㈠ 飛機的設計與製造流程是什麼
在萊特兄弟製造飛機的20世紀初,人類製造飛機是無章可循的,那時人類正處在對飛行器設計的探索階段,如何設計飛機,怎樣製造飛機都憑人的直覺和經驗,怎樣設計和製造最科學,設計師們幾乎一無所知。萊特兄弟的第一架飛機不就是將本該放在飛機尾部的升降舵設計在飛機的頭部了嗎?隨著人類設計飛機的經驗越來越豐富,飛機的設計和製造形成了一套幾乎不變的程序,人們將積累的設計經驗和用生命換來的教訓寫進飛機設計書中,讓後人少走彎路。
現代飛機,無論是戰斗機、轟炸機等軍用飛機,還是民航客機、運輸機,它們的設計製造過程幾乎是相同的。
首先是飛機的用戶提出對飛機的性能要求。比方說,要製造一架戰斗機,空軍的有關部門就應該提出戰斗機的性能要求,如飛機的速度、每分鍾可以爬升多少米、起飛距離、最大航程、最小的轉彎半徑,能夠針對別國某種型號的戰斗機進行有效的空中格鬥等等,設計部門根據這些要求,開始著手設計方案;一旦這種設計方案完成,就開始下一階段的風洞實驗。
在介紹這種實驗之前,我們先講講風洞為何物。大家知道,飛機在天上飛行,空氣基本上是靜止的,而飛行員則感覺有大風迎面撲來,飛行越快,風也就越大。人們在設計和製造飛機時,就利用了這種相對運動的原理,建立了專門的實驗設備,它能夠在一個管道內產生一股一定速度的氣流,這種氣流可以達到聲音傳播速度的好幾倍,將設計方案中的飛機做成一定比例大小的模型,放在這種管道內,利用一些特殊的設備,測量模型上受到的氣流對它的作用力(如升力、阻力),這種實驗設備被人們稱作風洞。飛機的模型固定在風洞內,氣流迎面吹來,就像飛機在空中飛行一樣。
經過風洞實驗以後,根據收集到的數據,對方案進行修改,直至達到滿意的程度為止。
現代計算機的計算速度和數據存貯量都很大,可以通過數學方程的求解計算,知道設計方案中飛機的受力情況進行修改,可以減少昂貴的風洞實驗次數,降低設計飛機的費用。
一旦外形確定以後,就可以規劃飛機內部的裝置和結構,做出幾架樣機來,利用這幾架樣機再進行以下幾項實驗:
將樣機放在飛機場的振動架上模擬飛行時的振動情況,日夜不停地進行振動實驗,看看飛機的牢固程度。另外還做一些沖擊實驗,重壓和牽拉實驗來看看飛機到底能承受多大的破壞能力。
另外對一些樣機進行試飛實驗來檢驗它的飛行性能和穩定性能,不斷修改,直到能使飛機駕駛員感到駕駛方便為止。
在所有的實驗完成以後,由用戶來進行驗收,在用戶認為符合最初提出的性能要求以後,飛機才算正式定型,開始批量生產,投放市場或者裝備空軍使用。
知識點
運動與靜止
運動是指宇宙中發生的一切變化和過程,既包括保持客體性質、結構和功能的量變,也包括改變客體性質、結構和功能的質變。運動不是以物質外部附加給物質的可有可無的性質,而是物質本身固有的內在矛盾決定的不可缺少的性質和存在方式。運動和物質不可分離。「沒有運動的物質和沒有物質的運動是同樣不可想像的」,也就是說,運動是絕對的。
靜止是從一定的關繫上考察運動時,運動表現出來的特殊情況,是相對的、有條件的。例如地面上的建築物就其對地面沒有做機械運動這一點而言是靜止的。但是這種靜止僅僅是從一定的「參考系」看來才是如此,從別的「參考系」看來又是運動的,如建築物隨地面一起圍繞著太陽運轉,又隨太陽系一起在銀河系中運轉。
㈡ 飛機產生升力需要的條件
飛行的主要組成部分及功能
大多數飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成 :
1. 機翼—機翼的主要功用是產生升力,以支持飛機在空中飛行,同時也起到一定的穩定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機滾轉,放下襟翼可使升力增大。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。
2. 機身—機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備,將飛機的其他部件如:機翼、尾翼及發動機等連接成一個整體。
