『壹』 三軸飛行器飛行原理求詳細解答
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。
『貳』 飛機主要哪些部件組成各部件作用是什麼
一,飛機的原理飛行
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。
二,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掌飛機。
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。
『叄』 飛機是根據什麼原理能飛起來的啊
飛機是由動力裝置產生前進動力,由固定機翼產生升力,在大氣層中飛行的重於空氣的航空器。它比空氣重,又不能像鳥那樣扇動翅膀,但是飛機卻能升入空中。原來飛機機翼並不是平平伸展的,而是向上凸起一些,這樣當飛機水平前進時,迎面而來的氣流就在機翼上產生向上的升力,使飛機升入空中。飛機飛行速度越快、機翼面積越大,所產生的升力就越大,所以飛機在起飛前需要在機場跑道上行進一段距離才能升空,而且飛機不能飛到沒有空氣的地方。
早期的飛機靠機身前端的螺旋槳旋轉產生牽引力向前運動。螺旋槳產生的牽引力不大,飛機飛行的速度也不快。1939年8月27日,第一架噴氣式飛機飛行成功,大大提高了飛機的飛行速度。噴氣發動機是把吸入的空氣壓縮,再與燃料混合燃燒,形成高溫高壓氣體向後噴出,產生強大的推動力,使飛機高速飛行。
現在,飛機的飛行速度可以幾倍於聲音在空氣中傳播的速度(每秒340米),駕駛這樣的飛機,只需十幾個小時就能環繞地球赤道一周,這樣的飛機叫做超音速飛機。製造超音速飛機不僅需要先進的噴氣發動機,還需要在飛機的製造材料、飛機的外形設計等方面達到很高的要求,是一項非常復雜的技術。現在,除了先進的戰斗機、偵察機外,一些大型的客機也是超音速飛機。不過,螺旋槳飛機並沒有被淘汰,在許多不需要高速度飛行的工作中(如噴灑農葯、森林防火),螺旋槳飛機仍發揮著重要的作用
『肆』 飛機的飛行原理
飛行原理:直升機的頭上有個大螺旋槳,尾部也有一個小螺旋槳,小螺旋槳為了抵消大螺旋槳產生的反作用力。直升機發動機驅動旋翼提供升力,把直升機舉托在空中,旋翼還能驅動直升機傾斜來改變方向。螺旋槳轉速影響直升機的升力,直升機因此實現了垂直起飛及降落。
直升飛機:
拓展資料:
1、直升機主要由機體和升力(含旋翼和尾槳)、動力、傳動四大系統以及機載飛行設備等組成。旋翼一般由渦輪軸發動機或活塞式發動機通過由傳動軸及減速器等組成的機械傳動系統來驅動,也可由槳尖噴氣產生的反作用力來驅動。
2、中國的竹蜻蜓和義大利人達芬奇的直升機草圖,為現代直升機的發明提供了啟示,指出了正確的思維方向,它們被公認是直升機發展史的起點。竹蜻蜓又叫飛螺旋和「中國陀螺」,這是我們祖先的奇特發明。有人認為,中國在公元前400年就有了竹蜻蜓,其實公元1,500年前的奇肱飛車就是一架無動力的放大了的竹蜻蜓。這種叫竹蜻蜓的民間玩具,一直流傳到現在。
『伍』 飛行器主要分為大氣飛行器和宇宙飛行器嗎
一、 飛行器的分類
飛行器可以根據不同的分類原則進行分類。有根據飛行器的活動范圍、使用條件分類,也有根據飛行器的外形特徵、產生升力的原理以及用途來分類的。
一、在大氣層內飛行的飛行器統稱大氣飛行器(航空器)。按照該飛行器上產生升力的不同原理,分成空氣靜力飛行器和空氣動力飛行器。空氣靜力飛行器也叫作輕於空氣的飛行器,飛行器的平均比重小於空氣的比重,因此它就象軟木塞漂在水裡一樣受到空氣的浮力的作用,漂浮在空氣之中。由於空氣密度歲高度的增加而降低,所以飛行器在上升時,其升力(浮力)也隨著高度的增加而降低。這樣,到一定高度時就停止上升。
根據「阿基米德」原理,任何容器可用下列兩種方法中的任何一種來得到浮力,使它在空氣中漂浮上升:一法是將這一容器抽成真空後密封,如果容積很大,排出的空氣的重量超過它本身的重量,它就可以升空。另一法是在這容器中充滿輕於空氣的氣體,若容器很輕,容積很大,也可收到同樣效果。
前一法看來似乎很簡單,早在十七世紀就有人企圖這樣做,結果失敗了。原因是大氣壓強非常大,在海平面標准狀態下,每平方米約達101325牛頓,例如一個容器約為500立方米的球體,其直徑約9.8米,表面積為305平方米,作用在它 上面的大氣壓力竟達到30904千牛頓。顯然,用現代材料很難製成一個又輕又強能承受這樣巨大壓力的真空容器,使它能在空中浮起。但是,當容器中充滿氣體時,內外壓強是相等的,這時殼體不需要用很強的材料如金屬來製造,只要用很輕的纖維織品,而且不漏氣就行了。據計算,當地面溫度為0攝氏度,大氣壓為101.325千帕時,1立方米氫氣的升力為11.47牛頓,氦氣為9.8牛頓,而100攝氏度的熱空氣為3.24牛頓。
(一) 空氣靜力飛行器根據是否具備推進裝置,分為氣球和飛艇兩種。氣球是不帶推進裝置的,其中自由氣球不能自由控制方向,只能隨風漂流。但垂直方向的升降可以操縱。要使氣球上升可以用攜帶的壓縮氫氣或氦氣充氣使浮力增加。要下降,則可將專用的活門打開,放出一些氣體,使浮力減小。在氣球內充氫氣或氦氣的是冷氣球,充熱空氣的就是熱氣球。熱氣球的上升和下降只要調整燃料大小調節閥就能控制熱氣球的浮力。自由氣球可用於體育運動、跳傘訓練、氣象觀測和同溫層科學研究。系留氣球和自由氣球的不同之處是,它可用很長的繩索系於地面或水面的牽引工具上(如汽車或船0,當 牽引工具移動時,它可以隨之移動。系留氣球在第一次世界大戰時,曾用來觀察敵軍的活動或校正炮兵的炮火。第二次世界大戰時曾做成阻塞氣球,用於防空。很多系留氣球和地面用細鋼繩聯起來,組成垂直的帷幕,環繞城市構成一個保護圈,防止敵機侵入。隨著科學技術的發展,近年來還放過許多無人的自動氣球探測器。1978年4月,一個自動氣球探測器升到了39000米的高度,對准銀河中心,收集有關宇宙線的資料。目前,這是氣球能達到的高度極限。
飛艇又名可操縱氣球,它頗象一艘空中飛船,能在很大的高度范圍內,按照規定的方向飛行。飛艇是一種裝有安定面、方向舵和升降舵的流線型氣球,並裝有發動機帶動螺旋槳產生拉力。飛艇的容積約在2000——200000立方米之間。
飛艇依其構造的不同有 ,可分為軟式、硬式、半硬式三種。軟式飛艇按所需形狀用輕而結實的氣密織物製成。這種飛艇是直接有氣球變化而來的。它的內部壓力接近與大氣壓力,因此只有尺寸較小的飛艇才能保持其規定的外形。
齊柏林伯爵最初建造的硬式飛艇,具有硬構架,這種構架可使飛艇保持規定的形狀。用硬鋁合金構架的巨型硬式飛艇,容積達200000立方米,長度達245米。其不著陸航程達10000—15000公里,總重有200噸左右(其中有效載重90噸)。
