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飞 机 飞机 飞机是由动力装置产生前进推力，由固定机翼产生升力，在大气层中飞行的重于空气的航空器。严格地讲，滑翔机、直升机和在大气层外飞行的航天飞机都不属于飞机的范围。但在日常生活中，人们习惯地将气球、飞艇以外的航空器通称飞机。 飞机是发展最完备、类型最多、用途最广的航空器，特别是各类客货运输飞机，是航空运输的主要运输工具。 世界上第一架制造成功的飞机诞生于本世纪初。年月日，美国莱特兄弟设计制造的“飞行者号”进行了成功的试飞。这是人类首次成功地用重于空气的航空器实现的有动力、可操纵的持续飞行。莱特兄弟的飞机是双翼鸭式结构，总重公斤，用一台马力的内燃机作动力，在次飞行中飞行高度仅米，最好的一次留空秒，飞行了米。这些数据在现在看来很微不足道，但在当时已是很了不起的发明。 年以后的年内，飞机在军事方面得到广泛应用，性能不断提高，结构不断完善，但仍然保持着双翼机的形式，制造飞机的材料以木材和蒙布为主，比较笨重。年代以后，冶金和机械制造技术的进步，使活塞式发动机不断完善，重量减轻，功率增大。同时，由于强度高、重量轻的硬铝合金的出现和结构分析技术的完善，开始采用全金属的单翼机代替双翼机。再加上其他改善飞机气动外形的措施，如改用密闭座舱、发动机家整流罩、采用收放起落架等，这些技术成果使飞机的速度、升限提高了倍，发动机功率提高了倍，到年代末，飞机速度已提高到公里小时。同时研制生产飞机的航空工业也逐步发展成为独立的工业部门。 世纪中叶的第二次世界大战，促使人们加速研制性能更加优秀的飞机。参战飞机数量剧增，性能迅速提高，军用航空对战争已具有举足轻重的影响。战后，航空科学进一步发展，飞机气动外形的改进（如采用后掠翼、面积率等），涡轮喷气发动机及机载雷达的采用，进一步改变了飞机的面貌。飞机很快突破了“音障”和“热障”，飞行速度达到音速的倍，进入超音速飞行时代。同时，民用航空也有了很大发展。年最早出现的单发动机旅客机仅有个乘座。从年代起，喷气式旅客机逐渐代替了装有活塞式发动机的旅客机，其巡航速度在公里小时以上，飞行高度在公里以上，客座数达。年代出现了大型宽体高亚音速喷气式旅客机和货机，其载重量大大增加，客座数增至，起飞、着陆距离也缩短了。 飞机的发展改变了交通运输的结构，提供了一种快速、方便、经济、安全的运输手段，它已成为国民经济和人民生活必不可少的交通工具。在工业方面，飞机广泛用于空中摄影、大地测绘、地质勘探及资源调查。在农业和林业方面，可用于播种施肥、除草灭虫、森林防火以及环境保护等。 飞机的分类 按用途分类 按用途可将飞机分为军用机和民用机两大类。军用机是按各种军事用途设计的飞机，其中主要包括歼击机（战斗机）、截击机、歼击轰炸机、强击机（攻击机）、轰炸机、反潜机、侦察机、预警机、电子干扰飞机、军用运输机、空中加油机、舰载飞机等。民用机则泛指一切非军事用途的飞机，包括旅 客机、货机、公务机、农业飞机、运动机、救护机、试验研究机等。其中，旅客机、货机和客货两用飞机又统称民用运输机。 按飞机的构造分类 按构造形式，即按飞机组成部件的外形、数目和相对位置的不同进行分类。 按机翼形式分 （）按机翼数量，可分为单翼机、双翼机和多翼机 双翼机和多翼机机翼面积大、刚性好、结构重量轻，因而低速机动性比较好，但飞行阻力大。现代大多数飞机都采用阻力小的单翼机形式。 （）按机翼相对于机身的位置，可分为上单翼机、中单翼机和下单翼机 一般来说，中单翼飞机气动外形最好，但是机翼结构穿过机身中部，影响机身内部空间的利用，所以旅客机和运输机都采用上单翼和下单翼型式，以使客舱或货舱保持完整、通畅。 （）按机翼的平面形式，可分为平直翼、后掠翼、三角翼等 早期的飞机多采用平直机翼，便于制造，单飞行阻力较大。当飞机缩短接近音速时，为推迟和减弱空气压缩效应引起的不利影响，又研制出后掠翼和三角翼飞机。 按机身形式，可分为单机身飞机和双撑式飞机 单机身又称正常机身飞机，尾撑与正常机身的区别在于它仅用来连接飞机的尾翼，所以比机身细得多。飞机还可作成双机身或双尾撑式，但不多见。 按尾翼形式分 （）按水平尾翼的型式，可分为平尾与型尾翼 （）按有无水平尾翼或尾翼相对于机翼的位置，可分为正常式、鸭式及无尾式 正常式飞机指水平尾翼在机翼之后，起俯仰稳定和操纵作用；鸭式飞机在机翼的前面有鸭翼，或称为前翼，前翼起俯仰操纵或对机翼形成有利干扰作用；无尾翼飞机的平衡和操纵由机翼后缘的升降副翼来完成。 （）按垂直尾翼数量，可分为单垂尾、双垂尾和多垂尾； 按推进系统分 （）按动力装置类型，可分为螺旋浆（又可分为活塞式及涡轮螺旋浆）式及喷气式； （）按发动机的安装位置，可分为翼内、翼上、翼下、翼下吊舱、机身内、机身尾吊等 （）按发动机数量，可分为单发动机飞机、双发动机飞机、三发动机飞机和四发动机飞机 按起落架形式分 （）按起落架支点位置，可分为前三点式、后三点式和自行车式飞机 （）按起落架滑行装置不同，可分为轮式、滑橇式和浮筒式飞机 滑橇式飞机用于冰上或雪地起降和滑行；轻型水上飞机多采用浮筒式；在陆地和水上都能起降的两栖飞机兼有轮式起落架和浮筒式起落架。 飞机还常以性能特点分类。按最大飞行速度不同分为亚音速飞机和超音速飞机。亚音速飞机又分为低速飞机（飞行速度在公里小时以下）和高亚音速飞机（飞行马赫数为）。大多数喷气式旅客机都属于高亚音速飞机，它们的飞行效率比较高。大多数战斗机都是超音速飞机。按飞机的航程不同可分为近程飞机、中程飞机和远程飞机。近程飞机的航程一般在公里以下，中程飞机的航程在公里左右，远程飞机可完成中途不着陆的洲际航行。按飞机起飞降落距离的不同可分为常规起落飞机、短距起落飞机和垂直起落飞机。 军用飞机 指专门用于各种军事目的各种飞机。包括歼击机、轰炸机、强击机、军用运输机、侦察机、反潜机、预警机、空中加油机和电子干扰机等。 第一次世界大战前后飞机在军事上首先用于侦察和炮兵校射，以后又用于空中相互射击（空战）和轰炸。初期往往一种飞机执行各种任务，没有按某一军事用途设计的飞机。后来随着军事应用范围的扩大，逐渐出现了可以执行不同军事任务的机种。早期的军用飞机主要是通过增加发动机功率和减小飞机阻力以提高飞机的速度和高度，减轻结构重量以增加军事载重。现代军用飞机更多的从采用先进的气动外形、完善电子设备、改进制导武器性能和利用自动控制技术进一步提高作战效能。 现代战争被称为“立体化战争”或“空地一体化战争”，军用飞机在战争中所起的作用越来越重要。军用飞机增大了战争的空间，加快了战争的节奏，增加了战争的突然性。军用飞机的主要特点是：速度快，每小时可移动上千公里；能力强，可在短时间内把几十吨或成百吨的炸弹投到目标上，或把成千上万士兵送到指定地点；作用距离远，作战半径少则几百公里，多则几千公里；机动灵活，可按需要攻击任何目标；多功能，可完成各种军事任务。 第二次世界大战后的历次局部战争特别是年的海湾战争都充分说明：在现代战争中谁拥有航空作战的优势谁就拥有把握战争的主动权。因此，各国都非常重视发展军用飞机。 歼击机 又称战斗机，第二次世界大战前称驱逐机。它是主要用于在空中歼灭敌机和其他空袭兵器（如飞航式导弹等）的军用飞机。其主要任务是与敌方歼击机进行空战，夺取制空权；其次是拦击敌方轰炸机、强击机和巡航导弹；还可携带一定数量的对地攻击武器，执行对地攻击任务。