3. 尾翼—尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成,垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉,保證飛機能平穩飛行。
4.起落裝置—飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支撐飛機。
5.動力裝置—動力裝置主要用來產生拉力和推力,使飛機前進。
飛機的升力和阻力
飛機是重於空氣的飛行器,當飛機飛行在空中,就會產生作用於飛機的空氣動力,飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在了解飛機升力和阻力的產生之前,我們還要認識空氣流動的特性,即空氣流動的基本規律。流動的空氣就是氣流,一種流體,這里我們要引用兩個流體定理:連續性定理和伯努利定理流體的連續性定理:當流體連續不斷而穩定地流過一個粗細不等的管道時,由於管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來,因此在同一時間內,流進任一切面的流體的質量和從另一切面流出的流體質量是相等的。連續性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關系。流體在流動中,不僅流速和管道切面相互聯系,而且流速和壓力之間也相互聯系。伯努利定理就是要闡述流體流動在流動中流速和壓力之間的關系。伯努利定理基本內容:流體在一個管道中流動時,流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。飛機的升力絕大部分是由機翼產生,尾翼通常產生負升力,飛機其他部分產生的升力很小,一般不考慮。空氣流到機翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機翼上、下表面流過,在機翼後緣重新匯合向後流去。機翼上表面比較凸出,流管較細,說明流速加快,壓力降低。而機翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個定理。於是機翼上、下表面出現了壓力差,垂直於相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重於空氣的飛機藉助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍天上了。機翼升力的產生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正壓力的作用,一般機翼上表面形成的吸力占總升力的60-80%左右,下表面的正壓形成的升力只佔總升力的20-40%左右。飛機飛行在空氣中會有各種阻力,阻力是與飛機運動方向相反的空氣動力,它阻礙飛機的前進,按阻力產生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力.
1.摩擦阻力—空氣的物理特性之一就是粘性。當空氣流過飛機表面時,由於粘性,空氣同飛機表面發生摩擦,產生一個阻止飛機前進的力,這個力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,決定於空氣的粘性,飛機的表面狀況,以及同空氣相接觸的飛機表面積。空氣粘性越大、飛機表面越粗糙、飛機表面積越大,摩擦阻力就越大。
2.壓差阻力—人在逆風中行走,會感到阻力的作用,這就是一種壓差阻力。這種由前後壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機的機身、尾翼等部件都會產生壓差阻力。
3.誘導阻力—升力產生的同時還對飛機附加了一種阻力。這種因產生升力而誘導出來的阻力稱為誘導阻力.
4.干擾阻力—它是飛機各部分之間因氣流相互干擾而產生的一種額外阻力。這種阻力容易產生在機身和機翼、機身和尾翼、機翼和發動機短艙、機翼和副油箱之間。
影響升力和阻力的因素
