飞机动力装置设计流程

❶ 请问飞机是根据什么原理设计的和鸟类有关系吗

很多人在看到飞机在天空中飞行的时候都会很惊讶，它的体积那么大，并且都是由一些金属制成的，居然能够在天空中飞行，实在是太不可思议了。那你知道飞机是根据什么原理设计的吗？和鸟类有关系吗？

三、总结

总的来说飞机飞行的原理和鸟类飞行的原理不一样，但是科学家确实从鸟类身上学习到了很多东西，才能够设计出现在的飞机。其实这样的事情是经常发生的，很多现代的科学产品都是从大自然中获得的设计灵感。

❷ 急！！求飞行器设计的原理

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。

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，这里我们也需要对它有所了解。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，是飞机为产生升力而付出的一种“代价”。其产生的过程较复杂这里就不在详诉。

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。

以上四种阻力是对低速飞机而言，至于高速飞机，除了也有这些阻力外，还会产生波阻等其他阻力。

三、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，胜利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.

❸ 飞机主要哪些部件组成各部件作用是什么

大多数飞机都是由下面六个主要部分组成，即：机翼、机身、尾翼、起落装置、操纵系统和动力装置。它们各有其独特的功用。

一、机身

机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。在轻型飞机和歼击机、强击机上，还常将发动机装在机身内。

二、机翼

机翼是飞机上用来产生升力的主要部件，一般分为左右两个翼面。

机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。机翼前后绿都保持基本平直的称平直翼，机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼，机翼平面形状成三角形的称三角翼，前一种适用于低速飞机，后两种适用于高速飞机。近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。

左右机翼后缘各设一个副翼，飞行员利用副翼进行滚转操纵。即飞行员向左压杆时，左机翼上的副翼向上偏转，左机翼升力下降；

右机翼上的副翼下偏，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。为了降低起飞离地速度和着陆接地速度，缩短起飞和着陆滑跑距离，左右机翼后缘还装有襟翼。襟翼平时处于收上位置，起飞着陆时放下。

三、尾翼

1、垂直尾翼

垂直尾翼垂直安装在机身尾部，主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。

通常垂直尾翼后线设有方向舵。飞行员利用方向舵进行方向操纵。当飞行员右用航时，方向舵右们，相对气流吹在垂尾上，使垂尾产生一个向左的侧力，此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头有偏的力矩，从而使机头右偏。

同样，蹬左舵时，方向舵左偏，机头左偏。某些高速飞机，没有独立的方向舵。整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转，称为全动垂尾。

2、水平尾翼

水平尾翼水平安装在机身尾部，主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。低速飞机水平尾翼前段为水平安定面，是不可操纵的，其后缘设有升降舵，飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。

即飞行员拉杆时，升降舵上偏，相对气流吹向水平尾翼时，水平尾翼产生附加的负升力（向下的升力），此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩，从而使飞机抬头。同样飞行员推杯时升降舵下偏，飞机低头。

超音速飞机采用全动平尾，即将水平安定面与升降舵合为一体。飞行员推拉杆时整个水平尾翼都随之偏转。飞行员用全动平尾来进行俯仰操纵。其操纵原理与升降舵相同。某些高速飞机为了提高滚转性能，在左、右压杆时，左、右平尾反向偏转，以产生附加的滚转力矩，这种平尾称为差动平尾。

有些飞机的水平尾翼放在机翼前边，这种飞机叫鸭式飞机。这时放在机翼前面的水平尾翼称为鸭翼或前翼。也有一部分飞机没有水平尾翼，这种飞机称为无尾飞机。现在有些飞机还采用了三翼面的布局方法，也就是说既有机翼前面的前翼，也有机翼后面的水平尾翼。

四、起落装置

起落装置的功用是使飞机在地面或水面进行起飞、着陆、滑行和停放。着陆时还通过起落装置吸收撞击能量，改善着陆性能。

早期陆上飞机起落装置比较简单，只有三个起落架，而且在空中不能收起，飞行阻力大。现代的陆上飞机起落装置包含起落架和改善起落性能的装置两部分，且起落架在起飞后即可收起，以减少飞行阻力。改善起落性能的装置主要有起飞加速器、机轮刹车、减速伞等。水上飞机的起落架由浮筒代替机轮。

五、控制系统

飞机操纵系统是指从座舱中飞行员驾驶杆（盘）到水平尾翼、副翼、方向舵等操纵面，用来传递飞行员操纵指令，改变飞行状态的整个系统。早期的操纵系统是由拉杆、摇臂（或钢索）组成的纯机械操纵系统。现代飞机在操纵系统中采用了很多自动控制装置，因而，通常把它称为飞行控制系统。

六、动力装置

飞机动力装置是用来产生拉力（螺旋桨飞机）或推力（喷气式飞机），使飞机前进的装置。采用推力矢量的动力装置，还可用来进行机动飞行。现代的军用飞机多数为喷气式飞机。 喷气式飞机的动力装置主要分为涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机两类。