半硬式飛艇是介於軟式和硬式之間的一種飛艇。它沒有復雜的構架,只有鋼管或硬鋁型材製成的縱梁(龍骨),縱梁可維持飛艇下部的外形和懸掛吊艙。通常製造的半硬式飛艇容積在10000—2000立方米,長約100米。
飛艇的主要缺點是地面的作業復雜。船靠碼頭、車靠站,飛艇要停靠在系留塔上。龐大的大型飛艇要緩慢地緊靠到鐵塔桅桿上把頭部系牢,再把飛艇的下垂直安定面固定在環形系留車為樑上沿圓形導軌轉動,對准艇棚,然後用機車把鐵塔和飛艇一起拖入艇棚。
飛艇的特點是擁有巨大的升力,可以在空中懸停,飛行中消耗燃料很少。隨著科學技術的發展,從六十年代起,不少國家重新開始研究和製造飛艇。新設計的飛艇突破了過去簡單的紡錘外形,出現了圓盤形、雙體型和升力體型飛艇。也有人設想把機翼裝在飛艇上或者在飛艇兩側裝上旋翼,這種把飛艇和飛機、直升機結合起來的混合式飛艇,吸取了各方的優點可能是一個發展方向。引人注意的還有設計中的核動力飛艇,它是真正的龐然大物,艇身內有核電站、飛機庫,飛艇頂上有直升機起落平台,艇身內上下有電梯連接,載重量達到2500噸,依次就可運送幾千名旅客。1984年5月3日,我國民辦企業研製的「西湖號」飛艇,在杭州首飛成功。
(二) 通過飛行器在大氣中的運動所產生的空氣動力,獲得支持飛行器升力的大氣飛行器稱為空氣動力飛行器,也叫重於空氣的飛行器。大部分空氣動力飛行器都具有產生升力的翼面——機翼或旋翼。但也有依靠飛行器本身的動力產生升力的飛行器,象氣墊飛行器、飛行平台和火箭等。
氣墊飛行器又叫地面效應飛行器,它是利用氣墊效應而騰空行駛的。這種飛行器只能貼近上面或水面運動,所以不能算飛行,只能成為「行駛」。氣墊車或氣墊船由發動機帶動垂直管道內的風扇,將空氣壓縮後送到飛行器底盤下,形成高壓空氣區,叫做氣墊。氣墊把飛行器抬起來,然後利用螺旋槳或向後的噴流前進。目前,氣墊飛行器用於水面的較多,因為氣墊飛行器在地面拐彎比較困難,同時又容易受地面的障礙物、房屋和樹木的影響,不平的地面以及揚起的塵土也帶來很大的困難。試驗表明,重量達幾百噸的巨型氣墊船速度可接近每小時185公里。
飛行平台和火箭都是依靠反作用產生升力的,所以它們都不需要專門用於產生升力的翼面。飛行平台屬於垂直起落飛行器。火箭其實不完全是大氣飛行器,它在大氣層內飛行時,作用在火箭體上的空氣動力和火箭的推力分力一起組成火箭的升力,一旦火箭飛出大氣層,這種氣動升力也隨即消失。通常火箭都是作為宇宙飛行器的一種運載工具把宇宙飛行器送入飛行軌道之用。
重於空氣的有翼飛行器有定翼的和動翼的兩類。定翼機有飛機、無人機和滑翔機三種。根據《辭海》(1979年版)關於「飛機」的解釋,飛機是一種有動力裝置,依靠安裝在機身上的機翼產生升力的重於空氣的飛行器。那麼滑翔機就是不帶動力裝置的有翼飛行器了,在動力滑翔機出現之前,滑翔機確實就是一種沒有動力的「飛機」,它依靠機翼的優良性能可以作長距離滑翔,在上升氣流中也可以作長時間的翱翔。在1976—1977年間,單座滑翔機的直線航程世界紀錄是1460.8公里,升限的世界紀錄是1米。
滑翔機可分為初級、中級和高級三種。初級滑翔機構造簡單,不能作較大坡度的轉彎,一般用人拉橡筋繩彈射的方法起飛進行直線飛行,供初學者使用。外形流線,性能優良,能作長距離飛行並具備一切特技飛行能力的滑翔機稱為高級滑翔機,通常用飛機牽引起飛,也可用絞車或汽車牽引起飛,供競賽用。中級滑翔機的構造和性能介於兩者之間。七十年代以來,國際上對裝有小型發動機能自行起飛的動力滑翔機日益引起重視。按照國際航空聯合會的規定,動力滑翔機應當在發動機不工作時具備滑翔機的特徵,也就是最大 升阻比要大於20,全開擾流器時的 升阻比不小於7,這比各種輕小型飛機(如輕型或超輕型飛機、傘翼機、帆翼機等)和大型飛機的升阻比要大的多。還必須允許在一般的泥地上著陸而不危及乘員。動力滑翔機可用於訓練飛行員、航空旅遊、護林防火、高壓線路巡查、小面積航測等。在軍事上曾用飛機牽引一系列滑翔機組成「空中列車」,用來載運傘兵和裝備進行無聲偷襲。
滑翔機是依靠本身重量的向前分力來克服阻力前進的,滑翔飛行的原理見圖。
動翼飛行器於機翼固定的飛機和滑翔機不同,它產生升力的一面在飛行時相對於機身是運動著的。但翼面運動的方法可以有多種多樣,目前最常見的是翼面作旋轉運動的旋翼飛行器,如果發動機直接帶動旋翼旋轉產生升力,則叫做直升機。關於直升機後面有專門論述。發動機不直接帶動旋翼 ,而是靠飛行器前進時的相對氣流吹動其旋轉,產生升力的叫做旋翼機。旋翼機前進的動力靠發動機和螺旋槳。旋翼機產生升力情況和直升機不同,旋翼機前進時,旋轉面向後傾斜,而直升機旋轉面向前傾斜。旋翼機的最小速度一般是40—50公里/小時,最大飛行速度為300公里/小時。僅用於游覽、救護和體育活動。
另一種翼面運動的飛行器是撲翼機。從古代起人類就從事模仿飛鳥的撲翼飛行,義大利畫家達芬奇在他繪制的草圖里曾提出過撲翼飛行器的設計。但是經過長期的試驗,直到今天實用的撲翼機還未獲得成功。因為鳥類飛行時的翅膀的動作,並不是簡單的向下扇撲,而要復雜得多。所以製造一種象鳥翅那樣運動得機翼是相當困難得。為了克服這個困難,發明家們試圖在上下擺動的機翼上裝上活門系統,這種系統在機翼向下運動時,可以關閉,向上運動時可以打開。但這並不是克服困難的有效方法,所以這種擺翼沒有得到發展。撲翼飛行有很多優點:撲翼飛行提升一定重量所需的動力,要比普通定翼機小得多,只有它得三十分之一。能夠幾乎垂直起飛和降落。所以現在仍然對撲翼機進行著大量的研究。
二、 人類目前已經有很多飛行器飛行在宇宙間,有載人的也有不載人的,有可回收的也有不可回收的,有可控制的也有不可控的,都統稱為宇宙飛行器(航天器)對於宇宙飛行器,目前尚未歸納出合適的分類方法。如果按照飛行器的飛行范圍,似乎可分為活動在太陽系內的行星際飛行器和離開太陽系的恆星系飛行器兩類,但是這種分類對於飛行器本身並不象大氣飛行器和宇宙飛行器的區分那樣有本質的影響,宇宙飛行器的飛行軌道是發射前根據需要設計好的,能否離開太陽系僅僅是運載工具能量大小的問題。
不同形式的飛機
一、飛機的構成:
一架飛機從外表看,不外乎由下列幾部分構成:機翼、機身、尾翼、動力裝置和起落裝置。
二、飛機的不同形式:
由於構成飛機的翼面形式、數量和它們之間的相對位置的變化,使飛機呈現多種多樣的外形。下面我們按照飛機各構成部分來觀察飛機的不同形式。
(一)機翼
1、按數量分。飛機機翼的數量目前只有兩種:單翼機和多翼機。絕大部分是單翼機,只有少數農用飛機還有雙機翼的形式,而且下翼短於上翼,稱為翼半式飛機。三翼機和多翼機即使在過去也極少製造。機翼多固然可以增加飛機的升力,但是機翼翼多,效率也降低,效果並不理想。
