㈠ 飞机的设计与制造流程是什么
在莱特兄弟制造飞机的20世纪初,人类制造飞机是无章可循的,那时人类正处在对飞行器设计的探索阶段,如何设计飞机,怎样制造飞机都凭人的直觉和经验,怎样设计和制造最科学,设计师们几乎一无所知。莱特兄弟的第一架飞机不就是将本该放在飞机尾部的升降舵设计在飞机的头部了吗?随着人类设计飞机的经验越来越丰富,飞机的设计和制造形成了一套几乎不变的程序,人们将积累的设计经验和用生命换来的教训写进飞机设计书中,让后人少走弯路。
现代飞机,无论是战斗机、轰炸机等军用飞机,还是民航客机、运输机,它们的设计制造过程几乎是相同的。
首先是飞机的用户提出对飞机的性能要求。比方说,要制造一架战斗机,空军的有关部门就应该提出战斗机的性能要求,如飞机的速度、每分钟可以爬升多少米、起飞距离、最大航程、最小的转弯半径,能够针对别国某种型号的战斗机进行有效的空中格斗等等,设计部门根据这些要求,开始着手设计方案;一旦这种设计方案完成,就开始下一阶段的风洞实验。
在介绍这种实验之前,我们先讲讲风洞为何物。大家知道,飞机在天上飞行,空气基本上是静止的,而飞行员则感觉有大风迎面扑来,飞行越快,风也就越大。人们在设计和制造飞机时,就利用了这种相对运动的原理,建立了专门的实验设备,它能够在一个管道内产生一股一定速度的气流,这种气流可以达到声音传播速度的好几倍,将设计方案中的飞机做成一定比例大小的模型,放在这种管道内,利用一些特殊的设备,测量模型上受到的气流对它的作用力(如升力、阻力),这种实验设备被人们称作风洞。飞机的模型固定在风洞内,气流迎面吹来,就像飞机在空中飞行一样。
经过风洞实验以后,根据收集到的数据,对方案进行修改,直至达到满意的程度为止。
现代计算机的计算速度和数据存贮量都很大,可以通过数学方程的求解计算,知道设计方案中飞机的受力情况进行修改,可以减少昂贵的风洞实验次数,降低设计飞机的费用。
一旦外形确定以后,就可以规划飞机内部的装置和结构,做出几架样机来,利用这几架样机再进行以下几项实验:
将样机放在飞机场的振动架上模拟飞行时的振动情况,日夜不停地进行振动实验,看看飞机的牢固程度。另外还做一些冲击实验,重压和牵拉实验来看看飞机到底能承受多大的破坏能力。
另外对一些样机进行试飞实验来检验它的飞行性能和稳定性能,不断修改,直到能使飞机驾驶员感到驾驶方便为止。
在所有的实验完成以后,由用户来进行验收,在用户认为符合最初提出的性能要求以后,飞机才算正式定型,开始批量生产,投放市场或者装备空军使用。
知识点
运动与静止
运动是指宇宙中发生的一切变化和过程,既包括保持客体性质、结构和功能的量变,也包括改变客体性质、结构和功能的质变。运动不是以物质外部附加给物质的可有可无的性质,而是物质本身固有的内在矛盾决定的不可缺少的性质和存在方式。运动和物质不可分离。“没有运动的物质和没有物质的运动是同样不可想象的”,也就是说,运动是绝对的。
静止是从一定的关系上考察运动时,运动表现出来的特殊情况,是相对的、有条件的。例如地面上的建筑物就其对地面没有做机械运动这一点而言是静止的。但是这种静止仅仅是从一定的“参考系”看来才是如此,从别的“参考系”看来又是运动的,如建筑物随地面一起围绕着太阳运转,又随太阳系一起在银河系中运转。
㈡ 飞机产生升力需要的条件
飞行的主要组成部分及功能
大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成 :
1. 机翼—机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。
2. 机身—机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。
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动的升降舵组成,垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。
4.起落装置—飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。
5.动力装置—动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。
飞机的升力和阻力
飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是靠空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前,我们还要认识空气流动的特性,即空气流动的基本规律。流动的空气就是气流,一种流体,这里我们要引用两个流体定理:连续性定理和伯努利定理流体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。连续性定理阐述了流体在流动中流速和管道切面之间的关系。流体在流动中,不仅流速和管道切面相互联系,而且流速和压力之间也相互联系。伯努利定理就是要阐述流体流动在流动中流速和压力之间的关系。伯努利定理基本内容:流体在一个管道中流动时,流速大的地方压力小,流速小的地方压力大。飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产生的升力很小,一般不考虑。空气流到机翼前缘,分成上、下两股气流,分别沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出,流管较细,说明流速加快,压力降低。而机翼下表面,气流受阻挡作用,流管变粗,流速减慢,压力增大。这里我们就引用到了上述两个定理。于是机翼上、下表面出现了压力差,垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力,从而翱翔在蓝天上了。机翼升力的产生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正压力的作用,一般机翼上表面形成的吸力占总升力的60-80%左右,下表面的正压形成的升力只占总升力的20-40%左右。飞机飞行在空气中会有各种阻力,阻力是与飞机运动方向相反的空气动力,它阻碍飞机的前进,按阻力产生的原因可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力.