现代歼击机配备的主要武器有导弹、机关炮及火箭等。第二次世界大战后出现了喷气式战斗机，如苏联的米格，美国的等，速度在公里小时，升限公里左右，质量为吨。年代初出现了超音速歼击机，如苏联的米格，美国的等，马赫数为，升限达公里以上，质量在吨左右。年代中期出现的米格和美国的歼击机，速度已超过三倍音速，升限近公里，质量近吨。经过年代越南、印巴和中东战争的实战表明：歼击机空战大多在中、低空（公里）、近音速（）进行。因此，以后新设计的歼击机不再追求很高的速度和高度，而主要要求具有良好的中、低空机动性（转弯、加速、减速和爬升性能）以及完善的电子设备、武器和火力控制系统，以提高空中格斗能力。年代以后发展的歼击机，最大速度一般在，飞行高度公里，质量吨，大多采用加力涡轮风扇发动机，飞机外形为兼顾亚、跨、超音速范围内都具有较大的升阻比，一般采用后掠翼活三角翼，飞机的操作系统广泛采用电传操纵，配备的武器主要是近程空对空导弹和机关炮。典型代表有苏米格，美国的等。 截击机 又称拦截歼击机，是专门用于在空中截击入侵的敌轰炸机或飞航式导弹的歼击机。它的主要任务是保卫政治、经济中心，军事要地，交通枢纽等战略要地不受敌机的轰炸。年代后相继出现的美国，法国幻影以及苏联的苏等最据代表性。由于超音速轰炸机的出现，又研制了三倍音速的截击机，如美国的，苏联的米格等。截击机的特点是：具有很强的快速反应能力，要求爬升快、速度大、升限高、航程远，不论昼夜均能立即起飞，迅速达到指定空域。为能迅速发现截击目标，应配备良好的雷达和电子设备。年代以后，随着电子技术的发展，机载雷达性能和可靠性大大提高，而且不断小型化，因而在新研制的歼击机（如美国的、等）上都置备了先进的雷达。它们的速度、爬升率、升限以及机动能力都超过了截击机。它们既具备空中格斗能力，又具备截击能力，因此，不再继续发展截击机。 歼击轰炸机 又称战斗轰炸机。它是以攻击战线附近（有时深入敌后）的敌方地面目标，支援地面战斗为主，投掷外挂沙武器后具有空战能力的军用飞机。它与歼击机相比，载弹量大，航程远；与轰炸机相比，突防能力强并具有一定的空中格斗能力。它主要置备对地攻击武器：航空炸弹、火箭、机关炮和空地导弹等；具有良好的高速和低速飞行性能；装有完善的火控及导航设备。现代歼击轰炸机起飞质量可达吨，作战半径超过公里，载弹量可达吨，因而可以取代轻型轰炸机执行战术轰炸任务。 强击机 又称攻击机。它是主要从低空、超低空对地面（水面）目标进行攻击的军用飞机。用于直接支援地面部队作战，摧毁敌方防御工事、坦克、地面雷达、炮兵阵地、前线机场、交通枢纽等有生力量。它置备的武器有枪、炮、火箭、炸弹（或制导导弹）、鱼雷以及空地、空空导弹等。它的特点是具有良好的低空、超低空稳定性及操纵性；向下具有良好的视界，便于搜索地面小型隐蔽目标；装有强大的对地进攻武器；飞机要害部位都有装甲保护，以提高飞机在地面炮火攻击下的生存力；具有良好的起飞着陆性能（有的具有垂直和短距起飞能力），可在接近前线的简易机场起降，以扩大支援作战的范围。现代强击机有亚音速的，也有超音速的，载弹量可达吨。 轰炸机 它是从空中对敌方前线阵地、战略要地、海上目标进行轰炸的军用飞机。按质量、航程、载弹量大小，可范围重、中、轻三种；按作战使命可分为战术、战略两种。 重型轰炸机（远程战略轰炸机）：起飞质量一般在吨以上，航程在公里以上，载弹量在吨以上，大都可以携带核弹和空地导弹，而且自卫能力强。它主要用于深入敌后，对政治军事中心、战略要地、交通枢纽进行轰炸。年代研制的战略轰炸机速度已达两倍音速以上。年代研制的战略轰炸机的特点是采用隐身技术，从气动布局、发动机及材料选用等方面采取措施，可以有效减少雷达波的反射及红外辐射。