飛機動力裝置設計流程

❶ 請問飛機是根據什麼原理設計的和鳥類有關系嗎

很多人在看到飛機在天空中飛行的時候都會很驚訝，它的體積那麼大，並且都是由一些金屬製成的，居然能夠在天空中飛行，實在是太不可思議了。那你知道飛機是根據什麼原理設計的嗎？和鳥類有關系嗎？

三、總結

總的來說飛機飛行的原理和鳥類飛行的原理不一樣，但是科學家確實從鳥類身上學習到了很多東西，才能夠設計出現在的飛機。其實這樣的事情是經常發生的，很多現代的科學產品都是從大自然中獲得的設計靈感。

❷ 急！！求飛行器設計的原理

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。

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，這里我們也需要對它有所了解。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，是飛機為產生升力而付出的一種「代價」。其產生的過程較復雜這里就不在詳訴。

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。

以上四種阻力是對低速飛機而言，至於高速飛機，除了也有這些阻力外，還會產生波阻等其他阻力。

三、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，勝利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.

❸ 飛機主要哪些部件組成各部件作用是什麼

大多數飛機都是由下面六個主要部分組成，即：機翼、機身、尾翼、起落裝置、操縱系統和動力裝置。它們各有其獨特的功用。

一、機身

機身主要用來裝載人員、貨物、燃油、武器和機載設備，並通過它將機翼、尾翼、起落架等部件連成一個整體。在輕型飛機和殲擊機、強擊機上，還常將發動機裝在機身內。

二、機翼

機翼是飛機上用來產生升力的主要部件，一般分為左右兩個翼面。

機翼通常有平直翼、後掠翼、三角翼等。機翼前後綠都保持基本平直的稱平直翼，機翼前緣和後緣都向後掠稱後掠翼，機翼平面形狀成三角形的稱三角翼，前一種適用於低速飛機，後兩種適用於高速飛機。近來先進飛機還採用了邊條機翼、前掠機翼等平面形狀。

左右機翼後緣各設一個副翼，飛行員利用副翼進行滾轉操縱。即飛行員向左壓桿時，左機翼上的副翼向上偏轉，左機翼升力下降；

右機翼上的副翼下偏，右機翼升力增加，在兩個機翼升力差作用下飛機向左滾轉。為了降低起飛離地速度和著陸接地速度，縮短起飛和著陸滑跑距離，左右機翼後緣還裝有襟翼。襟翼平時處於收上位置，起飛著陸時放下。

三、尾翼

1、垂直尾翼

垂直尾翼垂直安裝在機身尾部，主要功能為保持飛機的方向平衡和操縱。

通常垂直尾翼後線設有方向舵。飛行員利用方向舵進行方向操縱。當飛行員右用航時，方向舵右們，相對氣流吹在垂尾上，使垂尾產生一個向左的側力，此側力相對於飛機重心產生一個使飛機機頭有偏的力矩，從而使機頭右偏。

同樣，蹬左舵時，方向舵左偏，機頭左偏。某些高速飛機，沒有獨立的方向舵。整個垂尾跟著腳蹬操縱而偏轉，稱為全動垂尾。

2、水平尾翼

水平尾翼水平安裝在機身尾部，主要功能為保持俯仰平衡和俯仰操縱。低速飛機水平尾翼前段為水平安定面，是不可操縱的，其後緣設有升降舵，飛行員利用升降舵進行俯仰操縱。

即飛行員拉桿時，升降舵上偏，相對氣流吹向水平尾翼時，水平尾翼產生附加的負升力（向下的升力），此力對飛機重心產生一個使機頭上仰的力矩，從而使飛機抬頭。同樣飛行員推杯時升降舵下偏，飛機低頭。

超音速飛機採用全動平尾，即將水平安定面與升降舵合為一體。飛行員推拉桿時整個水平尾翼都隨之偏轉。飛行員用全動平尾來進行俯仰操縱。其操縱原理與升降舵相同。某些高速飛機為了提高滾轉性能，在左、右壓桿時，左、右平尾反向偏轉，以產生附加的滾轉力矩，這種平尾稱為差動平尾。

有些飛機的水平尾翼放在機翼前邊，這種飛機叫鴨式飛機。這時放在機翼前面的水平尾翼稱為鴨翼或前翼。也有一部分飛機沒有水平尾翼，這種飛機稱為無尾飛機。現在有些飛機還採用了三翼面的布局方法，也就是說既有機翼前面的前翼，也有機翼後面的水平尾翼。

四、起落裝置

起落裝置的功用是使飛機在地面或水面進行起飛、著陸、滑行和停放。著陸時還通過起落裝置吸收撞擊能量，改善著陸性能。

早期陸上飛機起落裝置比較簡單，只有三個起落架，而且在空中不能收起，飛行阻力大。現代的陸上飛機起落裝置包含起落架和改善起落性能的裝置兩部分，且起落架在起飛後即可收起，以減少飛行阻力。改善起落性能的裝置主要有起飛加速器、機輪剎車、減速傘等。水上飛機的起落架由浮筒代替機輪。

五、控制系統

飛機操縱系統是指從座艙中飛行員駕駛桿（盤）到水平尾翼、副翼、方向舵等操縱面，用來傳遞飛行員操縱指令，改變飛行狀態的整個系統。早期的操縱系統是由拉桿、搖臂（或鋼索）組成的純機械操縱系統。現代飛機在操縱系統中採用了很多自動控制裝置，因而，通常把它稱為飛行控制系統。

