『壹』 三轴飞行器飞行原理求详细解答
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。
『贰』 飞机主要哪些部件组成各部件作用是什么
一,飞机的原理飞行
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。
二,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掌飞机。
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。
『叁』 飞机是根据什么原理能飞起来的啊
飞机是由动力装置产生前进动力,由固定机翼产生升力,在大气层中飞行的重于空气的航空器。它比空气重,又不能像鸟那样扇动翅膀,但是飞机却能升入空中。原来飞机机翼并不是平平伸展的,而是向上凸起一些,这样当飞机水平前进时,迎面而来的气流就在机翼上产生向上的升力,使飞机升入空中。飞机飞行速度越快、机翼面积越大,所产生的升力就越大,所以飞机在起飞前需要在机场跑道上行进一段距离才能升空,而且飞机不能飞到没有空气的地方。
早期的飞机靠机身前端的螺旋桨旋转产生牵引力向前运动。螺旋桨产生的牵引力不大,飞机飞行的速度也不快。1939年8月27日,第一架喷气式飞机飞行成功,大大提高了飞机的飞行速度。喷气发动机是把吸入的空气压缩,再与燃料混合燃烧,形成高温高压气体向后喷出,产生强大的推动力,使飞机高速飞行。
现在,飞机的飞行速度可以几倍于声音在空气中传播的速度(每秒340米),驾驶这样的飞机,只需十几个小时就能环绕地球赤道一周,这样的飞机叫做超音速飞机。制造超音速飞机不仅需要先进的喷气发动机,还需要在飞机的制造材料、飞机的外形设计等方面达到很高的要求,是一项非常复杂的技术。现在,除了先进的战斗机、侦察机外,一些大型的客机也是超音速飞机。不过,螺旋桨飞机并没有被淘汰,在许多不需要高速度飞行的工作中(如喷洒农药、森林防火),螺旋桨飞机仍发挥着重要的作用
『肆』 飞机的飞行原理
飞行原理:直升机的头上有个大螺旋桨,尾部也有一个小螺旋桨,小螺旋桨为了抵消大螺旋桨产生的反作用力。直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,旋翼还能驱动直升机倾斜来改变方向。螺旋桨转速影响直升机的升力,直升机因此实现了垂直起飞及降落。
直升飞机:
拓展资料:
1、直升机主要由机体和升力(含旋翼和尾桨)、动力、传动四大系统以及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动,也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。
2、中国的竹蜻蜓和意大利人达芬奇的直升机草图,为现代直升机的发明提供了启示,指出了正确的思维方向,它们被公认是直升机发展史的起点。竹蜻蜓又叫飞螺旋和“中国陀螺”,这是我们祖先的奇特发明。有人认为,中国在公元前400年就有了竹蜻蜓,其实公元1,500年前的奇肱飞车就是一架无动力的放大了的竹蜻蜓。这种叫竹蜻蜓的民间玩具,一直流传到现在。
『伍』 飞行器主要分为大气飞行器和宇宙飞行器吗
一、 飞行器的分类
飞行器可以根据不同的分类原则进行分类。有根据飞行器的活动范围、使用条件分类,也有根据飞行器的外形特征、产生升力的原理以及用途来分类的。
一、在大气层内飞行的飞行器统称大气飞行器(航空器)。按照该飞行器上产生升力的不同原理,分成空气静力飞行器和空气动力飞行器。空气静力飞行器也叫作轻于空气的飞行器,飞行器的平均比重小于空气的比重,因此它就象软木塞漂在水里一样受到空气的浮力的作用,漂浮在空气之中。由于空气密度岁高度的增加而降低,所以飞行器在上升时,其升力(浮力)也随着高度的增加而降低。这样,到一定高度时就停止上升。
根据“阿基米德”原理,任何容器可用下列两种方法中的任何一种来得到浮力,使它在空气中漂浮上升:一法是将这一容器抽成真空后密封,如果容积很大,排出的空气的重量超过它本身的重量,它就可以升空。另一法是在这容器中充满轻于空气的气体,若容器很轻,容积很大,也可收到同样效果。
前一法看来似乎很简单,早在十七世纪就有人企图这样做,结果失败了。原因是大气压强非常大,在海平面标准状态下,每平方米约达101325牛顿,例如一个容器约为500立方米的球体,其直径约9.8米,表面积为305平方米,作用在它 上面的大气压力竟达到30904千牛顿。显然,用现代材料很难制成一个又轻又强能承受这样巨大压力的真空容器,使它能在空中浮起。但是,当容器中充满气体时,内外压强是相等的,这时壳体不需要用很强的材料如金属来制造,只要用很轻的纤维织品,而且不漏气就行了。据计算,当地面温度为0摄氏度,大气压为101.325千帕时,1立方米氢气的升力为11.47牛顿,氦气为9.8牛顿,而100摄氏度的热空气为3.24牛顿。
(一) 空气静力飞行器根据是否具备推进装置,分为气球和飞艇两种。气球是不带推进装置的,其中自由气球不能自由控制方向,只能随风漂流。但垂直方向的升降可以操纵。要使气球上升可以用携带的压缩氢气或氦气充气使浮力增加。要下降,则可将专用的活门打开,放出一些气体,使浮力减小。在气球内充氢气或氦气的是冷气球,充热空气的就是热气球。热气球的上升和下降只要调整燃料大小调节阀就能控制热气球的浮力。自由气球可用于体育运动、跳伞训练、气象观测和同温层科学研究。系留气球和自由气球的不同之处是,它可用很长的绳索系于地面或水面的牵引工具上(如汽车或船0,当 牵引工具移动时,它可以随之移动。系留气球在第一次世界大战时,曾用来观察敌军的活动或校正炮兵的炮火。第二次世界大战时曾做成阻塞气球,用于防空。很多系留气球和地面用细钢绳联起来,组成垂直的帷幕,环绕城市构成一个保护圈,防止敌机侵入。随着科学技术的发展,近年来还放过许多无人的自动气球探测器。1978年4月,一个自动气球探测器升到了39000米的高度,对准银河中心,收集有关宇宙线的资料。目前,这是气球能达到的高度极限。
飞艇又名可操纵气球,它颇象一艘空中飞船,能在很大的高度范围内,按照规定的方向飞行。飞艇是一种装有安定面、方向舵和升降舵的流线型气球,并装有发动机带动螺旋桨产生拉力。飞艇的容积约在2000——200000立方米之间。
飞艇依其构造的不同有 ,可分为软式、硬式、半硬式三种。软式飞艇按所需形状用轻而结实的气密织物制成。这种飞艇是直接有气球变化而来的。它的内部压力接近与大气压力,因此只有尺寸较小的飞艇才能保持其规定的外形。
齐柏林伯爵最初建造的硬式飞艇,具有硬构架,这种构架可使飞艇保持规定的形状。用硬铝合金构架的巨型硬式飞艇,容积达200000立方米,长度达245米。其不着陆航程达10000—15000公里,总重有200吨左右(其中有效载重90吨)。
