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机翼结构CATIA软件二次开发说明书论文,机翼,结构,catia,软件,二次开发,说明书,仿单,论文
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毕 业 设 计（论 文）任 务 书设计（论文）题目： 机翼结构 CATIA 软件二次开发 学生姓名： 刘鹏 学 号： 1204201025 专 业： 机械设计制造及其自动化 所在学院： 机电工程学院 指导教师： 王芳丽 职 称：发任务书日期：年月日 任务书填写要求1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系（院）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生。2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写，不得涂改或潦草书写；或者按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，要求正文小 4 号宋体，1.5 倍行距，禁止打印在其它纸上剪贴。3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系（院）主管领导审批后方可重新填写。4任务书内有关“学院”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后 2 位或 1 位数字。 5任务书内“主要参考文献”的填写，应按照金陵科技学院本科毕业设计（论文）撰写规范的要求书写。6有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002 年 4 月 2 日”或“2002-04-02”。毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题应达到的目的：本毕业设计课题的主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和专业基本技能分析和解决实际问题，训练 CATIA 二次开发的能力，着重培养以下几方面： 1调查研究、中外文献检索、阅读与翻译的能力； 2综合运用基础理论、专业理论和知识分析解决实际问题的能力； 3查阅和使用专业设计手册的能力； 4应用 CATIA 和 VB 软件的能力； 5撰写设计说明书（论文）的能力。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（1） 熟悉并理解机翼结构外形特点；（2） 熟悉和掌握 CATIA 和 VB 软件；（3） 应用 CATIA 和 VB 软件对机翼结构参数化 CAD 模型生成系统进行开发。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求： 1.外文参考资料及译文（附原文） ； 2.毕业设计开题报告一份； 3.caita 二次开发说明一份； 4主要参考文献： 1 吴相宪，王正为，黄玉堂主编.实用机械设计手册.中国矿业大学出版社，1993. 2 王洪欣，李木，刘秉忠主编.机械设计工程学M.中国矿业大学出版社，2001. 3 唐大放，冯晓宁，杨现卿主编.机械设计工程学M.中国矿业大学出版社，2001. 4 中国纺织大学工程图学教研室等编.画法几何及工程制图.上海科学技术出版社，1997. 5 史美堂主编.金属材料及热处理.上海科学技术出版社，1983. 6 苏翼林主编.材料力学.高等教育出版社，1980. 7 顾崇衔主编.机械制造工艺学.陕西科学技术出版社，1999. 8 詹熙达主编.CATIA V5R20 曲面设计教程. 北京：机械工业出版社,2013. 9 詹熙达主编.CATIA V5R20 快速入门教程.北京：机械工业出版社,2011. 10 刘文珽，罗毅，童明波概率损伤容限分析模型研究J航空学报，1993，14（3）：136-139 11 刘文珽等概率断裂力学与概率损伤容限/耐久性M北京航空航天大学出版社，1998. 12 罗毅，黄培彦，刘文珽裂纹扩展寿命安全可靠性分析模型研究J北京航空航天大学学报，2002，28（1）：113-115. 13 杜永恩概率损伤容限分析体系及其关键技术的研究D西安：西北工业大学，2014. 14 董玉德主编.CAD 二次开发理论与技术. 合肥：合肥工业大学出版社，2009. 15 明日科技主编.Visual Basic 从入门到精通(第 3 版) .北京：清华大学出版社,2012. 16 K.Y. Lin and A.V. Styuart. Probabilistic approach to damage tolerance design of aircraft composite structures J. Journal of Aircraft, 2007,44(4):1309-1317. 17 Spencer B F，Tang J. Markov Model for fatigue crack growth J. Journal of Engineering Mechanics，1998,114:2134-2157. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书5本毕业设计（论文）课题工作进度计划：2015.12.16-2.16.3.9 毕业实习调研，完成开题报告、中英文翻译、论文大纲 2016.3.19-2016.4.25 提交论文草稿，4 月中旬中期检查 2016.4.26-2016.5.6 提交论文定稿 2016.5.6-2016.5.13 准备答辩 2016.5.13-2016.5.26 答辩，成绩评定，修改完成最终稿 所在专业审查意见：通过 负责人： 2016 年 1 月 18 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告设计（论文）题目： 机翼结构 CATIA 软件二次开发 学生姓名： 刘鹏 学 号： 1204201025 专 业： 机械设计制造及其自动化 所在学院： 机电工程学院 指导教师： 王芳丽 职 称：年 月 日 开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的框架成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年 4 月 26 日”或“2004-04-26”。5、开题报告（文献综述）字体请按宋体、小四号书写，行间距 1.5 倍。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000 字左右的文献综述： 机翼是飞机的一个重要部件，其主要功用是产生升力。而机翼产生的升力大于自身的重力是飞机能飞上天的原因。但是当飞机在空中飞行时，空气对机翼有阻力的作用，影响飞机的飞行，研究表明飞机的速度跟机翼的形状、大小密切相关。随着空气动力学理论的不断完善、制造工艺水平的提高以及新型材料在飞机上面的应用，机翼的气动性能得到了大幅提高。由于机翼的气动外形设计与优化对飞机的整个气动特性有着重要的影响。在总体设计阶段需要经常修改机翼的参数，因此，能根据不同的参数可以快速生成机翼的外形模型是一个关键问题。现代 CAD 软件的二次开发功能为参数化建模提供了强大的平台。CATIA 作为航空领域广泛应用的 CAD 工具，不仅可以使用自身的宏来实现二次开发，还可以使用可访问 COM 结构开发工具进行二次开发。二次开发是对软件进行个性化和专业化的有效手段，可以使软件更好的为用户服务，对提高工作效率和产品质量，节约研发陈本和缩短周期有着重要的作用。本文以机翼结构为研究对象，以 CATIA 的二次开发工具和 Visual Basic 编程语言，研究了一种可快速生成机翼的参数化建模的方法。证明了基于 CATIA 二次开发实现机翼外形参数化设计的可行性。CATIA 二次开发主要有两种方法，一种是采用 CAA C+技术，另一种是采用Automation 技术。1.CAA（Component Application Architecture）是 CATIA的一套 C+函数库，该函数库在 CATIA 运行时加载，用户可通过 RADE 模块在VC+编程环境下编写程序，与 CATIA 进行通信。这种方法可进行最有效率的程序开发，但入门困难，在国内这方面的技术资料比较少见。2.Automation 技术是建立在 COM 基础之上，继承了 COM 与语言无关、进程透明特点，简化了 COM的底层细节，应用更加广泛。其核心技术是允许一个应用程序操作另一个应用程序。Automation 技术并不是直接获取及处理数据，而是间接的通过暴露的对象和属性，利用对象的方法和属性来获取、设置及处理数据。这种方法功能限制比较大，但入门比较容易。基于上述两种开发方法的特点和本次毕业设计任务难度，本文选择使用Automation 方法对 CATIA 进行二次开发。由于 CATIA 宏录制生成的 VBScript代码稍做修改就能在 VB 环境下运行，为编程提供了很大的方便，所以本文选用的开发环境是 Visual Basic 6.0。在 Visual Basic 6.0。环境下 CATIA Automation 中所有数据都被封装成对象的形式，并形成树形结构，这样就可以通过根对象对所有的其他对象进行访问。本文研究中进行的 CATIA 二次开发主要涉及到 CATIA 的基本操作和零件对象下的各种属性、方法的操纵。CATIA 的基本操作主要是通过几个API(Application Programming Interface)对 CATIA 进行文件操作，视图操作等。零件操作主要是进行 CATIA 实体建模，如草绘、约束、实体等操作。CATIA 作为一款高端的 CAD/CAM 软件，其应用领域正不断扩大，应用需求也越来越多，为了更好的利用 CATIA 软件资源，满足个性化使用要求，对 CATIA进行二次开发已经成为软件技术人员必须掌握的一门技术。为未来我国制造业、装备业的发展提供充足的技术支持。同时，CAA 平台的二次开发，不仅可实现VB 语言的全部功能，还能在电子样机、协同设计、虚拟装配和虚拟制造等技术领域有更广阔的应用，因此推广和掌握 CAA 技术，特别是 CAA VC+技术，将是未来发展的必然要求。参考文献1 吴相宪，王正为，黄玉堂主编 .实用机械设计手册 .中国矿业大学出版社，1993. 2 王洪欣，李木，刘秉忠主编. 机械设计工程学 M.中国矿业大学出版社，2001. 3 唐大放，冯晓宁，杨现卿主编. 机械设计工程学M.中国矿业大学出版社，2001. 4 中国纺织大学工程图学教研室等编 .画法几何及工程制图.上海科学技术出版社，1997.5 史美堂主编.金属材料及热处理. 上海科学技术出版社，1983. 