六、動力裝置

飛機動力裝置是用來產生拉力（螺旋槳飛機）或推力（噴氣式飛機），使飛機前進的裝置。採用推力矢量的動力裝置，還可用來進行機動飛行。現代的軍用飛機多數為噴氣式飛機。 噴氣式飛機的動力裝置主要分為渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機兩類。

設計製造

大多數飛機是由公司製造的，目的是為客戶批量生產。小型渦輪螺旋槳飛機的設計和規劃過程（包括安全測試）可持續長達四年，而大型飛機則需要更長的時間。

在此過程中，確定了飛機的目標和設計規范。首先，建築公司使用圖紙和方程、模擬、風洞測試和經驗來預測飛機的行為。公司使用計算機來繪制、規劃和進行飛機的初始模擬。然後在風洞中測試飛機全部或某些部分的小型模型和模型，以驗證其空氣動力學特性。

當設計通過這些過程時，該公司構建了數量有限的原型用於地面測試。航空管理機構的代表經常進行首飛。飛行測試繼續進行，直到飛機滿足所有要求。然後，國家航空管理公共機構授權該公司開始生產。

在美國，該機構是美國聯邦航空管理局(FAA)，在歐盟是歐洲航空安全局(EASA)。在加拿大，負責和授權大規模生產飛機的公共機構是加拿大運輸部。

當零件或組件需要通過焊接連接在一起以用於幾乎任何航空航天或國防應用時，它必須符合最嚴格和特定的安全法規和標准。Nadcap或國家航空航天和國防承包商認證計劃為航空航天工程制定了質量、質量管理和質量保證的全球要求。

運輸公共機構的許可。例如，歐洲公司空客製造的飛機需要獲得美國聯邦航空局的認證才能在美國飛行，而美國波音公司製造的飛機需要獲得歐洲航空安全局的批准才能在歐盟飛行。

為了應對機場附近城市地區空中交通增長造成的雜訊污染增加，法規已導致飛機發動機的雜訊降低。

業余愛好者可以自行設計和建造小型飛機。其他自製飛機可以使用預先製造的零件套件組裝成基本飛機，然後必須由製造商完成。

很少有公司大規模生產飛機。然而，為一家公司生產一架飛機實際上是一個涉及數十家甚至數百家其他公司和工廠的過程，這些公司和工廠生產進入飛機的零件。例如，一家公司可以負責起落架的生產，而另一家公司則負責雷達。

此類零件的生產不限於同一個城市或國家；就大型飛機製造公司而言，此類零件可能來自世界各地

零件被送到飛機公司的主要工廠，生產線就在那裡。在大型飛機的情況下，可以存在專用於飛機某些部件組裝的生產線，尤其是機翼和機身。

完成後，將對飛機進行嚴格檢查以尋找缺陷和缺陷。經檢查員批准後，飛機將進行一系列飛行測試，以確保所有系統都正常工作並且飛機操作正常。通過這些測試後，飛機就可以接受「最終修飾」（內部配置、噴漆等），然後就可以為客戶做好准備了。

以上內容參考 網路-飛機

❹ 飛機動力裝置的組成

飛機動力裝置取決於所用發動機的類型，可由下面的全部或部分系統組成。
①發動機及其起動、操縱系統：發動機將燃油的化學能轉換為機械能，然後帶動螺旋槳加速外界空氣產生推力或拉力(如活塞式航空發動機和渦輪螺旋槳發動機)，或者是直接向後排出燃氣獲得反作用推力（如噴氣發動機和火箭發動機）。渦輪噴氣發動機必須達到一定轉速才能正常工作，起動系統的主要作用就是將發動機加速到能工作的轉速。根據使用要求的不同，起動方式分為壓縮空氣起動、電動起動和小型內燃機起動。
②發動機固定裝置：用於將發動機固定在飛機機體上。
③飛機燃油系統：用於存貯和向發動機的油泵供給燃油，保證發動機正常工作。
④飛機滑油系統：活塞式發動機和渦輪螺旋槳發動機減速器有許多轉動機件，需要較多滑油用於散熱和潤滑。飛機滑油系統(或稱外滑油系統)的功用是向發動機供給需用的滑油，並進行過濾和散熱，保證一定量的滑油循環使用。滑油系統一般由帶過濾裝置的滑油箱、導管和空氣滑油散熱器組成。渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機傳動機件簡單,所需滑油數量和吸熱量不大,發動機內部的少量滑油利用燃油散熱已能滿足要求，不需要在飛機上另設外滑油系統。
⑤發動機散熱裝置：活塞式發動機氣缸需要散熱。氣冷式發動機直接利用飛行時迎面氣流進行冷卻。為了減少冷卻空氣流量，降低阻力，在汽缸後面加有擋流板，整個發動機加整流罩。在整流罩的進口或出口設置風門，根據散熱需要調節冷卻空氣的流量。液冷式發動機的冷卻方法類似於汽車發動機，用循環水或其他液體冷卻發動機，而冷卻液又通過蜂窩狀空氣散熱器進行冷卻。為了提高冷卻效率和降低阻力，散熱器通常裝在精心設計的通道內。渦輪噴氣發動機除尾噴管溫度較高外，其他部分溫度並不很高，發動機及其傳動附件的散熱比較簡單，多從進氣道引出少量空氣，使其流過發動機和飛機體間的環形通道，同時起隔熱作用。
⑥防火和滅火裝置：包括防火牆、預警和滅火系統。防火牆實質上是設置在發動機艙周圍的防火隔板。預警系統向駕駛員指示發生火情的部位，以便及時妥善處置。滅火系統能自動撲滅火情於萌芽狀態，保證飛行的安全。
⑦進氣和排氣裝置：包括進氣道、排氣管和噴口。