半硬式飞艇是介于软式和硬式之间的一种飞艇。它没有复杂的构架,只有钢管或硬铝型材制成的纵梁(龙骨),纵梁可维持飞艇下部的外形和悬挂吊舱。通常制造的半硬式飞艇容积在10000—2000立方米,长约100米。
飞艇的主要缺点是地面的作业复杂。船靠码头、车靠站,飞艇要停靠在系留塔上。庞大的大型飞艇要缓慢地紧靠到铁塔桅杆上把头部系牢,再把飞艇的下垂直安定面固定在环形系留车为梁上沿圆形导轨转动,对准艇棚,然后用机车把铁塔和飞艇一起拖入艇棚。
飞艇的特点是拥有巨大的升力,可以在空中悬停,飞行中消耗燃料很少。随着科学技术的发展,从六十年代起,不少国家重新开始研究和制造飞艇。新设计的飞艇突破了过去简单的纺锤外形,出现了圆盘形、双体型和升力体型飞艇。也有人设想把机翼装在飞艇上或者在飞艇两侧装上旋翼,这种把飞艇和飞机、直升机结合起来的混合式飞艇,吸取了各方的优点可能是一个发展方向。引人注意的还有设计中的核动力飞艇,它是真正的庞然大物,艇身内有核电站、飞机库,飞艇顶上有直升机起落平台,艇身内上下有电梯连接,载重量达到2500吨,依次就可运送几千名旅客。1984年5月3日,我国民办企业研制的“西湖号”飞艇,在杭州首飞成功。
(二) 通过飞行器在大气中的运动所产生的空气动力,获得支持飞行器升力的大气飞行器称为空气动力飞行器,也叫重于空气的飞行器。大部分空气动力飞行器都具有产生升力的翼面——机翼或旋翼。但也有依靠飞行器本身的动力产生升力的飞行器,象气垫飞行器、飞行平台和火箭等。
气垫飞行器又叫地面效应飞行器,它是利用气垫效应而腾空行驶的。这种飞行器只能贴近上面或水面运动,所以不能算飞行,只能成为“行驶”。气垫车或气垫船由发动机带动垂直管道内的风扇,将空气压缩后送到飞行器底盘下,形成高压空气区,叫做气垫。气垫把飞行器抬起来,然后利用螺旋桨或向后的喷流前进。目前,气垫飞行器用于水面的较多,因为气垫飞行器在地面拐弯比较困难,同时又容易受地面的障碍物、房屋和树木的影响,不平的地面以及扬起的尘土也带来很大的困难。试验表明,重量达几百吨的巨型气垫船速度可接近每小时185公里。
飞行平台和火箭都是依靠反作用产生升力的,所以它们都不需要专门用于产生升力的翼面。飞行平台属于垂直起落飞行器。火箭其实不完全是大气飞行器,它在大气层内飞行时,作用在火箭体上的空气动力和火箭的推力分力一起组成火箭的升力,一旦火箭飞出大气层,这种气动升力也随即消失。通常火箭都是作为宇宙飞行器的一种运载工具把宇宙飞行器送入飞行轨道之用。
重于空气的有翼飞行器有定翼的和动翼的两类。定翼机有飞机、无人机和滑翔机三种。根据《辞海》(1979年版)关于“飞机”的解释,飞机是一种有动力装置,依靠安装在机身上的机翼产生升力的重于空气的飞行器。那么滑翔机就是不带动力装置的有翼飞行器了,在动力滑翔机出现之前,滑翔机确实就是一种没有动力的“飞机”,它依靠机翼的优良性能可以作长距离滑翔,在上升气流中也可以作长时间的翱翔。在1976—1977年间,单座滑翔机的直线航程世界纪录是1460.8公里,升限的世界纪录是1米。
滑翔机可分为初级、中级和高级三种。初级滑翔机构造简单,不能作较大坡度的转弯,一般用人拉橡筋绳弹射的方法起飞进行直线飞行,供初学者使用。外形流线,性能优良,能作长距离飞行并具备一切特技飞行能力的滑翔机称为高级滑翔机,通常用飞机牵引起飞,也可用绞车或汽车牵引起飞,供竞赛用。中级滑翔机的构造和性能介于两者之间。七十年代以来,国际上对装有小型发动机能自行起飞的动力滑翔机日益引起重视。按照国际航空联合会的规定,动力滑翔机应当在发动机不工作时具备滑翔机的特征,也就是最大 升阻比要大于20,全开扰流器时的 升阻比不小于7,这比各种轻小型飞机(如轻型或超轻型飞机、伞翼机、帆翼机等)和大型飞机的升阻比要大的多。还必须允许在一般的泥地上着陆而不危及乘员。动力滑翔机可用于训练飞行员、航空旅游、护林防火、高压线路巡查、小面积航测等。在军事上曾用飞机牵引一系列滑翔机组成“空中列车”,用来载运伞兵和装备进行无声偷袭。
滑翔机是依靠本身重量的向前分力来克服阻力前进的,滑翔飞行的原理见图。
动翼飞行器于机翼固定的飞机和滑翔机不同,它产生升力的一面在飞行时相对于机身是运动着的。但翼面运动的方法可以有多种多样,目前最常见的是翼面作旋转运动的旋翼飞行器,如果发动机直接带动旋翼旋转产生升力,则叫做直升机。关于直升机后面有专门论述。发动机不直接带动旋翼 ,而是靠飞行器前进时的相对气流吹动其旋转,产生升力的叫做旋翼机。旋翼机前进的动力靠发动机和螺旋桨。旋翼机产生升力情况和直升机不同,旋翼机前进时,旋转面向后倾斜,而直升机旋转面向前倾斜。旋翼机的最小速度一般是40—50公里/小时,最大飞行速度为300公里/小时。仅用于游览、救护和体育活动。
另一种翼面运动的飞行器是扑翼机。从古代起人类就从事模仿飞鸟的扑翼飞行,意大利画家达芬奇在他绘制的草图里曾提出过扑翼飞行器的设计。但是经过长期的试验,直到今天实用的扑翼机还未获得成功。因为鸟类飞行时的翅膀的动作,并不是简单的向下扇扑,而要复杂得多。所以制造一种象鸟翅那样运动得机翼是相当困难得。为了克服这个困难,发明家们试图在上下摆动的机翼上装上活门系统,这种系统在机翼向下运动时,可以关闭,向上运动时可以打开。但这并不是克服困难的有效方法,所以这种摆翼没有得到发展。扑翼飞行有很多优点:扑翼飞行提升一定重量所需的动力,要比普通定翼机小得多,只有它得三十分之一。能够几乎垂直起飞和降落。所以现在仍然对扑翼机进行着大量的研究。
二、 人类目前已经有很多飞行器飞行在宇宙间,有载人的也有不载人的,有可回收的也有不可回收的,有可控制的也有不可控的,都统称为宇宙飞行器(航天器)对于宇宙飞行器,目前尚未归纳出合适的分类方法。如果按照飞行器的飞行范围,似乎可分为活动在太阳系内的行星际飞行器和离开太阳系的恒星系飞行器两类,但是这种分类对于飞行器本身并不象大气飞行器和宇宙飞行器的区分那样有本质的影响,宇宙飞行器的飞行轨道是发射前根据需要设计好的,能否离开太阳系仅仅是运载工具能量大小的问题。
不同形式的飞机
一、飞机的构成:
一架飞机从外表看,不外乎由下列几部分构成:机翼、机身、尾翼、动力装置和起落装置。
二、飞机的不同形式:
由于构成飞机的翼面形式、数量和它们之间的相对位置的变化,使飞机呈现多种多样的外形。下面我们按照飞机各构成部分来观察飞机的不同形式。
(一)机翼
1、按数量分。飞机机翼的数量目前只有两种:单翼机和多翼机。绝大部分是单翼机,只有少数农用飞机还有双机翼的形式,而且下翼短于上翼,称为翼半式飞机。三翼机和多翼机即使在过去也极少制造。机翼多固然可以增加飞机的升力,但是机翼翼多,效率也降低,效果并不理想。
2、按固定形式分。机翼在机身上可以有不同的位置:机翼位于机身上方称为伞式单翼;机翼位于机身顶部称为上单翼;机翼位于中部称为中单翼;机翼位于机身底部称为下单翼。
从机身机翼之间产生的干扰阻力来看,中单翼的阻力最小,其次是伞式单翼、上单翼,而下单翼的干扰阻力最大。但是机翼的位置不仅取决于干扰阻力,还要考虑结构布置、使用要求等因素。
