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直機(jī)翼飛機(jī)

作者: 發(fā)布時(shí)間: 2022-10-12 15:12:01

簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇吨睓C(jī)翼飛機(jī)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機(jī)原理與構(gòu)造圖解


2、飛行器主要分為大氣飛行器和宇宙飛行器嗎


3、圓翼的飛機(jī)是

本篇文章給大家談?wù)劇吨睓C(jī)翼飛機(jī)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。

本文目錄一覽:

飛機(jī)原理與構(gòu)造圖解

飛機(jī)制造商對(duì)飛機(jī)的構(gòu)造圖非常保密,只憑空想拿到飛機(jī)制造圖是絕對(duì)不可能的。

飛行器主要分為大氣飛行器和宇宙飛行器嗎

一、 飛行器的分類

飛行器可以根據(jù)不同的分類原則進(jìn)行分類。有根據(jù)飛行器的活動(dòng)范圍、使用條件分類,也有根據(jù)飛行器的外形特征、產(chǎn)生升力的原理以及用途來分類的。

一、在大氣層內(nèi)飛行的飛行器統(tǒng)稱大氣飛行器(航空器)。按照該飛行器上產(chǎn)生升力的不同原理,分成空氣靜力飛行器和空氣動(dòng)力飛行器??諝忪o力飛行器也叫作輕于空氣的飛行器,飛行器的平均比重小于空氣的比重,因此它就象軟木塞漂在水里一樣受到空氣的浮力的作用,漂浮在空氣之中。由于空氣密度歲高度的增加而降低,所以飛行器在上升時(shí),其升力(浮力)也隨著高度的增加而降低。這樣,到一定高度時(shí)就停止上升。

根據(jù)“阿基米德”原理,任何容器可用下列兩種方法中的任何一種來得到浮力,使它在空氣中漂浮上升:一法是將這一容器抽成真空后密封,如果容積很大,排出的空氣的重量超過它本身的重量,它就可以升空。另一法是在這容器中充滿輕于空氣的氣體,若容器很輕,容積很大,也可收到同樣效果。

前一法看來似乎很簡單,早在十七世紀(jì)就有人企圖這樣做,結(jié)果失敗了。原因是大氣壓強(qiáng)非常大,在海平面標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,每平方米約達(dá)101325牛頓,例如一個(gè)容器約為500立方米的球體,其直徑約9.8米,表面積為305平方米,作用在它 上面的大氣壓力竟達(dá)到30904千牛頓。顯然,用現(xiàn)代材料很難制成一個(gè)又輕又強(qiáng)能承受這樣巨大壓力的真空容器,使它能在空中浮起。但是,當(dāng)容器中充滿氣體時(shí),內(nèi)外壓強(qiáng)是相等的,這時(shí)殼體不需要用很強(qiáng)的材料如金屬來制造,只要用很輕的纖維織品,而且不漏氣就行了。據(jù)計(jì)算,當(dāng)?shù)孛鏈囟葹?攝氏度,大氣壓為101.325千帕?xí)r,1立方米氫氣的升力為11.47牛頓,氦氣為9.8牛頓,而100攝氏度的熱空氣為3.24牛頓。

(一) 空氣靜力飛行器根據(jù)是否具備推進(jìn)裝置,分為氣球和飛艇兩種。氣球是不帶推進(jìn)裝置的,其中自由氣球不能自由控制方向,只能隨風(fēng)漂流。但垂直方向的升降可以操縱。要使氣球上升可以用攜帶的壓縮氫氣或氦氣充氣使浮力增加。要下降,則可將專用的活門打開,放出一些氣體,使浮力減小。在氣球內(nèi)充氫氣或氦氣的是冷氣球,充熱空氣的就是熱氣球。熱氣球的上升和下降只要調(diào)整燃料大小調(diào)節(jié)閥就能控制熱氣球的浮力。自由氣球可用于體育運(yùn)動(dòng)、跳傘訓(xùn)練、氣象觀測和同溫層科學(xué)研究。系留氣球和自由氣球的不同之處是,它可用很長的繩索系于地面或水面的牽引工具上(如汽車或船0,當(dāng) 牽引工具移動(dòng)時(shí),它可以隨之移動(dòng)。系留氣球在第一次世界大戰(zhàn)時(shí),曾用來觀察敵軍的活動(dòng)或校正炮兵的炮火。第二次世界大戰(zhàn)時(shí)曾做成阻塞氣球,用于防空。很多系留氣球和地面用細(xì)鋼繩聯(lián)起來,組成垂直的帷幕,環(huán)繞城市構(gòu)成一個(gè)保護(hù)圈,防止敵機(jī)侵入。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,近年來還放過許多無人的自動(dòng)氣球探測器。1978年4月,一個(gè)自動(dòng)氣球探測器升到了39000米的高度,對(duì)準(zhǔn)銀河中心,收集有關(guān)宇宙線的資料。目前,這是氣球能達(dá)到的高度極限。

