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起落装置的作用和特点

发布时间:2023-08-22 04:43:26

① 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。

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

② 飞机是怎么飞起来的原理

飞机飞起来的原理如下:

当等质量的空气同时通过机翼上表面和下表面时,会在机翼上下方形成不同流速。空气通过机翼上表面时流速大,压强较小,通过下表面时流速较小,压强大。因而此时飞机会有一个向上的合力,即向上的升力,由于升力的存在,使得飞机可以离开地面,在空中飞行。

空气的密度、温度和压力是确定空气状态的三个主要参数,飞行中,飞机的空气动力和大小和飞行性能的好坏都与这些参数有关。粘性和压缩性是空气的两种物理性质,在飞行中,飞机之所以会受到空气阻力原因之一就是空气有粘性。而飞机以接近音速或者超过音速飞行时会出现阻力突增等现象,则与空气的压缩性有关。

飞机构成

大多数飞机由五个主要部分组成,即机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置,它们的主要作用如下:

1、机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,也起一定的稳定和操纵作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼能使机翼升力增大。

2、机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,还可将飞机的其他部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。

3、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,垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转,并保证飞机能平稳地飞行。

4、起落装置是用来支持飞机,并使它能在地面和水平面起落和停放。

③ 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

④ 直升机起落装置的分类

【直升机起落装置的分类】 在陆地上使用时,直升机起落装置有轮式起落架和滑橇式起落架两种。如果要求直升机具备在 水面起降或应急着水迫降能力,一般要求有水密封机身和保证横侧稳定性的浮筒,或应急迫降浮筒。对于舰载直升机,还需装备特殊着舰装置,如拉降设备等。现详述如下:
1、轮式起落架: 和固定翼飞机相似,直升机轮式起落架由油气式减震器和橡胶充气机轮组成。优点是可以收放,有利于减小飞行阻力;地面滑行、移动方便,对起降地点有很好的适应性。缺点是结构较复杂,重量较大,容易损坏;不适合小型直升机使用。
2、滑橇式起落架:优点是结构简单,重量轻;可靠性高,不易损坏。缺点是无法收放,容易增大阻力;地面滑行、移动不便,且对起降地点适应性差;不适合大中型直升机。
3、浮筒式起落架:主要用于水上降落,可以看作滑橇式的衍生。
【直升机起落装置】是直升机上用于地面停放时支撑重量和着陆时吸收撞击能量的部件。主要作用是吸收在着陆时由于有垂直速度而带来的能量,减少着陆时撞击引起的过载,以及保证在整个使用过程中不发生“地面共振”。此外,起落装置往往还用来使直升机具有在地面运动的能力,减少滑行时由于地面不平而产生的撞击与颠簸。
直升机起落架减展器除了具有吸收着陆能量、减小撞击等功能以外,还需要通过减震器弹性和阻尼的配置消除“地面共振”。为了在所有使用状态减震器都能提供阻尼,消除“地面共振”的发生,直升机上普遍采用双腔式减震器。

⑤ 飞行原理及空气动力学知识

飞行原理及空气动力学知识

飞机的空气动力性能是决定飞机飞行性能的一个重要因素。飞行员既要熟悉飞机空气动力的产生和变化,同时也要清楚飞机空气动力性能的基本数据。下面是我为大家带来的飞行原理及空气动力学知识,欢迎大家阅读浏览。

一. 滑行

飞机不超过规定的速度,在地面所作的直线或曲线运动叫滑行。

对滑行的基本要求是:飞机平稳地开始滑行,滑行中保持好速度和方向,并使飞机能停止在预定的位置。飞机从静止开始移动,拉力或推力必须大于最大静摩擦力, 故飞机开始滑行时应适 当加大油门。飞机开始移动后,摩擦力减小,则应酌量减小油门,以防加速太快,保持起滑平稳。滑行中,如果要增大滑行速度,应柔和加大油门,使拉力或推力大 于摩擦力,产生加速度,使速度增大,要减小滑行速度,则应收小油门,必要时,可使用刹车。

二. 起飞

飞机从开始滑跑到离开地面,并升到一定高度的运动过程,叫做起飞。

飞机起飞的操纵原理

飞机从地面滑跑到离地升空,是由于升力不断增大,直到大于飞机重力的结果。而只有当飞机速度增大到一定时,才可能产生足以支持飞机重力的升力。可见飞机的 起飞 是一个速度不断增加的加速过程。 ;剩余拉力较小的活塞式螺旋桨飞机的起飞过程,一般可分为起飞滑跑、离地、小 角度上升(或一段平飞)、上升四个阶段。对有足够剩余拉力的螺旋桨飞机,或有足够剩余推力的喷气式飞机,因可使飞机加 速并上升,故起飞一般只分三个阶段,即起滑跑、离地和上升。

(一)起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度,直到获得离地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飞机增速就愈快。起飞中,为尽快地增速,应把油门推到最大位置。

1.抬前轮或抬尾轮

前三点飞机为什么要抬前轮?