伞式单翼在水上飞机上用得比较多,因为水上飞机设计时希望把机翼和机翼上发动机布置得离水面越远越好,这样可以减轻海水对机翼结构的腐蚀作用,以及避免发动机受水波影响,能方便地观赏地面的景物。运输机采用上单翼是为了使装卸货物的车辆容易接近机身,缩短装卸时间。
中单翼多用于歼击机,因为歼击机要求飞行速度高,必须使飞机的阻力尽可能小。
下单翼的最大好处是起落架可以做得很短,因为一般中小型飞机的主起落架都是固定在机翼上的,下单翼机翼离地面最近,所以起落架就短,重量也就轻了。许多轻型飞机都是由于这个原因采用下单翼。
最早的飞机都采用直机翼,后来随着飞机飞行速度的不断提高,陆续出现后掠翼、三角翼和小展弦比直机翼。为什么飞行速度不同会引起机翼平面形状的变化呢?原来当飞行速度接近音速和超音速时,机翼上产生一种称为“波阻”的阻力,这种阻力随着飞行速度的增加而迅速增加,据实验和理论分析,波阻与机翼的平面形状有关,直机翼的波阻最大,依次是后掠翼、三角翼和小展弦比直机翼。一般来说大展弦比平直机翼飞机只能在亚音速范围内飞行,而后掠翼飞机可以飞行在高亚音速、跨音速范围,超音速飞行的多半采用大后掠翼和三角翼,高超音速飞行就采用小展弦比平直翼。
在后掠翼飞机中有一种奇异的倒梯形机翼的飞机XF-9l,这种形状能减小低速时翼尖的失速超势,但造成机翼受力明显地不合理。以后就没有再被采用。除了常见的机翼平面形状外,还有前掠翼、圆翼、环冀、双三角翼等各种形状。
上单翼出现在一部分客机和运输机上,客机采用上单翼可以使旅客的向下视野不受到妨碍。
超音速飞机所采用的大后掠翼或三角翼对超音速飞行是有利的。但飞机总需要起飞和着陆,同时飞机在作战时并不都用超音速飞行,这时大后掠翼和三角翼就不及直机翼有利。为此, 1965年制成了能改变机翼后掠角的变后掠翼飞机。变后掠翼无论是低速度还是高速时对机翼的要求部能得到满足。因此在现代歼击机和轰炸机上用得相当广泛。另一种改变机翼形状的飞机是斜翼机。斜翼机上的机翼左右连成一体,可以绕机翼中央的转轴随飞行速度不同而转动(有时称为转动式机翼)。低速度时机翼与机身垂直面为无后掠的大展弦比直机翼,高速时机翼呈斜角,机翼与机身形成剪刀状。从试验中证明,这种不对称的机翼其稳定性与操纵性是良好的。
使飞机在飞行中改变机翼多数的设想早在超音速飞机出现之前己有人考虑过。1940年一架苏联RK-1飞机采用改变机翼面积的办法来解决飞行速度的高低对机翼要求不同的问题。
机翼的正面形状形式不多,通常都是带上反角或下反角的直线形。不过也有把上反角和下反角组合起来的W形和海鸥形机翼。另外还有极少见的X形机冀。
机身
大部分飞机部只有一个机身,因为机身很多没有什么好处。偶尔可以看到采用两个机身的双机身飞机。有些飞机把机身作成短舱形式而用尾撑来支持尾翼,称为尾撑式飞机。如果短舱配置在机翼的一侧,就叫作偏置式飞机,偏置式飞机作为炮兵校正机给观察员观察炮兵射击效果提供了良好的视界。机身的作用也可以由机翼来承担,只要机翼的容积足够大,可以没有机身,成为“飞翼”。飞翼式飞机的正面阻力比较小,但这种飞机的稳定性和操纵性较差,所以没有得到广泛发展。
机身对于运输机来讲显得特别重要,尤其是需要运载大尺寸货物的运输机。为了装卸货物,飞机设计师们在机身上花了很多功夫。加拿大的中程运输机CL一44的机身尾部连同尾翼在地面时可以折转打开,便于直接从后面装卸货物。这样全部货物只要1小时就可以装卸完毕,如果仅从侧边货门装卸要5小时才能完成。为了空运尺寸特别大的货物,象大型飞机的机身、直升机、喷气发动机、石油钻探设备以及宇宙飞船等。美国宇宙航空公司制造了巨型机舱运输机GUPPY-201,它是由B-29型轰炸机发展而来。该机货舱的最大高度为7. 77米,宽7. 65米,为了便于装货,机头可以旋转110度。法国制造的混合式动力装置试验机整个机身就是一台混合式动力装置(或者称为管道式机身),管道中央有一台涡轮喷气发动机供起飞用。它的周围环形管道就是一台冲压式喷气发动机。驾驶员和飞行设备被安排在冲压式发动机的中央锥体里,形成机身在发动机里的布局。
尾翼
尾翼由水平尾翼和垂直尾翼组成,水平尾翼装在飞机尾部的称为正常式,水平尾翼装在位于机翼的前方的称为鸭式。尾翼到飞机重心的距离由稳定性和操纵性要求决定。水平尾翼的数目也不限于一个,有的双尾翼式。此外,在军用和民用飞机中还出现不少没有水平尾翼的无尾飞机。无尾飞机的俯仰平衡和操纵功能由机翼的升降副翼来承担。由于取消了水平尾翼,所以飞机阻力较小、重量较轻,但它的缺点是安全的重心范围小。
以垂直尾翼的数目而论,有单立尾、双立尾、三立尾,也有多至四立尾的。螺旋桨飞机采用多立尾往往是为了利用螺旋桨滑流提高立尾的效率。尾冀组的形式主要由水平尾翼和垂直尾翼的相对位置确定,有I形、+形和上形三种。此外还有V形和人形,这类尾翼的翼面只有两个,比一般尾翼少一个翼面,所以重量较轻,但使用不多。
在美国的航空博物馆里,我们可以看到一架外形奇特的寄生式战斗机F-85。这是一种小型喷气战斗机,它可以装在母机(B-29)的炸弹舱内,由于炸弹舱空间有限,所以飞机的机翼可以向上折叠,而尾翼采用X形布局来减小尺寸。四个尾翼再加背鳍和腹鳍,一共六个翼面。跟这架飞机一样是空前绝后的。近年来,随着电子计算机技术的发展,飞机上发展了一种“随控布局技术” (CCV)或者叫“主动控制技术” (ACT)。通过飞行控制系统控制操纵面使作用在飞机上的气动力按需要变化。这种飞机除了传统的尾翼外还加上垂直前翼。
动力装置
发动机是飞机飞行的动力。飞机上使用发动机的数目取决于发动机的功率或推力,也取决于飞机的阻力和重量。从现代飞机的情况来看,小型飞机多采用一台发动机,至多用两台,而大型飞机一般均需要两台以上发动机,有的可多至十台到十二台。发动机的数目在旅客机上还有其特殊意义。因为旅客机必须保证安全,万一发动机在空中停车,单发动机飞机就只能迫降,而多发动机飞机还能依靠余下的发动机维持飞行而安全着陆。
飞机上发动机的安装部位主要是两处:机身和机翼,只有个别的飞机把发动机装到垂直尾翼上。使用一台活塞式发动机的多半装在机头,而使用一台或两台喷气发动机的可以装在机身内部也可装在机身外面。装在机身外面的喷气发动机有头部两侧、中部两侧、尾部两侧、背部和腹部等位置。装在机翼上的发动机又有机翼上万、机冀平面内、机翼下方(翼吊式)三种安排。翼吊式发动机由于发动机离地面较近,便于维护保养和更换。另外也有个别飞机把发动机装在翼尖上。有一些螺旋桨式飞机把两台发动机一前一后纵向安排,称为串置式。
装在机身内部的涡轮喷气发动机必须有进气道引入空气,而进气的方式又有头部进气、两侧进气(包括翼根进气)、腹部进气和极少见的背部进气等多种。
长期以来人们想不用发动机而单靠自己的体力使飞机升空。从1936年开始,许多人力飞机的爱好者制造了形形色色的人力飞机,取得了一定的成绩。但人力飞机要进入实用阶段看来还有极大的困难。
在人力飞机的基础上又有人设计利用太阳能产生电流带动电动机和螺旋桨的太阳能飞机。据报导,世界上第一次用太阳能作动力的飞机在英国进行了飞行。飞行时间只有几分钟,飞行距离为一千一百米。