飛艇又名可操縱氣球,它頗象一艘空中飛船,能在很大的高度范圍內(nèi),按照規(guī)定的方向飛行。飛艇是一種裝有安定面、方向舵和升降舵的流線型氣球,并裝有發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生拉力。飛艇的容積約在2000——200000立方米之間。

飛艇依其構(gòu)造的不同有 ,可分為軟式、硬式、半硬式三種。軟式飛艇按所需形狀用輕而結(jié)實(shí)的氣密織物制成。這種飛艇是直接有氣球變化而來的。它的內(nèi)部壓力接近與大氣壓力,因此只有尺寸較小的飛艇才能保持其規(guī)定的外形。

齊柏林伯爵最初建造的硬式飛艇,具有硬構(gòu)架,這種構(gòu)架可使飛艇保持規(guī)定的形狀。用硬鋁合金構(gòu)架的巨型硬式飛艇,容積達(dá)200000立方米,長度達(dá)245米。其不著陸航程達(dá)10000—15000公里,總重有200噸左右(其中有效載重90噸)。

半硬式飛艇是介于軟式和硬式之間的一種飛艇。它沒有復(fù)雜的構(gòu)架,只有鋼管或硬鋁型材制成的縱梁(龍骨),縱梁可維持飛艇下部的外形和懸掛吊艙。通常制造的半硬式飛艇容積在10000—2000立方米,長約100米。

飛艇的主要缺點(diǎn)是地面的作業(yè)復(fù)雜。船靠碼頭、車靠站,飛艇要停靠在系留塔上。龐大的大型飛艇要緩慢地緊靠到鐵塔桅桿上把頭部系牢,再把飛艇的下垂直安定面固定在環(huán)形系留車為梁上沿圓形導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)準(zhǔn)艇棚,然后用機(jī)車把鐵塔和飛艇一起拖入艇棚。

飛艇的特點(diǎn)是擁有巨大的升力,可以在空中懸停,飛行中消耗燃料很少。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,從六十年代起,不少國家重新開始研究和制造飛艇。新設(shè)計(jì)的飛艇突破了過去簡單的紡錘外形,出現(xiàn)了圓盤形、雙體型和升力體型飛艇。也有人設(shè)想把機(jī)翼裝在飛艇上或者在飛艇兩側(cè)裝上旋翼,這種把飛艇和飛機(jī)、直升機(jī)結(jié)合起來的混合式飛艇,吸取了各方的優(yōu)點(diǎn)可能是一個(gè)發(fā)展方向。引人注意的還有設(shè)計(jì)中的核動(dòng)力飛艇,它是真正的龐然大物,艇身內(nèi)有核電站、飛機(jī)庫,飛艇頂上有直升機(jī)起落平臺(tái),艇身內(nèi)上下有電梯連接,載重量達(dá)到2500噸,依次就可運(yùn)送幾千名旅客。1984年5月3日,我國民辦企業(yè)研制的“西湖號(hào)”飛艇,在杭州首飛成功。

(二) 通過飛行器在大氣中的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力,獲得支持飛行器升力的大氣飛行器稱為空氣動(dòng)力飛行器,也叫重于空氣的飛行器。大部分空氣動(dòng)力飛行器都具有產(chǎn)生升力的翼面——機(jī)翼或旋翼。但也有依靠飛行器本身的動(dòng)力產(chǎn)生升力的飛行器,象氣墊飛行器、飛行平臺(tái)和火箭等。

氣墊飛行器又叫地面效應(yīng)飛行器,它是利用氣墊效應(yīng)而騰空行駛的。這種飛行器只能貼近上面或水面運(yùn)動(dòng),所以不能算飛行,只能成為“行駛”。氣墊車或氣墊船由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)垂直管道內(nèi)的風(fēng)扇,將空氣壓縮后送到飛行器底盤下,形成高壓空氣區(qū),叫做氣墊。氣墊把飛行器抬起來,然后利用螺旋槳或向后的噴流前進(jìn)。目前,氣墊飛行器用于水面的較多,因?yàn)闅鈮|飛行器在地面拐彎比較困難,同時(shí)又容易受地面的障礙物、房屋和樹木的影響,不平的地面以及揚(yáng)起的塵土也帶來很大的困難。試驗(yàn)表明,重量達(dá)幾百噸的巨型氣墊船速度可接近每小時(shí)185公里。

飛行平臺(tái)和火箭都是依靠反作用產(chǎn)生升力的,所以它們都不需要專門用于產(chǎn)生升力的翼面。飛行平臺(tái)屬于垂直起落飛行器?;鸺鋵?shí)不完全是大氣飛行器,它在大氣層內(nèi)飛行時(shí),作用在火箭體上的空氣動(dòng)力和火箭的推力分力一起組成火箭的升力,一旦火箭飛出大氣層,這種氣動(dòng)升力也隨即消失。通?;鸺际亲鳛橛钪骘w行器的一種運(yùn)載工具把宇宙飛行器送入飛行軌道之用。