前三点飞机的停机角比较小,如果在整个起飞滑跑阶段都保持三点姿态滑跑,则迎角和升力系数较小,必然要将速度增大到很大才能产生足够的升力使飞机离地,这 样,滑咆距离势必很长。因此,为了减小离地速度,缩短滑跑距离,当速度增大到一定程度时就需要抬起前轮作两点姿态滑跑,以增大迎角和升力系数。

抬前轮的时机和高度

抬前轮的时机不宜过早或过晚。抬前轮过早,速度还小,升力和阻力都小,形成的上仰力矩也小。要拾起前轮,必须使水平尾翼产生较大的上仰力矩,但在小速度情 况下,水平尾翼产生的附加空气动力也小,要产主足够的上仰力矩就需要多拉杆。结果,随着滑跑速度增大,上仰力矩又将迅速增大,飞行员要保持抬前伦的平衡状 态,势必又要用较大的操纵量进行往复修正,给操纵带来困难。同时,抬前轮过旱,使飞机阻力增大而增长起飞距离。如果抬前轮过晚,不仅使滑跑距离增长,而且 还由于拉杆抬前轮到离地的时间很短,飞行员不易修正前轮抬起的高度而保持适当的离地迎角。甚至容易使升力突增很多 而造成飞机猛然离地。各型飞机抬前轮的速度均有其具体规定。前轮抬起高度应正好保持飞机离地所需的迎角,前轮抬起过低,势必使迎角和升力系数过小,离地速 度增大,滑跑距离增长,前轮抬起过高,滑跑距离虽可缩短,但因飞机阻力大,起飞距离将增长,而且迎角和升力系数过大,又势必造成大迎角小速度离地,离地 后,飞机的安定住差操纵性也不好。仰角过大,还可能造成机尾擦地。从既要保证安全又要缩短滑跑距离的要求出发,各型飞机前轮抬起高度都有其具体规定。飞行 员可从飞机上的俯仰指示器或从机头与天地线的关系位置来判断前轮抬起的高度是否适当。

后三点飞机为什么要抬尾轮

后三点飞机与前三点飞机相比,停机角比较大,因此三点滑跑中迎角较大,接近其临界迎角,如果整个滑跑阶段都保持三点滑跑,升力系数比较大,飞机在较小的速 度下 即能产生足够的升力使飞机离地。此时滑跑距离虽然很短,但大迎角小速度离地后,飞机安定性操纵性都差,甚至可能失速。因此后三点飞机,当滑跑速度增大到一 定时,飞行员应前推驾驶杆,抬起机尾作两点滑跑,以减小迎角。与前三点飞机抬前轮一样,为了既保证安全,又缩短滑跑距离,必须适时正确地抬机尾。抬机尾过 早或过晚,过高或过低,不仅会增长滑跑距离,起飞距离,而且会危及 飞行安全。各型飞机抬机尾的速度和高度也都有其具体规定。

2. 保持滑跑方向

对螺旋桨飞机而言,起飞滑跑中引起飞机偏转的主要原因是螺旋桨的副作用。起飞滑跑中,螺旋桨的反作用力矩力图使飞机向螺旋桨旋转的反方向倾斜,造成两主轮 对地面的作用力不等,从而使两主轮的摩擦力不等,两主轮摩擦力之差对重心形成偏转力矩。螺旋桨滑流作用在垂直尾翼上也产主偏转力矩。前三点飞机抬前轮时和 后三点飞机抬尾轮时,螺旋桨的进动作用也会使飞机产生偏转。加减油门和推拉笃驶杆的动作愈粗猛,螺旋桨副作用影响愈大。为减轻螺旋桨副作用的影响,加油门 和推拉驾驶杆的动作应柔和适当。滑跑前段,因舵的效用差,一般可用偏转前轮和刹车的方法来保持滑跑方向。滑跑后段应用舵来保持滑跑方向。随着滑跑速度的不 断增大,方向舵的效用不断提高,就应当回舵,以保持滑跑方向。

