【簡(jiǎn)介：】一、飛行原理

　　飛機(jī)在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)，是靠機(jī)翼產(chǎn)生升力使飛機(jī)離陸升空的。機(jī)翼升力是怎樣產(chǎn)生的呢？這首先得從氣流的基本原理談起。在日常生活中，有風(fēng)的時(shí)候，我們會(huì)感到有空氣

一、飛行原理

　　飛機(jī)在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)，是靠機(jī)翼產(chǎn)生升力使飛機(jī)離陸升空的。機(jī)翼升力是怎樣產(chǎn)生的呢？這首先得從氣流的基本原理談起。在日常生活中，有風(fēng)的時(shí)候，我們會(huì)感到有空氣流過(guò)身體，特別涼爽；無(wú)風(fēng)的時(shí)候，騎在自行車上也會(huì)有同樣的體會(huì)，這就是相對(duì)氣流的作用結(jié)果。滔滔江水，流經(jīng)河道窄的地方時(shí)，水流速度就快；經(jīng)過(guò)河道寬的地方時(shí)，水流變緩，流速較慢?？諝庖彩且粯?，當(dāng)它流過(guò)一根粗細(xì)不等的管子時(shí)，由于空氣在管子里是連續(xù)不斷地穩(wěn)定流動(dòng)，在空氣密度不變的情況下，單位時(shí)間內(nèi)從管道粗的一端流進(jìn)多少，從細(xì)的一端就要流出多少。因此空氣通過(guò)管道細(xì)的地方時(shí)，必須加速流動(dòng)，才能保證流量相同。由此我們得出了流動(dòng)空氣的特性：流管細(xì)流速快；流管粗流速慢。這就是氣流連續(xù)性原理。
　　實(shí)踐證明，空氣流動(dòng)的速度變化后，還會(huì)引起壓力變化。當(dāng)流體穩(wěn)定流過(guò)一個(gè)管道時(shí)，流速快的地方壓力小。流速慢的地方壓力大。
　　飛機(jī)在向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣流到機(jī)翼前緣，分為上下兩股，流過(guò)機(jī)翼上表現(xiàn)的流線，受到凸起的影響，使流線收斂變密，流管（把兩條臨近的流線看成管子的管壁）變細(xì)；而流過(guò)下表面的流線也受凸起的影響，但下表面的凸起程度明顯小于上表面，所以，相對(duì)于上表面來(lái)說(shuō)流線較疏松，流管較粗。由于機(jī)翼上表面流管變細(xì)，流速加快，壓力較小，而下表面流管粗，流速慢，壓力較大。這樣在機(jī)翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差。這個(gè)作用在機(jī)翼各切面上的壓力差的總和便是機(jī)翼的升力（見圖）。其方向與相對(duì)氣流方向垂直；其大小主要受飛行速度、迎角（翼弦與相對(duì)氣流方向之間的夾角）、空氣密度、機(jī)翼切面形狀和機(jī)翼面積等因素的影響。當(dāng)然，飛機(jī)的機(jī)身、水平尾翼等部位也能產(chǎn)生部分升力，但機(jī)翼升力是飛機(jī)升空的主要升力源。飛機(jī)之所以能起飛落地，主要是通過(guò)改變其升力的大小而實(shí)現(xiàn)的。這就是飛機(jī)能離陸升空并在空中飛行的奧秘。

　　二、飛機(jī)的主要組成部隊(duì)及其功用

　　自從世界上出現(xiàn)飛機(jī)以來(lái)，飛機(jī)的結(jié)構(gòu)形式雖然在不斷改進(jìn)，飛機(jī)類型不斷增多，但到目前為止，除了極少數(shù)特殊形式的飛機(jī)之外，大多數(shù)飛機(jī)都是由下面六個(gè)主要部分組成，即：機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置、操縱系統(tǒng)和動(dòng)力裝置。它們各有其獨(dú)特的功用。

　?。ㄒ唬C(jī)身

　　機(jī)身主要用來(lái)裝載人員、貨物、燃油、武器和機(jī)載設(shè)備，并通過(guò)它將機(jī)翼、尾翼、起落架等部件連成一個(gè)整體。在輕型飛機(jī)和殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)上，還常將發(fā)動(dòng)機(jī)裝在機(jī)身內(nèi)。

