第1讲-飞行器的分类VIP

南京航空航天大学航空宇航学院飞行器系,南京航空航天大学,航空航天概论,邓枫明故宫校区18号楼310室Email：fdeng,南京航空航天大学,航空航天概论,对航空航天科学技术中最基础和最重要知识的简单扼要介绍,南京航空航天大学,航空航天概论,了解航空航天基本概念、航空器和航天器的分类以及航空航天发展概况；掌握流体流动的基本规律、飞机升力、阻力的产生，增升和减阻的措施、亚音速飞机与超音速飞机的特点以及飞机的稳定性、操纵性和飞机的基本飞行性能；掌握发动机的组成及各部分工作原理、液体和固体火箭发动机构造、基本原理；掌握典型仪表的工作原理、各种导航技术、自动驾驶仪及仪表着陆系统和微波着陆系统的组成及工作原理；掌握飞行器使用的主要材料、结构设计的基本要求、飞机机翼、机身、起落架的结构特点、航天器的构造特点以及火箭、导弹、航天飞机的组成及工作过程。,南京航空航天大学,航空航天概论,成绩构成：平时成绩（考勤、课堂表现等）占30%考试成绩占70%考试形式：闭卷考试，不停课考试,成绩评定,南京航空航天大学,航空航天概论,南京航空航天大学本科生学籍管理办法第十六条有下列情形之一者，不具有该课程考核资格，应予重修。（一）旷课累计达到三次及以上者；（二）作业缺交四分之一及以上者（按教师规定的时间，逾期一周不交者，以缺交作业论）；（三）无故缺做实验或实验未达到要求者；（四）实习、课程设计、毕业设计等旷课四分之一以上者。在考核前，任课教师公布不具有考核资格的学生名单，并交学生所在学院备案。,航空航天概论,南京航空航天大学,航空航天概论,使用教材,南京航空航天大学,航空航天概论,航空航天技术概论作者：谢础，贾玉红出版社：北京航空航天大学出版社出版日期：2005年8月,参考教材,南京航空航天大学,航空航天概论,大众航空作者：罗亮生出版社：航空工业出版社主要内容：航空展览航空运动航空博物馆飞行表演中国的航空文化,推荐杂志,南京航空航天大学,航空航天概论,推荐杂志,南京航空航天大学,航空航天概论,中国航天网,中国航空网,推荐网站,美国航空航天学会(AIAA:AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics),美国国家航空宇航局(NASA:NationalAeronauticsandSpaceAdministration),,,欧洲航天局,,南京航空航天大学,航空航天概论,讲授内容：绪论第一篇基本原理第二篇航空器第三篇航天器与导弹自学内容：第四篇航空航天技术专题附录,南京航空航天大学,航空航天概论,第01讲飞行器分类(3学时)第02讲飞行器发展(3学时)第03讲航空器飞行原理(4学时)第04讲航空器飞行性能和品质(2学时)第05讲航空器机体结构(2学时)第06讲航空器推进系统(2学时)第07讲航空器机载设备(2学时)第08讲直升机(2学时)第09讲航天器(2学时),南京航空航天大学,航空航天概论,第01讲飞行器分类第02讲飞行器发展第03讲航空器飞行原理第04讲航空器飞行性能和品质第05讲航空器机体结构第06讲航空器推进系统第07讲航空器机载设备第08讲直升机第09讲航天器,飞行器：,能够在地球大气层内外空间飞行的器械。,人造器械能飞离地面在空间飞行能进行控制,问题讨论:1、风筝算不算飞行器？为什么？2、竹蜻蜓算不算飞行器？为什么？,航空器是指在大气层内飞行的飞行器。可以由空气反作用而在大气中取得支撑力。,1.1各类飞行器的的定义,航天器是指主要在大气层外空间飞行的飞行器。在运载火箭的推动下获得必要的速度，进入大气层以外的空间，然后在引力作用下完成类似于天体的轨道运动。,1.1各类飞行器的的定义,卫星,飞船,太空站,航天飞机,火箭：以火箭发动机为动力的飞行器，可以在大气层内飞行，也可以在大气层外飞行。,1.1各类飞行器的的定义,导弹：弹体带有战斗部、依靠制导系统控制其飞行轨迹的飞行器。,1.2航空器的分类,1.2.1按飞行原理分类1.2.2按用途分类1.2.3按外形构造分类,航空器按飞行原理分类,航空器,轻于空气的航空器,重于空气的航空器,气球,飞艇,固定翼航空器,旋翼航空器,扑翼机,倾转旋翼机,飞机,滑翔机,旋翼机,直升机,空气静力航空器,空气动力航空器,轻于空气的航空器也称为空气静力航空器，其主体是一个气囊，充以密度比空气小的气体（如氢、氦或热空气等），其升力就是空气的静浮力。