1.摩擦阻力—空气的物理特性之一就是粘性。当空气流过飞机表面时,由于粘性,空气同飞机表面发生摩擦,产生一个阻止飞机前进的力,这个力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,决定于空气的粘性,飞机的表面状况,以及同空气相接触的飞机表面积。空气粘性越大、飞机表面越粗糙、飞机表面积越大,摩擦阻力就越大。
2.压差阻力—人在逆风中行走,会感到阻力的作用,这就是一种压差阻力。这种由前后压力差形成的阻力叫压差阻力。飞机的机身、尾翼等部件都会产生压差阻力。
3.诱导阻力—升力产生的同时还对飞机附加了一种阻力。这种因产生升力而诱导出来的阻力称为诱导阻力.
4.干扰阻力—它是飞机各部分之间因气流相互干扰而产生的一种额外阻力。这种阻力容易产生在机身和机翼、机身和尾翼、机翼和发动机短舱、机翼和副油箱之间。
影响升力和阻力的因素
升力和阻力是飞机在空气之间的相对运动中(相对气流)中产生的。影响升力和阻力的基本因素有:机翼在气流中的相对位置(迎角)、气流的速度和空气密度以及飞机本身的特点(飞机表面质量、机翼形状、机翼面积、是否使用襟翼和前缘翼缝是否张开等)。
1.迎角对升力和阻力的影响—相对气流方向与翼弦所夹的角度叫迎角。在飞行速度等其它条件相同的情况下,得到最大升力的迎角,叫做临界迎角。在小于临界迎角范围内增大迎角,升力增大:超过临界临界迎角后,再增大迎角,升力反而减小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多:超过临界迎角,阻力急剧增大。
2.飞行速度和空气密度对升力阻力的影响—飞行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力与飞行速度的平方成正比例,即速度增大到原来的两倍,升力和阻力增大到原来的四倍:速度增大到原来的三倍,升力和阻力也会增大到原来的九倍。空气密度大,空气动力大,升力和阻力自然也大。空气密度增大为原来的两倍,升力和阻力也增大为原来的两倍,即升力和阻力与空气密度成正比例。
3.机翼面积,形状和表面质量对升力、阻力的影响—机翼面积大,升力大,阻力也大。升力和阻力都与机翼面积的大小成正比例。机翼形状对升力、阻力有很大影响,从机翼切面形状的相对厚度、最大厚度位置、机翼平面形状、襟翼和前缘翼缝的位置到机翼结冰都对升力、阻力影响较大。还有飞机表面光滑与否对摩擦阻力也会有影响,飞机表面相对光滑,阻力相对也会较小,反之则大。
飞机能自由地飞行在空中,靠的是飞行员对飞机正确的操控。飞行员操作飞机,就是运用油门、杆、舵改变飞机的空气动力和力矩,从而改变飞行状态。飞机的飞行操作原理。飞机的安定性就是飞行中,当飞机受微小扰动(如阵风、发动机工作不均衡、舵面的偶尔偏转等)而偏离原来的平衡状态,并在扰动消失后,不经操纵,飞机自动恢复原来平衡状态的特性。飞机的安定性包括:俯仰安定性、方向安定性和横侧安定性。飞机安定性的的强弱,一般由摆动衰减时间、摆动幅度、摆动次数来衡量。当飞机受到扰动后,恢复原来平衡状态时间越短,摆动幅度越小,摆动次数越少,飞机的安定性就越强。 飞机安定性的强弱,主要取决于飞机的重心位置、飞行速度、飞行高度和迎角的变化。 飞机除应有必要的安定性外,还应有良好的操作性,这样才能保证有意识的飞行。飞机的操作性是只指飞机在操纵升降舵、方向舵和副翼下改变其飞行状态的特性。操纵动作简单、省力,飞机反应快,操作性就好,反之则不。飞机的操纵性同样包括俯仰操纵性、方向操纵性和横侧操纵性。 飞机的俯仰操纵性是操纵驾驶控制杆使升降舵偏转之后,飞机绕横轴转动而改变迎角等飞行状态的特性。在直线飞行中,向后拉控制杆,升降舵向上偏转一个角度,在水平尾翼上产生向下的附升力,对飞机重心形成俯仰操作力矩,迫使机头上仰,迎角增大。控制杆前后的每个位置对应着一个迎角或飞行速度。飞行中,升降舵偏转角越大,气流动力越大,升降舵上的空气动力也越大,需要的舵量也越大。飞机的方向操纵性,就是在操纵方向舵后,飞机绕立轴偏转而改变其侧滑角等飞行特性。与俯仰角相似,飞机的横侧操纵性是指在操纵副翼后,飞机绕纵轴滚转而改变滚转角速度、坡度等飞行状态的特性。。飞机的操纵性不是一成不变的,它要受到许多因素的制约,影响飞机操纵性的因素有飞机重心位置的前后移动、飞行的速度、飞行高度、迎角等。
㈢ 关于飞机的气动性设计原理........