6 苏翼林主编.材料力学. 高等教育出版社，1980. 7 顾崇衔主编.机械制造工艺学. 陕西科学技术出版社，1999.8 詹熙达主编.CATIA V5R20 曲面设计教程. 北京：机械工业出版社,2013. 9 詹熙达主编.CATIA V5R20 快速入门教程. 北京：机械工业出版社,2011. 10 刘文珽，罗毅，童明波概率损伤容限分析模型研究J航空学报，1993，14 （3）：136-139 11 刘文珽等概率断裂力学与概率损伤容限 /耐久性 M北京航空航天大学出版社，1998. 12 罗毅，黄培彦，刘文珽裂纹扩展寿命安全可靠性分析模型研究J北京航空航天大学学报，2002，28（1）：113-115. 13 杜永恩概率损伤容限分析体系及其关键技术的研究D西安：西北工业大学，2014. 14 董玉德主编.CAD 二次开发理论与技术 . 合肥：合肥工业大学出版社，2009. 15 明日科技主编.Visual Basic 从入门到精通(第 3 版) .北京：清华大学出版社,2012. 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 研究或解决的问题：（一）能够基本掌握 CATIA 的实体建模功能（二）运用 CATIA 二次开发技术, 结合 Visual Basic 语言混合编程, 实现翼面结构的参数化设计。（三）能够基本掌握“CATIA 和 Visual Basic 这两种软件” 在二次开发中的应用拟采用的研究方法（途径）：（一）查阅相关的书籍、期刊以及论文等，掌握超声电机的相关知识。（二）熟练掌握 CATIA 和 Visual Basic 这两种软件。（三）拟定论文大纲并按照论文大纲逐步实施。（四）遇到问题及时与相关专业人士和指导老师进行交流并及时解决。（五）总结经验与收获。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：通过文献综述，该生对 CATIA 二次开发国内外研究现状有了较清晰的认识，相信该生通过努力能顺利完成本次毕业设计。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题工作量、难度适中。课题具有一定的实际意义，相信通过本课题的研究，能开发出符合机身机翼设计要求的 CATIA 二次开发软件。 3.是否同意开题： 同意 不同意指导教师： 2016 年 03 月 08 日所在专业审查意见：同意 负责人： 2016 年 03 月 09 日毕 业 设 计（论 文）大 纲设计(论文)题目： 机翼结构 CATIA 软件二次开发学生姓名： 刘鹏 学 号： 1204201025 专 业： 机械设计制造及其自动化 所在学院： 机电工程学院 指导教师： 王芳丽 职 称： 2016 年 1 月 9 日金陵科技学院学士学位论文 论文大纲1机翼结构 CATIA 软件二次开发摘 要Abstract第一章 绪论本章主要介绍了选题的背景，选题研究的目的和内容，选题所运用的开发技术和运行环境。1.1 研究背景三维设计相对于二维设计，使得技术人员可以更加直观准确地把握产品的造型、装配关系与加工制造。作为 3D 软件的领导者， CATIA V5 软件在制造业领域应用广泛。随着国内制造业的飞速发展，企业对研发周期要求越来越短，对设计质量和效率要求越来越高。三维设计的环境下，如何更进一步提升设计效率，成为众多企业不得不面临的一个课题。CATIA V5 的知识工程功能，使得企业可以将自己的智能资源通过 CATIA 软件面设计过程中快速重用，实现快速建模；通过对 CATIA V5 的二次开发，可以将设计过程中的大量重复性操作用开发程序取代，减少操作步骤的同时提高设计准确性。1.2 CATIA 二次开发技术主要就是用 Visual Basic 自动化对象编程(V5 Automation)技术对 CATIA 二次开发的方法。1.3 本文研究的目的与内容目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和专业基本技能分析和解决实际问题，训练 CATIA 二次开发的能力，熟悉并理解机翼结构外形特点，应用 CATIA 和 VB 软件对机翼结构参数化 CAD 模型生成系统进行开发，熟悉和掌握CATIA 和 VB 软件。第二章 机翼结构本章主要对机翼，机翼平面的形状，机翼初步设计要考虑的内容做了简单的介绍。2.1 机翼与飞机2.2 设计机翼平面形状需要考虑的因素2.2.1 气动特性2.2.2 结构重量2.2.3 内部容积金陵科技学院学士学位论文 论文大纲22.3 机翼初步设计的主要内容2.3.1 翼型的选择与设计2.3.2 机翼平面形状设计2.3.3 机翼安装角和上反角的确定2.3.4 边条翼、翼尖形状2.3.5 增升装置的设计第三章 CATIA 二次开发CATIA 几乎具有所有 CAD/CAM/CAE 软件的基本功能，如绘制二维、三维图形，绘制工程图，以及输出图纸等。而且在各个方面又具有独到之处，因此CATIA 已经被广泛应用于航空、航天、机械、建筑等领域，被越来越多的用户所接受。所以，本文选用 CATIA 软件，通过对其进行二次开发，实现飞翼总体布置自动生成和质量特性。3.1 catia 二次开发的接口CATIA 使用基于 COM(Component Object Mdoel,组件对象模型)技术的自动化（Automation ）提供二次开发接口。