航空科技课件

1、航空科技,中国歼10战斗机,尖机头,腹部进气,鸭式前翼,空对空导弹,垂直尾翼,发动机喷口,航空科技,第二讲 航空科技,航空科技,“谁掌握天空, 谁就主宰世界。” 法国飞机设计师, 阿代尔,航空科技,（一）升力原理,飞机飞行时,气流流过翼型上表面的速度 比下表面快,造成上表面压力小,下表面压力大,从而产生一个向上的升力。,航空科技,（二）第一代航空专家,（1）茹科夫斯基(俄国),俄罗斯航空之父。,1886年, 发现飞行器升力定律,指出机翼所获得 的升力与机翼的翼展面积,空气的密度,飞机飞行速度的平方成正比。,1918年, 创立中央流体动力研究院。,（2）路德维希普朗特（德国）,世界空气动力学之父

2、,冯卡门和阿道夫布泽曼 的老师。,1901年,得出边界层方程及其解。提出升力线和 升力面理论。,航空科技,（3）威尔伯莱特和奥维尔莱特兄弟(美国),1903年,试飞成功世界上第一架动力飞机“飞行 者1号”。,飞行时间12秒,飞行距离36米。而且通过风洞 实验发现：,(1)凸起的机翼比扁平的机翼升力大。,(2)狭长的机翼比宽短的机翼阻力小。,航空科技,（三）第二代航空专家,（1）冯卡门(德国后到美国),超声速飞行之父,美国空军的保护神。,1926年，提出钝体阻力理论。,1932年，提出超声速流中的激波阻力概念和 薄机翼可以减少激波阻力。,1941年，提出超声速飞行中机翼压力分布计算 公式: “卡

3、门钱学森”公式。,激波就是飞机在等音速或超音速飞行时,在飞机 前面形成的一层受到强烈压缩的空气层.,1898年，获匈牙利埃沃斯数学竞赛优胜奖。,航空科技,细节2: 美国作家记载: “空军司令阿诺德将军（ 美国空军之父, 美国迄今唯一的空军五星上将） 为空军的发展作出了巨大贡献。其工作方式简单 有效, 那就是: 无限信任冯卡门。”,细节1: 布劳恩评价: “冯卡门是航空和航天领 域最杰出的元老。远见卓识，敏于创造，精于 组织是他独具的特色。”,1963年，美国总统肯尼迪授予冯卡门美国第一 枚“国家科学勋章”。,航空科技,细节3: 冯卡门的中国学生：,（1）钱学森：参与设计美国第一枚导弹，中国第一

4、枚战略核导弹 总设计师。,（2）钱伟长：应用力学专家，回国后人称“万能科学家”。,（3）郭永怀：6个月研制成功中国第一枚单兵肩扛式防空导弹。,（4）袁绍文：解决美国水上飞机“马丁战神”的机翼颤振问题，,名言：“学工程的人就要献身于创造。”,1943年,马丁公司的创始人马丁特地去看望著名的冯卡门教授, 请他为马丁公司再推荐10名“像袁博士这样能力很强的航空博士”， 因为“公司认为袁博士既有坚实的数学基础,又具有良好的工程背景, 因此解决问题的能力很强,是十分难得的人才。”,航空科技,（2）阿道夫布泽曼（德国后到美国）,1935年，观察轮船船头后斜破开波浪，,根据力的分解原理指出：,航空科技,后掠

5、机翼可以有效减少超声速飞行时的阻力, 增 加升力。使得飞机顺利突破声障, 还可以大大提 高飞行的稳定性。,航空科技,变形1：变后掠翼飞机,低速飞行, 用小后掠角; 超声速飞行, 用大后掠角。,俄罗斯 图160“海盗旗” 战略轰炸机,航空科技,航空科技,航空科技,航空科技,后掠角大,后掠角小,航空科技,变形2：三角翼飞机,F117“夜鹰”,航空科技,法国“神经元”无人战斗机,航空科技,He162“火蜥蜴”,变形3：前掠翼飞机,航空科技,1938年，研制成功世界上第一台喷气发动机。,（3）奥海因（德国）,“45倍声速飞行的飞机已经不是一个技术 问题，而是一个成本问题。”,美国X-29前掠翼技术验证

6、机,前掠翼 + 鸭式前翼,航空科技,（4）西科斯基(俄国出生,移居美国),1939年9月14日, 研制成功世界上第一架实用型 直升机VS300, VS300有1副主旋翼和3副 尾桨, 后经过多次试飞, 将3副尾桨变成1副, 从而 成为现代直升机的鼻祖。,航空科技,（四）第三代航空专家,（1）惠特科姆（美国）,1951年，提出“面积律”：飞机超声速飞行时的阻力由整架飞机 横截面的面积的变化情况来决定，而不是各部分的阻力的和。,所以有机翼的部分，机身要像束腰一样缩进去可以有效减小阻力。,即整架飞机横截面的面积变化越均匀，飞机的阻力就越小。,布泽曼：“惠特科姆先生捧出了一个光芒四射的思想。”,航空科