起落装置
按起落装置在飞机上的安排型式,目前起落架主要有后三点式、前三点式和自行车式三种。后三点起落架的两个主轮在飞机重心之前,且靠近重心。尾轮则装在飞机尾部。这种形式主要用在低速轻型活塞式发动机的飞机上,但后三点式飞机若着陆速度太高或机轮遇到障碍时很容易“倒立”或“打地转”,造成事故。所以四十年代后期出现喷气飞机以后逐渐由前三点式代替。前三点式起落架与后三点式相反,前轮装在飞机的头部,主轮位于重心之后。这是目前高速喷气飞机和大型飞机的主要型式。自行车式起落架是把两组大致相同的主轮,一前一后地装在机身中线处,两个翼尖处各装一个辅助轮,以防止飞机倒向两边而损坏翼尖。这种型式主要用于机翼较薄而不易收藏起落架的高速喷气飞机和机翼位置较高的上单翼轰炸机上。过去,在一种德国的运输机上曾采用过类似于多轮卡车的十轮起落装置。由于重量大性能又不好,现在已经绝迹。
水上飞机有船身式和浮筒式两类。船身式水上飞机没有专门的起落装置,飞机的起飞和降落、漂浮和锚泊由作为机身的船身承担。浮筒式水上飞机的起落装置就是连接在机身和机翼下方的浮筒。有双浮筒和单浮筒式两种。这种水上飞机常常采用陆上飞机加装浮筒的方式形成。
飞机作为一种空中的交通工具,其优点是十分显著的,但是飞机在地面的运动就很不理想了,首先庞大的机翼十分碍事。发动机与机轮没有直接联系,运动起来很不灵活。于是有人把飞机和汽车的优点结合起来,制成了一架叫作“空中汽车”的小型飞机。飞机的机身是一辆汽车,在车上装上带螺旋桨的尾部和机翼后就是一架飞机,在地面行驶时可以把机翼和尾部拖在汽车后面。
直升机的分类
直升机的分类方法很多,除了可按用途分为运输直升机,武装直升机,反潜直升机……之外,还有下列三种分类方法:
1.按起飞重量分,起飞重量小于1吨的,称为超小型(或超轻型)直升机。1到3吨的,称为小型(或轻型)直升机。起飞重量为3到6吨的为中小型直升机。6到10吨的称为中型直升机。10吨到20吨的直升机为大型直升机。20到40吨的为重型直升机而40吨以上的就叫巨型直升机了。美国的Scorpion l33超轻型双座直升机的起飞重量只有544公斤。而目前世界上最大的超重型运输直升机是苏联的米-12,它的最大起飞重量达105吨。
2.按旋翼驱动方式分。有通过机械传动装置来驱动旋翼的机械驱动式直升机,通过旋翼桨尖处的喷气装置所产生的喷气反作用力来驱动旋翼的喷气式直升机。
3.在机械驱动式直升机中,按平衡旋翼反作用扭矩的方法和旋翼数量与位置分类。
(1)单桨带尾桨直升机,这种直升机的反作用扭矩靠尾桨推力来平衡。这种型式的优点是构造简单,操纵系统简单,
(2)共轴式双桨直升机,两个旋转方向相反的旋翼安置在一根轴上,旋翼的反作用扭矩相互平衡。共轴式直升机由于机身短,外形好,因而正面阻力饺小,而且外廓尺寸也小。缺点是操纵系统及传动机构复杂,旋翼有相互干扰,方向稳定性不够。
(3)纵列式双桨直升机,这种型式的直升机的两个旋翼分别安装在机身前后端。后面的旋翼通常高于前面旋翼的旋转平面。这种型式的优点是纵向稳定性好,重心定位范围广,重量效率高,机身有效容积大,但是传动系统复杂,平飞时诱导损失大,利用旋翼自转进行滑翔降落困难。
(4)并列式双桨直升机,它有两个位于机身两侧并在同一平面内的旋翼,它们的转向相反。这种直升机的优点是操纵性及对纵轴和横轴的稳定性均好,两个旋翼有有利的相互影响,平飞诱导损失小,因此经济性较好,能保证乘员有舒适的条件。缺点是构造复杂,操纵系统复杂。
(5)交叉式双桨直升机,这种直升机的两个旋翼位于机身两侧,但两个桨鼓之间很近。旋冀转轴向外倾斜。旋翼的旋转必须协调以免相碰。旋翼的反作用扭矩只对直升机的垂直轴平衡,但对横轴的分量则要相加,因此会产生俯仰力矩。这种型式的优点是正面阻力小,外廓尺寸小。但传动成本饺低。缺点是尾部螺旋桨造成功率损失,重心定位范围窄,尾部长,尺寸大,传动系统复杂,桨尖可能碰地,不安全,直升机的平衡复杂。这种直升机由于缺点较多,极少使用。
(6)多桨直升机,旋翼数目超过两个的直升机统称多桨直升机。曾经设计过三桨式和四桨式的,但是旋翼
『陆』 飞机用什么起飞
飞机 有动力装置和固定机翼的重于空气的航空器。动力装置用于产生推(拉)力或动力升力,机翼用于在大气中运动时产生升力。也有人把气球、飞艇以外的航空器泛称为飞机。 分类 按用途分为军用飞机和民用飞机。军用飞机包括:战斗机、强击机、轰炸机、战斗轰炸机、反潜机、侦察机、预警机、电子对抗飞机、空中加油机、军用运输机、军用教练机等。民用飞机包括:运输机(客机、客货机、货机)、体育运动飞机、公务飞机、农业飞机、试验研究机和其他专门用途飞机等。 飞机还可按组成部件的外形、数目和相对位置进行分类。按机翼的数目,可分为单翼机、双翼机和多翼机。按机翼相对于机身的位置,可分为下单翼、中单翼和上单翼飞机。按机翼平面形状,可分为平直翼飞机、后掠翼飞机、 前掠翼飞机和三角翼飞机。按水平尾翼的位置和有无水平尾翼,可分为正常布局飞机(水平尾翼在机翼之后)、鸭式飞机(前机身装有小翼面)和无尾飞机(没有水平尾翼);正常布局飞机有单垂尾、双垂尾、多垂尾和V型尾翼等型式。按推进装置的类型,可分为螺旋桨飞机和喷气式飞机;按发动机的类型,可分为活塞式飞机、涡轮螺旋桨式飞机和喷气式飞机;按发动机的数目,可分为单发飞机、双发飞机和多发飞机。按起落装置的型式,可分为陆上飞机、水上飞机和水陆两用飞机。还可按飞机的飞行性能进行分类:按飞机的飞行速度,可分为亚音速飞机、超音速飞机和高超音速飞机。按飞机的航程,可分为近程飞机、中程飞机和远程飞机。 组成 飞机的主要组成部分有机体、起落装置、动力装置、飞行控制系统、机载设备,以及其它系统。作战飞机还有机载武器系统。 机体包括机翼、机身和尾翼。 机翼的功用是在大气中运动时产生升力,还装有副翼和扰流片;没有尾翼的飞机,机翼上装有纵向操纵装置(升降副翼),此外,机翼上还装有增升装置。 机身用于安置人员,装载设备、货物、武器、动力装置和燃料等。机翼、尾翼都固定在机身上,有的飞机的起落架支柱也固定在机身上。 尾翼分为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组成,垂直尾翼由垂直安定面和方向舵组成。有的飞机将水平尾翼做成一个整体,可以操纵偏转,称为全动平尾。有些飞机没有水平尾翼,在机翼前面装有水平小翼面,称为前翼或鸭翼。水平尾翼保证飞机的俯仰稳定性、操纵性和平衡。垂直尾翼保证飞机的方向稳定性和操纵性,并与机翼、副翼或扰流片或差动平尾共同保障飞机的横向稳定性和操纵性。 起落装置 用于保障飞机起飞、着陆、在地面(水面)上停放和滑行中支持飞机。它包括起落架、机翼增升装置、起飞加速装置和着陆减速装置,有的飞机还有拦阻钩等。 起落架在飞机飞行时一般可收起,一些老式飞机和低速飞机的起落架不能收起。起落架有轮式、浮筒、船身、滑橇等型式。 动力装置 航空发动机及保障发动机工作的各种装置和系统的总称。