升力和阻力是飛機在空氣之間的相對運動中(相對氣流)中產生的。影響升力和阻力的基本因素有:機翼在氣流中的相對位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機本身的特點(飛機表面質量、機翼形狀、機翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等)。
1.迎角對升力和阻力的影響—相對氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下,得到最大升力的迎角,叫做臨界迎角。在小於臨界迎角范圍內增大迎角,升力增大:超過臨界臨界迎角後,再增大迎角,升力反而減小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超過臨界迎角,阻力急劇增大。
2.飛行速度和空氣密度對升力阻力的影響—飛行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例,即速度增大到原來的兩倍,升力和阻力增大到原來的四倍:速度增大到原來的三倍,升力和阻力也會增大到原來的九倍。空氣密度大,空氣動力大,升力和阻力自然也大。空氣密度增大為原來的兩倍,升力和阻力也增大為原來的兩倍,即升力和阻力與空氣密度成正比例。
3.機翼面積,形狀和表面質量對升力、阻力的影響—機翼面積大,升力大,阻力也大。升力和阻力都與機翼面積的大小成正比例。機翼形狀對升力、阻力有很大影響,從機翼切面形狀的相對厚度、最大厚度位置、機翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機翼結冰都對升力、阻力影響較大。還有飛機表面光滑與否對摩擦阻力也會有影響,飛機表面相對光滑,阻力相對也會較小,反之則大。
飛機能自由地飛行在空中,靠的是飛行員對飛機正確的操控。飛行員操作飛機,就是運用油門、桿、舵改變飛機的空氣動力和力矩,從而改變飛行狀態。飛機的飛行操作原理。飛機的安定性就是飛行中,當飛機受微小擾動(如陣風、發動機工作不均衡、舵面的偶爾偏轉等)而偏離原來的平衡狀態,並在擾動消失後,不經操縱,飛機自動恢復原來平衡狀態的特性。飛機的安定性包括:俯仰安定性、方向安定性和橫側安定性。飛機安定性的的強弱,一般由擺動衰減時間、擺動幅度、擺動次數來衡量。當飛機受到擾動後,恢復原來平衡狀態時間越短,擺動幅度越小,擺動次數越少,飛機的安定性就越強。 飛機安定性的強弱,主要取決於飛機的重心位置、飛行速度、飛行高度和迎角的變化。 飛機除應有必要的安定性外,還應有良好的操作性,這樣才能保證有意識的飛行。飛機的操作性是只指飛機在操縱升降舵、方向舵和副翼下改變其飛行狀態的特性。操縱動作簡單、省力,飛機反應快,操作性就好,反之則不。飛機的操縱性同樣包括俯仰操縱性、方向操縱性和橫側操縱性。 飛機的俯仰操縱性是操縱駕駛控制桿使升降舵偏轉之後,飛機繞橫軸轉動而改變迎角等飛行狀態的特性。在直線飛行中,向後拉控制桿,升降舵向上偏轉一個角度,在水平尾翼上產生向下的附升力,對飛機重心形成俯仰操作力矩,迫使機頭上仰,迎角增大。控制桿前後的每個位置對應著一個迎角或飛行速度。飛行中,升降舵偏轉角越大,氣流動力越大,升降舵上的空氣動力也越大,需要的舵量也越大。飛機的方向操縱性,就是在操縱方向舵後,飛機繞立軸偏轉而改變其側滑角等飛行特性。與俯仰角相似,飛機的橫側操縱性是指在操縱副翼後,飛機繞縱軸滾轉而改變滾轉角速度、坡度等飛行狀態的特性。。飛機的操縱性不是一成不變的,它要受到許多因素的制約,影響飛機操縱性的因素有飛機重心位置的前後移動、飛行的速度、飛行高度、迎角等。
㈢ 關於飛機的氣動性設計原理........
飛行原理簡介(一) 要了解飛機的飛行原理就必須先知道飛機的組成以及功用,飛機的升力是如何產生的等問題。這些問題將分成幾個部分簡要講解。 一、飛行的主要組成部分及功用 到目前為止,除了少數特殊形式的飛機外,大多數飛機都由機翼、機身、尾翼、起落裝置和動力裝置五個主要部分組成: 1. 機翼——機翼的主要功用是產生升力,以支持飛機在空中飛行,同時也起到一定的穩定和操作作用。在機翼上一般安裝有副翼和襟翼,操縱副翼可使飛機滾轉,放下襟翼可使升力增大。機翼上還可安裝發動機、起落架和油箱等。不同用途的飛機其機翼形狀、大小也各有不同。 2. 