广义的自然力
随着飞行速度越来越高,使用环境和操控形式越来越复杂,人们开始密切关注结构、控制、环境之间的耦合作用,由高超声速飞行器发展引出的静、热、振、噪多场耦合问题,以及随着飞机全空域飞行、跨地域部署带来的气候环境适应性问题等,也就是进入“大强度”的领域。
多物理场耦合
多系统耦合
这几年来,飞机强度研究的方向更从过去较为单一的安全性,演进为安全性、稳定性、可靠性、舒适性、适应性等相互交融,这被称为“新强度”的领域。而强度研究手段,也从最初的解析法发展到工程法,再到数值法;进入二十一世纪之后,其研究手段已经全面演进为基于模型的数字化阶段,也就是“数字强度”领域。
数字强度
同时,随着航空科技的发展,飞机已由传统机械系统演变到由现代飞控系统使能的半自动化系统,目前正向人-机交互系统发展,未来将向智能系统方向演进。飞机强度专业将面临诸多挑战,在克服这些挑战的同时也将被赋予更多新的内涵。
因此,航空发展百余年来,强度的广义内涵应按这样阐述:
研究对象在设计状态下保持其目标品质的能力。
我国飞机强度研究始于我国首型自行研制的飞机歼教1。著名的飞机设计大师陆孝彭任飞机的总设计师,重点负责飞机的总体强度和结构、系统设计,只用了两年多就让歼教1飞机首飞成功。