其典型代表是美国的隐身战略轰炸机。 中型轰炸机：其主要任务是执行战略轰炸，但航程比较短。起飞质量为吨，航程为公里，也可携带核弹及空地导弹，如美国的，苏联的图，图等。 轻型轰炸机（战术轰炸机）：其主要任务是配合地面部队对敌方供应线、前沿阵地和各种活动目标进行战术轰炸。其起飞质量一般为吨，航程在公里以下，载弹量吨。苏联的依尔即属于此类飞机。现在，有些国家已用歼击轰炸机代替轻型轰炸机。 侦察机 是专门用于空中侦察，搜集敌方军事情报的飞机。按任务性质分，可分为战略、战术两种。前者具有高空、高速飞行性能，装有复杂的电子侦察和摄影设备，深入敌后进行侦察活动。如美国的战略侦察机，可以在公里高度，以倍音速飞行，每小时对万平方公里的面积进行侦察。 战术侦察机则敌方战线附近进行侦察，可由歼击机或战术轰炸机改装而成。如美国的战术侦察机就是战斗机的改型。 年代，无人驾驶的侦察机投入使用，广泛用于军事侦察活动。年代以来，由于航天技术的迅速发展，已广泛应用人造卫星承担军事侦察任务。 预警机 预警机是装有远程搜索雷达用于搜索和监视空中或海上目标的军用飞机。预警机的作用相当于将雷达站放在高空，可以克服地面雷达站难以发现低空目标的缺陷，大大增加雷达搜索的范围和距离。第二次世界大战后美国首先在舰载飞机上安装警戒雷达，制成第一架舰载预警机。年代英国和苏联也相继研究出各自的预警机。年代后，新一代预警机采用了能够抑制地面余波干扰的多普勒雷达，具备了探测陆地上低空和超低空飞行目标的能力。同时，机上还装有用于敌我识别、情报处理、指挥控制、通信导航和电子对抗的飞机电子系统，成为空中预警指挥中心。预警机多用续航能力强、载重量大的亚音速运输机改装而成。如美国的预警机就是由波音旅客机改装而成的。在它的客舱内装有大量电子设备，机身上部装有一个蘑菇状的雷达天线罩（直径达米多），内为预警天线，机上有名工作人员。飞机能在万米高空连续飞行个小时，有效探测半径为公里，能同时识别和显示个空中目标，引导架歼击机进行拦截。 民用飞机 民用飞机是非军事用途的飞机和直升机的总称。包括用于商业飞行的大、中型旅 客机 和货机（统称航线飞机），通用航空中使用的各种轻型、超轻型 飞机、直升机和滑翔机等。根据国际民用航空组织年的统计，全世界 航线上使用的客货飞机近架，约占民用机总数的，用于通用航空的飞机和其他航空器约万架（其中直升机万架）。美国在航线飞机生产方面占有优势，通用航空用的飞机有一半以上是美国生产的。 航线飞机主要是旅客机和旅客机改装的货机或客货混装的飞机。最大的干线客机载客量可达人左右，飞机起飞重量吨。支线客机载客量为人，飞机重量约吨。一般说来，航线飞机性能优良、安全可靠、技术复杂，要取得适航公里部门的适航证方可在航线上使用。 通用飞机在性能、重量方面差异很大，应用领域广泛，其中包括公务机、通勤飞机、农业飞机以及供娱乐用的超轻型飞机。公务机通常采用两台发动机，约有个座位，主要供政府和企业部门使用。通勤飞机用于职工上下班定期短途飞行，一般载客为人。农业飞机要求维护简单、低速和低空性能好，能在很短的土质跑道上起降。探矿、测量、救护、护林等使用专业飞机或多用途小型飞机。此外，通用飞机还包括个人娱乐和体育航空用的轻型飞机和超轻型飞机。 旅客机 用于运输旅客的飞机，简称客机。旅客机按航程分为远程、中程和短程三类；按服务的航线性质分为干线客机和支线客机两大类。 专门设计的旅客机出现于年。英国最早制造一架单发动机的座客机。年美国研制的曾被认为是最出色的客机。年代出现喷气式客机，是民用航空技术的重大发展。这时期投入航线使用的客机，巡航速度在公里小时以上，飞行高度在万米以上。