2、按固定形式分。機翼在機身上可以有不同的位置:機翼位於機身上方稱為傘式單翼;機翼位於機身頂部稱為上單翼;機翼位於中部稱為中單翼;機翼位於機身底部稱為下單翼。
從機身機翼之間產生的干擾阻力來看,中單翼的阻力最小,其次是傘式單翼、上單翼,而下單翼的干擾阻力最大。但是機翼的位置不僅取決於干擾阻力,還要考慮結構布置、使用要求等因素。
傘式單翼在水上飛機上用得比較多,因為水上飛機設計時希望把機翼和機翼上發動機布置得離水面越遠越好,這樣可以減輕海水對機翼結構的腐蝕作用,以及避免發動機受水波影響,能方便地觀賞地面的景物。運輸機採用上單翼是為了使裝卸貨物的車輛容易接近機身,縮短裝卸時間。
中單翼多用於殲擊機,因為殲擊機要求飛行速度高,必須使飛機的阻力盡可能小。
下單翼的最大好處是起落架可以做得很短,因為一般中小型飛機的主起落架都是固定在機翼上的,下單翼機翼離地面最近,所以起落架就短,重量也就輕了。許多輕型飛機都是由於這個原因採用下單翼。
最早的飛機都採用直機翼,後來隨著飛機飛行速度的不斷提高,陸續出現後掠翼、三角翼和小展弦比直機翼。為什麼飛行速度不同會引起機翼平面形狀的變化呢?原來當飛行速度接近音速和超音速時,機翼上產生一種稱為「波阻」的阻力,這種阻力隨著飛行速度的增加而迅速增加,據實驗和理論分析,波阻與機翼的平面形狀有關,直機翼的波阻最大,依次是後掠翼、三角翼和小展弦比直機翼。一般來說大展弦比平直機翼飛機只能在亞音速范圍內飛行,而後掠翼飛機可以飛行在高亞音速、跨音速范圍,超音速飛行的多半採用大後掠翼和三角翼,高超音速飛行就採用小展弦比平直翼。
在後掠翼飛機中有一種奇異的倒梯形機翼的飛機XF-9l,這種形狀能減小低速時翼尖的失速超勢,但造成機翼受力明顯地不合理。以後就沒有再被採用。除了常見的機翼平面形狀外,還有前掠翼、圓翼、環冀、雙三角翼等各種形狀。
上單翼出現在一部分客機和運輸機上,客機採用上單翼可以使旅客的向下視野不受到妨礙。
超音速飛機所採用的大後掠翼或三角翼對超音速飛行是有利的。但飛機總需要起飛和著陸,同時飛機在作戰時並不都用超音速飛行,這時大後掠翼和三角翼就不及直機翼有利。為此, 1965年製成了能改變機翼後掠角的變後掠翼飛機。變後掠翼無論是低速度還是高速時對機翼的要求部能得到滿足。因此在現代殲擊機和轟炸機上用得相當廣泛。另一種改變機翼形狀的飛機是斜翼機。斜翼機上的機翼左右連成一體,可以繞機翼中央的轉軸隨飛行速度不同而轉動(有時稱為轉動式機翼)。低速度時機翼與機身垂直面為無後掠的大展弦比直機翼,高速時機翼呈斜角,機翼與機身形成剪刀狀。從試驗中證明,這種不對稱的機翼其穩定性與操縱性是良好的。
使飛機在飛行中改變機翼多數的設想早在超音速飛機出現之前己有人考慮過。1940年一架蘇聯RK-1飛機採用改變機翼面積的辦法來解決飛行速度的高低對機翼要求不同的問題。
機翼的正面形狀形式不多,通常都是帶上反角或下反角的直線形。不過也有把上反角和下反角組合起來的W形和海鷗形機翼。另外還有極少見的X形機冀。
機身
大部分飛機部只有一個機身,因為機身很多沒有什麼好處。偶爾可以看到採用兩個機身的雙機身飛機。有些飛機把機身作成短艙形式而用尾撐來支持尾翼,稱為尾撐式飛機。如果短艙配置在機翼的一側,就叫作偏置式飛機,偏置式飛機作為炮兵校正機給觀察員觀察炮兵射擊效果提供了良好的視界。機身的作用也可以由機翼來承擔,只要機翼的容積足夠大,可以沒有機身,成為「飛翼」。飛翼式飛機的正面阻力比較小,但這種飛機的穩定性和操縱性較差,所以沒有得到廣泛發展。
機身對於運輸機來講顯得特別重要,尤其是需要運載大尺寸貨物的運輸機。為了裝卸貨物,飛機設計師們在機身上花了很多功夫。加拿大的中程運輸機CL一44的機身尾部連同尾翼在地面時可以折轉打開,便於直接從後面裝卸貨物。這樣全部貨物只要1小時就可以裝卸完畢,如果僅從側邊貨門裝卸要5小時才能完成。為了空運尺寸特別大的貨物,象大型飛機的機身、直升機、噴氣發動機、石油鑽探設備以及宇宙飛船等。美國宇宙航空公司製造了巨型機艙運輸機GUPPY-201,它是由B-29型轟炸機發展而來。該機貨艙的最大高度為7. 77米,寬7. 65米,為了便於裝貨,機頭可以旋轉110度。法國製造的混合式動力裝置試驗機整個機身就是一台混合式動力裝置(或者稱為管道式機身),管道中央有一台渦輪噴氣發動機供起飛用。它的周圍環形管道就是一台沖壓式噴氣發動機。駕駛員和飛行設備被安排在沖壓式發動機的中央錐體里,形成機身在發動機里的布局。
尾翼
尾翼由水平尾翼和垂直尾翼組成,水平尾翼裝在飛機尾部的稱為正常式,水平尾翼裝在位於機翼的前方的稱為鴨式。尾翼到飛機重心的距離由穩定性和操縱性要求決定。水平尾翼的數目也不限於一個,有的雙尾翼式。此外,在軍用和民用飛機中還出現不少沒有水平尾翼的無尾飛機。無尾飛機的俯仰平衡和操縱功能由機翼的升降副翼來承擔。由於取消了水平尾翼,所以飛機阻力較小、重量較輕,但它的缺點是安全的重心范圍小。
以垂直尾翼的數目而論,有單立尾、雙立尾、三立尾,也有多至四立尾的。螺旋槳飛機採用多立尾往往是為了利用螺旋槳滑流提高立尾的效率。尾冀組的形式主要由水平尾翼和垂直尾翼的相對位置確定,有I形、+形和上形三種。此外還有V形和人形,這類尾翼的翼面只有兩個,比一般尾翼少一個翼面,所以重量較輕,但使用不多。
在美國的航空博物館里,我們可以看到一架外形奇特的寄生式戰斗機F-85。這是一種小型噴氣戰斗機,它可以裝在母機(B-29)的炸彈艙內,由於炸彈艙空間有限,所以飛機的機翼可以向上折疊,而尾翼採用X形布局來減小尺寸。四個尾翼再加背鰭和腹鰭,一共六個翼面。跟這架飛機一樣是空前絕後的。近年來,隨著電子計算機技術的發展,飛機上發展了一種「隨控布局技術」 (CCV)或者叫「主動控制技術」 (ACT)。通過飛行控制系統控制操縱面使作用在飛機上的氣動力按需要變化。這種飛機除了傳統的尾翼外還加上垂直前翼。
動力裝置
發動機是飛機飛行的動力。飛機上使用發動機的數目取決於發動機的功率或推力,也取決於飛機的阻力和重量。從現代飛機的情況來看,小型飛機多採用一台發動機,至多用兩台,而大型飛機一般均需要兩台以上發動機,有的可多至十台到十二台。發動機的數目在旅客機上還有其特殊意義。因為旅客機必須保證安全,萬一發動機在空中停車,單發動機飛機就只能迫降,而多發動機飛機還能依靠餘下的發動機維持飛行而安全著陸。
飛機上發動機的安裝部位主要是兩處:機身和機翼,只有個別的飛機把發動機裝到垂直尾翼上。使用一台活塞式發動機的多半裝在機頭,而使用一台或兩台噴氣發動機的可以裝在機身內部也可裝在機身外面。裝在機身外面的噴氣發動機有頭部兩側、中部兩側、尾部兩側、背部和腹部等位置。裝在機翼上的發動機又有機翼上萬、機冀平面內、機翼下方(翼吊式)三種安排。翼吊式發動機由於發動機離地面較近,便於維護保養和更換。另外也有個別飛機把發動機裝在翼尖上。有一些螺旋槳式飛機把兩台發動機一前一後縱向安排,稱為串置式。