轻于空气的航空器根据其是否具备推进装置，又分为气球和飞艇两种。,气球不带推进装置。以气囊中所充气体不同分为热气球和冷气球。,空气静力航空器气球,空气静力航空器气球,空气静力航空器气球,飞艇又名可操纵气球。是一种装有推进装置、安定面和操纵面的流线型气球，可以任意控制飞行方向。,空气静力航空器飞艇,亨利吉法尔的第一艘飞艇（1852）,空气静力航空器飞艇,齐柏林飞艇（1900）,空气静力航空器飞艇,长度：236,6米,骨架,汽油内燃发动机室,空气静力航空器飞艇,重于空气的航空器又称为空气动力航空器，其升力来自于与空气的相对运动。重于空气的航空器根据其产生升力的原理不同，又可分为固定翼航空器、旋翼航空器和扑翼航空器。,重于空气的航空器,固定翼航空器,旋翼航空器,扑翼机,倾转旋翼机,飞机,滑翔机,旋翼机,直升机,空气动力航空器,空气动力航空器固定翼航空器之：飞机,地效飞行器是一种新型高速运输工具。它既离开水面又贴近水面飞行，利用地效飞行器与地面或水面之间的“地（水）面效应”，使升阻比增加，气动效率大大提高。,空气动力航空器固定翼航空器之：地效飞机,当运动的飞行器贴近地面或水面飞行时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面或者水面将产生一股反作用力，当它在距离水面等于或小于12翼展的高度上飞行时，升力会陡然增加，阻力减小。这种可以使飞行器诱导阻力减小，同时能获得比空中飞行更高升阻比的物理现象，被科学家称为“地面效应”。60年代，前苏联科学家最终解决了稳定性问题，制造出第一架大型地效飞行器：“里海怪物”。,空气动力航空器固定翼航空器之：地效飞机,空气动力航空器固定翼航空器之：地效飞机,空气动力航空器固定翼航空器之：地效飞机,长106.1米翼展40米起飞重量495吨机翼配置8台VD-7涡喷发动机,空气动力航空器固定翼航空器之：滑翔机,滑翔飞行视频,问题讨论:滑翔机如何能够长时间停留在空中？,答案:利用空气的对流（上升气流）补充损失的高度,直升机的旋翼由动力驱动，其升力和水平运动所需的力均由旋翼产生。,空气动力航空器旋翼航空器之：直升机,旋翼机的旋翼无动力驱动，其前进的动力则依靠发动机，由迎面气流吹动旋翼而产生升力。,空气动力航空器旋翼航空器之：旋翼机,空气动力航空器旋翼航空器之：旋翼机,空气动力航空器旋翼航空器之：倾转旋翼机,扑翼航空器是一种依靠与鸟类或昆虫翅膀相似的运动翼面产生升力的飞行器。扑翼飞行器翼面相对于机身作上下运动，机翼扑动时，同时产生向上的升力和向前的推力。,空气动力航空器扑翼航空器,空气动力航空器扑翼航空器,空气动力航空器扑翼航空器,空气动力航空器扑翼航空器,航空器按用途的分类,飞机按用途的分类直升机按用途的分类,飞机,军用飞机,民用飞机,研究机,作战飞机,作战支援飞机,运输机,预警机,电子战飞机,空中加油机,侦察机,教练机,歼击机,强击机,轰炸机,歼击轰炸机,舰载机,反潜机,干线运输机,支线运输机,通用飞机,美国：机种代号绝大多数取该类飞机英文单词的首字母：A-攻击机，B-轰炸机，C-运输机，E-特种电子设备携带机，F-战斗机，H-直升机，K-加油机，O-观测机，P-巡逻机，Q-无人机，S-反潜机，SR-战略侦察机，T-教练机，U-多用途机，V-垂直起落机X-研究机，Z-飞船。,各国飞机命名规则：,(前)苏联/俄罗斯：不论军用或民用，其型号以飞机设计局名称的第一个音开头，如：安东诺夫设计局设计的飞机为“安”（,AN）；别里也夫设计局，为“别”（,BE）；伊留申设计局，为“伊尔”（,IL）；米高扬-格列维奇设计局，为“米格”（,MIG）；苏霍伊设计局，为“苏”（,SU）；图波列夫设计局，为“图”（TU）；雅各福列夫设计局，为“雅克”（,YAK）。,各国飞机命名规则：,我国军用飞机的命名由机种和设计代号（亦称序号）组成，设计代号表示飞机的型号。歼击机-“歼”轰炸机-“轰”强击机-“强”运输机-“运”等。代号后面再加上号码，就是飞机的命名。“歼-7”、“轰-6”、“强-5”等。歼击机或轰炸机改为侦察机后，机种代号上再增加一个“侦”字，“歼-6型”改的侦察机称为“歼侦-6型”。