包括推进系统、起动系统、操纵系统、燃油系统、滑油系统以及发动机固定装置、推力方向控制系统和灭火设备等。 现代飞机最常用的发动机是燃气涡轮发动机,包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和螺旋桨风扇发动机。活塞式发动机只用于轻型飞机,火箭发动机用于试验飞机和加速装置上。 飞行控制系统 用以传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞行姿态,有主操纵系统和辅助操纵系统之分。前者用于操纵飞行轨迹,包括驾驶杆(盘)、脚蹬、方向舵、连接升降舵(或全动平尾)和副翼的传动装置以及其它专门装置。后者包括调整片、襟翼、 减速板、可调安定面和机翼变后掠角的操纵机构。按控制指令的来源不同,飞机飞行控制系统又可分为飞机人工飞行操纵系统和飞机自动飞行控制系统。 机载设备 包括驾驶导航仪表、发动机仪表、无线电通信设备、雷达、电气设备、环境控制和生命保障设备。军用飞机还装有电子对抗等特种设备。 作战飞机的武器系统包括武器和弹药、火力控制系统、武器装挂和发射装置等。 简史 1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行,这是世界上首次实现重于空气航空器的有动力、可操纵飞行。第一次世界大战中,飞机已用于作战,当时飞机的速度已达180~220千米/时,升限6000~7000米,航程400~450千米,轰炸机载弹量1000~2000千克。在第二次世界大战中,飞机的速度达到750千米/时,轰炸机载弹量可达10吨左右。 20世纪40年代中期以后,发动机由活塞式发展到喷气式,飞机的飞行性能显著提高。80年代飞机的升限已超过30000米,最大速度超过3倍音速,航程超过20000千米,最大载重量超过100吨。 发展趋势 进一步提高飞机速度(有的国家正考虑研制高超音速喷气式飞机)和超音速飞行性能,提高飞机的使用性能和安全性,改善维护保障性能和提高经济性(特别是降低全寿命费用)是未来的发展方向。跨大气层飞行器的研制也是一个值得注意的动向。
『柒』 谁能详细把飞机各个部分介绍下
飞机的主要组成部分有机体、起落装置、动力装置、飞行控制系统、机载设备,以及其它系统。作战飞机还有机载武器系统。
机体包括机翼、机身和尾翼。
机翼的功用是在大气中运动时产生升力,还装有副翼和扰流片;没有尾翼的飞机,机翼上装有纵向操纵装置(升降副翼),此外,机翼上还装有增升装置。
机身用于安置人员,装载设备、货物、武器、动力装置和燃料等。机翼、尾翼都固定在机身上,有的飞机的起落架支柱也固定在机身上。
尾翼分为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组成,垂直尾翼由垂直安定面和方向舵组成。有的飞机将水平尾翼做成一个整体,可以操纵偏转,称为全动平尾。有些飞机没有水平尾翼,在机翼前面装有水平小翼面,称为前翼或鸭翼。水平尾翼保证飞机的俯仰稳定性、操纵性和平衡。垂直尾翼保证飞机的方向稳定性和操纵性,并与机翼、副翼或扰流片或差动平尾共同保障飞机的横向稳定性和操纵性。
起落装置
用于保障飞机起飞、着陆、在地面(水面)上停放和滑行中支持飞机。它包括起落架、机翼增升装置、起飞加速装置和着陆减速装置,有的飞机还有拦阻钩等。
起落架在飞机飞行时一般可收起,一些老式飞机和低速飞机的起落架不能收起。起落架有轮式、浮筒、船身、滑橇等型式。
动力装置
航空发动机及保障发动机工作的各种装置和系统的总称。包括推进系统、起动系统、操纵系统、燃油系统、滑油系统以及发动机固定装置、推力方向控制系统和灭火设备等。
现代飞机最常用的发动机是燃气涡轮发动机,包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和螺旋桨风扇发动机。活塞式发动机只用于轻型飞机,火箭发动机用于试验飞机和加速装置上。
飞行控制系统
用以传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞行姿态,有主操纵系统和辅助操纵系统之分。前者用于操纵飞行轨迹,包括驾驶杆(盘)、脚蹬、方向舵、连接升降舵(或全动平尾)和副翼的传动装置以及其它专门装置。后者包括调整片、襟翼、 减速板、可调安定面和机翼变后掠角的操纵机构。按控制指令的来源不同,飞机飞行控制系统又可分为飞机人工飞行操纵系统和飞机自动飞行控制系统。
机载设备
包括驾驶导航仪表、发动机仪表、无线电通信设备、雷达、电气设备、环境控制和生命保障设备。军用飞机还装有电子对抗等特种设备。
作战飞机的武器系统包括武器和弹药、火力控制系统、武器装挂和发射装置等。
简史
1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行,这是世界上首次实现重于空气航空器的有动力、可操纵飞行。第一次世界大战中,飞机已用于作战,当时飞机的速度已达180~220千米/时,升限6000~7000米,航程400~450千米,轰炸机载弹量1000~2000千克。在第二次世界大战中,飞机的速度达到750千米/时,轰炸机载弹量可达10吨左右。
20世纪40年代中期以后,发动机由活塞式发展到喷气式,飞机的飞行性能显著提高。80年代飞机的升限已超过30000米,最大速度超过3倍音速,航程超过20000千米,最大载重量超过100吨。
发展趋势
进一步提高飞机速度(有的国家正考虑研制高超音速喷气式飞机)和超音速飞行性能,提高飞机的使用性能和安全性,改善维护保障性能和提高经济性(特别是降低全寿命费用)是未来的发展方向。跨大气层飞行器的研制也是一个值得注意的动向。
飞机的发明者莱特兄弟
1877年冬天,一场大雪降在美国的代顿地区,城郊的山冈上到处是白茫茫一片。一群孩子来到堆着厚厚白雪的山坡上,乘着自制的爬犁飞快地向下滑去。山坡上顿时响起阵阵笑声。
在他们旁边,有两个男孩静静地站着,眼睁睁地看着欢快的爬犁从上而下划过。大一点的男孩叹道:“嗨!要是我们也有一架爬犁该多好啊!”
另一个孩子撅着嘴说道:“谁叫我们爸爸总不在家呢!”他灵机一动,又接着说道:“哥哥,我们自己动手做吧!”被称做哥哥的男孩一听,顿时笑了起来,愉快地说道:
“对呀!我们自己也可以做。走,奥维尔,我们回去!”于是,两个孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家里飞快地跑去。
这弟兄两个就是莱特兄弟,大的叫威尔伯,小的便是奥维尔。他们从小就喜欢摆弄一些玩意,经常在一起做各种各样的游戏。他们的爷爷是个制作车轮的工匠,屋里有各种各样的工具,弟兄两个把那里当作他们的乐园,经常跑去看爷爷干活。时间一长,他们就模仿着制作一些小玩具。因此,弟兄两个决定,这次要做架爬犁,拉到山坡上与同伴们比赛。当天晚上,弟兄俩就把这种想法告诉了妈妈。妈妈一听,非常高兴地说道:“好,咱们共同来做吧!”