飞行原理简介(一) 要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以及功用,飞机的升力是如何产生的等问题。这些问题将分成几个部分简要讲解。 一、飞行的主要组成部分及功用 到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成: 1. 机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。 2. 机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。 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动的升降舵组成,有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。 4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。 5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。 飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。 二、飞机的升力和阻力 飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是靠空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前,我们还要认识空气流动的特性,即空气流动的基本规律。流动的空气就是气流,一种流体,这里我们要引用两个流体定理:连续性定理和伯努利定理: 流体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。 连续性定理阐述了流体在流动中流速和管道切面之间的关系。流体在流动中,不仅流速和管道切面相互联系,而且流速和压力之间也相互联系。伯努利定理就是要阐述流体流动在流动中流速和压力之间的关系。 伯努利定理基本内容:流体在一个管道中流动时,流速大的地方压力小,流速小的地方压力大。 飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产生的升力很小,一般不考虑。从上图我们可以看到:空气流到机翼前缘,分成上、下两股气流,分别沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出,流管较细,说明流速加快,压力降低。而机翼下表面,气流受阻挡作用,流管变粗,流速减慢,压力增大。这里我们就引用到了上述两个定理。于是机翼上、下表面出现了压力差,垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力,从而翱翔在蓝天上了。
㈣ 做一名飞机设计师要求的条件有哪些,详细,谢
一款飞机的设计师有不同的分工,主体框架是总设计决定的,但是不可能招总设计师,所以建议由机务人员做起比较实际,了解飞机零部件供应链,工艺,成本,积累一定经验后读取研究生,进入飞机制造企业会有较好的发展,毕竟设计一款飞机其实受制于国家的工业水平,国家不可能为你一款飞机重新开设上百亿的零部件引擎生产线。
㈤ 飞机起落装置有哪几部分组成
起落架就是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机部件。简单地说,起落架有一点象汽车的车轮,但比汽车的车轮复杂的多,而且强度也大的多,它能够消耗和吸收飞机在着陆时的撞击能量。概括起来,起落架的主要作用有以下四个:承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力;承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量;滑跑与滑行时的制动;滑跑与滑行时操纵飞机。
基本组成
综述