重于空氣的有翼飛行器有定翼的和動(dòng)翼的兩類。定翼機(jī)有飛機(jī)、無人機(jī)和滑翔機(jī)三種。根據(jù)《辭海》(1979年版)關(guān)于“飛機(jī)”的解釋,飛機(jī)是一種有動(dòng)力裝置,依靠安裝在機(jī)身上的機(jī)翼產(chǎn)生升力的重于空氣的飛行器。那么滑翔機(jī)就是不帶動(dòng)力裝置的有翼飛行器了,在動(dòng)力滑翔機(jī)出現(xiàn)之前,滑翔機(jī)確實(shí)就是一種沒有動(dòng)力的“飛機(jī)”,它依靠機(jī)翼的優(yōu)良性能可以作長距離滑翔,在上升氣流中也可以作長時(shí)間的翱翔。在1976—1977年間,單座滑翔機(jī)的直線航程世界紀(jì)錄是1460.8公里,升限的世界紀(jì)錄是14102米。

滑翔機(jī)可分為初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)三種。初級(jí)滑翔機(jī)構(gòu)造簡單,不能作較大坡度的轉(zhuǎn)彎,一般用人拉橡筋繩彈射的方法起飛進(jìn)行直線飛行,供初學(xué)者使用。外形流線,性能優(yōu)良,能作長距離飛行并具備一切特技飛行能力的滑翔機(jī)稱為高級(jí)滑翔機(jī),通常用飛機(jī)牽引起飛,也可用絞車或汽車牽引起飛,供競賽用。中級(jí)滑翔機(jī)的構(gòu)造和性能介于兩者之間。七十年代以來,國際上對(duì)裝有小型發(fā)動(dòng)機(jī)能自行起飛的動(dòng)力滑翔機(jī)日益引起重視。按照國際航空聯(lián)合會(huì)的規(guī)定,動(dòng)力滑翔機(jī)應(yīng)當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)具備滑翔機(jī)的特征,也就是最大 升阻比要大于20,全開擾流器時(shí)的 升阻比不小于7,這比各種輕小型飛機(jī)(如輕型或超輕型飛機(jī)、傘翼機(jī)、帆翼機(jī)等)和大型飛機(jī)的升阻比要大的多。還必須允許在一般的泥地上著陸而不危及乘員。動(dòng)力滑翔機(jī)可用于訓(xùn)練飛行員、航空旅游、護(hù)林防火、高壓線路巡查、小面積航測等。在軍事上曾用飛機(jī)牽引一系列滑翔機(jī)組成“空中列車”,用來載運(yùn)傘兵和裝備進(jìn)行無聲偷襲。

滑翔機(jī)是依靠本身重量的向前分力來克服阻力前進(jìn)的,滑翔飛行的原理見圖。

動(dòng)翼飛行器于機(jī)翼固定的飛機(jī)和滑翔機(jī)不同,它產(chǎn)生升力的一面在飛行時(shí)相對(duì)于機(jī)身是運(yùn)動(dòng)著的。但翼面運(yùn)動(dòng)的方法可以有多種多樣,目前最常見的是翼面作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋翼飛行器,如果發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力,則叫做直升機(jī)。關(guān)于直升機(jī)后面有專門論述。發(fā)動(dòng)機(jī)不直接帶動(dòng)旋翼 ,而是靠飛行器前進(jìn)時(shí)的相對(duì)氣流吹動(dòng)其旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生升力的叫做旋翼機(jī)。旋翼機(jī)前進(jìn)的動(dòng)力靠發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳。旋翼機(jī)產(chǎn)生升力情況和直升機(jī)不同,旋翼機(jī)前進(jìn)時(shí),旋轉(zhuǎn)面向后傾斜,而直升機(jī)旋轉(zhuǎn)面向前傾斜。旋翼機(jī)的最小速度一般是40—50公里/小時(shí),最大飛行速度為300公里/小時(shí)。僅用于游覽、救護(hù)和體育活動(dòng)。

另一種翼面運(yùn)動(dòng)的飛行器是撲翼機(jī)。從古代起人類就從事模仿飛鳥的撲翼飛行,意大利畫家達(dá)芬奇在他繪制的草圖里曾提出過撲翼飛行器的設(shè)計(jì)。但是經(jīng)過長期的試驗(yàn),直到今天實(shí)用的撲翼機(jī)還未獲得成功。因?yàn)轼B類飛行時(shí)的翅膀的動(dòng)作,并不是簡單的向下扇撲,而要復(fù)雜得多。所以制造一種象鳥翅那樣運(yùn)動(dòng)得機(jī)翼是相當(dāng)困難得。為了克服這個(gè)困難,發(fā)明家們?cè)噲D在上下擺動(dòng)的機(jī)翼上裝上活門系統(tǒng),這種系統(tǒng)在機(jī)翼向下運(yùn)動(dòng)時(shí),可以關(guān)閉,向上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以打開。但這并不是克服困難的有效方法,所以這種擺翼沒有得到發(fā)展。撲翼飛行有很多優(yōu)點(diǎn):撲翼飛行提升一定重量所需的動(dòng)力,要比普通定翼機(jī)小得多,只有它得三十分之一。能夠幾乎垂直起飛和降落。所以現(xiàn)在仍然對(duì)撲翼機(jī)進(jìn)行著大量的研究。

