舉例使用triz工具解決壹個問題

應用背景：早期的飛機機翼都是平直的。最初是矩形機翼，很容易制作。但由於其翼端寬，會給飛機帶來阻力，嚴重地影響了飛機的飛行速度。後掠翼：壹舉突破“音障” 德國，英國,美國噴的氣式飛機先後上天。飛機開始進入噴氣式時代，其飛行速度迅速提高，很快接近音速。機翼上出現“激波”，使機翼表面的空氣壓力發生變化。同時，飛機的阻力驟然劇增，比低速飛行時大十幾倍甚至幾十倍。這就是所謂的“音障”。為了突破“音障”，許多國家都在研制新型機翼。德國人發現，把機翼做成向後掠的形式，像燕子的翅膀壹樣，可以延遲“激波”的產生，緩和飛機接近音速時的不穩定現象。但是，向後掠的機翼比不向後掠的平直機翼，在同樣的條件下產生的升力小，這對飛機的起飛、著陸和巡航都帶來了不利的影響，浪費了很多不必要的燃料。能否設計壹種適應飛機的各種飛行速度，具有快慢兼顧特點的機翼呢？這成為當時航空界面臨的最大課題。

有何經濟效益和社會效益：新的設計方案拋棄了傳統的固定翼設計概念使其在不同的速度之下機翼配合相應的飛行姿態,具備了平直機翼升力大的特點；而在高速飛行時，它的兩翼又盡量後掠，後掠角可達72．5度，變得像三角機翼壹樣，因此能夠輕易突破“音障”。,從而有效地降低了迎風面積（既作用在飛機表面的氣流的橫截面積）,達到了節能降耗,以及提高飛行速度的目的，.最終實現提高其戰鬥力的根本目的。

問題描述：根據上述分析，系統存在的技術矛盾有：

傳統的固定翼不適合高速飛行，在突破音障的時候產生非常大的阻力，消耗的能量相應加大，而且容易產生飛機在空中解體；

三角翼不適合低速飛行，而且起飛與降落以及巡航時在相同推力條件下產生的升力小相應的能量消耗又相應地加大了。

總之，矛盾集中體現在速度與其在運動中能量消耗之間的矛盾上。

解決思路和關鍵步驟：

運用TRIZ理論中的技術矛盾矩陣，涉及的技術特性：

19# 運動物體的能量消耗

9# 速度

查閱技術矛盾解決矩陣，可以得到以下四條創新原理：

8# 重量補償

15# 動態特性

35# 物理或化學參數變化

38# 加速氧化

加配重明顯不適合這種戰鬥機，戰鬥機要求機身輕，靈活機動，而且加重機身還使速度這個技術特性惡化。

強力氧化劑雖然可以使燃料燃燒的更充分，獲得較大的推力。但是戰鬥機上使用的是特制的高熱量航空煤油，在渦輪噴氣發動機中的燃燒是比較充分的，所以使用這個創新原理的作用不是很明顯。

對於：

15# 動態特性

35# 物理或化學參數變化

綜合考慮這兩條創新原理..通過對機翼的改造,使其成為活動部件，並且在飛行的時候有效地控制機翼的形態，使之能夠在比較大的範圍內改變”後掠角”，獲得從平直翼到三角翼的優點，來獲得從低速到高速不同的飛行狀態.，表現出很強的適應性。

F111戰鬥機在低速度飛行（圖1）中，處在起飛階段，機翼呈平直狀，獲得較大的升力，良好的低速特性，避免長距離滑行所浪費的能量，從而有效地解決了飛機在低速度狀態下速度與能量之間的矛盾。