航空基础知识

航空基础知识系列之一：飞机的分类飞机分类由于飞机结构的复杂性，飞机的分类依据也是五花八门。我们可以根据飞机的速度、结构和形状对其进行分类，也可以根据其使用年限对其进行分类。然而，最常用的分类有以下两种：根据飞机分类的目的：飞机根据用途可分为两类：军用飞机和民用飞机。军用飞机是指用于各种军事领域的飞机，而民用飞机是指所有非军事用途的飞机(如客机、货机、农用飞机、运动飞机、救援飞机和实验研究飞机等)。)。军用飞机的传统分类大致如下：战斗机：也叫战斗机，二战前被称为驱逐飞机。它的主要目的是与敌方战斗机进行空战，夺取空中控制权，拦截敌方轰炸机、突击飞机和巡航导弹。攻击机：也称为攻击机，其主要目的是攻击地面(水面)目标(如防御工事、地面雷达、炮兵阵地、坦克船等)。)从低空和超低空直接支援地面部队作战。轰炸机：指从空中轰炸敌人前线阵地、海上目标和敌人后方战略目标的军用飞机。根据其任务，它可以分为战术轰炸机和战略轰炸机。侦察机：这是一种军用飞机，专门从事空中侦察和收集敌方军事信息。根据任务也可分为战术侦察机和战略侦察机。运输机：指专门执行运输任务的军用飞机。预警飞机：指专门用于空中预警的飞机。其他军用飞机：包括电子干扰机、反潜飞机、教练机、加油机、舰载飞机等。当然，随着航空技术的不断发展和飞机性能的不断提高，军用飞机的分类界限越来越模糊。一架飞机完全有可能同时执行两项以上的军事任务。例如，美国的F-117战斗轰炸机既能进行地面攻击和轰炸，也能进行某些空战能力。根据飞机的结构分类：由于飞机的结构复杂，按结构分类似乎是多种多样的。例如，我们可以根据机翼的数量将飞机分为单翼飞机、双翼飞机和多翼飞机。根据机翼的形状，也可分为直翼飞机、后掠翼飞机和三角翼飞机。我们也可以将飞机引擎分为螺旋桨型和喷气式型。:飞机的结构飞机结构作为应用最广泛和最具代表性的飞机，飞机有以下五个主要部件：推进系统：包括动力装置(发动机及其附件)和燃料。它的主要功能是产生推力(或张力)来推动飞机前进。控制系统：其主要功能是形成和传递控制指令，控制飞机的方向舵和其他机构，使飞机能够按照预定的路线飞行；机身：我们看到的飞机的整个外部属于机身部分，包括机翼、机身和尾部等。机翼用来产生升力。同时，机翼和机身可以装载燃油和各种机载设备，其他系统或装置可以连接成一个整体，形成稳定和易于操作的气动外形。起落架：包括飞机的起落架和相关的收放系统。它的主要功能是在飞机停放和在地面滑行以及起飞和着陆时支撑整个飞机。同时，它能吸收飞机着陆滑行时的冲击能量，控制滑行方向。机载设备：指飞机携带的各种辅助设备，包括飞行仪表、导航和通信设备、环境控制、生命保障、能源供应等设备，以及武器和火控系统(军用飞机)或机舱生活服务设施(民用飞机)。从飞机外面，我们只能看到机身和起落架。让我们来看看身体的结构。由于机身是整个飞机的外壳，气流的作用力直接作用在机身上，而机身又与飞机的各个部件相连，因此它所承受的外力非常大(尤其是当飞机飞行速度非常高时)，这就要求机身结构不仅要轻，而且要有相当高的强度。因此，除了高强度的金属材料之外，飞机的机身是空心梁框架结构(有点类似于老式屋顶的结构)。这种结构不仅能保证飞机有足够的强度，还能减轻飞机的重量，机翼的中间还能装载燃料和其他物品。一些飞机的机翼和机身是一体化的(技术上称为翼身融合技术)，整架飞机就像一个大的飞行机翼(例如美国的B-2隐形轰炸机)。飞机的尾部通常包括水平尾翼(称为平尾翼)和垂直尾翼(称为垂直尾翼)。水平尾翼中的固定部分称为水平稳定器，可偏转部分称为升降舵(它能控制飞机的升力，所以称为升降舵)；垂直尾翼上的固定部分叫做垂直稳定器，可偏转部分叫做方向舵(它能控制飞机的方向，所以叫做方向舵)。稳定器的作用是稳定飞机的飞行(术语是静态稳定性)。有些飞机没有水平尾翼；有些飞机把水平尾翼放在机翼的前面，称为鸭翼。基础航空知识系列3:飞机的主要部件及其功能飞机的主要部件及其功能自从飞机在世界上出现以来，虽然飞机的结构形式不断改进，飞机的种类也不断增加，但迄今为止，除了少数几种特殊类型的飞机外，大多数飞机都是由以下五个主要部分组成：机翼、机身、尾翼、起落架和动力装置。