二、 人類目前已經(jīng)有很多飛行器飛行在宇宙間,有載人的也有不載人的,有可回收的也有不可回收的,有可控制的也有不可控的,都統(tǒng)稱為宇宙飛行器(航天器)對(duì)于宇宙飛行器,目前尚未歸納出合適的分類方法。如果按照飛行器的飛行范圍,似乎可分為活動(dòng)在太陽系內(nèi)的行星際飛行器和離開太陽系的恒星系飛行器兩類,但是這種分類對(duì)于飛行器本身并不象大氣飛行器和宇宙飛行器的區(qū)分那樣有本質(zhì)的影響,宇宙飛行器的飛行軌道是發(fā)射前根據(jù)需要設(shè)計(jì)好的,能否離開太陽系僅僅是運(yùn)載工具能量大小的問題。

不同形式的飛機(jī)

一、飛機(jī)的構(gòu)成:

一架飛機(jī)從外表看,不外乎由下列幾部分構(gòu)成:機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、動(dòng)力裝置和起落裝置。

二、飛機(jī)的不同形式:

由于構(gòu)成飛機(jī)的翼面形式、數(shù)量和它們之間的相對(duì)位置的變化,使飛機(jī)呈現(xiàn)多種多樣的外形。下面我們按照飛機(jī)各構(gòu)成部分來觀察飛機(jī)的不同形式。

(一)機(jī)翼

1、按數(shù)量分。飛機(jī)機(jī)翼的數(shù)量目前只有兩種:單翼機(jī)和多翼機(jī)。絕大部分是單翼機(jī),只有少數(shù)農(nóng)用飛機(jī)還有雙機(jī)翼的形式,而且下翼短于上翼,稱為翼半式飛機(jī)。三翼機(jī)和多翼機(jī)即使在過去也極少制造。機(jī)翼多固然可以增加飛機(jī)的升力,但是機(jī)翼翼多,效率也降低,效果并不理想。

2、按固定形式分。機(jī)翼在機(jī)身上可以有不同的位置:機(jī)翼位于機(jī)身上方稱為傘式單翼;機(jī)翼位于機(jī)身頂部稱為上單翼;機(jī)翼位于中部稱為中單翼;機(jī)翼位于機(jī)身底部稱為下單翼。

從機(jī)身機(jī)翼之間產(chǎn)生的干擾阻力來看,中單翼的阻力最小,其次是傘式單翼、上單翼,而下單翼的干擾阻力最大。但是機(jī)翼的位置不僅取決于干擾阻力,還要考慮結(jié)構(gòu)布置、使用要求等因素。

傘式單翼在水上飛機(jī)上用得比較多,因?yàn)樗巷w機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)希望把機(jī)翼和機(jī)翼上發(fā)動(dòng)機(jī)布置得離水面越遠(yuǎn)越好,這樣可以減輕海水對(duì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)的腐蝕作用,以及避免發(fā)動(dòng)機(jī)受水波影響,能方便地觀賞地面的景物。運(yùn)輸機(jī)采用上單翼是為了使裝卸貨物的車輛容易接近機(jī)身,縮短裝卸時(shí)間。

中單翼多用于殲擊機(jī),因?yàn)闅灀魴C(jī)要求飛行速度高,必須使飛機(jī)的阻力盡可能小。

下單翼的最大好處是起落架可以做得很短,因?yàn)橐话阒行⌒惋w機(jī)的主起落架都是固定在機(jī)翼上的,下單翼機(jī)翼離地面最近,所以起落架就短,重量也就輕了。許多輕型飛機(jī)都是由于這個(gè)原因采用下單翼。

最早的飛機(jī)都采用直機(jī)翼,后來隨著飛機(jī)飛行速度的不斷提高,陸續(xù)出現(xiàn)后掠翼、三角翼和小展弦比直機(jī)翼。為什么飛行速度不同會(huì)引起機(jī)翼平面形狀的變化呢?原來當(dāng)飛行速度接近音速和超音速時(shí),機(jī)翼上產(chǎn)生一種稱為“波阻”的阻力,這種阻力隨著飛行速度的增加而迅速增加,據(jù)實(shí)驗(yàn)和理論分析,波阻與機(jī)翼的平面形狀有關(guān),直機(jī)翼的波阻最大,依次是后掠翼、三角翼和小展弦比直機(jī)翼。一般來說大展弦比平直機(jī)翼飛機(jī)只能在亞音速范圍內(nèi)飛行,而后掠翼飛機(jī)可以飛行在高亞音速、跨音速范圍,超音速飛行的多半采用大后掠翼和三角翼,高超音速飛行就采用小展弦比平直翼。

在后掠翼飛機(jī)中有一種奇異的倒梯形機(jī)翼的飛機(jī)XF-9l,這種形狀能減小低速時(shí)翼尖的失速超勢,但造成機(jī)翼受力明顯地不合理。以后就沒有再被采用。除了常見的機(jī)翼平面形狀外,還有前掠翼、圓翼、環(huán)冀、雙三角翼等各種形狀。