3.2 catia Automation 主要接口对象继承关系Automation 技术并不是直接获取及处理数据，而是间接地通过服务程序暴露的对象和属性，利用对象的方法和属性，获取、设置及处理数据。3.3 catia 二次开发的步骤本节主要介绍了二次开发的 6 个步骤。3.4 catia 二次开发应用实例本节就以绘制机翼为例，简单介绍 CATIA 的二次开发过程。第四章 机翼参数化 CAD 建模本章主要研究了外形参数化数学模型和结构参数化数学模型，应用 CATIA金陵科技学院学士学位论文 论文大纲3二次开发技术，编制了能自动生成飞翼三维外形的 CAD 模型程序。4.1 机翼外形参数化建模4.2 机翼结构参数化建模参考文献 毕 业 设 计（论 文）设计(论文) 题目： 机翼结构 CATIA 软件二次开发 学生姓名： 刘 鹏 指导教师： 王芳丽 二级学院： 机电工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化班 级：12 机械设计及其自动化（单）学 号： 1204201025 提交日期：2016 年 05 月 18 日 答辩日期：2016 年 05 月 13 日 金陵科技学院学士学位论文 目录目 录摘 要 .IIAbstract.III第一章 绪论 .11.1 课题研究背景和意义 .11.2 国内外发展趋势 .11.3 本文研究的目的与内容 .5第二章 机翼机身连接形式及接头耳片设计思想 .62.1 机翼与机身的连接 .62.2 机翼机身的连接形式 .62.3 机翼耳片对接接头的结构 .62.4 接头耳片构型设计思想 .8第三章 CATIA 二次开发 .113.1 引言 .113.2 CATIA 软件跟 VB 软件介绍 .113.3 CATIA 二次开发技术介绍 .133.4 CATIA 二次开发的步骤 .13第四章 机翼接头参数化建模实例 .144.1 预备工作 .144.2 录制宏 .144.3 程序设计 .194.4 程序测试 .26第五章 总结与展望 .295.1 本文总结 .29参考文献 .30致 谢 .31金陵科技学院学士学位论文 AbstractI机翼机身对接结构 CATIA 软件二次开发摘 要机翼机身是飞机中的重要组成部分，机翼与机身依靠对接接头将其连接在一起，飞机是依靠升力飞上蓝天的，所以接头的设计也会影响到飞机的性能。因此本文对飞机的机身机翼对接接头展开了研究，主要了解了我国的飞机发展史，研究了机身机翼的对接形式跟接头的结构类型。CATIA 软件是一款强大的三维软件，广泛应用于航空航天业，对 CATIA 的二次开发也是本文研究的一个任务。因此本文对机身机翼接头结构 CATIA 软件二次开发实例做了简单的介绍。完成的主要工作有：1 )介绍了 CATIA 软件的基本功能和利用 VB 语言在 CATIA 二次开发中的应用，以绘制机身机翼对接接头为例，简单的介绍了 CATIA 二次开发的过程；2)以机身机翼对接接头结构参数化数学模型为基础，编制了能自动生成机身机翼对接接头三维外形的 CAD 模型程序。关键词：机翼机身对接结构 ；CATIA 二次开发 ；CAD 模型金陵科技学院学士学位论文 AbstractIIWing Structure of CATIA Software Secondary DevelopmentAbstractFuselage for an aircraft wing butt joint is very important, because the plane can fly on the sky because of the lift, the performance depending on the structure design . So, this article will start from the development of aircraft research, according to the difference of the wing fuselage joint structure from domestic and abroad ,more in-depth understanding of the wing and fuselage joint forms, and compare the similarities and differences among different docking wing body structure, analyze the stress of the main components of a force. Next research we found that the fuselage of the modern airplane wing butt joint structure, the role of the ear piece is very broad.Therefore, this paper makes a simple introduction about the wing-fuselage connection joint of CATIA secondary development example. The main work has done is : 1) introducing the basic functions of the CATIA software and using VB language in the CATIA secondary development of the