喷气飞机起飞滑跑方向容易保持,其原因是;一是喷气飞机都是前三点飞机, 而前三点飞机在滑跑中具有较好的方向安定住,二是没有螺旋桨副作用的影响,所以在加油门和抬前轮时,飞机不会产主偏转。

(二) 当速度增大到一定,升力稍大于重力,飞机即可离地。离地时作用于飞机的力。此时升力大于重力,拉力或推力 大于阻力。

离地时的操纵动作,前三点飞机和后三点是不同的。前三点飞机是因飞行员拉杆产生上仰操纵力矩,而使飞机作两点滑跑的。随着滑跑速度的增大、上仰力矩增大, 迎角将会增大。虽然飞行员不断向前推杆以保持两点滑跑姿态,但 原来的俯仰力矩平衡总是随速度的增大而不断被破坏,在到达离地速度时,迎角仍会有自动增大的`趋势。所以,前三点飞机一般都是等其自动离地。后三点飞机则不 然,飞机到达离地速度时,一般都需带杆增大迎角而后离地。这是因为后三点飞机在两点滑跑中,飞行员是前推杆,下偏升降舵来保持的,随着速度增大,下俯操纵 力矩增大,将使迎角减小,飞行员虽不断带杆以保持两点滑跑,但在到达离地速度时,迎角仍会有减小的趋势。所以,必须向后带杆增大迎角飞机才能离地。后三点 飞机,正确掌握离地时机是很重要的。离地过早或过晚,都将给飞行带来不利。 机轮离地后,机轮摩擦力消失,飞机有上仰趋势,应向前迎杆制止。对螺旋浆飞机,机轮摩擦力矩也消失,飞机有向螺旋桨旋转方向偏转的趋势,应用舵制止。

(三)一段平飞或小角度上升 对剩余拉力比较小的活塞式螺旋浆飞机,飞机离地还尚未达到所需的上升速度,故需作一段平飞或小角度上升来积累速度。飞机离地后在12米高度向前迎杆,减小 迎角,使飞机平飞加速或作小角度上升加速。飞机刚离地时,不宜用较大的上升角上升。 上升角过大,这会影响飞机增速,甚至危及安全。为了减小阻力,便于增速,飞机高地后,一般不低于5米高度收起落架。收起落架时机不可过早或过晚。过早,飞 机离地大近,如果飞机有下俯,就可能重新接地,危及安全;过晚,速度大大,起落架产生的阻力很大,不易增速,还可能造成起落架收下好。在一段平飞或小角度 上升中,特别要防止出现坡度,因为这时飞行高度低,飞机如有坡度,就会向下侧滑而可能使飞机撞地。因此发现飞机有坡度应及时纠正。

(四)当速度增加到规定时,应柔和带杆使飞机转入稳定上升,上升到规定高度起飞阶段结束。

影响起飞滑跑距离的因素影响起飞滑跑距离的困素有油门位置、离地迎角、襟翼反置、起飞重量、机场标高与气温、跑道表面质量、风向风速、跑道坡度等。这些因素一般都是通过影响离地速度 或起飞滑跑的平均加速度来影响起飞滑跑距离的。

油门位置 油门越大,螺旋桨拉力或喷气推力越大,飞机增速快,起飞滑跑距离就短。所以,一般应用最大功率或最大油门状态起飞。

离地迎角离地迎角的大小决定于抬前轮或抬机尾的高度。离地迎角大,离地速度小,起飞滑跑距离短。但离地迎角又不可过大,离地迎角过大,下仅会因飞机阻力大 而使飞机增速慢延长滑跑距离,而且会直接危及飞行安全因此从既要保证飞行安全又要使滑跑距离短出发,各型飞机一般都规定有最有利的离地迎角值。

襟翼位置 放下襟翼,可增大升力系数,减小离地速度,因而能缩短起飞滑跑距离。

起飞重量 起飞重量增大,不仅使飞机离地速度增大,而且会引起机轮摩擦力增加,使飞机不易加速。因此,起飞重量增大,起飞滑跑距离增长。

机场标高与气温 机场标高或气温升高都会引起空气密度减小,一放面使拉力或推力减小,飞机加速慢;另一方面,离地速度增大,因此起飞滑跑距离必然增长。所以在炎热的高原机场起飞,滑跑距离显著增长。