裝在機身內部的渦輪噴氣發動機必須有進氣道引入空氣,而進氣的方式又有頭部進氣、兩側進氣(包括翼根進氣)、腹部進氣和極少見的背部進氣等多種。
長期以來人們想不用發動機而單靠自己的體力使飛機升空。從1936年開始,許多人力飛機的愛好者製造了形形色色的人力飛機,取得了一定的成績。但人力飛機要進入實用階段看來還有極大的困難。
在人力飛機的基礎上又有人設計利用太陽能產生電流帶動電動機和螺旋槳的太陽能飛機。據報導,世界上第一次用太陽能作動力的飛機在英國進行了飛行。飛行時間只有幾分鍾,飛行距離為一千一百米。
起落裝置
按起落裝置在飛機上的安排型式,目前起落架主要有後三點式、前三點式和自行車式三種。後三點起落架的兩個主輪在飛機重心之前,且靠近重心。尾輪則裝在飛機尾部。這種形式主要用在低速輕型活塞式發動機的飛機上,但後三點式飛機若著陸速度太高或機輪遇到障礙時很容易「倒立」或「打地轉」,造成事故。所以四十年代後期出現噴氣飛機以後逐漸由前三點式代替。前三點式起落架與後三點式相反,前輪裝在飛機的頭部,主輪位於重心之後。這是目前高速噴氣飛機和大型飛機的主要型式。自行車式起落架是把兩組大致相同的主輪,一前一後地裝在機身中線處,兩個翼尖處各裝一個輔助輪,以防止飛機倒向兩邊而損壞翼尖。這種型式主要用於機翼較薄而不易收藏起落架的高速噴氣飛機和機翼位置較高的上單翼轟炸機上。過去,在一種德國的運輸機上曾採用過類似於多輪卡車的十輪起落裝置。由於重量大性能又不好,現在已經絕跡。
水上飛機有船身式和浮筒式兩類。船身式水上飛機沒有專門的起落裝置,飛機的起飛和降落、漂浮和錨泊由作為機身的船身承擔。浮筒式水上飛機的起落裝置就是連接在機身和機翼下方的浮筒。有雙浮筒和單浮筒式兩種。這種水上飛機常常採用陸上飛機加裝浮筒的方式形成。
飛機作為一種空中的交通工具,其優點是十分顯著的,但是飛機在地面的運動就很不理想了,首先龐大的機翼十分礙事。發動機與機輪沒有直接聯系,運動起來很不靈活。於是有人把飛機和汽車的優點結合起來,製成了一架叫作「空中汽車」的小型飛機。飛機的機身是一輛汽車,在車上裝上帶螺旋槳的尾部和機翼後就是一架飛機,在地面行駛時可以把機翼和尾部拖在汽車後面。
直升機的分類
直升機的分類方法很多,除了可按用途分為運輸直升機,武裝直升機,反潛直升機……之外,還有下列三種分類方法:
1.按起飛重量分,起飛重量小於1噸的,稱為超小型(或超輕型)直升機。1到3噸的,稱為小型(或輕型)直升機。起飛重量為3到6噸的為中小型直升機。6到10噸的稱為中型直升機。10噸到20噸的直升機為大型直升機。20到40噸的為重型直升機而40噸以上的就叫巨型直升機了。美國的Scorpion l33超輕型雙座直升機的起飛重量只有544公斤。而目前世界上最大的超重型運輸直升機是蘇聯的米-12,它的最大起飛重量達105噸。
2.按旋翼驅動方式分。有通過機械傳動裝置來驅動旋翼的機械驅動式直升機,通過旋翼槳尖處的噴氣裝置所產生的噴氣反作用力來驅動旋翼的噴氣式直升機。
3.在機械驅動式直升機中,按平衡旋翼反作用扭矩的方法和旋翼數量與位置分類。
(1)單槳帶尾槳直升機,這種直升機的反作用扭矩靠尾槳推力來平衡。這種型式的優點是構造簡單,操縱系統簡單,
(2)共軸式雙槳直升機,兩個旋轉方向相反的旋翼安置在一根軸上,旋翼的反作用扭矩相互平衡。共軸式直升機由於機身短,外形好,因而正面阻力餃小,而且外廓尺寸也小。缺點是操縱系統及傳動機構復雜,旋翼有相互干擾,方向穩定性不夠。
(3)縱列式雙槳直升機,這種型式的直升機的兩個旋翼分別安裝在機身前後端。後面的旋翼通常高於前面旋翼的旋轉平面。這種型式的優點是縱向穩定性好,重心定位范圍廣,重量效率高,機身有效容積大,但是傳動系統復雜,平飛時誘導損失大,利用旋翼自轉進行滑翔降落困難。
(4)並列式雙槳直升機,它有兩個位於機身兩側並在同一平面內的旋翼,它們的轉向相反。這種直升機的優點是操縱性及對縱軸和橫軸的穩定性均好,兩個旋翼有有利的相互影響,平飛誘導損失小,因此經濟性較好,能保證乘員有舒適的條件。缺點是構造復雜,操縱系統復雜。
(5)交叉式雙槳直升機,這種直升機的兩個旋翼位於機身兩側,但兩個槳鼓之間很近。旋冀轉軸向外傾斜。旋翼的旋轉必須協調以免相碰。旋翼的反作用扭矩只對直升機的垂直軸平衡,但對橫軸的分量則要相加,因此會產生俯仰力矩。這種型式的優點是正面阻力小,外廓尺寸小。但傳動成本餃低。缺點是尾部螺旋槳造成功率損失,重心定位范圍窄,尾部長,尺寸大,傳動系統復雜,槳尖可能碰地,不安全,直升機的平衡復雜。這種直升機由於缺點較多,極少使用。
(6)多槳直升機,旋翼數目超過兩個的直升機統稱多槳直升機。曾經設計過三槳式和四槳式的,但是旋翼
『陸』 飛機用什麼起飛
飛機 有動力裝置和固定機翼的重於空氣的航空器。動力裝置用於產生推(拉)力或動力升力,機翼用於在大氣中運動時產生升力。也有人把氣球、飛艇以外的航空器泛稱為飛機。 分類 按用途分為軍用飛機和民用飛機。軍用飛機包括:戰斗機、強擊機、轟炸機、戰斗轟炸機、反潛機、偵察機、預警機、電子對抗飛機、空中加油機、軍用運輸機、軍用教練機等。民用飛機包括:運輸機(客機、客貨機、貨機)、體育運動飛機、公務飛機、農業飛機、試驗研究機和其他專門用途飛機等。 飛機還可按組成部件的外形、數目和相對位置進行分類。按機翼的數目,可分為單翼機、雙翼機和多翼機。按機翼相對於機身的位置,可分為下單翼、中單翼和上單翼飛機。按機翼平面形狀,可分為平直翼飛機、後掠翼飛機、 前掠翼飛機和三角翼飛機。按水平尾翼的位置和有無水平尾翼,可分為正常布局飛機(水平尾翼在機翼之後)、鴨式飛機(前機身裝有小翼面)和無尾飛機(沒有水平尾翼);正常布局飛機有單垂尾、雙垂尾、多垂尾和V型尾翼等型式。按推進裝置的類型,可分為螺旋槳飛機和噴氣式飛機;按發動機的類型,可分為活塞式飛機、渦輪螺旋槳式飛機和噴氣式飛機;按發動機的數目,可分為單發飛機、雙發飛機和多發飛機。按起落裝置的型式,可分為陸上飛機、水上飛機和水陸兩用飛機。還可按飛機的飛行性能進行分類:按飛機的飛行速度,可分為亞音速飛機、超音速飛機和高超音速飛機。按飛機的航程,可分為近程飛機、中程飛機和遠程飛機。 組成 飛機的主要組成部分有機體、起落裝置、動力裝置、飛行控制系統、機載設備,以及其它系統。作戰飛機還有機載武器系統。 機體包括機翼、機身和尾翼。 機翼的功用是在大氣中運動時產生升力,還裝有副翼和擾流片;沒有尾翼的飛機,機翼上裝有縱向操縱裝置(升降副翼),此外,機翼上還裝有增升裝置。 機身用於安置人員,裝載設備、貨物、武器、動力裝置和燃料等。機翼、尾翼都固定在機身上,有的飛機的起落架支柱也固定在機身上。 