它们每个都有自己独特的功能。(一)翅膀机翼的主要功能是产生升力来支持飞机在空中飞行。它还起到一定的稳定和控制作用。机翼通常配备有一对机翼和襟翼。操纵机翼可以使飞机翻滚。放下襟翼可以增加机翼的升力。此外，发动机、起落架和油箱可以安装在机翼上。翅膀有各种形状和数量。在历史上，有人指出有过双翼飞机，甚至太多了。然而，现代飞机通常是单翼飞机。(2)机身机身的主要功能是装载乘客、乘客、武器、货物和各种设备；也可以将飞机的其他部分，如尾翼、机翼和发动机连接成一个整体。(3)尾翼尾巴包括水平尾巴和垂直尾巴。水平尾翼由一个固定的水平固定面和一个可移动的升降舵组成。垂直尾翼由一个固定的垂直安定面和一个可移动的方向舵组成。尾翼的主要功能是控制飞机的俯仰和偏转，保证飞机的平稳飞行。(4)起落架起落架用于支撑飞机，使其能够在地面水平着陆和停放。地面飞机的起落架主要由减震支柱和轮子组成。它用于在飞机起飞、着陆、滑行和停放期间为飞机提供支撑。(5)发电厂动力装置主要用于产生拉力或推力来推进飞机。其次，它还可以为飞机上的电气设备供电，为空调设备和其他用气设备供气。现代飞机上广泛使用的动力装置有四种：一是气动活塞发动机和螺旋桨；第二个是涡轮喷气发动机。第三个是涡轮螺旋桨发动机。第四个是涡轮风扇发动机。随着航空技术的发展，火箭发动机、冲压发动机、原子航空发动机等。也会逐渐被采用。除了发动机，动力装置还包括一系列系统，以确保发动机的正常运行，如燃料供应系统。除上述五个主要部分外，飞机还根据飞行控制和任务执行的需要配备各种仪器、通讯设备、导航设备、安全设备等设备。二、飞机控制的基本方法飞行员控制方向盘(或操纵杆)和踏板来偏转升降舵、机翼和方向舵，这可以使飞机向各个方向旋转。例如，方向盘向后拉，电梯向上倾斜，机头向上倾斜。向前推方向盘，电梯会下降，机头会下降。向左按方向盘，左翼上升，右翼下降，飞机向左滚动。另一方面，方向盘压向右边，右翼向上倾斜，左翼向下倾斜，飞机向右滚动。向前推动左踏板(即推动左方向舵)，方向舵将向左偏转，机头将偏转。相反，向前推右踏板(即推右舵)，舵会向右偏转，机头会向右偏转。三、翅膀的形状机翼的形状主要是指机翼左右半翼的平面形状、剖面形状、扭转角和倾角。机翼的气动性能主要取决于机翼的平面形状和平面形状。因此，机翼的平面形状和平面形状将在下面分别描述。(a)机翼的截面形状(称为翼型)(2)机翼的平面形状仰望蓝天飞行的飞机，你能看到的是机翼的平面形状，它体现了飞机的特点。机翼的平面形状是决定飞机性能的一个重要因素。在早期的平面中，机翼的平面形状大多是矩形的。矩形机翼制造简单，但阻力大，因此通常用于老式飞机和现代小型飞机。为了满足提高飞行速度的需要，解决阻力和飞行速度之间的矛盾，后来制造了梯形机翼和椭圆形机翼。椭圆形机翼的阻力(诱导阻力)最小，但由于其制造复杂，应用不广泛。梯形机翼阻力小，易于制造，是目前活塞式发动机飞机最常用的机翼。随着喷气式飞机的出现，当飞行速度接近或超过音速时，必须产生新的阻力(波浪阻力)。为了减小波浪阻力，提高飞行速度，适应高速飞行，后掠翼、三角翼、S形前缘翼、双三角翼、可变后掠翼等机翼相继出现并得到广泛应用。目前，后掠翼在高亚音速客机中广泛使用的原因是为了提高机翼的临界M数，避免在重要飞行条件下产生较大的波阻，从而提高飞机的性能。不同平面形状机翼的升力和阻力差异与机翼平面形状的各种参数有关。机翼平面形状的参数包括展弦比、锥度比和后掠角。航空基础知识系列4 :飞行性能飞行性能在介绍飞机时，我们经常听到或看到“有效半径”、“爬升率”和“巡航速度”等术语，这些术语都是用来衡量飞机飞行性能的。简而言之，飞行性能主要取决于飞机能飞多快、能飞多高、能飞多远，以及飞机进行一些机动动作(如翻筋斗、转弯、战斗转弯等)的能力。)起飞着陆。速度性能最大水平飞行速度：指飞机在一定高度水平飞行时，发动机以最大推力所能达到的最大飞行速度，简称最大速度。这是衡量飞机性能的一个重要指标。最小飞行速度：指飞机在一定飞行高度下保持稳定水平飞行的最小速度。