跑道表面质量 不同跑道表面质量的摩擦系数,滑跑距离也就不同。跑道表面如果光滑平坦而坚实,则摩擦系数小,摩擦力小,飞机增速快,起飞滑跑距离短。反之跑道表面粗糙不平或松软,起飞滑跑距离就长。

风向风速 起飞滑跑时,为了产生足够的升力使飞机离地,不论有风或无风,离地空速是一定的。但滑跑距离只与地速有关,逆风滑跑时,离地地速小,所以起飞滑跑距离比无风时短。反之则长。

滑跑坡度 跑道有坡度,会使飞机加速力增大或减小。

三. 着陆

飞机从一定高度下滑,井降落地面滑跑直至完全停止运动的整个过程,叫着陆。

飞机着陆的操纵原理

与起飞相反,着陆是飞机高度下断降低、速度不断减小的运动过程。飞机从一定高度作着陆下降时,发动机处于慢车工作状态,即一般采用带小油门下滑的方法下 降。飞行高度降低到接近地面时,必须在一定高度上开始后拉驾驶杆,使飞机由下滑转入平飘这就是所谓“拉平”。机拉平后,飞机速度仍然较大,不能立即接地. 需要在离地0.5~1米高度上继续减小速度,这个拉平后继续减小速度的过程,就是平飘。在这个过程中,随着飞行速度的不断减小,飞行员不断后拉驾驶杆以保 持升力等于重力。在离地0.15~0.25米时,将飞机拉成接地所需的迎角,升力稍小于重力,飞机轻柔飘落接地飞机接地后,还需要滑跑减速直至停止,这个 滑跑减速过程就是着陆滑跑。由上可见,飞机着陆过程一般可分为五个阶段:下滑段、拉平段、平飘段、接地和着陆滑跑段。

(一)拉平

拉平是飞机由下滑转入平飘的曲线运动过程,即飞机由下滑状态转入近似平飞状态的过程。为完成这个过程,飞行员应拉杆增加迎角:使升力大于重力第一分力,此 两力之差为向心力,促进飞机向上作曲线运动,减小下滑角。对某些飞机,因放襟翼后,上仰力矩较大,下滑中通常是向下顶杆以保持飞机的平衡,所以开始拉平时 只需松杆,后再逐渐转为拉杆。拉杆或松杆增大迎角,阻力也同时增大,且因下滑角不断减小,重力也跟着减小,所以阻力大于重力飞行速度不断减小。可见飞机在 拉平阶段中,下滑角和下滑速度都逐渐减小,同时高度不断降低。飞行员应根据飞机的离地和下沉接近地面的情况,掌握好拉杆的分量和快慢,使之符合客观实际, 才能做到正确的拉平。如高度高、下沉慢、俯角小,拉杆的动作应适当慢一些;反之,高度低、下沉快、俯角大,拉杆的动作应适当快一些。

(二)平飘

飞机转入平飘后,在阻力的作用下,速度逐渐减小,升力不断降低。为了使飞机升力与飞机重力近似相等,让飞机缓慢下沉接近地面,飞行员应相应不断地拉杆增大 迎角,以提高升力。在离地约0.15--0.25米的高度上将飞机拉成接地迎角姿态,同时速度减至接地速度,是飞机轻轻接地。

在平飘过程中,飞行员应根据飞机下沉和减速的情况相应地向后拉杆。一般来说:在平飘前段,需要的拉杆量较少。因为此时飞机的速度较大,在速度减小,升力减小时,只需稍稍拉杆增加少量的迎角,就能保持平飘所需的升力。如拉杆量过多,会使升力突增,飞机将会飘起。

在平飘后段,需要的拉杆量较多。因为此时飞机的速度较小,如拉杆量与前段相同,增加同样多迎角,升力增加小,飞机将迅速下沉;此外随着迎角的增大,阻力增大,飞机减速快,也将使飞机迅速下沉,因此只有多拉杆,迎角增加多一些,才能得到所需的升力,使飞机下沉缓慢。

总之,在平飘中,拉杆的时机、分量、和快慢,由飞机的速度和下沉情况来决定。飞机速度大,下沉慢,拉杆的动作应慢些;反之,速度小,下沉快拉杆的动作应适当加快。

此外,为了使飞机平稳地按预定方向接地,在平飘过程中,还须注意用舵保持好方向。如有倾斜,应立即以杆舵一致的动作修正。因此时迎角大速度小,副翼效用差,姑应利用方向舵支援副翼,即向倾斜的反方向蹬舵,帮助副翼修正飞机的倾斜。