application, to draw the wing-fuselage connection joint as an example, introducing the process of CATIA secondary development ;2) parameterized wing-fuselage connection joint structure mathematical model as the foundation,orgainzing the CAD model program of automatic generation of 3D flying wing-fuselage connection joint shape.Key words: The wing fuselage joint structure; CATIA secondary development; CAD model金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 绪论01 绪论1.1 课题研究背景和意义鹰击长空，鸽翔千里，鸟儿有一种特殊的本领，就是它能够在天空自由自在的飞行，人们根据鸟儿的飞行原理，幻想着有一天也能像鸟儿一样在天空中飞行那该多好啊。早在 2000 多年前人们根据这一幻想就人发明了风筝，虽然不能把人带上天空，但是它可以说是后来人们发明飞机的老师.在 20 世纪初在美国有一对双胞胎兄弟莱特兄弟在经过 1000 多次的滑翔试验后，终于在 1903年制造出了世界上第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1 号，这一成功打开了人们研究飞机的大门，为世界的航空航天业做出了巨大的贡献，为我们今天的出行带来了极大的方便。随着社会经济与科学技术的不断发展与进步，飞机的应用范围也越来越广，不光光可以载客，还可以用来运输，喷洒农药、飞播育种、搜救、灭火、军事演习、培养飞行员等。因此这就使得人们对飞机的质量和安全性能有了更高的需求。总所周知，飞机中最重要的三个部分别为机翼、机身和尾翼，我们今天主要谈一谈机翼、机身和机身机翼对接接头之间的关系。机翼与机身是依靠机翼机身对接接头来连接的，并通过螺栓把机翼固定在机身上。螺栓在这里有两方面的作用，一是可以起到固定的作用，二是可以起到传递载荷的作用即可以把机翼承受的载荷转移到机身上面，这样可以降低机翼所受疲劳破坏发生折断现象，所以机身机翼对接接头的设计在飞机整体设计中占重要组成部分。在设计机身机翼对接时，我们常用的三维软件是 CATIA ，它是一款强大的三维软件，广泛应用于飞机、汽车，轮船的外形设计。接头外形由几何参数确定，由于在设计时需要经常改变几何参数，为了节约时间和提高工作效率，本文研究了对CATIA 软件的二次开发。开发了一种能根据接头模型快速生成接头模型的界面。1.2 国内外发展趋势1.2.1 国内发展趋势我国首架飞机试飞成功在 1909 年 9 月 21 日，冯如驾驶着自制的飞机冯如一号，在奥克兰市上空翱翔了八百多公尺，最后安全着陆，从刺激揭开了中国航空航天史的面纱。冯如一号的成功，向全世界展现了中国人民的智慧与能力，为中国在世界早期航空史上赢得了极大的荣誉。新中国成立以来，1954年 7 月，由南昌飞机厂制造出的活塞式教练机初教-5 首次升空，标志着我国由金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 绪论1飞机修理跨越到飞机制造。在近 60 年里，中国研发了一系列的飞机，从一开始的运输机到直升机到超音速歼击机到大型轰炸机到后面的一系列神州号飞船进入太空。充 分证明我国在航空航天业已经取得了巨大的成就。从最初的模仿别人到自行研制，从单一机种到多机种，从空中飞行到进入太空。虽然这个过程很艰辛，但是我们都一步步走过来了。没有中国航空工业工作者的无私奉献，就没有今天的成就，在这里像他们致以最崇高的敬意。下图 1.1、图 1.2、图1.3、图 1.4 片代表我国飞机研究的历史。图 1.1 冯如一号1909 年 9 月 21 日，冯如驾驶着自制的飞机冯如一号，机翼、方向舵、螺旋桨跟内燃机等大小部件都是自制的，在奥克兰市上空翱翔了八百多公尺，最后安全着陆，这一飞行揭开了中国航空史的第一页。金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 绪论2图 1.2 初教-5 型1954 年 7 月 3 日，新中国生产的第一架飞机，南昌飞机场制造的初教5（雅克-18 ）教练机首飞成功。图 1.3 歼 10-战斗机型1998 年 3 月 23 日，具有中国自主知识产权的第三代战斗机歼 10 首飞成功，金陵科技学院学士学位论文 第 1 章 绪论3歼 10 是我国第一款成功自主研制的重型战斗机，具有划时代意义。图 1.4 神州 5 号2003 年 10 月 15 日，神舟五号载人飞船发射成功，中国人名人几千年的飞天梦想终于现实了。这次的成功发射标志着中国成为继前苏联（现由俄罗斯承继）和美国之后，第三个有能力独自将人送上太空的国家。这意味着中国已经进入世界最有分量的国家之一。这对增强国威、增强军威、振兴中华都意义重大。 1.2.2 国外发展趋势世界上航空技术最发达的两个国家分别为美国跟前苏联（俄罗斯） ， 美国是飞机的诞生地，1903 年 12 月
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