上單翼出現(xiàn)在一部分客機(jī)和運(yùn)輸機(jī)上,客機(jī)采用上單翼可以使旅客的向下視野不受到妨礙。

超音速飛機(jī)所采用的大后掠翼或三角翼對(duì)超音速飛行是有利的。但飛機(jī)總需要起飛和著陸,同時(shí)飛機(jī)在作戰(zhàn)時(shí)并不都用超音速飛行,這時(shí)大后掠翼和三角翼就不及直機(jī)翼有利。為此, 1965年制成了能改變機(jī)翼后掠角的變后掠翼飛機(jī)。變后掠翼無論是低速度還是高速時(shí)對(duì)機(jī)翼的要求部能得到滿足。因此在現(xiàn)代殲擊機(jī)和轟炸機(jī)上用得相當(dāng)廣泛。另一種改變機(jī)翼形狀的飛機(jī)是斜翼機(jī)。斜翼機(jī)上的機(jī)翼左右連成一體,可以繞機(jī)翼中央的轉(zhuǎn)軸隨飛行速度不同而轉(zhuǎn)動(dòng)(有時(shí)稱為轉(zhuǎn)動(dòng)式機(jī)翼)。低速度時(shí)機(jī)翼與機(jī)身垂直面為無后掠的大展弦比直機(jī)翼,高速時(shí)機(jī)翼呈斜角,機(jī)翼與機(jī)身形成剪刀狀。從試驗(yàn)中證明,這種不對(duì)稱的機(jī)翼其穩(wěn)定性與操縱性是良好的。

使飛機(jī)在飛行中改變機(jī)翼多數(shù)的設(shè)想早在超音速飛機(jī)出現(xiàn)之前己有人考慮過。1940年一架蘇聯(lián)RK-1飛機(jī)采用改變機(jī)翼面積的辦法來解決飛行速度的高低對(duì)機(jī)翼要求不同的問題。

機(jī)翼的正面形狀形式不多,通常都是帶上反角或下反角的直線形。不過也有把上反角和下反角組合起來的W形和海鷗形機(jī)翼。另外還有極少見的X形機(jī)冀。

機(jī)身

大部分飛機(jī)部只有一個(gè)機(jī)身,因?yàn)闄C(jī)身很多沒有什么好處。偶爾可以看到采用兩個(gè)機(jī)身的雙機(jī)身飛機(jī)。有些飛機(jī)把機(jī)身作成短艙形式而用尾撐來支持尾翼,稱為尾撐式飛機(jī)。如果短艙配置在機(jī)翼的一側(cè),就叫作偏置式飛機(jī),偏置式飛機(jī)作為炮兵校正機(jī)給觀察員觀察炮兵射擊效果提供了良好的視界。機(jī)身的作用也可以由機(jī)翼來承擔(dān),只要機(jī)翼的容積足夠大,可以沒有機(jī)身,成為“飛翼”。飛翼式飛機(jī)的正面阻力比較小,但這種飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性較差,所以沒有得到廣泛發(fā)展。

機(jī)身對(duì)于運(yùn)輸機(jī)來講顯得特別重要,尤其是需要運(yùn)載大尺寸貨物的運(yùn)輸機(jī)。為了裝卸貨物,飛機(jī)設(shè)計(jì)師們?cè)跈C(jī)身上花了很多功夫。加拿大的中程運(yùn)輸機(jī)CL一44的機(jī)身尾部連同尾翼在地面時(shí)可以折轉(zhuǎn)打開,便于直接從后面裝卸貨物。這樣全部貨物只要1小時(shí)就可以裝卸完畢,如果僅從側(cè)邊貨門裝卸要5小時(shí)才能完成。為了空運(yùn)尺寸特別大的貨物,象大型飛機(jī)的機(jī)身、直升機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、石油鉆探設(shè)備以及宇宙飛船等。美國宇宙航空公司制造了巨型機(jī)艙運(yùn)輸機(jī)GUPPY-201,它是由B-29型轟炸機(jī)發(fā)展而來。該機(jī)貨艙的最大高度為7. 77米,寬7. 65米,為了便于裝貨,機(jī)頭可以旋轉(zhuǎn)110度。法國制造的混合式動(dòng)力裝置試驗(yàn)機(jī)整個(gè)機(jī)身就是一臺(tái)混合式動(dòng)力裝置(或者稱為管道式機(jī)身),管道中央有一臺(tái)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)供起飛用。它的周圍環(huán)形管道就是一臺(tái)沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。駕駛員和飛行設(shè)備被安排在沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)的中央錐體里,形成機(jī)身在發(fā)動(dòng)機(jī)里的布局。

尾翼

尾翼由水平尾翼和垂直尾翼組成,水平尾翼裝在飛機(jī)尾部的稱為正常式,水平尾翼裝在位于機(jī)翼的前方的稱為鴨式。尾翼到飛機(jī)重心的距離由穩(wěn)定性和操縱性要求決定。水平尾翼的數(shù)目也不限于一個(gè),有的雙尾翼式。此外,在軍用和民用飛機(jī)中還出現(xiàn)不少?zèng)]有水平尾翼的無尾飛機(jī)。無尾飛機(jī)的俯仰平衡和操縱功能由機(jī)翼的升降副翼來承擔(dān)。由于取消了水平尾翼,所以飛機(jī)阻力較小、重量較輕,但它的缺點(diǎn)是安全的重心范圍小。