7、技,蜂腰机身,美国 F104 战斗机,航空科技,蜂腰机身,俄罗斯 苏27 重型战斗机,航空科技,超临界翼型,上平坦,下凸起,1967年，设计出超临界翼型, 进一步提高升力, 减小阻力。,航空科技,1976年，发明翼梢小翼，减小了翼尖的阻力。 可以节省约5%的飞机燃油成本。,翼梢小翼,美国比奇“空中国王”企业主管专用机,航空科技,翼梢小翼,中国“翔凤”支线民航客机,航空科技,翼梢小翼,欧洲 A320“空中客车”干线 民航客机,航空科技,现代飞机基本外形,（1）尖机头,（2）三角机翼 和超临界翼型,（3）蜂腰机身,（5）垂直尾翼: 平衡左右风,（4）水平尾翼: 平衡上下风,航空科技,（2）凯利约翰

8、逊（美国）,1922年，12岁，在一家成人的俱乐部里，站在一把椅子上 发表题为“航空的未来”的演讲。,1923年，进入中学，摆弄航空模型的热情远远超过上正课。,1929年，进入密歇根大学航空工程系，获硕士学位。,1933年，进入洛克希德公司，面试时指出公司在研的重点 飞机设计有缺陷，3个月后解决了这个设计问题， 公司专门为他开庆功晚会。,航空科技,1943年，设计美国第一架喷气式飞机F80，同时组建了,声障：当飞机达到声速时，飞机前面的空气来不及让开， 形成堆积在一起的激波，使飞机阻力大大增加。,1955年，研制成功间谍飞机U2。,时间短，成本低，性能好。名言：“如果你不能用脑力工作， 再怎么

9、加班拼体力都没用。” 美国飞机设计部门的名言： KISS（Keep it simple,Stupid!）即“简单点，傻瓜！”,1954年，研制成功 2 倍超声速战斗机F104。,“鼬鼠工程队”：集中少数最优秀的工程师，运用最简单 有效的技术，不分昼夜地设计最好的飞机。使得研制的飞机,航空科技,1964年，研制成功间谍飞机SR71“黑鸟”高空高速战略 侦察机。速度超过3倍声速，高度超过3万米。,热障：飞机的速度达到2.2倍声速时，空气与飞机表面摩擦 产生极高的热量，足以使飞机的铝合金材料熔化。,细节：由于SR71要突破热障，局部温度高达1000度以上， 所以飞机上的每一个东西都要重新发明。SR7

10、1现在仍然 是速度最快的实用飞机，在飞机的技术上达到了最高境界。 1966年，获“美国国家科学勋章”。,航空科技,SR71“黑鸟”,航空科技,航空科技,细节：这次试飞无论对于飞行员还是明知他已经起飞却 无法在雷达上发现他的地面工作人员都是一次难忘的经历。,1982年，研制成功世界第一架隐形战斗机F117“夜鹰”。,F117“夜鹰”,航空科技,F117“夜鹰”,航空科技,中国022级隐身导弹艇,航空科技,中国在研隐身巡洋舰 “大洋之龙”,航空科技,美国“海影”号绝密隐形试验舰,航空科技,美国“联合冒险”号战斗支援舰,航空科技,隐形技术 (1)陆地上,迷彩、变色、扭曲光, 站在对面你看不见我. (

11、2)水面下,减震、降噪、扭曲声波, 任凭探测你听不到我. (3)天空中,吸收、散射、绕射雷达波, 自由翱翔你找不着我.,航空科技,（3）韦尔斯（美国）,1931年，毕业于斯坦福大学工程学院。,1930年，未毕业就进入波音公司，见习工程师。,1934年，25岁，设计B17“飞行堡垒”远程战略轰炸机。,细节：B17的设计人员共绘制了65000张图纸，全部 铺在地上占地60.7公顷，美国国会有人评论： “这架四台发动机的钢铁巨人实在太大了，只有超级飞行员 才能驾驶它。”,航空科技,B52远程战略轰炸机,航空科技,（4）高歌（中国） 1984年，发明的“沙丘驻涡火焰稳定器”，获 国家发明一等奖，钱学森

12、称之为“一项长中国 人志气的重要发明”。该成果广泛应用于我国 多种军用航空发动机中，取得了数亿元的经济 效益，至今仍保有先进水平。,航空科技,（五）世界著名飞机 （1）世界上最贵的飞机：B2“幽灵”隐形战略轰炸机。,美国诺斯罗普公司制造。研究时间59年，单机造价22亿美元。,航空科技,航空科技,航空科技,航空科技,航空科技,纳粹德国Go229“蝙蝠”战斗机,航空科技,航空科技,航空科技,2009年8月,美国国家地理频道与诺斯罗普-格鲁曼公司合作,重建一架二战德军Go229喷气式战斗机的全尺寸模型,并利用最先进技术检验其隐身性能.,航空科技,航空科技,（2）世界上第一架能垂直起降的飞机：英国鹞式