于是,弟兄俩个跑到爷爷的工作房里,找到很多木条和工具,不加思索就干了起来。
“不行”妈妈阻止他们说,“干什么事情得有个计划,我们首先得画一个图样,然后才做!”
弟兄俩个明白了这个道理,就同妈妈一起设计图样。妈妈首先量了兄弟俩身体的尺寸,然后画出一个很矮的爬犁。“妈妈,别人家的爬犁很高,为啥你画的爬犁这么矮?这能行吗?”弟弟奥维尔不解他问。
“孩子,要想叫爬犁跑得快,就得制成矮矮的,这样可以减少风的阻力,速度也就会快多了。”妈妈温和地解释道。弟兄俩个这才明白,干任何事情都不应莽撞,应首先弄懂道理。
过了一天,莱特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄俩把它推到小山冈上,刚放在山坡上,就跑来了一个男孩。
“快来看呀,莱特兄弟扛了一个怪物!”这个男孩大惊小怪地叫道。
不一会儿,孩子们都围了上来,指手划脚地议论着这个怪模怪样的东西。莱特兄弟不以为然,勇敢地说道:“谁和我们比赛!”
先前跑过来的男孩连忙叫道:“我来!我来与他们比赛!”说完,就把自己爬犁拉了过来。
比赛结果,当然是莱特兄弟获胜,孩子们再也不嘲弄这个爬犁,反而围起来左瞧右看,似乎想从中找到什么。
莱特兄弟非常高兴,带着胜利的喜悦回家去了。
圣诞节到了,爸爸也从外地回来。圣诞节早晨,爸爸把礼物送给了他们,兄弟俩急不可耐地打开一看,是一个不知名的玩具,样子好怪好怪的。
爸爸告诉他们,这是飞螺旋,能在空中高高地飞去。“鸟才能飞呢!它怎么也会飞!”威尔伯有点怀疑。
爸爸笑了一笑,当场做了表演。只见他先把上面的橡皮筋扭好,一松手,它就发出呜呜的声音,向空中高高地飞去。兄弟这才相信,除了鸟、蝴蝶之外,人工制造的东西,也可以飞上天。于是,弟兄俩便把它拆开了,想从中探索一下,它为何能飞上天去。
从这以后,在他们的幼小心灵里,就萌发了将来一定制造出一种能飞上高高蓝天的东西。这个愿望一直影响着他们。1896年,莱特兄弟在报纸看到一条消息:德国的李林塔尔因驾驶滑翔机失事身亡。这个消息对他们震动很大,弟兄俩决定研究空中飞行。
这时候,莱特兄弟开着一家自行车商店。他们一边干活挣钱,一边研究飞行的资料。三年后,他们掌握了大量有关航空方面的知识决定仿制一架滑翔机。
他们首先观察老鹰在空中飞行的动作,然后一张又一张地画下来,之后才着手设计滑翔机。1900年10月,莱特兄弟终于制成了他们第一架滑翔机,并把它带到离代顿很远的吉蒂霍克海边,这里十分偏僻,周围既没有树木也没有民房,而且这里风力很大,非常适宜放飞滑翔机。
兄弟俩用了一个星期的时间,把滑翔机装好,先把它系上绳索,像风筝那样放飞,结果成功了。然后由威尔伯坐上去进行试验,虽然飞了起来,但只有1米多高。
第二年,兄弟俩在上次制作的基础上,经过多次改进,又制成了一架滑翔机。这年秋天,他们又来到吉蒂霍克海边,一试验,飞行高度一下子达到180米之高。
弟兄俩非常高兴,但并不满足。他们想能否制造一种不用风力也能飞行的机器?
兄弟俩反复思考,把有关飞行的资料集中起来,反复研究,始终想不到用什么动力,把宠大的滑翔机和人运到空中。有一天,车行门前停了一辆汽车,司机向他们借一把工具用用。来修理一下汽车的发动机。弟兄俩灵机一动,能不能用汽车的发动机来推动飞行。
从这以后,弟兄俩围绕发动机动开了脑筋。他们首先测出滑翔机的最大运载能力是90公斤,于是,他们向工厂订制一个不超过90公斤的发动机。但当时最轻的发动机是190公斤,工厂无法制出这么轻的发动机。
后来,一名制造发动机的工程师知道了这件事情,答应帮助莱特兄弟。过了一段时间,这位工程师果然造出一部12马力、重量只有70公斤的汽油发动机。
弟兄俩非常高兴,很快便着手研究怎样利用发动机来推动滑翔机飞行。经过无数次的试验,他们终于把发动机安装在滑翔机上,不过是在滑翔机上安上螺旋桨,由发动机来推动螺旋桨旋转,带动滑翔机飞行。
1903年9月,莱特兄弟带着他们装有发动机的飞行再次来到吉蒂霍克海边试飞。虽然这次试飞失败了,但他们从中吸取了很多经验。过后不久,他们又连续试飞多次,不是因为螺旋桨的故障,就是发动机出了毛病,或是驾驶技术的问题。
莱特兄弟毫不气馁,仍然坚持试飞。就在这时,一位名叫兰莱的发明家,受美国政府的委托,制造了一架带有汽油发动机的飞机,在试飞中坠入大海。
莱特兄弟得知这个消息,便前去调查,并从兰莱的失败中吸取了教训,获得了很多经验,他们对飞机的每一部件作了严格的检查,制定了严格的操作规定,于1903年12月14日,又来到吉蒂霍克,进行试飞试验。
这天下午,兄弟俩先在地面上安置两根固定在木头上的铁轨,并有一定的斜度,好让飞机方便地滑行。接着,就把他们制造的飞机,放在铁轨上面。
最后是由谁先飞的问题,兄弟俩争执不下,只好用抛硬币的方法,由威尔伯先飞。
威尔伯上机后,伏卧在飞机正中,一会儿便发动飞机,发动机传出轰鸣的声音,螺旋桨也慢慢地转了起来。
飞机在斜坡上刚滑行3米,就挣脱了结在后面的铁丝,呼啸着升到空中。
“飞起来啦!”奥维尔兴奋地叫道。
话音未落,飞机突然减慢速度,很快掉落在地上。整个飞行时间不到4分钟。
奥维尔赶忙跑上前去。威伯尔已从堕落的飞机里跳了出来,兄弟俩赶紧观察飞机,飞机也未受损。
“是什么问题呢?”兄弟俩左思右想,逐一检查。发动机没毛病,螺旋桨转动很好,技术操作也完全正确。……“哥哥,我知道原因了!”奥维尔满面笑容地说道:“咱们是利用斜坡滑行的,距离只有3米飞机就起飞了。而这时螺旋桨的转动还没有达到高速,所以一会儿就栽了下来。”“对呀!”威尔伯点头称是,接着说道:“咱们不能利用斜坡滑行起飞,而要靠螺旋桨的力量飞上去。这样吧,把铁轨装在平整的地方再试验一下。”
他们连续工作了三天,把铁轨又重新安置在一片平坦的地面上。
1903年12月17日上午10点钟,天空低云密布,寒风刺骨。被兄弟俩邀来观看飞行的农民冻得直打寒颤,一再催促兄弟俩快点飞行。
这次由奥维尔试飞,只见他爬上飞机,伏卧在驾驶位上。一会儿,发动机开始轰鸣,螺旋桨也开始转动。
突然,飞机滑动起来,一下子升到3米多高,随即水平地向前飞去。
“飞起来啦!飞起来啦!”几个农民高兴地呼唤起来,并且随着威尔伯,在飞机后面追赶着。
飞机飞行了30米后,稳稳地着陆了。威尔伯冲上前去,激动地扑到刚从飞机里爬出来的弟弟身上,热泪盈眶地喊道:“我们成功了!我们成功了!”