尾翼分為水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼一般由水平安定面和升降舵組成,垂直尾翼由垂直安定面和方向舵組成。有的飛機將水平尾翼做成一個整體,可以操縱偏轉,稱為全動平尾。有些飛機沒有水平尾翼,在機翼前面裝有水平小翼面,稱為前翼或鴨翼。水平尾翼保證飛機的俯仰穩定性、操縱性和平衡。垂直尾翼保證飛機的方向穩定性和操縱性,並與機翼、副翼或擾流片或差動平尾共同保障飛機的橫向穩定性和操縱性。 起落裝置 用於保障飛機起飛、著陸、在地面(水面)上停放和滑行中支持飛機。它包括起落架、機翼增升裝置、起飛加速裝置和著陸減速裝置,有的飛機還有攔阻鉤等。 起落架在飛機飛行時一般可收起,一些老式飛機和低速飛機的起落架不能收起。起落架有輪式、浮筒、船身、滑橇等型式。 動力裝置 航空發動機及保障發動機工作的各種裝置和系統的總稱。包括推進系統、起動系統、操縱系統、燃油系統、滑油系統以及發動機固定裝置、推力方向控制系統和滅火設備等。 現代飛機最常用的發動機是燃氣渦輪發動機,包括渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機和螺旋槳風扇發動機。活塞式發動機只用於輕型飛機,火箭發動機用於試驗飛機和加速裝置上。 飛行控制系統 用以傳遞操縱指令、驅動舵面和其他機構以控制飛行姿態,有主操縱系統和輔助操縱系統之分。前者用於操縱飛行軌跡,包括駕駛桿(盤)、腳蹬、方向舵、連接升降舵(或全動平尾)和副翼的傳動裝置以及其它專門裝置。後者包括調整片、襟翼、 減速板、可調安定面和機翼變後掠角的操縱機構。按控制指令的來源不同,飛機飛行控制系統又可分為飛機人工飛行操縱系統和飛機自動飛行控制系統。 機載設備 包括駕駛導航儀表、發動機儀表、無線電通信設備、雷達、電氣設備、環境控制和生命保障設備。軍用飛機還裝有電子對抗等特種設備。 作戰飛機的武器系統包括武器和彈葯、火力控制系統、武器裝掛和發射裝置等。 簡史 1903年美國萊特兄弟設計製造的飛機進行了成功的飛行,這是世界上首次實現重於空氣航空器的有動力、可操縱飛行。第一次世界大戰中,飛機已用於作戰,當時飛機的速度已達180~220千米/時,升限6000~7000米,航程400~450千米,轟炸機載彈量1000~2000千克。在第二次世界大戰中,飛機的速度達到750千米/時,轟炸機載彈量可達10噸左右。 20世紀40年代中期以後,發動機由活塞式發展到噴氣式,飛機的飛行性能顯著提高。80年代飛機的升限已超過30000米,最大速度超過3倍音速,航程超過20000千米,最大載重量超過100噸。 發展趨勢 進一步提高飛機速度(有的國家正考慮研製高超音速噴氣式飛機)和超音速飛行性能,提高飛機的使用性能和安全性,改善維護保障性能和提高經濟性(特別是降低全壽命費用)是未來的發展方向。跨大氣層飛行器的研製也是一個值得注意的動向。
『柒』 誰能詳細把飛機各個部分介紹下
飛機的主要組成部分有機體、起落裝置、動力裝置、飛行控制系統、機載設備,以及其它系統。作戰飛機還有機載武器系統。
機體包括機翼、機身和尾翼。
機翼的功用是在大氣中運動時產生升力,還裝有副翼和擾流片;沒有尾翼的飛機,機翼上裝有縱向操縱裝置(升降副翼),此外,機翼上還裝有增升裝置。
機身用於安置人員,裝載設備、貨物、武器、動力裝置和燃料等。機翼、尾翼都固定在機身上,有的飛機的起落架支柱也固定在機身上。
尾翼分為水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼一般由水平安定面和升降舵組成,垂直尾翼由垂直安定面和方向舵組成。有的飛機將水平尾翼做成一個整體,可以操縱偏轉,稱為全動平尾。有些飛機沒有水平尾翼,在機翼前面裝有水平小翼面,稱為前翼或鴨翼。水平尾翼保證飛機的俯仰穩定性、操縱性和平衡。垂直尾翼保證飛機的方向穩定性和操縱性,並與機翼、副翼或擾流片或差動平尾共同保障飛機的橫向穩定性和操縱性。
起落裝置
用於保障飛機起飛、著陸、在地面(水面)上停放和滑行中支持飛機。它包括起落架、機翼增升裝置、起飛加速裝置和著陸減速裝置,有的飛機還有攔阻鉤等。
起落架在飛機飛行時一般可收起,一些老式飛機和低速飛機的起落架不能收起。起落架有輪式、浮筒、船身、滑橇等型式。
動力裝置
航空發動機及保障發動機工作的各種裝置和系統的總稱。包括推進系統、起動系統、操縱系統、燃油系統、滑油系統以及發動機固定裝置、推力方向控制系統和滅火設備等。
現代飛機最常用的發動機是燃氣渦輪發動機,包括渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機和螺旋槳風扇發動機。活塞式發動機只用於輕型飛機,火箭發動機用於試驗飛機和加速裝置上。
飛行控制系統
用以傳遞操縱指令、驅動舵面和其他機構以控制飛行姿態,有主操縱系統和輔助操縱系統之分。前者用於操縱飛行軌跡,包括駕駛桿(盤)、腳蹬、方向舵、連接升降舵(或全動平尾)和副翼的傳動裝置以及其它專門裝置。後者包括調整片、襟翼、 減速板、可調安定面和機翼變後掠角的操縱機構。按控制指令的來源不同,飛機飛行控制系統又可分為飛機人工飛行操縱系統和飛機自動飛行控制系統。
機載設備
包括駕駛導航儀表、發動機儀表、無線電通信設備、雷達、電氣設備、環境控制和生命保障設備。軍用飛機還裝有電子對抗等特種設備。
作戰飛機的武器系統包括武器和彈葯、火力控制系統、武器裝掛和發射裝置等。
簡史
1903年美國萊特兄弟設計製造的飛機進行了成功的飛行,這是世界上首次實現重於空氣航空器的有動力、可操縱飛行。第一次世界大戰中,飛機已用於作戰,當時飛機的速度已達180~220千米/時,升限6000~7000米,航程400~450千米,轟炸機載彈量1000~2000千克。在第二次世界大戰中,飛機的速度達到750千米/時,轟炸機載彈量可達10噸左右。
20世紀40年代中期以後,發動機由活塞式發展到噴氣式,飛機的飛行性能顯著提高。80年代飛機的升限已超過30000米,最大速度超過3倍音速,航程超過20000千米,最大載重量超過100噸。
發展趨勢
進一步提高飛機速度(有的國家正考慮研製高超音速噴氣式飛機)和超音速飛行性能,提高飛機的使用性能和安全性,改善維護保障性能和提高經濟性(特別是降低全壽命費用)是未來的發展方向。跨大氣層飛行器的研製也是一個值得注意的動向。
飛機的發明者萊特兄弟
1877年冬天,一場大雪降在美國的代頓地區,城郊的山岡上到處是白茫茫一片。一群孩子來到堆著厚厚白雪的山坡上,乘著自製的爬犁飛快地向下滑去。山坡上頓時響起陣陣笑聲。
在他們旁邊,有兩個男孩靜靜地站著,眼睜睜地看著歡快的爬犁從上而下劃過。大一點的男孩嘆道:「嗨!要是我們也有一架爬犁該多好啊!」