13、飞机。,原因：安装了推力转向发动机。,航空科技,(2)作用在物体后面或下面,使物体向前或向上运动 的力叫做推力。,(1)作用在物体前面或上面,使物体向前或向上运动 的力叫做拉力。,航空科技,尾翼 平衡 扭矩,美国“长弓阿帕奇”武装直升机,航空科技,（3）世界上第一架倾转旋翼飞机：美国V22鱼鹰。,可以像直升机一样垂直起降，又具有两倍于直升机 的速度与航程。研制时间48年。,向上拉力,向上拉力,航空科技,航空科技,向前拉力,向前拉力,航空科技,航空科技,Weserflug P1003/1倾转旋翼机,航空科技,（4）世界上最先进的战斗机：美国F22“猛禽”。,美国洛克希德马丁公司制造。4个特点：,

14、隐形，超音速巡航，超机动性，超视距攻击。,航空科技,航空科技,（5）世界上最先进的垂直起降战斗机：美国F35,“闪电”联合攻击和战斗机。,航空科技,航空科技,航空科技,（6）世界上最先进的研究机：美国X47B隐形舰载无人机, 美国格鲁曼公司,2011年2月首飞成功.,航空科技,（7）世界最先进的民用干线客机：美国波音787梦想客机.,航空科技,（8）世界最先进的直升飞机： 美国RAH-66“科曼奇”隐身武装直升机.,航空科技,航空科技,（9）世界最先进的无人机,美国全球鹰无人侦察机,航空科技,美国“捕食者”无人攻击机,“地狱火”反坦克导弹,航空科技,“空中武士”无人机(“捕食者”的后继),航空

15、科技,火力侦察兵无人武装侦察机(诺斯罗普格鲁门公司),航空科技,航空科技,航空科技,波音A160T蜂鸟无人直升机,航空科技,美国“全球观察者”大型无人侦察机,2011年1月26日,成功 试飞.翼展相当于一架波音747客机,飞行高度相当于两个 珠峰,可以看到的面积相当于1/3个中国.,航空科技,航空科技,（10）世界最先进的巡航导弹,美国“战斧”巡航导弹(白菜价:50万美元/枚, 高精度:命中误差10米左右,二次打击:中途 可改变打击目标;智能化:战区自主巡航2小时, 自主寻找打击目标.),航空科技,（11）俄罗斯T-50战斗机（苏霍伊公司，在研）,航空科技,（12）中国歼20战斗机(在研),航

16、空科技,（13）中国正在研究的第四代战斗机：”龙王”战斗机。,航空科技,“暗剑”无人战斗机。,航空科技,航空科技,鹏程万里(中国最新隐身无人侦察机),航空科技,中国C919大型客机(在研),航空科技,（六）未来飞机：空天飞机,设计目标：2小时炸遍全球。,（1）爬升4000米，飞出大气层。,（2）利用惯性滑翔。,（3）落回4000米，再爬升。,（4）到达目的地投弹。,（5）返回大气层降落。,航空科技,航空科技,航空科技,航空科技,2010年4月22日至12月5日,美国X-37B空天飞机首次试飞, 太阳能电池技术使其最久飞行270天.,航空科技,航空科技,2010年4月,美国“猎鹰”超高速无人机H

17、TV-2发射并试飞成功.最高飞行速度接近22马赫.,航空科技,2010年5月26日,美国进行了X-51A“驭波者”极超音速巡航导弹, 导弹以6马赫的速度飞行120秒后坠入太平洋. “X-51A导弹能够 在一小时内打击地球表面上任何一个目标.”,航空科技,航空科技,航空科技,俄罗斯MAKS微型 航天飞机设想图,航空科技,欧空局云霄塔空天飞机方案设想图,航空科技,英国太空巴士空天飞机设想图,航空科技,德国桑格尔空天飞机设想图,航空科技,中国空天飞机(在研),航空科技,中国环球巴士设想图,航空科技,中国华魂1号空天航母设想图,航空科技,中国华魂1号空天航母设想图,航空科技,美国空天航母设想图,航空科技,（七）美国航空科技领先世界的原因,美国波音飞机制造公司创始人波音在1929年说： “我将努力让周围的人像我一样, 感觉到我们是一 群新科技和新工业的拓荒者, 我们所面临的难题, 都是前人见所未见, 闻所未闻的。在我们的观念 里, 没有什么是荒诞不经的, 也没有什么是不能做 到的。我们的工作就是不断地研究与实验, 并且 尽快地把实验出来的结果做成成品, 绝不让已经 改良的飞行器及飞行装备终止我们不断求新求变 的心。” 这段话被刻在了波音公司总部大楼的大 厅里。,航空科技,（七）2007年中国第二届创新杯未来飞行器设计大赛作品欣赏,翼身融合飞机,航空科技,“蓝鲨”战斗机