45分钟后,威尔伯又飞了一次,飞行距离达到52米,又过了一段时间,奥维尔又一次飞行,这次飞行了59秒,距离达到255米。
这是人类历史上第一次驾驶飞机飞行成功,莱特兄弟把这个消息告诉报社,可报社不相信有这种事,拒不发布消息。莱特兄弟并不在乎。继续改进他们的飞机。不久,兄弟俩又制造出能乘坐两个人的飞机,并且,在空中飞了一个多小时。
消息传开后,人们奔走相告,美国政府非常重视,决定让莱特做一次试飞表演。
1908年9月10日这天,天气异常晴朗,飞机飞行的场地上围满了观看的人们。人家兴致勃勃,等待着莱特兄弟的飞行。
10点左右,弟弟奥维尔驾驶着他们的飞机,在一片欢呼声中,自由自在地飞向天空,两支长长的机翼从空中划过,恰似一只展翅飞翔的雄鹰。
人们再也抑制不住他们的激动心情,昂首天空,呼唤着莱特兄弟的名字,多少人的梦想终于变为现实。
飞机在76米的高度飞行了1小时14分,并且运载了一名勇敢的乘客。当它着陆之后,人们从四面八方围了起来。过后不久,莱特兄弟在政府的支持下,创办了一家飞行公司,同时开办了飞行学校,从这以后,飞机成了人们又一项先进的运输工具。
『捌』 飞机从水下起飞的原理
为了适应高技术条件下登陆作战的需要,各国军队纷纷将高科技不断运用于登陆工具,给飞机和舰船插上了海上腾飞的翅膀,未来登陆作战中的神兵奇将-水中飞机和舰船浮出水面。
一、水上飞机-登陆先锋
水上飞机,是一种能在水面上任意起降,且有较大载运量的飞机。水上飞机既能侦察、搜索、攻击水下潜艇,又能快速突击、轰炸水面舰船;既能巡逻警戒,掩护海上重要目标的安全,又能海上救护,打捞落水人员;既能水上运输,运送人员和装备,又能空投空降,实施垂直登陆。总之,水上飞机是集作战和保障于一体的一种用途广泛的作战兵器,特别是它起降不受大洋湖泊的制约,机动性能强。目前,世界上已经装备部队有:水上轰炸机、水上侦察机、水上反潜巡逻机、水上战斗机、水上运输机、海上救护机、水上灭火机等。未来水上飞机将综合运用各种隐形技术,降低雷达、红外、声、光、电磁等物理信号特征,并应用更为先进的综合电力超导推进系统,消除噪声、降低红外辐射,从而大大提高水上飞机的隐形能力、快速机动能力、突防能力;将装备对空、对海、对地武器装备,实施动中打击;具有停靠、倒退、垂直起降等多种功能,配备导弹后,可实施全方位快速攻击。
二、水下飞机-三栖作战
水下飞机,既能像飞机一样在天上飞,又能像潜艇一样在水下行,可谓集飞机、潜艇功能于一身。 二战以来,世界一些发达国家一直在从事水下飞机的研究与设计。20世纪60年代中期,美国研制出了第一种水下飞机,这种飞机既能在天上飞,又能在水上行,还能在水下潜,当时被称作"三栖作战飞机"。到20世纪60年代末期,美国又研制出一种新型水下飞机。这种飞机用高强度的超级复合材料制成,用高能量、高密度的蓄电池提供动力,能下潜到6公里深的海底,时速可达22海里。随着三栖技术的发展,未来水下飞机将综合运用舰船和飞机两者的优点,集高速性、隐蔽性和攻击性于一身,既能高速掠海飞行,又能有效利用雷达盲区,神出鬼没进入深海,使对方难觅足迹;既可在水中机动,从水中、水上发起攻击,也可贴海飞行,实施精确打击。这种得天独厚的优势和强大的突防能力远非一般作战舰船和飞机所能相比。由于其体积小、操作灵活、机动性能好、不易被敌发现,在登陆作战发起之前,水下飞机可利用不良天气隐蔽地实施秘密机动,完成各种战术任务。
三、潜水飞机-潜艇克星
潜水飞机,就是既能在水下航行,又能在水面起降和滑行,还能在空中飞行的多用途飞机。它同时具有潜艇、水面舰船和飞机的特点,因此在设计和制造中,必须将这些特点系统而巧妙地结合起来。这种飞机在空中飞行时,主要使用喷气发动机,而在水下潜行时,则使用水中推进动力装置。潜水飞机的机体,采取高强度合金材料,目的是使潜水飞机能抵抗水压。因此,飞机的重量将比现在的水上飞机大得多。目前,研制和试验中的潜水飞机主要用于反潜作战,飞机可以先潜入水下,严密监视敌方潜艇的水下活动,而后准确攻击敌方潜艇。
四、深水飞机-大海蛟龙
目前,世界各军事强国正在对深水飞机进行深入研究,并在飞机下潜技术上已经取得了突破,积极研制深水飞机。这种飞机既能下潜、又能升空,集潜艇和飞机功能于一身的新式飞机。深水飞机的外形与普通飞机的外形有些区别。普通飞机的机翼是向下弯曲,这样能产生向上的升力来支持飞机的重量;而深水飞机的机翼却向上弯曲,这样可以产生向下的力量,迅速下潜。为了解决向上升的难题,在机翼后缘装备了一个襟翼,当襟翼向上张开时,就可以产生上升力使其上浮水面。在飞行原理上,深水飞机与普通飞机十分相似。普通飞机依靠机翼产生的空气动力在空气中进行升降飞行,而深水飞机是利用两侧短短的机翼与海水相对运动所产生的水动力,一边向前推进,一边下沉或上浮。深水飞机一直是无人驾驶的,至于能否载人,科学家们曾进行了研究与论证,最后认为如果在深水飞机里增加一套类似于宇航员或潜水员使用的那种"生命保障系统",载人是完全可能的,但相应的造价会大大提高。
五、气垫飞机-全维机动
气垫飞机,是以飞机机身上的压缩机,通过将空气注入机身下的气囊围裙中,与海水之间形成一定厚度和一定压力的空气团,使飞机悬浮在水面的一定高度上进行起降和滑行的飞机。飞机在水面航行时,由气囊下的数个小喷口喷出的高压空气而形成的气垫,可使飞机迅速起飞。飞机起飞后,则将气囊收起来,紧贴在机身的下面。气垫飞机,可在江、河、湖、海的水面上起降,可在沙漠、沼泽、冰雪地带及陆地上起降,执行急难险重任务。起飞时,它既可吸收一部分波浪的冲击力,增强稳定性,消除水的阻力,降落时气垫也能起到一定的缓冲作用。气垫飞机速度比一般舰船高10-15倍,比大多数高速舰艇也快3-5倍。因其在巡航飞行阶段不与水面直接接触,从而大大减少了航行时的阻力,提高了机动性能。它能根据需要灵活调节飞行高度、速度,顺利越过专为登陆艇设置的垂直障碍,而且还不受海区、海岸和复杂地形的限制,较好地解决一般排水型登陆艇对登陆场地条件要求高,无法直接输送登陆兵上陆的问题;解决登陆兵需要在近岸换乘展开,徒步涉水穿越海滩,形成攻击战斗队形时易造成较大伤亡的问题。登陆兵搭载气垫飞机,可以在任何地点、时间和相对复杂的地形条件下,从对方火力范围以外,超越常规登陆作战的换乘展开地区,置水中、地面各种障碍于不顾,高速度冲向敌阵,直接突击上陆,对敌岸发起攻击。
六、水面飞机-全时出击