另一個孩子撅著嘴說道:「誰叫我們爸爸總不在家呢!」他靈機一動,又接著說道:「哥哥,我們自己動手做吧!」被稱做哥哥的男孩一聽,頓時笑了起來,愉快地說道:
「對呀!我們自己也可以做。走,奧維爾,我們回去!」於是,兩個孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家裡飛快地跑去。
這弟兄兩個就是萊特兄弟,大的叫威爾伯,小的便是奧維爾。他們從小就喜歡擺弄一些玩意,經常在一起做各種各樣的游戲。他們的爺爺是個製作車輪的工匠,屋裡有各種各樣的工具,弟兄兩個把那裡當作他們的樂園,經常跑去看爺爺幹活。時間一長,他們就模仿著製作一些小玩具。因此,弟兄兩個決定,這次要做架爬犁,拉到山坡上與同伴們比賽。當天晚上,弟兄倆就把這種想法告訴了媽媽。媽媽一聽,非常高興地說道:「好,咱們共同來做吧!」
於是,弟兄倆個跑到爺爺的工作房裡,找到很多木條和工具,不加思索就幹了起來。
「不行」媽媽阻止他們說,「干什麼事情得有個計劃,我們首先得畫一個圖樣,然後才做!」
弟兄倆個明白了這個道理,就同媽媽一起設計圖樣。媽媽首先量了兄弟倆身體的尺寸,然後畫出一個很矮的爬犁。「媽媽,別人家的爬犁很高,為啥你畫的爬犁這么矮?這能行嗎?」弟弟奧維爾不解他問。
「孩子,要想叫爬犁跑得快,就得製成矮矮的,這樣可以減少風的阻力,速度也就會快多了。」媽媽溫和地解釋道。弟兄倆個這才明白,干任何事情都不應莽撞,應首先弄懂道理。
過了一天,萊特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄倆把它推到小山岡上,剛放在山坡上,就跑來了一個男孩。
「快來看呀,萊特兄弟扛了一個怪物!」這個男孩大驚小怪地叫道。
不一會兒,孩子們都圍了上來,指手劃腳地議論著這個怪模怪樣的東西。萊特兄弟不以為然,勇敢地說道:「誰和我們比賽!」
先前跑過來的男孩連忙叫道:「我來!我來與他們比賽!」說完,就把自己爬犁拉了過來。
比賽結果,當然是萊特兄弟獲勝,孩子們再也不嘲弄這個爬犁,反而圍起來左瞧右看,似乎想從中找到什麼。
萊特兄弟非常高興,帶著勝利的喜悅回家去了。
聖誕節到了,爸爸也從外地回來。聖誕節早晨,爸爸把禮物送給了他們,兄弟倆急不可耐地打開一看,是一個不知名的玩具,樣子好怪好怪的。
爸爸告訴他們,這是飛螺旋,能在空中高高地飛去。「鳥才能飛呢!它怎麼也會飛!」威爾伯有點懷疑。
爸爸笑了一笑,當場做了表演。只見他先把上面的橡皮筋扭好,一鬆手,它就發出嗚嗚的聲音,向空中高高地飛去。兄弟這才相信,除了鳥、蝴蝶之外,人工製造的東西,也可以飛上天。於是,弟兄倆便把它拆開了,想從中探索一下,它為何能飛上天去。
從這以後,在他們的幼小心靈里,就萌發了將來一定製造出一種能飛上高高藍天的東西。這個願望一直影響著他們。1896年,萊特兄弟在報紙看到一條消息:德國的李林塔爾因駕駛滑翔機失事身亡。這個消息對他們震動很大,弟兄倆決定研究空中飛行。
這時候,萊特兄弟開著一家自行車商店。他們一邊幹活掙錢,一邊研究飛行的資料。三年後,他們掌握了大量有關航空方面的知識決定仿製一架滑翔機。
他們首先觀察老鷹在空中飛行的動作,然後一張又一張地畫下來,之後才著手設計滑翔機。1900年10月,萊特兄弟終於製成了他們第一架滑翔機,並把它帶到離代頓很遠的吉蒂霍克海邊,這里十分偏僻,周圍既沒有樹木也沒有民房,而且這里風力很大,非常適宜放飛滑翔機。
兄弟倆用了一個星期的時間,把滑翔機裝好,先把它繫上繩索,像風箏那樣放飛,結果成功了。然後由威爾伯坐上去進行試驗,雖然飛了起來,但只有1米多高。
第二年,兄弟倆在上次製作的基礎上,經過多次改進,又製成了一架滑翔機。這年秋天,他們又來到吉蒂霍克海邊,一試驗,飛行高度一下子達到180米之高。
弟兄倆非常高興,但並不滿足。他們想能否製造一種不用風力也能飛行的機器?
兄弟倆反復思考,把有關飛行的資料集中起來,反復研究,始終想不到用什麼動力,把寵大的滑翔機和人運到空中。有一天,車行門前停了一輛汽車,司機向他們借一把工具用用。來修理一下汽車的發動機。弟兄倆靈機一動,能不能用汽車的發動機來推動飛行。
從這以後,弟兄倆圍繞發動機動開了腦筋。他們首先測出滑翔機的最大運載能力是90公斤,於是,他們向工廠訂制一個不超過90公斤的發動機。但當時最輕的發動機是190公斤,工廠無法制出這么輕的發動機。
後來,一名製造發動機的工程師知道了這件事情,答應幫助萊特兄弟。過了一段時間,這位工程師果然造出一部12馬力、重量只有70公斤的汽油發動機。
弟兄倆非常高興,很快便著手研究怎樣利用發動機來推動滑翔機飛行。經過無數次的試驗,他們終於把發動機安裝在滑翔機上,不過是在滑翔機上安上螺旋槳,由發動機來推動螺旋槳旋轉,帶動滑翔機飛行。
1903年9月,萊特兄弟帶著他們裝有發動機的飛行再次來到吉蒂霍克海邊試飛。雖然這次試飛失敗了,但他們從中吸取了很多經驗。過後不久,他們又連續試飛多次,不是因為螺旋槳的故障,就是發動機出了毛病,或是駕駛技術的問題。
萊特兄弟毫不氣餒,仍然堅持試飛。就在這時,一位名叫蘭萊的發明家,受美國政府的委託,製造了一架帶有汽油發動機的飛機,在試飛中墜入大海。
萊特兄弟得知這個消息,便前去調查,並從蘭萊的失敗中吸取了教訓,獲得了很多經驗,他們對飛機的每一部件作了嚴格的檢查,制定了嚴格的操作規定,於1903年12月14日,又來到吉蒂霍克,進行試飛試驗。
這天下午,兄弟倆先在地面上安置兩根固定在木頭上的鐵軌,並有一定的斜度,好讓飛機方便地滑行。接著,就把他們製造的飛機,放在鐵軌上面。
最後是由誰先飛的問題,兄弟倆爭執不下,只好用拋硬幣的方法,由威爾伯先飛。
威爾伯上機後,伏卧在飛機正中,一會兒便發動飛機,發動機傳出轟鳴的聲音,螺旋槳也慢慢地轉了起來。
飛機在斜坡上剛滑行3米,就掙脫了結在後面的鐵絲,呼嘯著升到空中。
「飛起來啦!」奧維爾興奮地叫道。
話音未落,飛機突然減慢速度,很快掉落在地上。整個飛行時間不到4分鍾。
奧維爾趕忙跑上前去。威伯爾已從墮落的飛機里跳了出來,兄弟倆趕緊觀察飛機,飛機也未受損。
「是什麼問題呢?」兄弟倆左思右想,逐一檢查。發動機沒毛病,螺旋槳轉動很好,技術操作也完全正確。……「哥哥,我知道原因了!」奧維爾滿面笑容地說道:「咱們是利用斜坡滑行的,距離只有3米飛機就起飛了。而這時螺旋槳的轉動還沒有達到高速,所以一會兒就栽了下來。」「對呀!」威爾伯點頭稱是,接著說道:「咱們不能利用斜坡滑行起飛,而要靠螺旋槳的力量飛上去。這樣吧,把鐵軌裝在平整的地方再試驗一下。」
他們連續工作了三天,把鐵軌又重新安置在一片平坦的地面上。
1903年12月17日上午10點鍾,天空低雲密布,寒風刺骨。被兄弟倆邀來觀看飛行的農民凍得直打寒顫,一再催促兄弟倆快點飛行。