为适应飞机起飞、着陆滑跑和地面滑行的需要,起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮。为了缩短着陆滑跑距离,机轮上装有刹车或自动刹车装置。此外还包括承力支柱、减震器(常用承力支柱作为减震器外筒)、收放机构、前轮减摆器和转弯操纵机构等。承力支柱将机轮和减震器连接在机体上,并将着陆和滑行中的撞击载荷传递给机体。前轮减摆器用于消除高速滑行中前轮的摆振。前轮转弯操纵机构可以增加飞机地面转弯的灵活性。对于在雪地和冰上起落的飞机,起落架上的机轮用滑橇代替。
减震器飞机在着陆接地瞬间或在不平的跑道上高速滑跑时,与地面发生剧烈的撞击,除充气轮胎可起小部分缓冲作用外,大部分撞击能量要靠减震器吸收。现代飞机上应用最广的是油液空气减震器。当减震器受撞击压缩时,空气的作用相当于弹簧,贮存能量。而油液以极高的速度穿过小孔,吸收大量撞击能量,把它们转变为热能,使飞机撞击后很快平稳下来,不致颠簸不止。
收放系统收放系统一般以液压作为正常收放动力源,以冷气、电力作为备用动力源。一般前起落架向前收入前机身,而某些重型运输机的前起落架是侧向收起的。主起落架收放形式大致可分为沿翼展方向收放和翼弦方向收放两种。收放位置锁用来把起落架锁定在收上和放下位置,以防止起落架在飞行中自动放下和受到撞击时自动收起。对于收放系统,一般都有位置指示和警告系统。
机轮和刹车系统机轮的主要作用是在地面支持收飞机的重量,减少飞机地面运动的阻力,吸收飞机着陆和地面运动时的一部分撞击动能。主起落架上装有刹车装置,可用来缩短飞机着陆的滑跑距离,并使飞机在地面上具有良好的机动性。机轮主要由轮毂和轮胎组成。刹车装置主要有弯块式、胶囊式和圆盘式三种。应用最为广泛的是圆盘式,其主要特点是摩擦面积大,热容量大,容易维护。
㈥ 垂直和短距起落飞机的标准要求
垂直起落和短距起落在国际上还没有统一的定义。在美国,飞机原地离地后能在15米(50英尺)距离内飞越15米的障碍高度称为垂直起落;短距起落飞机必须能在150米(500英尺)距离内飞越15米高的障碍。在英国,对短距有不同的理解,认为在150~900米(500~3000英尺)以内飞越15米高的障碍都可算作短距起落。
㈦ 飞机起落架控制系统的设计有哪些要求
这个还真无法回答,不同的飞机应该具有不同的设计,有的复杂,有的简单。通常起落架的质量月占飞机正常起飞总重量的4%—6%,占结构质量的10%—15%。飞机上安装起落架要达到两个目的:一是吸收并耗散飞机与地面的冲击能量和飞机水平能力;二是保证飞机能够自如二又稳定地完成在地面上的各种动作。为适应飞机在起飞、着陆滑跑和地面滑行的过程中支撑飞机重力,同时吸收飞机在滑行和着陆时震动和冲击载荷,并且承受相应的载荷,起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮。为了缩短着陆滑跑距离,机轮上装有刹车或自动刹车装置。此外还包括承力支柱、减震器(常用承力支柱作为减震器外筒)、收放、前轮减摆器和转弯操纵等。承力支柱将机轮和减震器连接在机体上,并将着陆和滑行中的撞击载荷传递给机体。前轮减摆器用于消除高速滑行中前轮的摆振。前轮转弯操纵可以增加飞机地面转弯的灵活性。对于在雪地和冰上起落的飞机,起落架上的机轮用滑橇代替。
飞机起落架的组成:
飞机的起落架包括了众多结构和复杂总和装置系统。起落架的结构包括减震系统、支力支柱、撑杆、机轮、刹车装置、防滑控制系统、收放、电气系统、液压系统、收放运动锁定及位置指示装置、操纵转弯、起落架舱门及其收放等组成。
㈧ 飞机降落的要求是什么
Ⅰ类盲降是在前方能见度不低于800米或跑道视程不小于550米的条件下,能将飞机引导至60米的决断高度。
Ⅱ类盲降是在前方能见度不低于400米或跑道视程不小于350米的条件下,能将飞机引导至30米的决断高度。
Ⅲ类盲降又分成三类。Ⅲa类盲降没有决断高度限制,在跑道视距不小于200米的条件下,着陆的最后阶段凭外界目视参考,引导飞机至跑道表面。Ⅲb类盲降没有决断高度限制和不依赖外界目视参考,一直到跑道表面,并在跑道视距50米的条件下,凭外界目视参考滑行。
(8)飞机对起落装置设计的基本要求扩展阅读:
注意事项:
1、过安检注意事项:到安检通道,需要将机票的旅客联、登机牌、身份证交给安检员,安检员审核没问题会在登机牌上面盖章。然后过安检门,随身带的物品要从安检门旁的X光安检机过去,要从安检门通过。
2、找到对应候机厅:登机牌上会标明航班在哪个登机口登机,找到与登机口对应的候机厅。在候机厅休息时要注意广播通知登机。
3、登机后扣安全带、关手机:找机上位置。登机牌上标明有位置,找到位置坐下,扣上安全带,起飞前关掉手机。