　?。ǘC(jī)翼

　　機(jī)翼是飛機(jī)上用來(lái)產(chǎn)生升力的主要部件，一般分為左右兩個(gè)翼面。
　　機(jī)翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。機(jī)翼前后緣都保持基本平直的稱平直翼，機(jī)翼前緣和后緣都向后掠稱后掠翼，機(jī)翼平面形狀成三角形的稱三角翼，前一種適用于低速飛機(jī)，后兩種適用于高速飛機(jī)。近來(lái)先進(jìn)飛機(jī)還采用了邊條機(jī)翼、前掠機(jī)翼等平面形狀。
　　左右機(jī)翼后緣各設(shè)一個(gè)副翼，飛行員利用副翼進(jìn)行滾轉(zhuǎn)操縱。即飛行員向左壓桿時(shí)，左機(jī)翼上的副翼向上偏轉(zhuǎn)，左機(jī)翼升力下降；右機(jī)翼上的副翼下偏，右機(jī)翼升力增加，在兩個(gè)機(jī)翼升力差作用下飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)。為了降低起飛離地速度和著陸接地速度，縮短起飛和著陸滑跑距離，左右機(jī)翼后緣還裝有襟翼。襟翼平時(shí)處于收上位置，起飛著陸時(shí)放下。
　　飛機(jī)的機(jī)翼的變化
　　在飛機(jī)誕生之初，機(jī)翼的形狀千奇百怪，有的像鳥的翅膀，有的像蝙蝠的黑翼，有的像昆蟲的翅膀；有的是單機(jī)翼，有的是雙機(jī)翼。到第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，雖然絕大多數(shù)飛機(jī)統(tǒng)一）到單機(jī)翼上來(lái)，但單機(jī)翼的位置又有上單機(jī)翼、中單機(jī)翼和下單機(jī)翼之分，其形狀有平直機(jī)翼、后掠機(jī)翼、三角機(jī)翼、梯形機(jī)翼、變后掠角機(jī)翼和前掠角機(jī)翼之別。

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　　尾翼分垂直尾翼和水平尾翼兩部分。
　　1．垂直尾翼
　　垂直尾翼垂直安裝在機(jī)身尾部，主要功能為保持飛機(jī)的方向平衡和操縱。
　　通常垂直尾翼后緣設(shè)有方向舵。飛行員利用方向舵進(jìn)行方向操縱。當(dāng)飛行員右蹬舵時(shí)，方向舵右偏，相對(duì)氣流吹在垂尾上，使垂尾產(chǎn)生一個(gè)向左的側(cè)力，此側(cè)力相對(duì)于飛機(jī)重心產(chǎn)生一個(gè)使飛機(jī)機(jī)頭右偏的力矩，從而使機(jī)頭右偏。同樣，蹬左舵時(shí)，方向舵左偏，機(jī)頭左偏。某些高速飛機(jī)，沒(méi)有獨(dú)立的方向舵，整個(gè)垂尾跟著腳蹬操縱而偏轉(zhuǎn)，稱為全動(dòng)垂尾。
　　2．水平尾翼
　　水平尾翼水平安裝在機(jī)身尾部，主要功能為保持俯仰平衡和俯仰操縱。低速飛機(jī)水平尾翼前段為水平安定面，是不可操縱的，其后緣設(shè)有升降舵，飛行員利用升降舵進(jìn)行俯仰操縱。即飛行員拉桿時(shí)，升降舵上偏，相對(duì)氣流吹向水平尾翼時(shí)，水平尾翼產(chǎn)生附加的負(fù)升力（向下的升力），此力對(duì)飛機(jī)重心產(chǎn)生一個(gè)使機(jī)頭上仰的力矩，從而使飛機(jī)抬頭。同樣飛行員推桿時(shí)升降舵下偏，飛機(jī)低頭。
　　超音速飛機(jī)采用全動(dòng)平尾，即將水平安定面與升降舵合為一體。飛行員推拉桿時(shí)整個(gè)水平尾翼都隨之偏轉(zhuǎn)。飛行員用全動(dòng)平尾來(lái)進(jìn)行俯仰操縱。其操縱原理與升降舵相同。
　　某些高速飛機(jī)為了提高滾轉(zhuǎn)性能，在左、右壓桿時(shí)，左、右平尾反向偏轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生附加的滾轉(zhuǎn)力矩，這種平尾稱為差動(dòng)平尾。
　　有些飛機(jī)的水平尾翼放在機(jī)翼前邊，這種飛機(jī)叫鴨式飛機(jī)。這時(shí)放在機(jī)翼前面的水平尾翼稱為鴨翼或前翼。也有一部分飛機(jī)沒(méi)有水平尾翼，這種飛機(jī)稱為無(wú)尾飛機(jī)。
　　現(xiàn)在有些飛機(jī)還采用了三翼面的布局方法，也就是說(shuō)既有機(jī)翼前面的前翼，也有機(jī)翼后面的水平尾翼。