這次由奧維爾試飛,只見他爬上飛機,伏卧在駕駛位上。一會兒,發動機開始轟鳴,螺旋槳也開始轉動。
突然,飛機滑動起來,一下子升到3米多高,隨即水平地向前飛去。
「飛起來啦!飛起來啦!」幾個農民高興地呼喚起來,並且隨著威爾伯,在飛機後面追趕著。
飛機飛行了30米後,穩穩地著陸了。威爾伯沖上前去,激動地撲到剛從飛機里爬出來的弟弟身上,熱淚盈眶地喊道:「我們成功了!我們成功了!」
45分鍾後,威爾伯又飛了一次,飛行距離達到52米,又過了一段時間,奧維爾又一次飛行,這次飛行了59秒,距離達到255米。
這是人類歷史上第一次駕駛飛機飛行成功,萊特兄弟把這個消息告訴報社,可報社不相信有這種事,拒不發布消息。萊特兄弟並不在乎。繼續改進他們的飛機。不久,兄弟倆又製造出能乘坐兩個人的飛機,並且,在空中飛了一個多小時。
消息傳開後,人們奔走相告,美國政府非常重視,決定讓萊特做一次試飛表演。
1908年9月10日這天,天氣異常晴朗,飛機飛行的場地上圍滿了觀看的人們。人家興致勃勃,等待著萊特兄弟的飛行。
10點左右,弟弟奧維爾駕駛著他們的飛機,在一片歡呼聲中,自由自在地飛向天空,兩支長長的機翼從空中劃過,恰似一隻展翅飛翔的雄鷹。
人們再也抑制不住他們的激動心情,昂首天空,呼喚著萊特兄弟的名字,多少人的夢想終於變為現實。
飛機在76米的高度飛行了1小時14分,並且運載了一名勇敢的乘客。當它著陸之後,人們從四面八方圍了起來。過後不久,萊特兄弟在政府的支持下,創辦了一家飛行公司,同時開辦了飛行學校,從這以後,飛機成了人們又一項先進的運輸工具。
『捌』 飛機從水下起飛的原理
為了適應高技術條件下登陸作戰的需要,各國軍隊紛紛將高科技不斷運用於登陸工具,給飛機和艦船插上了海上騰飛的翅膀,未來登陸作戰中的神兵奇將-水中飛機和艦船浮出水面。
一、水上飛機-登陸先鋒
水上飛機,是一種能在水面上任意起降,且有較大載運量的飛機。水上飛機既能偵察、搜索、攻擊水下潛艇,又能快速突擊、轟炸水面艦船;既能巡邏警戒,掩護海上重要目標的安全,又能海上救護,打撈落水人員;既能水上運輸,運送人員和裝備,又能空投空降,實施垂直登陸。總之,水上飛機是集作戰和保障於一體的一種用途廣泛的作戰兵器,特別是它起降不受大洋湖泊的制約,機動性能強。目前,世界上已經裝備部隊有:水上轟炸機、水上偵察機、水上反潛巡邏機、水上戰斗機、水上運輸機、海上救護機、水上滅火機等。未來水上飛機將綜合運用各種隱形技術,降低雷達、紅外、聲、光、電磁等物理信號特徵,並應用更為先進的綜合電力超導推進系統,消除雜訊、降低紅外輻射,從而大大提高水上飛機的隱形能力、快速機動能力、突防能力;將裝備對空、對海、對地武器裝備,實施動中打擊;具有停靠、倒退、垂直起降等多種功能,配備導彈後,可實施全方位快速攻擊。
二、水下飛機-三棲作戰
水下飛機,既能像飛機一樣在天上飛,又能像潛艇一樣在水下行,可謂集飛機、潛艇功能於一身。 二戰以來,世界一些發達國家一直在從事水下飛機的研究與設計。20世紀60年代中期,美國研製出了第一種水下飛機,這種飛機既能在天上飛,又能在水上行,還能在水下潛,當時被稱作"三棲作戰飛機"。到20世紀60年代末期,美國又研製出一種新型水下飛機。這種飛機用高強度的超級復合材料製成,用高能量、高密度的蓄電池提供動力,能下潛到6公里深的海底,時速可達22海里。隨著三棲技術的發展,未來水下飛機將綜合運用艦船和飛機兩者的優點,集高速性、隱蔽性和攻擊性於一身,既能高速掠海飛行,又能有效利用雷達盲區,神出鬼沒進入深海,使對方難覓足跡;既可在水中機動,從水中、水上發起攻擊,也可貼海飛行,實施精確打擊。這種得天獨厚的優勢和強大的突防能力遠非一般作戰艦船和飛機所能相比。由於其體積小、操作靈活、機動性能好、不易被敵發現,在登陸作戰發起之前,水下飛機可利用不良天氣隱蔽地實施秘密機動,完成各種戰術任務。
三、潛水飛機-潛艇剋星
潛水飛機,就是既能在水下航行,又能在水面起降和滑行,還能在空中飛行的多用途飛機。它同時具有潛艇、水面艦船和飛機的特點,因此在設計和製造中,必須將這些特點系統而巧妙地結合起來。這種飛機在空中飛行時,主要使用噴氣發動機,而在水下潛行時,則使用水中推進動力裝置。潛水飛機的機體,採取高強度合金材料,目的是使潛水飛機能抵抗水壓。因此,飛機的重量將比現在的水上飛機大得多。目前,研製和試驗中的潛水飛機主要用於反潛作戰,飛機可以先潛入水下,嚴密監視敵方潛艇的水下活動,而後准確攻擊敵方潛艇。
四、深水飛機-大海蛟龍
目前,世界各軍事強國正在對深水飛機進行深入研究,並在飛機下潛技術上已經取得了突破,積極研製深水飛機。這種飛機既能下潛、又能升空,集潛艇和飛機功能於一身的新式飛機。深水飛機的外形與普通飛機的外形有些區別。普通飛機的機翼是向下彎曲,這樣能產生向上的升力來支持飛機的重量;而深水飛機的機翼卻向上彎曲,這樣可以產生向下的力量,迅速下潛。為了解決向上升的難題,在機翼後緣裝備了一個襟翼,當襟翼向上張開時,就可以產生上升力使其上浮水面。在飛行原理上,深水飛機與普通飛機十分相似。普通飛機依靠機翼產生的空氣動力在空氣中進行升降飛行,而深水飛機是利用兩側短短的機翼與海水相對運動所產生的水動力,一邊向前推進,一邊下沉或上浮。深水飛機一直是無人駕駛的,至於能否載人,科學家們曾進行了研究與論證,最後認為如果在深水飛機里增加一套類似於宇航員或潛水員使用的那種"生命保障系統",載人是完全可能的,但相應的造價會大大提高。
五、氣墊飛機-全維機動
氣墊飛機,是以飛機機身上的壓縮機,通過將空氣注入機身下的氣囊圍裙中,與海水之間形成一定厚度和一定壓力的空氣團,使飛機懸浮在水面的一定高度上進行起降和滑行的飛機。飛機在水面航行時,由氣囊下的數個小噴口噴出的高壓空氣而形成的氣墊,可使飛機迅速起飛。飛機起飛後,則將氣囊收起來,緊貼在機身的下面。氣墊飛機,可在江、河、湖、海的水面上起降,可在沙漠、沼澤、冰雪地帶及陸地上起降,執行急難險重任務。起飛時,它既可吸收一部分波浪的沖擊力,增強穩定性,消除水的阻力,降落時氣墊也能起到一定的緩沖作用。氣墊飛機速度比一般艦船高10-15倍,比大多數高速艦艇也快3-5倍。因其在巡航飛行階段不與水面直接接觸,從而大大減少了航行時的阻力,提高了機動性能。它能根據需要靈活調節飛行高度、速度,順利越過專為登陸艇設置的垂直障礙,而且還不受海區、海岸和復雜地形的限制,較好地解決一般排水型登陸艇對登陸場地條件要求高,無法直接輸送登陸兵上陸的問題;解決登陸兵需要在近岸換乘展開,徒步涉水穿越海灘,形成攻擊戰斗隊形時易造成較大傷亡的問題。登陸兵搭載氣墊飛機,可以在任何地點、時間和相對復雜的地形條件下,從對方火力范圍以外,超越常規登陸作戰的換乘展開地區,置水中、地面各種障礙於不顧,高速度沖向敵陣,直接突擊上陸,對敵岸發起攻擊。