设计制造

大多数飞机是由公司制造的，目的是为客户批量生产。小型涡轮螺旋桨飞机的设计和规划过程（包括安全测试）可持续长达四年，而大型飞机则需要更长的时间。

在此过程中，确定了飞机的目标和设计规范。首先，建筑公司使用图纸和方程、模拟、风洞测试和经验来预测飞机的行为。公司使用计算机来绘制、规划和进行飞机的初始模拟。然后在风洞中测试飞机全部或某些部分的小型模型和模型，以验证其空气动力学特性。

当设计通过这些过程时，该公司构建了数量有限的原型用于地面测试。航空管理机构的代表经常进行首飞。飞行测试继续进行，直到飞机满足所有要求。然后，国家航空管理公共机构授权该公司开始生产。

在美国，该机构是美国联邦航空管理局(FAA)，在欧盟是欧洲航空安全局(EASA)。在加拿大，负责和授权大规模生产飞机的公共机构是加拿大运输部。

当零件或组件需要通过焊接连接在一起以用于几乎任何航空航天或国防应用时，它必须符合最严格和特定的安全法规和标准。Nadcap或国家航空航天和国防承包商认证计划为航空航天工程制定了质量、质量管理和质量保证的全球要求。

运输公共机构的许可。例如，欧洲公司空客制造的飞机需要获得美国联邦航空局的认证才能在美国飞行，而美国波音公司制造的飞机需要获得欧洲航空安全局的批准才能在欧盟飞行。

为了应对机场附近城市地区空中交通增长造成的噪声污染增加，法规已导致飞机发动机的噪声降低。

业余爱好者可以自行设计和建造小型飞机。其他自制飞机可以使用预先制造的零件套件组装成基本飞机，然后必须由制造商完成。

很少有公司大规模生产飞机。然而，为一家公司生产一架飞机实际上是一个涉及数十家甚至数百家其他公司和工厂的过程，这些公司和工厂生产进入飞机的零件。例如，一家公司可以负责起落架的生产，而另一家公司则负责雷达。

此类零件的生产不限于同一个城市或国家；就大型飞机制造公司而言，此类零件可能来自世界各地

零件被送到飞机公司的主要工厂，生产线就在那里。在大型飞机的情况下，可以存在专用于飞机某些部件组装的生产线，尤其是机翼和机身。

完成后，将对飞机进行严格检查以寻找缺陷和缺陷。经检查员批准后，飞机将进行一系列飞行测试，以确保所有系统都正常工作并且飞机操作正常。通过这些测试后，飞机就可以接受“最终修饰”（内部配置、喷漆等），然后就可以为客户做好准备了。

以上内容参考 网络-飞机

❹ 飞机动力装置的组成

飞机动力装置取决于所用发动机的类型，可由下面的全部或部分系统组成。
①发动机及其起动、操纵系统：发动机将燃油的化学能转换为机械能，然后带动螺旋桨加速外界空气产生推力或拉力(如活塞式航空发动机和涡轮螺旋桨发动机)，或者是直接向后排出燃气获得反作用推力（如喷气发动机和火箭发动机）。涡轮喷气发动机必须达到一定转速才能正常工作，起动系统的主要作用就是将发动机加速到能工作的转速。根据使用要求的不同，起动方式分为压缩空气起动、电动起动和小型内燃机起动。
②发动机固定装置：用于将发动机固定在飞机机体上。
③飞机燃油系统：用于存贮和向发动机的油泵供给燃油，保证发动机正常工作。
④飞机滑油系统：活塞式发动机和涡轮螺旋桨发动机减速器有许多转动机件，需要较多滑油用于散热和润滑。飞机滑油系统(或称外滑油系统)的功用是向发动机供给需用的滑油，并进行过滤和散热，保证一定量的滑油循环使用。滑油系统一般由带过滤装置的滑油箱、导管和空气滑油散热器组成。涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机传动机件简单,所需滑油数量和吸热量不大,发动机内部的少量滑油利用燃油散热已能满足要求，不需要在飞机上另设外滑油系统。
⑤发动机散热装置：活塞式发动机气缸需要散热。气冷式发动机直接利用飞行时迎面气流进行冷却。为了减少冷却空气流量，降低阻力，在汽缸后面加有挡流板，整个发动机加整流罩。在整流罩的进口或出口设置风门，根据散热需要调节冷却空气的流量。液冷式发动机的冷却方法类似于汽车发动机，用循环水或其他液体冷却发动机，而冷却液又通过蜂窝状空气散热器进行冷却。为了提高冷却效率和降低阻力，散热器通常装在精心设计的通道内。涡轮喷气发动机除尾喷管温度较高外，其他部分温度并不很高，发动机及其传动附件的散热比较简单，多从进气道引出少量空气，使其流过发动机和飞机体间的环形通道，同时起隔热作用。
⑥防火和灭火装置：包括防火墙、预警和灭火系统。防火墙实质上是设置在发动机舱周围的防火隔板。预警系统向驾驶员指示发生火情的部位，以便及时妥善处置。灭火系统能自动扑灭火情于萌芽状态，保证飞行的安全。
⑦进气和排气装置：包括进气道、排气管和喷口。