以垂直尾翼的數(shù)目而論,有單立尾、雙立尾、三立尾,也有多至四立尾的。螺旋槳飛機(jī)采用多立尾往往是為了利用螺旋槳滑流提高立尾的效率。尾冀組的形式主要由水平尾翼和垂直尾翼的相對(duì)位置確定,有I形、+形和上形三種。此外還有V形和人形,這類尾翼的翼面只有兩個(gè),比一般尾翼少一個(gè)翼面,所以重量較輕,但使用不多。

在美國的航空博物館里,我們可以看到一架外形奇特的寄生式戰(zhàn)斗機(jī)F-85。這是一種小型噴氣戰(zhàn)斗機(jī),它可以裝在母機(jī)(B-29)的炸彈艙內(nèi),由于炸彈艙空間有限,所以飛機(jī)的機(jī)翼可以向上折疊,而尾翼采用X形布局來減小尺寸。四個(gè)尾翼再加背鰭和腹鰭,一共六個(gè)翼面。跟這架飛機(jī)一樣是空前絕后的。近年來,隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,飛機(jī)上發(fā)展了一種“隨控布局技術(shù)” (CCV)或者叫“主動(dòng)控制技術(shù)” (ACT)。通過飛行控制系統(tǒng)控制操縱面使作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力按需要變化。這種飛機(jī)除了傳統(tǒng)的尾翼外還加上垂直前翼。

動(dòng)力裝置

發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)飛行的動(dòng)力。飛機(jī)上使用發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)目取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率或推力,也取決于飛機(jī)的阻力和重量。從現(xiàn)代飛機(jī)的情況來看,小型飛機(jī)多采用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),至多用兩臺(tái),而大型飛機(jī)一般均需要兩臺(tái)以上發(fā)動(dòng)機(jī),有的可多至十臺(tái)到十二臺(tái)。發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)目在旅客機(jī)上還有其特殊意義。因?yàn)槁每蜋C(jī)必須保證安全,萬一發(fā)動(dòng)機(jī)在空中停車,單發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)就只能迫降,而多發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)還能依靠余下的發(fā)動(dòng)機(jī)維持飛行而安全著陸。

飛機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝部位主要是兩處:機(jī)身和機(jī)翼,只有個(gè)別的飛機(jī)把發(fā)動(dòng)機(jī)裝到垂直尾翼上。使用一臺(tái)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的多半裝在機(jī)頭,而使用一臺(tái)或兩臺(tái)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的可以裝在機(jī)身內(nèi)部也可裝在機(jī)身外面。裝在機(jī)身外面的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)有頭部兩側(cè)、中部兩側(cè)、尾部兩側(cè)、背部和腹部等位置。裝在機(jī)翼上的發(fā)動(dòng)機(jī)又有機(jī)翼上萬、機(jī)冀平面內(nèi)、機(jī)翼下方(翼吊式)三種安排。翼吊式發(fā)動(dòng)機(jī)由于發(fā)動(dòng)機(jī)離地面較近,便于維護(hù)保養(yǎng)和更換。另外也有個(gè)別飛機(jī)把發(fā)動(dòng)機(jī)裝在翼尖上。有一些螺旋槳式飛機(jī)把兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)一前一后縱向安排,稱為串置式。

裝在機(jī)身內(nèi)部的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)必須有進(jìn)氣道引入空氣,而進(jìn)氣的方式又有頭部進(jìn)氣、兩側(cè)進(jìn)氣(包括翼根進(jìn)氣)、腹部進(jìn)氣和極少見的背部進(jìn)氣等多種。

長期以來人們想不用發(fā)動(dòng)機(jī)而單靠自己的體力使飛機(jī)升空。從1936年開始,許多人力飛機(jī)的愛好者制造了形形色色的人力飛機(jī),取得了一定的成績。但人力飛機(jī)要進(jìn)入實(shí)用階段看來還有極大的困難。

在人力飛機(jī)的基礎(chǔ)上又有人設(shè)計(jì)利用太陽能產(chǎn)生電流帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)和螺旋槳的太陽能飛機(jī)。據(jù)報(bào)導(dǎo),世界上第一次用太陽能作動(dòng)力的飛機(jī)在英國進(jìn)行了飛行。飛行時(shí)間只有幾分鐘,飛行距離為一千一百米。