機身——機身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備,將飛機的其他部件如:機翼、尾翼及發動機等連接成一個整體。 3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成,有的高速飛機將水平安定面和升降舵合為一體成為全動平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機俯仰和偏轉,保證飛機能平穩飛行。 4.起落裝置——飛機的起落架大都由減震支柱和機輪組成,作用是起飛、著陸滑跑,地面滑行和停放時支撐飛機。 5.動力裝置——動力裝置主要用來產生拉力和推力,使飛機前進。其次還可為飛機上的其他用電設備提供電源等。現在飛機動力裝置應用較廣泛的有:航空活塞式發動機加螺旋槳推進器、渦輪噴氣發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪風扇發動機。除了發動機本身,動力裝置還包括一系列保證發動機正常工作的系統。 飛機上除了這五個主要部分外,根據飛機操作和執行任務的需要,還裝有各種儀表、通訊設備、領航設備、安全設備等其他設備。 二、飛機的升力和阻力 飛機是重於空氣的飛行器,當飛機飛行在空中,就會產生作用於飛機的空氣動力,飛機就是靠空氣動力升空飛行的。在了解飛機升力和阻力的產生之前,我們還要認識空氣流動的特性,即空氣流動的基本規律。流動的空氣就是氣流,一種流體,這里我們要引用兩個流體定理:連續性定理和伯努利定理: 流體的連續性定理:當流體連續不斷而穩定地流過一個粗細不等的管道時,由於管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來,因此在同一時間內,流進任一切面的流體的質量和從另一切面流出的流體質量是相等的。 連續性定理闡述了流體在流動中流速和管道切面之間的關系。流體在流動中,不僅流速和管道切面相互聯系,而且流速和壓力之間也相互聯系。伯努利定理就是要闡述流體流動在流動中流速和壓力之間的關系。 伯努利定理基本內容:流體在一個管道中流動時,流速大的地方壓力小,流速小的地方壓力大。 飛機的升力絕大部分是由機翼產生,尾翼通常產生負升力,飛機其他部分產生的升力很小,一般不考慮。從上圖我們可以看到:空氣流到機翼前緣,分成上、下兩股氣流,分別沿機翼上、下表面流過,在機翼後緣重新匯合向後流去。機翼上表面比較凸出,流管較細,說明流速加快,壓力降低。而機翼下表面,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個定理。於是機翼上、下表面出現了壓力差,垂直於相對氣流方向的壓力差的總和就是機翼的升力。這樣重於空氣的飛機藉助機翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力,從而翱翔在藍天上了。
㈣ 做一名飛機設計師要求的條件有哪些,詳細,謝
一款飛機的設計師有不同的分工,主體框架是總設計決定的,但是不可能招總設計師,所以建議由機務人員做起比較實際,了解飛機零部件供應鏈,工藝,成本,積累一定經驗後讀取研究生,進入飛機製造企業會有較好的發展,畢竟設計一款飛機其實受制於國家的工業水平,國家不可能為你一款飛機重新開設上百億的零部件引擎生產線。
㈤ 飛機起落裝置有哪幾部分組成
起落架就是飛機在地面停放、滑行、起降滑跑時用於支持飛機重量、吸收撞擊能量的飛機部件。簡單地說,起落架有一點象汽車的車輪,但比汽車的車輪復雜的多,而且強度也大的多,它能夠消耗和吸收飛機在著陸時的撞擊能量。概括起來,起落架的主要作用有以下四個:承受飛機在地面停放、滑行、起飛著陸滑跑時的重力;承受、消耗和吸收飛機在著陸與地面運動時的撞擊和顛簸能量;滑跑與滑行時的制動;滑跑與滑行時操縱飛機。
基本組成
綜述
為適應飛機起飛、著陸滑跑和地面滑行的需要,起落架的最下端裝有帶充氣輪胎的機輪。為了縮短著陸滑跑距離,機輪上裝有剎車或自動剎車裝置。此外還包括承力支柱、減震器(常用承力支柱作為減震器外筒)、收放機構、前輪減擺器和轉彎操縱機構等。承力支柱將機輪和減震器連接在機體上,並將著陸和滑行中的撞擊載荷傳遞給機體。前輪減擺器用於消除高速滑行中前輪的擺振。前輪轉彎操縱機構可以增加飛機地面轉彎的靈活性。對於在雪地和冰上起落的飛機,起落架上的機輪用滑橇代替。