六、水面飛機-全時出擊
水面飛機,是利用飛機以小於翼展的高度貼近水面飛行時,機翼下部和水面之間的氣流受到機翼下部和水面的阻擋,流速減慢,而機翼上部氣流的流速不變,使機翼下部壓力增加,從而產生升力的水面效應原理,研製的一種新型水面飛機。這種飛機對海況的要求,一般比氣墊式水上飛機低。水面飛機可攜帶大量的反水雷系統和工兵分隊,既可排除水中障礙物,也可越過水雷障礙區,直接進至水際灘頭障礙區開辟通路。在水面航行時,對水的壓強小,不會受較少音響雷、水壓雷、磁雷、錨雷等爆炸性障礙物的傷害,具有超吃水、靜水快速好、水下物理場小、對水下爆炸不敏感等特點,即使水雷爆炸,由於水面飛機因其自身具有減壓和防暴作用,受損程度也會比其他排水型艦艇小得多,以便其進入復雜雷區排除水中各種障礙物。
七、潛水艦船-神出鬼末
為了驗證潛水艦船概念的可行性,美國海軍已經建造了兩艘模型艦船,第一艘是只能容納兩人的小型艦船,長度為5米,已經建成並成功地進行了試驗。第二艘是可容納10人的模型艦船也已建成,並即將進行進一步的試驗,如果試驗成功,該艦船將作為生產型投入批量生產。第二種型艦船的主要參數為:長10米,寬3米,型深2米,排水量6噸,水面速度30~35節,水下速度4~5節,續航力約500海里。美國海軍和其他一些國家的海軍已經對這種潛水艦船表現出越來越濃厚的興趣,已經著手研製第二代潛水船。它與第一代基本類似,船員仍為10人,主要的改進之處有兩方面:一是動力系統將改用密封的柴油機噴水推進器系統;二是將增加半潛式航行模式,以柴油機提供動力。半潛式航行有兩個好處:一是船員的頭部露在水面之上,從而減輕了所受的壓力和避免了體溫下降;二是同水面航行狀態相比,可降低被探測到的概率。
八、 氣墊艦船-水中火車
二戰中,日軍的平底登陸艇、美英軍的機械化登陸艇以及兩棲履帶式登陸車、突擊登陸艇等,成為主要的登陸工具。但隨著社會的進步和技術的發展,這些登陸工具已逐漸退出歷史舞台,取而代之的是氣墊艦船。例如,美軍開始採用新式氣墊登陸艇、V-22"魚鷹"偏轉翼飛機、各種直升機、高速兩棲攻擊車等新式上陸工具實施登陸。與傳統的登陸工具相比,新式氣墊艇的時速可提高4-5倍,達50海里,可搭乘10名陸戰隊員或裝載4-5噸作戰物資。這些新式登陸工具不僅有利於從視距范圍外發起兩棲突擊,達成登陸作戰的突然性,而且可以減少登陸部隊暴露在敵火力下的時間,大大增強其防護和突擊能力。
九、高速艦船-水中火箭
美國海軍目前正在投資5500萬美元研製一種海面無人船,該項目將持續6年。此無人船將用於在各種海洋環境下執行多種任務。該無人船系統稱為"斯巴達",是一種既可遙控也可自動運行的高速船。"斯巴達"可執行的任務包括沿海地區反潛戰、反水雷戰、防禦魚雷、情報收集、監視和偵察等。對"斯巴達"的研究與開發工作已經在海軍海下作戰中心進行了三年。 "斯巴達"將使用現有的高速船-7米或11米長的硬殼平底船,並在這些船上集成防禦系統和武器系統。根據硬殼平底船的長度,"斯巴達"可以在150至1000海里的海域內工作8至48小時,其最低行駛速度為28節,最高可達50節。 同有人駕駛的艦船相比,"斯巴達"的速度要高得多,而且可以在夜間行動。該無人船能夠攜載2600至5000磅的有效負荷。
十、兩棲車輛-登陸利器
美國正在為登陸作戰研製一種先進的兩棲突擊車,目前已生產出兩輛樣車。該車車長8.9米,車寬3.6米,車高3.2米,全重為34噸,乘員3人,可載全副武裝的陸戰隊員18人。兩棲突擊車車體採用鋁合金裝甲結構,可附加陶瓷裝甲組件,車內附有襯層,可防300米處射來的14.5毫米穿甲彈和15米處爆炸的炮彈破片;車表面塗有隱形材料,降低了信號特徵;車內還裝有自動滅火裝置、環境控制裝置以及核生化防護設施;車底深處設有一個手動、兩個電動和3個液壓排水泵。車上的動力裝置為德國12缸渦輪增壓柴油機,功率為624~1984千瓦,匹配電子控制、無級轉向、 6速液力機械傳動裝置以及液氣懸掛裝置等。該車在水中行駛時採用後部兩側的兩個噴水推進器,最大速度可達46.61公里/小時,最大行程120公里,能通過海浪高達3米的水域;在陸上行駛最大速度達72.41公里/小時,最大行程643公里。 兩棲突擊車裝備一門30毫米機關炮,配有帶熱成像瞄準鏡的計算機火控系統,可發射穿甲和破甲彈,配彈600發,另裝一挺7.62毫米機槍,配彈2400發。該兩棲突擊車將顯著提高陸戰隊的登陸速度,預計2005年開始小批量生產陸續裝備海軍陸戰隊。
十一、智能艦船-戲水倒海
無人潛水器最初為遙控型,主要用作執行打撈、探測任務。近年來,各軍事強國競相發展攻擊型無人潛水器。美國西康公司設計的新世紀海軍無人潛水器就是其中之一。這種名為"西康"的水下無人潛水器長11米,重45噸,它攜帶的戰術武器包括自備魚雷和固定戰斗部,這種戰斗部在實施自殺性攻擊時,可同體內剩餘的燃料一起爆炸。"西康"可由輔助艦船送到作業海域,也可空投入海。此外,國外甚至還有人著手研究如何組建"智能艦隊",這種艦隊不僅有作戰、護衛艦只,還有用於指揮的旗艦,能執行現代海軍執行的各種海上作戰任務。智能艦船有著明顯的優勢:具有良好的機動性能,人工能根據需要靈活調節速度、高度,順利越過垂直障礙;突防能力強,可選擇地改變攻擊方向和目標,也可用於各種作戰物資、人員的前輸後送,進行快速保障,也可進行偵察、破壞,為空襲作戰引導目標。
十二、地效飛機-展翅欲飛
目前,西方一些軍事強國正在積極從事應用地表效應製造地效飛機的研究,而且有些樣機已經走出了實驗室。據報道,最近我國已研製成功具有國際先進水平的地效飛機,也稱氣墊飛行器。它是飛機和艦艇的"混合物",形似飛機,又具有船身,能貼近海面或地平面高速飛行。早在1932年,芬蘭發明家卡里奧就率先製造出了世界上首架實用型地效飛機。該飛機長2.6米,寬1.93米,有效載荷80千克。20世紀50年代末期後,美國、蘇聯、英國、日本等國相繼研製了多種試驗型地效飛機,特別是蘇聯投入較大,效果明顯。20世紀80年代初,蘇聯研製出了名為"埃科蘭諾"的地效飛機。隨後,俄羅斯又研製出性能更佳的地效飛機。據軍事專家預測,隨著這種飛機的研製成功和戰場應用,必將給現代登陸作戰帶來一場全新的變革。普通艦艇的航速一般在30節左右,氣墊船為40-140節,地效飛機則高達100-320節。飛行時,它完全脫離水面,航速可與直升機比美。如目前俄軍裝備的"裏海怪物"地效飛機,裝備10台發動機,巡航高度10米,速度達400千米/小時,可搭載500名士兵進行低空飛行、水上滑行,越過沙丘、沼澤地等執行搜索潛艇、運送裝備等任務,可奔襲數千千米。其特點:機動性能好,直接突擊上陸;隱蔽性能好,突防能力強;載重量大,保障效率高;水中工兵,排除障礙;巡航速度高,快速奔襲作戰。