　?。ㄋ模┢鹇溲b置

　　起落裝置的功用是使飛機(jī)在地面或水面進(jìn)行起飛、著陸、滑行和停放。著陸時(shí)還通過(guò)起落裝置吸收撞擊能量，改善著陸性能。
　　早期陸上飛機(jī)起落裝置比較簡(jiǎn)單，只有三個(gè)起落架，而且在空中不能收起，飛行阻力大?，F(xiàn)代的陸上飛機(jī)起落裝置包含起落架和改善起落性能的裝置兩部分，且起落架在起飛后即可收起，以減少飛行阻力。改善起落性能的裝置主要有起飛加速器、機(jī)輪剎車、減速傘等。
　　水上飛機(jī)的起落架由浮筒代替機(jī)輪。

　?。ㄎ澹┎倏v系統(tǒng)（飛行控制系統(tǒng)）

　　飛機(jī)操縱系統(tǒng)是指從座艙中飛行員駕駛桿（盤）到水平尾翼、副翼、方向舵等操縱面，用來(lái)傳遞飛行員操縱指令，改變飛行狀態(tài)的整個(gè)系統(tǒng)。早期的操縱系統(tǒng)是由拉桿、搖臂（或鋼索）組成的純機(jī)械操縱系統(tǒng)?，F(xiàn)代飛機(jī)在操縱系統(tǒng)中采用了很多自動(dòng)控制裝置，因而，通常把它稱為飛行控制系統(tǒng)。

　?。﹦?dòng)力裝置

　　飛機(jī)動(dòng)力裝置是用來(lái)產(chǎn)生拉力（螺旋槳飛機(jī)）或推力（噴氣式飛機(jī)），使飛機(jī)前進(jìn)的裝置。采用推力矢量的動(dòng)力裝置，還可用來(lái)進(jìn)行機(jī)動(dòng)飛行?，F(xiàn)代的軍用飛機(jī)多數(shù)為噴氣式飛機(jī)。
　　噴氣式飛機(jī)的動(dòng)力裝置主要分為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)兩類。

　　三、飛機(jī)的操縱方式

　　千變?nèi)f化的飛行動(dòng)作都是在飛行員以桿、舵、油門為主的操縱下完成的。主要有俯仰操縱、橫側(cè)操縱和方向操縱。

　?。ㄒ唬└┭鲛D(zhuǎn)動(dòng)

　　俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)飛行員前推或后拉駕駛桿，從而使升降舵面上偏或下偏來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如飛行員向后拉桿時(shí)，升降舵上偏，相對(duì)氣流作用在升降舵面上，使整個(gè)水平尾翼產(chǎn)生一個(gè)向下的附加力，對(duì)飛機(jī)重心構(gòu)成一個(gè)使機(jī)頭上仰的操縱力矩，在這個(gè)力矩的作用下，飛機(jī)繞橫軸做上仰運(yùn)動(dòng)。
　　當(dāng)飛行員向前推桿時(shí)，升降舵向下偏轉(zhuǎn)，相對(duì)氣流作用在升降面上，在水平尾翼上產(chǎn)生一個(gè)向上的附加力，對(duì)飛機(jī)重心構(gòu)成了使機(jī)頭下俯的操縱力矩，飛機(jī)便繞橫軸做下俯運(yùn)動(dòng)。

　?。ǘM側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)

　　橫側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)飛行員在左右壓桿，使左右機(jī)翼上的副翼發(fā)生偏轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如飛行員向左壓桿，左副翼上偏，右副翼下偏。相對(duì)氣流作用在左右副翼上，使左機(jī)翼產(chǎn)生向下的附加力，右機(jī)翼產(chǎn)生向上的附加力，對(duì)飛機(jī)重心構(gòu)成左滾力矩，飛機(jī)便繞縱軸向左滾轉(zhuǎn)。相反，如果飛行員向右壓桿，飛機(jī)右副翼上偏，左副翼下偏，對(duì)飛機(jī)重心構(gòu)成右滾力矩，飛機(jī)便向右滾轉(zhuǎn)。

