過程:

1.結構設計能量包括：飛機與發動機結構設計、機構系統動態分析與設計、高等曲面設計應用與基準資料庫建立、複材結構設計應用、電腦實體模型設計、電腦輔助設計系統規劃整合、網路應用系統整合發展等能量。

飛機與發動機結構設計

高等曲面設計應用

電腦實體模型設計

2.

空用電子能量包括：空電系統架構分析設計、空電系統介面信號設計、系統精確度與分析、硬體組合線路設計、空電軟體設計、測試與整合、電腦模擬訓練裝備設計等能量。 空用電子軟體測試站 空用電子系統整合測試站 雷達系統測試驗證 飛彈發射控制系統驗證

3.

飛控系統能量包括：飛行器安定與控制性分析設計、氣動力外形設計、飛行控制律分析設計與驗證、數位及類比電路設計與整合測試、飛控系統軟體分析設計與驗證、控制系統軟體分析設計、數位即時控制系統設計與驗證、模擬器與訓練器設計等能量。 低速風洞試驗 16/32位元飛行控制電腦測試站 飛行模擬系統 飛行控制系統發展模擬器 3.電氣系統能量包括：電力系統分析設計與整合驗證、次系統介面邏輯控制分析設計與整合驗證、電子電氣裝備安裝分析設計與整合驗證、儀電線束及繞線分析設計與整合驗證、電磁相容性及天線場型需求分析與測試等能量。 電子電氣裝備安裝設計 儀電線束及繞線設計 天線測試場 儀電線束

4.飛機次系統能量包括：液壓系、燃油系、軍械系、逃生系、座艙系、動力系及環控系分析設計與整合等能量。 液壓系統設計分析 環控系統防冰系統設計分析 飛操系統設計分析 燃油系統設計分析

5.結構分析:具備複合材料及金屬材料相關測試能量，並具備表面處理製程控制與溶液分析等能量。

結構分析

6.發動機設計

發動機結構設計/分析

氣動力/熱傳分析

產後工程支援

推進系統設計

以上六點為飛機設計的大綱，每個環節都要經過設計與計算才能完成

以下為美國F-22戰機之剖視圖與比例圖

F-22戰機

結論

無論是國產或是進口,戰鬥機的設計內容都是固定的,而雖然都是會飛的武器,但就是因為需要經過設計才可達到真正的效果,雖說台灣對於國防設計並不重視,但身為工業設計的學生對於這個領域多少也可以做一些接觸。飛機的攝機並不是單純的項設計滑鼠或筆電這麼容易，它必須考量到性能，安全，空氣力學，材料，結構等許多專業領域的結合才能有完美的設計。