(三)接地

飞机在接地前会出现机头自动下俯的现象。这是因为飞机在下沉过程中,迎角要增大,迎角安定力矩使机头下俯,另外由于飞机接近地面,地面的影响增强,下洗速 度减小,水平有效迎角增大,产生向上的附加升力,对重心形成的力矩使机头下俯。故在接地前,还要继续向后带杆,飞机才能保持好所需的接地姿态。

为减小接地速度和增大滑跑中阻力,以缩短着陆滑跑距离,接地时应有较大的迎角,故前三点飞机以两主轮接地,而后三点飞机以通常以三轮同时接地。

(四)着陆滑跑

着陆滑跑的中心问题是如何减速和保持滑跑方向。

飞机接地后,为尽快减速,缩短着陆滑跑距离,必须在滑跑中增大飞机阻力。滑跑中飞机阻力有气动阻力、机轮摩擦力、以及喷气反推力和螺旋桨负拉力等。滑跑中,增大飞机迎角,放减速板(或减速率),以及使用反推、螺旋桨负拉力、刹车等都能增大飞机阻力。

简单空气力学简介

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。

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。为了解飞机 的操作原理我们就需要知道飞机的平衡、安定性和操作性等相关知识。下面从这三方面开始简要讲解飞机的飞行操作原理。

为了让大家理解其中的术语,我们先介绍一些基础知识:飞机的重心和飞机的坐标轴。

飞机的重心:飞机的各部件燃料、乘员、货物等重力之和是飞机的重力,飞机重力的着力点叫做飞机重心。

飞机的坐标轴也叫机体轴是以机体为基准,通过飞机重心的三条相互垂直的坐标轴。

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⑥ 飞机结构与构造 doc

飞机基本结构
飞机结构一般由五个主要部分组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置 (主要介绍机翼和机身)。
机翼
薄蒙皮梁式
主要的构造特点是蒙皮很薄,常用轻质铝合金制作,纵向翼梁很强(有单梁、双梁或多梁等布置).纵向长桁较少且弱,梁缘条的剖面与长桁相比要大得多,当布置有一根纵梁时同时还要布置有一根以上的纵墙。该型式的机翼通常不作为一个整体,而是分成左、右两个机翼,用几个梁、墙根部传集中载荷的对接接头与机身连接。薄蒙皮梁式翼面结构常用于早期的低速飞机或现代农用飞机、运动飞机中,这些飞机的翼面结构高度较大,梁作为惟一传递总体弯矩的构件,在截面高度较大处布置较强的梁。

多梁单块式
从构造上看,蒙皮较厚,与长桁、翼梁缘条组成可受轴力的壁板承受总体弯矩;纵向长桁布置较密,长桁截面积与梁的横截面比较接近或略小;梁或墙与壁板形成封闭的盒段,增强了翼面结构的抗扭刚度,为充分发挥多梁单块式机翼的受力特性,左、右机翼最好连成整体贯穿机身。有时为使用、维修的方便,可在展向布置有设计分离面,分离面处采用沿翼盒周缘分散连接的形式将全机翼连成一体,然后整个机翼另通过几个接头与机身相连。

多墙厚蒙皮式(有时称多梁厚蒙皮式,以下统简称为多墙式)
这类机翼布置了较多的纵墙(一般多于5个);蒙皮厚(可从几毫米到十几毫米);无长桁;有少肋、多肋两种。但结合受集中力的需要,至少每侧机翼上要布置3—5个加强翼肋。当左、右机翼连成整体时,与机身的连接与多梁单块式类似。但有的与薄蒙皮梁式类似,分成左右机翼,在机身侧边与之相连,此时往往由多墙式过渡到多梁式,用少于墙数量的几个梁的根部集中对接接头在根部与机身相连。

蒙皮
蒙皮的直接功用是形成流线形的机翼外表面。为了使机翼的阻力尽量小,蒙皮应力求光滑,减小它在飞行中的凹、凸变形。从受力看,气动载荷直接作用在蒙皮上,因此蒙皮受有垂直于其表面的局部气动载荷。此外蒙皮还参与机翼的总体受力-它和翼梁或翼墙的腹板组合在一起,形成封闭的盒式薄壁结构承受机翼的扭矩;当蒙皮较厚时,它与长桁一起组成壁板,承受机翼弯矩引起的轴力。壁板有组合式或整体式。某些结构型式(如多腹板式机翼)的蒙皮很厚,可从几mm到十几mm,常做成整体壁板形式,此时蒙皮将成为最主要的,甚至是惟一的承受弯矩的受力元件。