減震器飛機在著陸接地瞬間或在不平的跑道上高速滑跑時,與地面發生劇烈的撞擊,除充氣輪胎可起小部分緩沖作用外,大部分撞擊能量要靠減震器吸收。現代飛機上應用最廣的是油液空氣減震器。當減震器受撞擊壓縮時,空氣的作用相當於彈簧,貯存能量。而油液以極高的速度穿過小孔,吸收大量撞擊能量,把它們轉變為熱能,使飛機撞擊後很快平穩下來,不致顛簸不止。
收放系統收放系統一般以液壓作為正常收放動力源,以冷氣、電力作為備用動力源。一般前起落架向前收入前機身,而某些重型運輸機的前起落架是側向收起的。主起落架收放形式大致可分為沿翼展方向收放和翼弦方向收放兩種。收放位置鎖用來把起落架鎖定在收上和放下位置,以防止起落架在飛行中自動放下和受到撞擊時自動收起。對於收放系統,一般都有位置指示和警告系統。
機輪和剎車系統機輪的主要作用是在地面支持收飛機的重量,減少飛機地面運動的阻力,吸收飛機著陸和地面運動時的一部分撞擊動能。主起落架上裝有剎車裝置,可用來縮短飛機著陸的滑跑距離,並使飛機在地面上具有良好的機動性。機輪主要由輪轂和輪胎組成。剎車裝置主要有彎塊式、膠囊式和圓盤式三種。應用最為廣泛的是圓盤式,其主要特點是摩擦面積大,熱容量大,容易維護。
㈥ 垂直和短距起落飛機的標准要求
垂直起落和短距起落在國際上還沒有統一的定義。在美國,飛機原地離地後能在15米(50英尺)距離內飛越15米的障礙高度稱為垂直起落;短距起落飛機必須能在150米(500英尺)距離內飛越15米高的障礙。在英國,對短距有不同的理解,認為在150~900米(500~3000英尺)以內飛越15米高的障礙都可算作短距起落。
㈦ 飛機起落架控制系統的設計有哪些要求
這個還真無法回答,不同的飛機應該具有不同的設計,有的復雜,有的簡單。通常起落架的質量月占飛機正常起飛總重量的4%—6%,占結構質量的10%—15%。飛機上安裝起落架要達到兩個目的:一是吸收並耗散飛機與地面的沖擊能量和飛機水平能力;二是保證飛機能夠自如二又穩定地完成在地面上的各種動作。為適應飛機在起飛、著陸滑跑和地面滑行的過程中支撐飛機重力,同時吸收飛機在滑行和著陸時震動和沖擊載荷,並且承受相應的載荷,起落架的最下端裝有帶充氣輪胎的機輪。為了縮短著陸滑跑距離,機輪上裝有剎車或自動剎車裝置。此外還包括承力支柱、減震器(常用承力支柱作為減震器外筒)、收放、前輪減擺器和轉彎操縱等。承力支柱將機輪和減震器連接在機體上,並將著陸和滑行中的撞擊載荷傳遞給機體。前輪減擺器用於消除高速滑行中前輪的擺振。前輪轉彎操縱可以增加飛機地面轉彎的靈活性。對於在雪地和冰上起落的飛機,起落架上的機輪用滑橇代替。
飛機起落架的組成:
飛機的起落架包括了眾多結構和復雜總和裝置系統。起落架的結構包括減震系統、支力支柱、撐桿、機輪、剎車裝置、防滑控制系統、收放、電氣系統、液壓系統、收放運動鎖定及位置指示裝置、操縱轉彎、起落架艙門及其收放等組成。
㈧ 飛機降落的要求是什麼
Ⅰ類盲降是在前方能見度不低於800米或跑道視程不小於550米的條件下,能將飛機引導至60米的決斷高度。
Ⅱ類盲降是在前方能見度不低於400米或跑道視程不小於350米的條件下,能將飛機引導至30米的決斷高度。
Ⅲ類盲降又分成三類。Ⅲa類盲降沒有決斷高度限制,在跑道視距不小於200米的條件下,著陸的最後階段憑外界目視參考,引導飛機至跑道表面。Ⅲb類盲降沒有決斷高度限制和不依賴外界目視參考,一直到跑道表面,並在跑道視距50米的條件下,憑外界目視參考滑行。
(8)飛機對起落裝置設計的基本要求擴展閱讀:
注意事項:
1、過安檢注意事項:到安檢通道,需要將機票的旅客聯、登機牌、身份證交給安檢員,安檢員審核沒問題會在登機牌上面蓋章。然後過安檢門,隨身帶的物品要從安檢門旁的X光安檢機過去,要從安檢門通過。
2、找到對應候機廳:登機牌上會標明航班在哪個登機口登機,找到與登機口對應的候機廳。在候機廳休息時要注意廣播通知登機。
3、登機後扣安全帶、關手機:找機上位置。登機牌上標明有位置,找到位置坐下,扣上安全帶,起飛前關掉手機。