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　　方向偏轉(zhuǎn)是通過(guò)飛行員左、右蹬舵，使垂直尾翼上的方向舵左、右偏轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如飛行員蹬左舵，方向舵左偏，相對(duì)氣流作用在方向舵面上，使垂直尾翼上產(chǎn)生一個(gè)向右的側(cè)力，對(duì)飛機(jī)重心構(gòu)成了一個(gè)使機(jī)頭左偏的方向操縱力矩，飛機(jī)向左發(fā)生偏轉(zhuǎn)同樣，飛行員蹬右舵，機(jī)頭就會(huì)向右偏轉(zhuǎn)。
　　當(dāng)然，飛行員在做飛行動(dòng)作時(shí)，不僅在于進(jìn)行某種單一的操縱，而是幾種操縱同時(shí)進(jìn)行的。如做特技飛行中的急上升轉(zhuǎn)彎（戰(zhàn)斗轉(zhuǎn)彎）的動(dòng)作時(shí)，飛行員不但要加油門向后拉桿，增加仰角，還要壓桿增大坡度，同時(shí)還要蹬舵消除內(nèi)側(cè)滑，使飛機(jī)繞三軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢?，飛行遠(yuǎn)遠(yuǎn)不象我們看到的自由翱翔那么簡(jiǎn)單，飛機(jī)所呈現(xiàn)出的各種簡(jiǎn)單與復(fù)雜的飛行狀態(tài)，都出自飛行員靈巧的雙手和雙腳。

　　四、飛行的基本狀態(tài)和復(fù)雜的特技動(dòng)作

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　　1．平飛：是最基本的飛行動(dòng)作，通常是指飛機(jī)在等高、等速的條件下做水平直線飛行。這時(shí)，飛機(jī)的升力（Y）與重力（G）平衡，拉力（P）與阻力（X）平衡，即：Y=G、P=X。當(dāng)然，還有加速平飛和減速平飛，所不同的是：加速平飛時(shí)P＞X，而減速平飛時(shí)P＜X。
　　2．上升：飛機(jī)沿一條傾斜向上的軌跡所做的飛行（爬高）。上升軌跡與水平面的夾角稱上升角。上升分等速和變速上升。
　　3．下滑：飛機(jī)沿向下的傾斜軌跡所做的飛行稱下滑。下滑軌跡與水平面之間的夾角，叫下滑角。下滑分加速下滑（迅速下降高度）、減速下滑（著陸階段）和等速下滑。
　　4．側(cè)滑：飛機(jī)對(duì)稱面與相對(duì)氣流方向不一致的飛行稱側(cè)滑。飛行中，飛行員只蹬舵，不壓桿，或只壓桿不蹬舵，都會(huì)使飛機(jī)產(chǎn)生側(cè)滑。相對(duì)氣流與飛機(jī)對(duì)稱面之間的夾角叫側(cè)滑角。
　　這是幾種最基本的飛行狀態(tài)，飛行學(xué)員在最初的起落航線階段就會(huì)遇到。

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　　所謂起落航線飛行，就是在機(jī)場(chǎng)上空周圍按規(guī)定的高度、速度和預(yù)定的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)組成五邊（或四邊）航線進(jìn)行起飛著陸的飛行。要求飛行員在有限的時(shí)間內(nèi)，完成觀察座艙內(nèi)外的各種信息變化，并及時(shí)操縱以保持正確數(shù)據(jù)；目測(cè)判斷和修正飛機(jī)的狀態(tài)、飛行高度、速度及前后機(jī)距離；完成收放起落架和襟翼動(dòng)作等。分起飛上升、航線建立和下滑目測(cè)著陸等階段。
　　1．起飛：是指飛機(jī)從開始滑跑到離陸并上升到一定的高度（通常為25米）和達(dá)到一定速度的過(guò)程。正常起飛分三點(diǎn)滑跑、兩點(diǎn)滑跑、離陸、小角度上升和上升5個(gè)階段（圖1-27）。高速飛機(jī)由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率大，離陸后可不經(jīng)過(guò)小角度上升而直接進(jìn)入上升階段。
　　2．著陸：是指飛機(jī)從一定的高度下滑并降落于跑道，直到停止滑跑，脫離跑道（滑出跑道）的過(guò)程。通常分為下滑、拉開始、拉平、平飄、接地和著陸滑跑6個(gè)階段。一般飛機(jī)的著陸速度比起飛離陸速度大，為了縮短著陸滑跑矩離，高速飛機(jī)落地時(shí)除了使用剎車減速裝置外，還使用著陸減速傘，作用在于縮短滑跑距離。