起落裝置

按起落裝置在飛機(jī)上的安排型式,目前起落架主要有后三點(diǎn)式、前三點(diǎn)式和自行車式三種。后三點(diǎn)起落架的兩個(gè)主輪在飛機(jī)重心之前,且靠近重心。尾輪則裝在飛機(jī)尾部。這種形式主要用在低速輕型活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)上,但后三點(diǎn)式飛機(jī)若著陸速度太高或機(jī)輪遇到障礙時(shí)很容易“倒立”或“打地轉(zhuǎn)”,造成事故。所以四十年代后期出現(xiàn)噴氣飛機(jī)以后逐漸由前三點(diǎn)式代替。前三點(diǎn)式起落架與后三點(diǎn)式相反,前輪裝在飛機(jī)的頭部,主輪位于重心之后。這是目前高速噴氣飛機(jī)和大型飛機(jī)的主要型式。自行車式起落架是把兩組大致相同的主輪,一前一后地裝在機(jī)身中線處,兩個(gè)翼尖處各裝一個(gè)輔助輪,以防止飛機(jī)倒向兩邊而損壞翼尖。這種型式主要用于機(jī)翼較薄而不易收藏起落架的高速噴氣飛機(jī)和機(jī)翼位置較高的上單翼轟炸機(jī)上。過去,在一種德國的運(yùn)輸機(jī)上曾采用過類似于多輪卡車的十輪起落裝置。由于重量大性能又不好,現(xiàn)在已經(jīng)絕跡。

水上飛機(jī)有船身式和浮筒式兩類。船身式水上飛機(jī)沒有專門的起落裝置,飛機(jī)的起飛和降落、漂浮和錨泊由作為機(jī)身的船身承擔(dān)。浮筒式水上飛機(jī)的起落裝置就是連接在機(jī)身和機(jī)翼下方的浮筒。有雙浮筒和單浮筒式兩種。這種水上飛機(jī)常常采用陸上飛機(jī)加裝浮筒的方式形成。

飛機(jī)作為一種空中的交通工具,其優(yōu)點(diǎn)是十分顯著的,但是飛機(jī)在地面的運(yùn)動(dòng)就很不理想了,首先龐大的機(jī)翼十分礙事。發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)輪沒有直接聯(lián)系,運(yùn)動(dòng)起來很不靈活。于是有人把飛機(jī)和汽車的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,制成了一架叫作“空中汽車”的小型飛機(jī)。飛機(jī)的機(jī)身是一輛汽車,在車上裝上帶螺旋槳的尾部和機(jī)翼后就是一架飛機(jī),在地面行駛時(shí)可以把機(jī)翼和尾部拖在汽車后面。

直升機(jī)的分類

直升機(jī)的分類方法很多,除了可按用途分為運(yùn)輸直升機(jī),武裝直升機(jī),反潛直升機(jī)……之外,還有下列三種分類方法:

1.按起飛重量分,起飛重量小于1噸的,稱為超小型(或超輕型)直升機(jī)。1到3噸的,稱為小型(或輕型)直升機(jī)。起飛重量為3到6噸的為中小型直升機(jī)。6到10噸的稱為中型直升機(jī)。10噸到20噸的直升機(jī)為大型直升機(jī)。20到40噸的為重型直升機(jī)而40噸以上的就叫巨型直升機(jī)了。美國的Scorpion l33超輕型雙座直升機(jī)的起飛重量只有544公斤。而目前世界上最大的超重型運(yùn)輸直升機(jī)是蘇聯(lián)的米-12,它的最大起飛重量達(dá)105噸。

2.按旋翼驅(qū)動(dòng)方式分。有通過機(jī)械傳動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)旋翼的機(jī)械驅(qū)動(dòng)式直升機(jī),通過旋翼槳尖處的噴氣裝置所產(chǎn)生的噴氣反作用力來驅(qū)動(dòng)旋翼的噴氣式直升機(jī)。

3.在機(jī)械驅(qū)動(dòng)式直升機(jī)中,按平衡旋翼反作用扭矩的方法和旋翼數(shù)量與位置分類。

(1)單槳帶尾槳直升機(jī),這種直升機(jī)的反作用扭矩靠尾槳推力來平衡。這種型式的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單,操縱系統(tǒng)簡單,

(2)共軸式雙槳直升機(jī),兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的旋翼安置在一根軸上,旋翼的反作用扭矩相互平衡。共軸式直升機(jī)由于機(jī)身短,外形好,因而正面阻力餃小,而且外廓尺寸也小。缺點(diǎn)是操縱系統(tǒng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜,旋翼有相互干擾,方向穩(wěn)定性不夠。

(3)縱列式雙槳直升機(jī),這種型式的直升機(jī)的兩個(gè)旋翼分別安裝在機(jī)身前后端。后面的旋翼通常高于前面旋翼的旋轉(zhuǎn)平面。這種型式的優(yōu)點(diǎn)是縱向穩(wěn)定性好,重心定位范圍廣,重量效率高,機(jī)身有效容積大,但是傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜,平飛時(shí)誘導(dǎo)損失大,利用旋翼自轉(zhuǎn)進(jìn)行滑翔降落困難。

(4)并列式雙槳直升機(jī),它有兩個(gè)位于機(jī)身兩側(cè)并在同一平面內(nèi)的旋翼,它們的轉(zhuǎn)向相反。這種直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是操縱性及對(duì)縱軸和橫軸的穩(wěn)定性均好,兩個(gè)旋翼有有利的相互影響,平飛誘導(dǎo)損失小,因此經(jīng)濟(jì)性較好,能保證乘員有舒適的條件。缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜,操縱系統(tǒng)復(fù)雜。

