未来飞行器设计.docx

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未来飞行器设计

1.世界经济的发展等因素，城市的特点 

2.代步工具的发展历程，以及其类型和特点 

3.代步工具历史产品介绍

4.设计灵感与产品设计

5.产品设计

6.细节演示

7.未来代步工具的材料及其工业设计 

8.展板

人们随着时代的发展，使出行代步工具发展的很快。

要想从一个城市，快速到达另一个城市，人们又想方设法的使“出行代步工具”得到了进一步的发展。

不外乎至使地上跑的，水中游的，天上飞的代步工具，发展的尽乎完美的快捷和舒适。

本次设计基于世界城市发展的背景之下,通过分析和研究城市化进程、城市居民出行方式以及代步工具的发展历程,结合人性化设计、人机工程学和设计心理学等工业设计相关理论来深入分析城市居民代步工具设计中使用者的生理和心理需求,探讨其更符合城市居民人性化设计需求的可行性方案。

一.世界经济的发展等因素，城市的特点 

我国现代城市交通的发展具有两大特征：

城市交通与城市对外交通的联系加强了，综合交通和综合交通规划的概念更为清晰。

随着城市交通机动化程度的明显提高，城市交通的机动化已经成为现代城市交通发展的必然趋势。

 1.发展规律 

现代城市交通重要表象是“机动化”，其实质是对“快速”和“高效率”的追求。

城市交通拥挤一定程度上是城市经济繁荣和人民生活水平提高的表现。

 随着城市交通机动化的迅速发展，城市机动交通比例不断提高，机动交通与非机动交通、行人步行交通的矛盾不断激化，机动交通与守法意识薄弱的矛盾日渐明显。

交通需求越来越大，而城市交通设施的建设就数量而言，永远赶不上城市交通的发展，这是客观的必然。

现代城市交通机动化的迅速发展也势必对人的行为规律和城市形态产生巨大影响，城市交通机动化的发展也会成为城市社会经济和城市发展的制约因素。

现代城市交通的复杂性要求我们对城市交通要进行综合性的战略研究和综合性的规划，城市规划要为城市和城市交通的现代化发展做好准备。

2. 城市综合交通规划的内容 

城市人群出行方式的发展，历史与现状，以及促使居民出行方式发生变化的关键因素。

刚建国时期——交通不便大城市 电车、汽车比较多见，黄包车，自行车是比较普遍的代步工具。

在一般的中小城市，有少量的自行车和人力车。

农村，北方有马车、人力板车，南方有航船、牛车，步行是最普遍的出行方式  

改革开放前——有所改善，以自行车为主“一五”计划期间兴建宝成铁路、鹰厦铁路;新藏、青藏、川藏公路修到“世界屋脊”，密切了祖国内地同边疆的联系，也便利了经济文化的交流；1957年，武汉长江大桥建成，连接了长江南北的交通。

国家整体交通水平有所提高.改革开放前，城市的交通资源极为有限，人们出行除了用双脚行走之外，可以代步的交通工具也就是公交车和自行车了。

但是公交线路少，车厢经常拥挤不堪。

相比之下，最方便的交通工具当然是自行车，中国曾被称作“自行车王国”，可见人们对于自行车的依赖。

但当时的道路建设也十分落后，这给人们的日常生活带来了很多不便。

改革开放以来——交通条件明显改善，铁路、公路和航线增长很快在80年代末的中国，出行对于许多人来说并不是一件愉快的事，买票难，乘车难，运输难。

因铁路运输能力的不足，当时的铁路客运量每天超载50%，高峰时超出100%，每天有80万人站着乘火车.在民国时期，贯通南北的大动脉是京汉铁路，而时代的进步使得它已经满足不了人民的需求。

1992年中央作出果断决定：

京九铁路三年开通，并且京九铁路的概念已经更新，南端的终点由江西的九江延长到了香港九龙。

1993年5月2日，建国以来兴建的规模最大、投资最多、一次建成里程最长的铁路干线开工了。

1995年11月16日上午，京九铁路全线铺通。

1996年9月1日，比原计划提前四个月，京九铁路实现全线开通运营。

高速公路是一个国家交通现代化的一个主要标志。

高速公路的拥有量，也成为衡量经济发达程度的一项指标。

1984年12月，沪嘉高速公路开始在上海兴建，并于1988年10月31日建成通车。

这是我国第一条全线通车的高速公路，从此掀开了我国公路建设史上新的一页。

除了跨省高速公路之外，全国许多省区都在地区内修建中短程高速公路，形成覆盖全国的高速公路网。

现在我们看到现代化大都市的道路可谓是生机勃勃，人群涌动，车流穿梭。

这些交通工具也花样繁多，公交路线增多、设施改善（不仅有普通公交车，还有较为先进的豪华大巴、双层巴士，车内还安装了空调、移动电视）；出租车招手即是，私家车也屡见不鲜，地铁、轻轨等新型交通工具出现。