长桁
长桁(也称桁条)是与蒙皮和翼肋相连的构件。长桁上作用有气动载荷。在现代机翼中它一般都参与机翼的总体受力—承受机翼弯矩引起的部分轴向力,是纵向骨架中的重要受力构件之一。除上述承力作用外,长桁和翼肋一起对蒙皮起一定的支持作用。

翼肋
普通翼肋构造上的功用是维持机翼剖面所需的形状。一般它与蒙皮、长桁相连,机翼受气动载荷时,它以自身平面内的刚度向蒙皮、长桁提供垂直方向的支持。同时翼肋又沿周边支持在蒙皮和梁(或墙)的腹板上,在翼肋受载时,由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面内的支承剪流。
加强翼肋虽也有上述作用,但其主要是用于承受并传递自身平面内的较大的集中载荷或由于结构不连续(如大开口处)引起的附加载荷。

翼梁
翼梁由梁的腹板和缘条(或称凸缘)组成(图3.11)。翼梁是单纯的受力件,主要承受剪力Q和弯矩M。在有的结构型式中,它是机翼主要的纵向受力件,承受机翼的全部或大部分弯矩。翼梁大多在根部与机身固接。

纵墙
纵墙(包括腹板)的缘条比梁缘条弱得多,一般与长桁相近,纵墙与机身的连接为铰接,腹板即没有缘条。墙和腹板一般都不能承受弯矩,但与蒙皮组成封闭盒段以承受机翼的扭矩,后墙则还有封闭机翼内部容积的作用。

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;还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。
桁梁式
桁梁式机身结构特点是有几根(如四根)桁梁,桁梁的截面面积很大。在这类机身结构上长桁的数量较少而且较弱,甚至长桁可以不连续。蒙皮较薄。这种结构的机身,由弯曲引起的轴向力主要由桁梁承受,蒙皮和长桁只承受很小部分的轴力。剪力则全部由蒙皮承受。
桁条式
这种型式机身的特点是长桁较密、较强;蒙皮较厚。此时弯曲引起的轴向力将由许多桁条与较厚的蒙皮组成的壁板来承受;剪力仍全部由蒙皮承受。
硬壳式
硬壳式机身结构是由蒙皮与少数隔框组成。其特点是没有纵向构件,蒙皮厚。由厚蒙皮承受机身总体弯、剪、扭引起的全部轴力和剪力。隔框用于维持机身截面形状,支持蒙皮和承受、扩散框平面内的集中力。这种型式的机身实际上用得很少,其根本原因是因为机身的相对载荷较小.而且机身不可避免要大开口,会使蒙皮材料的利用率不高,开口补强增重较大。所以只在机身结构中某些气动载荷较大、要求蒙皮局部刚度较大的部位,如头部、机头罩、尾锥等处有采用。具体构造也有用夹层结构或整体旋压件等形式。

(a)桁条式;(b)桁梁式;(c)硬壳式
1--长桁;2--桁梁;3--蒙皮;4--隔框
隔框
隔框分为普通框与加强框两大类。
普通框用来维持机身的截面形状。一般沿机身周边空气压力为对称分布,此时空气动力在框上自身平衡,不再传到机身别的结构去。
加强框,其主要功用是将装载的质量力和其他部件上的载荷经接头传到机身结构上的集中力加以扩散,然后以剪流的形式传给蒙皮。
长桁与桁梁
长桁作为机身结构的纵向构件,在桁条式机身中主要用以承受机身弯曲时产生的轴力。另外长桁对蒙皮有支持作用,它提高了蒙皮的受压、受剪失稳临界应力;其次它承受部分作用在蒙皮上的气动力并传给隔框,与机翼的长桁相似。桁梁的作用与长桁相似,只是截面积比长桁大。
蒙皮
机身蒙皮在构造上的功用是构成机身的气动外形,并保持表面光滑,所以它承受局部空气动力。蒙皮在机身总体受载中起很重要的作用。它承受两个平面内的剪力和扭矩;同时和长桁等一起组成壁板承受两个平面内弯矩引起的轴力,只是随构造型式的不同,机身承弯时它的作用大小不同。

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