(5)交叉式雙槳直升機(jī),這種直升機(jī)的兩個(gè)旋翼位于機(jī)身兩側(cè),但兩個(gè)槳鼓之間很近。旋冀轉(zhuǎn)軸向外傾斜。旋翼的旋轉(zhuǎn)必須協(xié)調(diào)以免相碰。旋翼的反作用扭矩只對(duì)直升機(jī)的垂直軸平衡,但對(duì)橫軸的分量則要相加,因此會(huì)產(chǎn)生俯仰力矩。這種型式的優(yōu)點(diǎn)是正面阻力小,外廓尺寸小。但傳動(dòng)成本餃低。缺點(diǎn)是尾部螺旋槳造成功率損失,重心定位范圍窄,尾部長,尺寸大,傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜,槳尖可能碰地,不安全,直升機(jī)的平衡復(fù)雜。這種直升機(jī)由于缺點(diǎn)較多,極少使用。

(6)多槳直升機(jī),旋翼數(shù)目超過兩個(gè)的直升機(jī)統(tǒng)稱多槳直升機(jī)。曾經(jīng)設(shè)計(jì)過三槳式和四槳式的,但是旋翼

圓翼的飛機(jī)是否能飛?

圓翼式輕型航空客運(yùn)機(jī)是一種采用縱向設(shè)計(jì)方案的具有圓盤形機(jī)翼結(jié)構(gòu)的新型飛行器,其結(jié)構(gòu)由機(jī)身、機(jī)翼、起落架、升降動(dòng)力系統(tǒng)、左右翼推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)所組成。機(jī)身為卵形,升降動(dòng)力系統(tǒng)、左右翼推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)安裝在圓盤形的機(jī)翼上,控制飛機(jī)的上升和前進(jìn),綜合了直升機(jī)和運(yùn)輸機(jī)的功能,并且具有重心穩(wěn)定、易于控制、操作駕駛安全等優(yōu)點(diǎn)。

飛機(jī)的頭部設(shè)計(jì)成弧形的目的是什么?

在飛機(jī)的發(fā)展過程中,機(jī)翼彎曲過一段時(shí)間。彎曲機(jī)翼的飛機(jī)機(jī)動(dòng)性要比直機(jī)翼的飛機(jī)好。為什么大多數(shù)飛機(jī)都是直翼涉及兩個(gè)問題,一個(gè)是加工技術(shù),彎曲翼比直翼加工起來麻煩得多,成本也會(huì)高得多,因此不適合大規(guī)模生產(chǎn)。另一個(gè)是飛機(jī)飛行的控制。從空氣動(dòng)力學(xué)的角度來看,最完美的飛行器外形應(yīng)該是圓形的,也就是飛碟的形狀。

現(xiàn)代人類的科技水平無法解決飛碟形飛行器的姿態(tài)控制,即上升下降和轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作。因此,由于上述兩個(gè)原因,現(xiàn)代飛機(jī)的機(jī)翼大多是直的。彎翼飛機(jī)你可以參考二戰(zhàn)時(shí)期英國的噴火戰(zhàn)斗機(jī)和第一架超音速客機(jī)協(xié)和式飛機(jī)。也有純圓翼的飛機(jī),比如美國的飛煎餅。國內(nèi)飛機(jī)都是固定航線飛行,飛機(jī)飛行時(shí)各個(gè)地區(qū)的天氣氣候都不一樣,會(huì)影響飛行安全。

有時(shí)候?yàn)榱税踩w機(jī)是必要的。高海拔地區(qū)有師,有的是民用飛機(jī)飛行路線,有的是軍用。飛機(jī)機(jī)身的型式一般有機(jī)身型、船身型和短艙型,機(jī)身型是陸上飛機(jī)的機(jī)體,水上飛機(jī)機(jī)體一般采用船身型,至于短艙型則是沒有尾翼的機(jī)體,它包括雙機(jī)身和雙尾撐。另一側(cè)機(jī)身則連接尾翼,這種不對(duì)稱布局在飛機(jī)上較少見。

機(jī)身的外形和發(fā)動(dòng)機(jī)的類型,數(shù)目及安裝位置有關(guān)。例如活塞發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳式飛機(jī)的機(jī)身,就與噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的機(jī)身有所不同。 從機(jī)身外形來看,不外乎側(cè)面形狀和剖面形狀兩種。側(cè)面形狀一般為拉長的流線體?,F(xiàn)代飛機(jī)的側(cè)面形狀受到駕駛艙的很大影響。有的駕駛艙平滑地露于氣流之中,有的則埋藏在機(jī)身之內(nèi),前者多用于中小型飛機(jī),后者多用于大型飛機(jī)。 現(xiàn)代超音速戰(zhàn)斗機(jī)根據(jù)跨音速飛行的阻力特點(diǎn),首先采用了跨音速面積律,即安裝機(jī)翼部位的機(jī)身截面適當(dāng)縮小,形成蜂腰機(jī)身。

關(guān)于《直機(jī)翼飛機(jī)》的介紹到此就結(jié)束了。

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