二.代步工具的发展历程，以及其类型和特点 

自从类人猿站立行走成为了人，人类就为了自己的生存，经历了多少年代，以自已的双脚，从大山深处走出了无数条羊肠小道。

这些小道，连接了山村，连接了城市；连接了陆地，连接了海洋。

从这些小道上，走出了人类辉煌的发展历史，走出了今天的、美丽的、灿烂的、多变的、多样的人类世界。

到如今，迈开双脚去出行，仍是人类出行的主要方式。

劳动是创造文化的原动力。

劳动使人类逐步创造了出行的各种工具，它们便于了人们远距离的串亲访友。

据历史的推断，最早的出行工具可能是骑马、骑牛、骑驴等等所有能够骑上行走远距离的动物。

骑上它们可以走在羊肠小道上，也可以爬上陡霄俊美的山峰上，而使人们在远距离上缩老爷车、出租车，各种各样的小汽车。

当当车（有轨电车）、无轨电车、公交旅游大巴。

公交汽车啦有一个门的、二个门的、三个门，还有双层的。

柴油机的、汽油的、燃气的、纯电动的公交车。

远距离的陆路上有了烹气火车、电力火车、动力火车，以及城铁。

水路上、江河湖海中还有那各种轮船、游船、快艇。

天空中也有那各种飞机，等等。

这一切出行的代步工具，给人类带来了快捷、方便！

使人们生活的更加快乐、美好！

代步工具的快步发展，带来了旅游业的澎勃发展。

代步工具越便利、越舒适，人们越更加乐于加入远距离的旅游！

三.代步工具历史产品介绍

1.自行车 

自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。

人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。

英文bicycle或bike的bi意指二，而cycle意指轮。

在中国大陆、台湾、新加坡，通常称其为“自行车”或“脚踏车”，在香港、澳门则通常称其为“单车”。

2.摩托车 

摩托车，由汽油机驱动，靠手把操纵前轮转向的两轮或三轮车。

轻便灵活，行驶迅速。

广泛用于巡逻、客货运输等，也用作体育运动器械。

3.汽车 

汽车是指有自身装备的动力装置驱动，一般具有四个或四个以上车轮，不依靠轨道或架线而在陆地行驶的车辆。

汽车通常被用作载运客、货和牵引客、货挂车，也有为完成特定运输任务或作业任务而将其改装或经装配了专用设备成为专用车辆，但不包括专供农业使用的机械。

全挂车和半挂车并无自带动力装置，他们与牵引汽车组成汽车列车时才属于汽车范畴。

4.电动车  

电动车简而言之就是以电力为驱动。

以电力为能源的车子。

电动车分类电动车按类型分可分为:

电动自行车,电动摩托车,电动汽车，电动三轮车，燃油助力两用电动车。

5.飞机

固定翼飞机或定翼机（Fixed-wingaeroplane），常简称为飞机（英文：

aeroplane），是指由动力装置产生前进的推力或拉力，由机身的固定机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的航空器。

它是固定翼航空器的一种，也是最常见的一种，另一种固定翼航空器是滑翔机。

飞机按照其使用的发动机类型又可被分为喷气飞机和螺旋桨飞机。

6.轮船

轮船轮船一词始于中国唐代，它的出现与船的动力改革有关。

南北朝时期的中国人，已发明了轮船。

以船侧轮子的转动代替划桨，以轮激水前进。

古称为“车船”、“车轮轲”。

在这里，轮成为以连续运动代替间歇运动的机械。

4.设计灵感

美國麻薩諸塞州特拉佛吉亞公司（Terrafugia）打造的飛天車首度公開飛行，該車時速可達大約70英里（約112公里），在空中則可達115英里（184公里），這台車在威斯康辛州表演空中翱翔20分鐘，讓航空迷一飽眼福。

“特拉弗吉亚过渡”是由美国特拉弗吉亚公司制造的首款可飞行的汽车，2009年3月初在美国首飞成功。

　　这款飞行汽车可以在陆地直线行驶中转换成升空飞行，最高飞行时速185公里，飞行汽车下降后，机翼可折叠起来，收起机翼之后，外观似一辆双排座位和四个轮子的汽车，可放进普通车库。