飞机的最小飞行速度越小，它的起飞、着陆和盘旋性能就越好。巡航速度：指发动机每公里消耗最少燃油时飞机的飞行速度。这个速度通常是飞机最大平速度的70% 80%，巡航速度是最经济的，飞机的航程也是最大的。这是衡量远程轰炸机和运输机性能的重要指标。当飞机以最高水平速度飞行时，发动机的油门处于最大。如果飞行时间太长，发动机会损坏，会消耗太多的燃油，所以一般只在战斗中使用，而飞机使用巡航速度进行长距离飞行。高性能最大爬升率：指飞机在单位时间内可以上升的最大高度。爬升率主要取决于发动机的推力。当战斗机的最大爬升率很高时，它可以在战斗中迅速上升到有利的高度并攻击敌机。因此，最大爬升率是衡量战斗机性能的重要指标之一。理论上限：指飞机可以水平飞行的最大飞行高度，此时爬升率为零。因为达到这个高度所需的时间是无限的，所以它被称为理论上限。服务上限：指飞机爬升率为5米/秒时的飞行高度，对轰炸机和侦察机有重要意义。它们飞得越高，就越安全。飞行距离航程：指飞机无需加油就能到达的最远水平飞行距离。发动机的燃油消耗率是决定飞机航程的主要因素。在一定的载荷条件下，飞机的航程越大，经济性越好(民用飞机)，作战性能越好(军用飞机)。活动半径：也称为军用飞机的作战半径，是指飞机从机场起飞，到达某个空中位置，完成某项任务(如空战、轰炸等)后所能到达的最大单向距离。)。飞机的运动半径略小于其射程的一半，这直接构成了战斗机的战斗性能。持续时间：指飞机可用燃料耗尽时能够持续飞行的时间。这一性能指标对海上巡逻机和反潜机非常重要，飞行时间越长，越能完成巡逻和搜索任务。飞机在起飞和着陆时的性能主要取决于飞机在起飞和着陆时滑行的距离。距离越短，性能越好。:飞机的平衡飞机平衡飞机的平衡意味着作用在飞机上的力的总和为零，重心上的力形成的力矩的总和也为零。当飞机处于平衡状态时，飞行速度的大小和方向保持不变，并且不围绕重心旋转。相反，当飞机处于不平衡状态时，飞行速度的大小和方向会发生变化，并围绕重心旋转。飞机能否自动保持平衡状态是一个安全问题。如何改变它原来的平衡状态是操纵。性。因此，研究飞机的平衡是分析飞机稳定性和操纵性的基础。飞机的平衡包括两个方面：“力平衡”和“力矩平衡”。在飞行中，飞机重心移动速度的变化与作用在飞机上的力直接平衡。飞机绕重心旋转的角速度的变化直接关系到作用在飞机上的力矩是否平衡。为了方便地研究这个问题，通常研究飞机扭矩相对于飞机三个轴的平衡：相对于水平轴的俯仰平衡；相对于垂直轴的平衡；相对于纵轴横向平衡。下面将从这三个方面分别阐述飞机力矩平衡的客观原理、影响力矩平衡的因素以及保持平衡的方法。一、飞机俯仰平衡飞机的俯仰平衡意味着作用在飞机上的俯仰力矩之和为零。当飞机达到俯仰平衡后，它不会绕水平轴旋转，迎角保持不变。(a)飞机俯仰平衡作用在飞机上的俯仰力矩有很多，主要包括机翼力矩、水平尾翼力矩和拉力力矩。机翼力矩是由飞机重心上的机翼升力引起的俯仰力矩。对于同一架飞机，当它以一定的高度和速度飞行时，机翼力矩只取决于升力系数和从压力中心到重心的距离。升力系数的大小和压力中心的位置随着机翼迎角的变化而变化。因此，机翼力矩的大小最终只取决于飞机重心前后的大小和迎角。一般来说，机翼力矩就是俯仰力矩。当c水平尾翼力矩是由水平尾翼在飞机重心上的升力形成的俯仰力矩。水平尾翼的升力系数主要取决于水平尾翼的迎角和升降舵偏转角。水平尾翼的迎角取决于机翼的迎角、空气流过机翼后的下洗角以及水平尾翼的安装角。升降舵的向上或向下偏转可以改变水平尾翼的截面形状，从而引起水平尾翼升力系数的变化。流向水平尾翼的气流速度。由于机身和机翼的堵塞、螺旋桨滑流和其他影响，流向水平尾翼的气流速度通常不同于飞机的飞行速度，飞行速度可能大也可能小，取决于模型和飞行状态。从水平尾翼的吊点到飞机重心的距离。当迎角改变时，水平尾翼的升力点也将改变，但与距离相比，这种改变非常小，一般可以认为是不变的。从上面可以看出，对于在一定高度飞行的同一架飞机，如果平尾的安装角不变，下洗角取决于机翼的迎角。因此，影响水平尾翼飞行力矩变化的主要因素是机翼迎角、升降舵偏角和对水平尾翼的气流速度。在正常飞行条件下，水平尾翼产生负