代表性的客机有英国的“慧星”、苏联的图、美国的波音和。年代出现的中短程客机采用了耗油率较低的涡轮风扇发动机，机翼有高效率的增升装置，缩短了起降滑跑距离。代表飞机有美国波音、波音、，英国的“三叉戟”。年代出现的宽机身客机大大提高了载客能力，由以前的人增加到人。代表性的机型有美国的波音、，欧洲的和苏联的伊尔。年代初研制的中程客机的特点是省油、低噪音和机载设备先进。代表性机型有美国的波音、波音 和欧洲的等。 干线客机：用于国际航线和国内大城市间的航线上，多使用中、远程高亚音速旅客机。飞机气动外形完善，机载设备先进，经济性好，载客量大，乘坐舒适。装有台大推力的高流量比涡轮风扇发动机。采用大展弦比的后掠翼和超临界机翼，以提高巡航速度和升阻比。机翼前后有高效率的增升装置，以提高载重量。飞机上有完善的通信、导航和其他检测管理设备，在机场导航设备的引导下具有各种程度不同的自动着陆能力，在复杂气象条件下和夜间都能安全起降。机身地板以上除头部驾驶舱外大部分为旅客舱，舱内一般有一个旅客过道，宽机身客机有两个过道。地板以下为行李舱或货舱。客舱内除增压、空调和座椅设备外，还有厨房、卫生间等生活服务设施，以及电视音响设备，供旅客娱乐之用。 支线客机：用于旅客流量较小的航线，航行于小城市之间或把旅客从小城市运往连接干线的大城市。航线的特点是短程，机场跑道短且设备较简单，因此要求支线客机起降滑跑距离短。以前使用的多为螺旋浆客机，巡航高度在米。年代以后，开始研制经济性更好的涡轮螺旋浆支线客机。如法、意研制的，瑞典和美国合作研制的。 超音速客机：巡航速度为高亚音速客机的两倍以上。到年为止，世界上只有两种超音速客机曾投入航线使用，它们是苏联研制的图和英、法联合研制的“协和号”。飞机的巡航马赫数为，但是油耗大，载客量小，运行费用很高，加之飞机噪声和环境污染大，很快就停止使用。 公务机 在商务活动或行政事务中用作交通工具的小型飞机，又称商务飞机或行政机。公务机属于通用航空的范畴，一般为行政机关和企业部门所有。公务机一般总重在吨以下，可乘坐人。公务机大多装有两台发动机，以提高飞行的安全性。高级公务机多采用台涡轮风扇发动机，个别的装有台。豪华的公务机座舱内有办公室、会议室和能与地面联系的通信设备，飞机的飞行性能和舒适程度都与喷气式客机差不多。公务机以美国最多，年代美国约有公务机万多架，年飞行小时超过美国航线飞机飞行小时的总和。 货机 用于载运货物的运输飞机，通常专指用于商业飞行的民用货运飞机。实际上，军用运输机也是货机，但它于民用货机有显著不同的特点。民用货机与航线客机相似，在永久性大、中型机场起降。大多数民用货机由旅客机改装而成。为了装货的需要，除了将客舱内的座椅、装饰和生活服务设施拆除外，还要将地板加强，提高承压能力。在货舱前侧安置较大的货舱门，门的高度在米以上，宽度超过米。货机还装设地板滚轮系统和起重吊车等，以便于装卸货物。货机在必要时可以恢复成客机或客货混用机（前舱装货，后舱坐人）。专门为为货运设计的飞机很少，多是为运输某种特殊货物需要而将旅客机机身更改的。例如，美国为了运输“哥伦比亚”号航天飞机，特地将一架波音客机改装为航天飞机的载机，它用支架将航天飞机背在机身上面进行转场飞行。 直升机 以动力驱动的旋翼作为主要升力来源，能垂直起落的重于空气的航空器。直升机属于旋翼航空器，装有一副或几副类似大螺旋浆的旋翼，旋翼安装在机体上方近于铅垂的旋翼轴上，由动力装置驱动，能在静止空气和相对气流中产生向上的升力。旋翼受自动倾斜器操纵又可产生向前、向后、向左或向右的水平分力。因此，直升机能垂直上升、下降、空中悬浮、又能向前后左右任意方向飞行。直升机可以在狭小场地上