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　　飛行員操縱飛機(jī)按一定的動(dòng)作形式和軌跡做高度、速度、方向和狀態(tài)不斷變化的飛行叫特技飛行。它是殲擊機(jī)飛行員的必修課目。是充分發(fā)揮飛機(jī)性能，利用各種飛行動(dòng)作進(jìn)行空中機(jī)動(dòng)以有效地攻擊敵方并避開敵方攻擊的重要手段。
　　特技有簡(jiǎn)單特技、復(fù)雜特技和高級(jí)特技之分。簡(jiǎn)單特技主要?jiǎng)幼饔校罕P旋、俯沖、橫滾、躍升、急上升轉(zhuǎn)彎等。復(fù)雜特技有：最大允許坡度盤旋（大坡度盤旋）、半滾倒轉(zhuǎn)、斤斗、半斤斗翻轉(zhuǎn)、斜斤斗等（圖1-30）。高級(jí)特技有：上下橫8字、豎8字、草花形斤斗、雙上升轉(zhuǎn)彎、上升橫滾、躍升盤旋、翻轉(zhuǎn)橫滾、多次上升橫滾和多次下滑橫滾等。

　?。ㄋ模┏瑱C(jī)動(dòng)能力

　　超機(jī)動(dòng)能力是從1989年蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)表演了眼鏡蛇機(jī)動(dòng)動(dòng)作后開始出現(xiàn)的飛行新概念，這是一個(gè)全新的、非常規(guī)的機(jī)動(dòng)動(dòng)作。眼鏡蛇機(jī)動(dòng)簡(jiǎn)單的說(shuō)是一個(gè)低速、大迎角機(jī)動(dòng)，飛機(jī)能夠在2.5秒之內(nèi)使俯仰角變化90度到100度。而且在整套動(dòng)作中飛機(jī)沒(méi)有任何失控趨勢(shì)的動(dòng)作。眼鏡蛇機(jī)動(dòng)說(shuō)明，蘇-27已具有很好的上仰操縱能力，動(dòng)、靜態(tài)橫側(cè)穩(wěn)定性和操縱性，以及良好的下俯控制能力。由于蘇-27的良好飛行性能，使它成為公認(rèn)的第三代超音速戰(zhàn)斗機(jī)的優(yōu)秀代表，與美國(guó)的F-16和F-15并駕齊驅(qū)。
　　繼蘇-27之后，蘇霍伊飛機(jī)設(shè)計(jì)局又推出蘇-37戰(zhàn)斗機(jī)。蘇-37是在蘇-27M戰(zhàn)斗機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展的型號(hào),其外形與蘇-27很相似。該機(jī)不僅能夠作眼鏡蛇機(jī)動(dòng)，而且還可以在眼鏡蛇機(jī)動(dòng)動(dòng)作后接一個(gè)360度的滾轉(zhuǎn)、尾沖，在垂直平面內(nèi)作360度轉(zhuǎn)向的圓形機(jī)動(dòng)，高速盤旋時(shí)可以大角度攻擊目標(biāo)，甚至可以在大迎角情況下以接近零速的狀態(tài)下飛行。因此，蘇-37被稱為當(dāng)今超機(jī)動(dòng)性或超高機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)斗機(jī)。
　　蘇-37為什么有這么好的機(jī)動(dòng)特性，主要是因?yàn)樗b備了一種功能獨(dú)特的動(dòng)力裝置，即兩臺(tái)AL-37FU渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)不但推重比大，可為戰(zhàn)斗機(jī)提供強(qiáng)勁的飛行動(dòng)力，而且采用了先進(jìn)的轉(zhuǎn)向噴口設(shè)計(jì)，使飛機(jī)具有推力矢量控制能力，可實(shí)現(xiàn)超常的高難度機(jī)動(dòng)飛行。超機(jī)動(dòng)能力是對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動(dòng)性能提出的新的更高的要求，但是有些非常規(guī)機(jī)動(dòng)的實(shí)用價(jià)值如何，目前還較大爭(zhēng)議。