,各国飞机命名规则：,F-16,F-15,F-22,F-35（JSF）,米格29,苏27,苏35,苏37,苏47,幻影-2000（法国）,阵风（法国）,台风（英、德、意、西班牙联合研制）,JAS-39“鹰狮”（瑞典）,歼10,A10,强5,F/A-18,F-117A“夜鹰”,B-52,歼轰7“飞豹”,苏30MK,翼展88.7米长84米高18.2米最大离陆总重量：600吨最大承载重量：250吨,安-225,安-225,安-225,侦查/预警机,侦查/预警机,侦查/预警机,侦查/预警机,侦查/预警机,侦查/预警机,电子干扰机,空中加油机,教练机,教练机,教练机L-15,无人机,无人机全球鹰,MQ-1捕食者,无人机捕食者,MQ-9死神,无人机,中国“彩虹-3”无人攻击机,A380,波音787,超声速民航客机,协和号,图144,农5,AC500,研究机：解决新出现的问题，验证新技术,武直10,直9,直9,航空器按外形构造分类,飞机按外形构造的分类直升机按外形构造的分类,飞机按外形构造的分类,按机身分类按机翼分类按尾翼分类按起落架分类按发动机分类,按机身分类,P-38闪电,德国Bv141,按机翼分类,一战福特Dr1三翼机,按发动机分类,按起落架分类,单旋翼+尾桨双旋翼共轴式双旋翼纵列式,双旋翼横列式双旋翼交叉式,直升机按外形构造的分类,载人航天器：,无人航天器：,人造地球卫星,空间探测器,载人飞船,空间站,航天飞机,1.3航天器的分类,卫星：是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体。,人造地球卫星：是我们人类“人工制造的卫星”。用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球运转。发射数量最多，用途最广，发展最快的航天器。,无需动力,运行时间长,活动范围大,人造地球卫星的分类：,科学卫星：,技术试验卫星：,用于科学探索和研究,进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星,应用卫星：,供地面上实际任务应用,“实践”科学探测与技术试验卫星,实践一号,实践四号,风云二号,东方红三号,空间探测器：是指对月球、其他天体和空间进行探测的无人探测器。,月球探测器,行星探测器,星际探测器,主要任务：对地球空间范围的探测、研究月球和太阳系的起源和现状、认识太阳系的演化，探寻生命的起源和演变历史，利用宇宙空间的特殊环境进行各种科学实验。,先驱者10号（19722003),凤凰号火星探测器,1972-2003年，先驱者10号,1977年旅行者1、2号,1979-1995年，先驱者11号,载人飞船：载乘宇航员的航天器，宇宙飞船,空间站：是宇航员在太空轨道上生活和工作的基地，轨道站、航天站,苏联和平号（1986-1999）,国际空间站（1993）,天宫一号,天宫一号：2011年9月29日21时16分3秒，神八：2011年11月1日5时58分10秒,航天飞机：可以重复使用的航天运载器，多用途航天器,为穿越大气层和太空的界线（高度100公里的卡门线）而设计的火箭动力飞机。它是一种有翼、可重复使用的航天器，由辅助的运载火箭发射脱离大气层，作为往返于地球与外层空间的交通工具,外挂燃料箱分离,助推火箭脱落,轨道器返回,哥伦比亚号,挑战者号,发现号,亚特兰蒂斯号,奋进号,0.企业号（19761977）原型机，从未飞上太空1.哥伦比亚号（1981，2003年2月1日着陆前16分钟爆炸）2.挑战者号（1983，1986年1月28日升空73秒后爆炸）3.发现号（19842011年3月7日）4.亚特兰蒂斯号（19852011年7月21日）落幕5.奋进号（19912011年5月16日）,共135次飞行,火箭：以火箭发动机为动力的飞行器,火箭发动机：利用冲量原理，自带推进剂、不依赖外界空气的喷气发动机。,1.4火箭、导弹的分类,火箭的分类：,无控火箭弹：近程无控单级火箭，带有弹头,无控火箭弹：在近地空间进行探测和科学试验,运载火箭：,导弹（导向性飞弹）：弹体带有战斗部、依靠制导系统控制其飞行轨迹的飞行器。,按发射位置和目标位置分类（地地，地空，空地，空空，)按攻击目标分类（反飞机，反潜艇，反坦克，反雷达，)按作战使命分类（战术导弹，战略导弹）按弹道及构造特点分类（弹道导弹，有翼导弹）,弹道导弹,东风21中程弹道导弹,（东风31A远程洲际弹道导弹）1.2万公里,巨浪-2多弹头潜地洲际战略导弹,有翼导弹又分为巡航导弹和可作高机动飞行的导弹。,法国“飞鱼”反舰导弹,“萨姆-2”防空导弹（SA-2）苏联编号-