最早的导弹设计是由经验丰富、技术熟练的手工艺人,凭直觉进行的。由于生产力和技术水平的限制,设计出来的产品比较简单。产品的制造方法是根据设计者本人的经验或其头脑中构思出来的,因此设计和制造无法公开。随着生产的发展,产品逐渐复杂起来,设计者们在丰富的设计实践的基础上,利用类比作为依据,并使用经验数学公式进行必要的计算,逐渐形成了所谓的“经验设计”、“半经验举理论”设计。在20世纪50年代后期形成,至今仍被广泛采用的称为“传统设计”的方法,是在经验的基础上,经过一定的科学总结和提高而形成的。运用这种方法由多人协作,运用系统的、成套的图纸和设计、分析资料表达设计意图,可以满足许多人同时参加制造的需要,还可用图纸对产品进行分析和改进,推动了设计工作的发展,从而使设计工作具有了相对独立的性质。到了20世纪后期,科学技术有了新的发展,新材料、新工艺、新技术不断出现,尤其是计算机技术迅速发展,人们对产品的功能、可靠性和效益都提出更为严格的要求,产品更新换代的周期日益缩短,传统设计方法在设计的科学性和周期上都显得十分不足,于是提出了设计现代化的需求。
现代设计,概括地讲,它运用了系统工程,实行人、机、环境系统一体化设计,使设计思想、设计进程、设计组织更趋合理;大力采用动态分析方法,使问题分析动态化;对设计进程、设计战略、设计方案和数据选择进行化;计算、绘图等计算机化。所以有人以动态、优化、计算机化概括为现代设计法的核心。
1、设计的类型
通观各种产品的设汁,按其性质大致可分为3种类型。
1) 创新设计
创新设汁是在国内外尚无类似产品或结构,亦或设计原理、设计方案都未知的情况下,只根据产品、结构的总功能和约束条件,进行全新的创造。
2) 适应性设计
适应性设计是在总方案和原理不变的条件下,对已有产品、结构或性能进行局部的改进更新,以适应新的需求。
3) 变参数设计
变参数设计是在总体结构形式、工作原理不变的条件下,仅对结构的布置、参数或尺寸的大小加以改变以提高性能。这在系列产品设计中常用。
2、设计方法
1) 设计方法的发展
“设计方法”可以理解为设计的一般过程及解决具体问题的手段,不同时期的设计必然反映着当时的生产力和技术水平。如果把设计方法的发展进行概括,大致可以分成:
• 17世纪前的“直觉设计阶段”;
• 17世纪后的“经验设计阶段”及其后形成的“传统设计阶段”;
• 目前的“现代设计阶段”。
2) 现代设计与传统设计的关系
(1) 继承。现代设计方法和技术是在传统设计方法基础上发展起来的,它继承了传统设计方法中的精华,如设计的一般原则和步骤、价值分析、类比原则和方法、相似理论和分析、调查研究、冗余原则、积木式组合设计法等。因此,在应用某些现代设计方法和技术时,不应片面夸大成为玄而又玄的法宝,应当认识到它们的许多内容是传统设计法的继承、延伸和发展。
(2) 共存与突破。从直觉设计发展到经验设计以至现代设计,都有着时序性、继承性和两种方法在一定时期内共存的关系。而当前的现代设计方法和技术还远未达到成熟完善的阶段,许多方法的自身理论的建立及其可行性、适用性等还有待深入研究;一些成熟的内容也仍有掌握和推广的过程。因此,现在正处于旧方法不断改善和新方法不断创建的共荣共存的历史时期,这也体现着量变与质变的辩证关系。当然,随着现代设计方法和技术的完善,新的导弹产品必将有新的突破。