“特拉弗吉亚过渡”燃料使用无铅汽油。

公司称，汽车可以用一箱汽油在空中飞行643公里。

与此同时，飞行汽车加油时只需驶入最近的加油站，向油箱里加入无铅汽油即可。

人们先前也曾验证过其他飞行汽车，但特拉弗吉亚公司研发的飞行汽车是第一辆拥有可折叠机翼的，并能无缝隙地实现从空中降落到公路的汽车。

　　输入命令便上天落地

　　美国特拉弗吉亚公司研发的这辆名为“特拉弗吉亚过渡”的飞行汽车机翼可以折叠，翼展约合8.3米，飞行距离可达约合740公里，最高时速约合每小时185公里。

在路面行驶可以变换成汽车模式。

　　特拉弗吉亚公司发言人介绍说：

“你只需要把汽车的翅膀收起来，就可以像其他汽车那样把车停到车库里。

它的飞行距离可达到460英里，着陆后，你变换模式就可以直接开往目的地。

　　有了这款飞行车，前往当地机场变得更为容易。

你所要用的就是时刻准备变换操作模式，即飞行或路上驾驶。

”整个过程中，驾驶员只需输入一系列简单命令便可让这个白色交通工具从飞机变身为汽车，反之亦然。

5.产品设计

通过对“特拉弗吉亚过渡”的改进与重新设计，并添加上自己的想法，最终完成如下代步工具！

这是一款适用于海陆空三栖的代步工具！

流线型的设计，减少了空气与水流的阻力，机架主体采用镁合金与钛合金制造。

6.细节演示

参照现有飞机的设计模式，车轮仅有三个，可收起。

旋翼可左右方向360°旋转，旋翼与主体的的连接结构可前后360°旋转，两者结合，使其运动更加流畅。

带有氮气加速装置

七.未来代步工具的材料及其工业设计 

材料方面，使用更加环保安全的材料，并在此基础上把成本最小化。

 从代步工具问世以来，一直就以钢铁结构车架加塑件，钢铁重量重，塑件不耐老化，易破损，长期以来新材料应用一直是我们最为关注的问题，镁合金是一种性能优良的轻金属结构材料，具有比重小、强度比刚度高、抗震吸噪性能好、电磁屏蔽性能好、导电导热性能好、废料易回收且回收过程无污染等优越性能，在汽车零部件、3C产品（计算机、通讯、消费类电子），航空航天和军工等领域得到广泛应用，被材料界誉为“21世纪的绿色工程材料。

在汽车领域，零部件改用镁合金材料后，可比铝合金减重1/3，比钢铁减重3/4。

据国际汽车工业协会测算统计，汽车质量每降低100kg，每百公里油耗可减少0.7Ｌ，汽车自重每降低10%，燃油效率可以提高5.5%；同时，耗油量的降低会直接带来有害气体排放量的减少。

可见，汽车零部件改用镁合金材料对降低能耗、节约能源和保护环境都非常有益。

也正是如此，如今，欧美日等汽车工业发达国家都在大力提倡采用镁合金材料为汽车减重。

由于镁合金产品加工成形技术是一种资本密集、技术密集、清洁环保的偏重型的绿色制造产业，能耗低且无污染，因此非常适合在未来代步工具开展。

　钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料，比重、强度和使用温度介于铝和钢之间，但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。

1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件。

60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。

钛合金在军用飞机中的用量迅速增加，达到飞机结构重量的20%～25%。

70年代起，民用机开始大量使用钛合金，如波音747客机用钛量达3640公斤以上。

马赫数小于2.5的飞机用钛主要是为了代替钢，以减轻结构重量。

又如，美国SR-71高空高速侦察机（飞行马赫数为3，飞行高度26212米），钛占飞机结构重量的93%，号称“全钛”飞机。

当航空发动机的推重比从4～6提高到8～10，压气机出口温度相应地从200～300°C增加到500～600°C时，原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金，或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片，以减轻结构重量。

70年代，钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%～30%，主要用于制造压气机部件，如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。

航天器主要利用钛合金的高比强度，耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。

人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。

使用方式上，突破已有的普通操作方式，使用更新的更加方便快捷的操作方法，新的方法要在安全，舒适度等方面加大力度设计。

外观方面，要符合社会人群审美的要求，使用最前沿的设计理念来给予产品外形最大的设计空间，使之与众不同。

空间方面，要便于存放，并且使之最少的占据空间，方便拆卸等。

技术方面，要勇于创新，使用新的技术基于产品更多更好的功能属性。