水面飞机,是利用飞机以小于翼展的高度贴近水面飞行时,机翼下部和水面之间的气流受到机翼下部和水面的阻挡,流速减慢,而机翼上部气流的流速不变,使机翼下部压力增加,从而产生升力的水面效应原理,研制的一种新型水面飞机。这种飞机对海况的要求,一般比气垫式水上飞机低。水面飞机可携带大量的反水雷系统和工兵分队,既可排除水中障碍物,也可越过水雷障碍区,直接进至水际滩头障碍区开辟通路。在水面航行时,对水的压强小,不会受较少音响雷、水压雷、磁雷、锚雷等爆炸性障碍物的伤害,具有超吃水、静水快速好、水下物理场小、对水下爆炸不敏感等特点,即使水雷爆炸,由于水面飞机因其自身具有减压和防暴作用,受损程度也会比其他排水型舰艇小得多,以便其进入复杂雷区排除水中各种障碍物。
七、潜水舰船-神出鬼末
为了验证潜水舰船概念的可行性,美国海军已经建造了两艘模型舰船,第一艘是只能容纳两人的小型舰船,长度为5米,已经建成并成功地进行了试验。第二艘是可容纳10人的模型舰船也已建成,并即将进行进一步的试验,如果试验成功,该舰船将作为生产型投入批量生产。第二种型舰船的主要参数为:长10米,宽3米,型深2米,排水量6吨,水面速度30~35节,水下速度4~5节,续航力约500海里。美国海军和其他一些国家的海军已经对这种潜水舰船表现出越来越浓厚的兴趣,已经着手研制第二代潜水船。它与第一代基本类似,船员仍为10人,主要的改进之处有两方面:一是动力系统将改用密封的柴油机喷水推进器系统;二是将增加半潜式航行模式,以柴油机提供动力。半潜式航行有两个好处:一是船员的头部露在水面之上,从而减轻了所受的压力和避免了体温下降;二是同水面航行状态相比,可降低被探测到的概率。
八、 气垫舰船-水中火车
二战中,日军的平底登陆艇、美英军的机械化登陆艇以及两栖履带式登陆车、突击登陆艇等,成为主要的登陆工具。但随着社会的进步和技术的发展,这些登陆工具已逐渐退出历史舞台,取而代之的是气垫舰船。例如,美军开始采用新式气垫登陆艇、V-22"鱼鹰"偏转翼飞机、各种直升机、高速两栖攻击车等新式上陆工具实施登陆。与传统的登陆工具相比,新式气垫艇的时速可提高4-5倍,达50海里,可搭乘10名陆战队员或装载4-5吨作战物资。这些新式登陆工具不仅有利于从视距范围外发起两栖突击,达成登陆作战的突然性,而且可以减少登陆部队暴露在敌火力下的时间,大大增强其防护和突击能力。
九、高速舰船-水中火箭
美国海军目前正在投资5500万美元研制一种海面无人船,该项目将持续6年。此无人船将用于在各种海洋环境下执行多种任务。该无人船系统称为"斯巴达",是一种既可遥控也可自动运行的高速船。"斯巴达"可执行的任务包括沿海地区反潜战、反水雷战、防御鱼雷、情报收集、监视和侦察等。对"斯巴达"的研究与开发工作已经在海军海下作战中心进行了三年。 "斯巴达"将使用现有的高速船-7米或11米长的硬壳平底船,并在这些船上集成防御系统和武器系统。根据硬壳平底船的长度,"斯巴达"可以在150至1000海里的海域内工作8至48小时,其最低行驶速度为28节,最高可达50节。 同有人驾驶的舰船相比,"斯巴达"的速度要高得多,而且可以在夜间行动。该无人船能够携载2600至5000磅的有效负荷。
十、两栖车辆-登陆利器
美国正在为登陆作战研制一种先进的两栖突击车,目前已生产出两辆样车。该车车长8.9米,车宽3.6米,车高3.2米,全重为34吨,乘员3人,可载全副武装的陆战队员18人。两栖突击车车体采用铝合金装甲结构,可附加陶瓷装甲组件,车内附有衬层,可防300米处射来的14.5毫米穿甲弹和15米处爆炸的炮弹破片;车表面涂有隐形材料,降低了信号特征;车内还装有自动灭火装置、环境控制装置以及核生化防护设施;车底深处设有一个手动、两个电动和3个液压排水泵。车上的动力装置为德国12缸涡轮增压柴油机,功率为624~1984千瓦,匹配电子控制、无级转向、 6速液力机械传动装置以及液气悬挂装置等。该车在水中行驶时采用后部两侧的两个喷水推进器,最大速度可达46.61公里/小时,最大行程120公里,能通过海浪高达3米的水域;在陆上行驶最大速度达72.41公里/小时,最大行程643公里。 两栖突击车装备一门30毫米机关炮,配有带热成像瞄准镜的计算机火控系统,可发射穿甲和破甲弹,配弹600发,另装一挺7.62毫米机枪,配弹2400发。该两栖突击车将显著提高陆战队的登陆速度,预计2005年开始小批量生产陆续装备海军陆战队。
十一、智能舰船-戏水倒海
无人潜水器最初为遥控型,主要用作执行打捞、探测任务。近年来,各军事强国竞相发展攻击型无人潜水器。美国西康公司设计的新世纪海军无人潜水器就是其中之一。这种名为"西康"的水下无人潜水器长11米,重45吨,它携带的战术武器包括自备鱼雷和固定战斗部,这种战斗部在实施自杀性攻击时,可同体内剩余的燃料一起爆炸。"西康"可由辅助舰船送到作业海域,也可空投入海。此外,国外甚至还有人着手研究如何组建"智能舰队",这种舰队不仅有作战、护卫舰只,还有用于指挥的旗舰,能执行现代海军执行的各种海上作战任务。智能舰船有着明显的优势:具有良好的机动性能,人工能根据需要灵活调节速度、高度,顺利越过垂直障碍;突防能力强,可选择地改变攻击方向和目标,也可用于各种作战物资、人员的前输后送,进行快速保障,也可进行侦察、破坏,为空袭作战引导目标。
十二、地效飞机-展翅欲飞
目前,西方一些军事强国正在积极从事应用地表效应制造地效飞机的研究,而且有些样机已经走出了实验室。据报道,最近我国已研制成功具有国际先进水平的地效飞机,也称气垫飞行器。它是飞机和舰艇的"混合物",形似飞机,又具有船身,能贴近海面或地平面高速飞行。早在1932年,芬兰发明家卡里奥就率先制造出了世界上首架实用型地效飞机。该飞机长2.6米,宽1.93米,有效载荷80千克。20世纪50年代末期后,美国、苏联、英国、日本等国相继研制了多种试验型地效飞机,特别是苏联投入较大,效果明显。20世纪80年代初,苏联研制出了名为"埃科兰诺"的地效飞机。随后,俄罗斯又研制出性能更佳的地效飞机。据军事专家预测,随着这种飞机的研制成功和战场应用,必将给现代登陆作战带来一场全新的变革。普通舰艇的航速一般在30节左右,气垫船为40-140节,地效飞机则高达100-320节。飞行时,它完全脱离水面,航速可与直升机比美。如目前俄军装备的"里海怪物"地效飞机,装备10台发动机,巡航高度10米,速度达400千米/小时,可搭载500名士兵进行低空飞行、水上滑行,越过沙丘、沼泽地等执行搜索潜艇、运送装备等任务,可奔袭数千千米。其特点:机动性能好,直接突击上陆;隐蔽性能好,突防能力强;载重量大,保障效率高;水中工兵,排除障碍;巡航速度高,快速奔袭作战。