飞机-有动力驱动的固定翼飞行器（1）

____饭团ノ___

固定翼飞机或定翼机（Fixed-wing aeroplane），常简称为飞机（英文：aeroplane），是指由动力装置产生前进的推力或拉力，由机身的固定机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的航空器。它是固定翼航空器的一种，也是最常见的一种，另一种固定翼航空器是滑翔机。飞机按照其使用的发动机类型又可被分为喷气飞机和螺旋桨飞机。
基本简介
飞机，是由固定翼产生升力，由推进装置产生推(拉)力，在大气层中飞行的重于空气的航空器。
基本特征

其一是它自身的密度比空气大，并且它是由动力驱动前进；

　　

　　其二是飞机有固定的机翼，机翼提供升力使飞机翱翔于天空。

　　不具备以上特征者不能称之为飞机，这两条缺一不可。譬如：一个飞行器它的密度小于空气，那它就是气球或飞艇。如果没有动力装置，只能在空中滑翔，则被称为滑翔机。飞行器的机翼如果不固定，靠机翼旋转产生升力，就是直升机或旋翼机。

优势特点
速度快
目前喷气式客机的时速在900千米左右， 机动性高。飞机飞行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔，而且可根据客、货源数量随时增加班次。
安全舒适

据国际民航组织统计，民航平均每亿客公里的死亡人数为0.04人，是普通交通方式事故死亡人数的几十分之一到几百分之一，是比火车更为安全的交通运输方式。

　　但是飞机作为交通工具也有自身的局限性：

　　价格昂贵。无论是飞机本身还是飞行所消耗的油料相对其他交通运输方式都高昂的多。

　　受天气情况影响。虽然现在航空技术已经能适应绝大多数气象条件，但是风、雨、雪、雾等气象条件仍然会影响飞机的起降安全。

　　起降场地有限制。飞机必须在飞机场起降，一个城市最多不过几个飞机场，而且机场受周围净空条件的限制多分布在郊区。由于从飞机场到市区往往需要一次较长的中转过程，由此给高速列车提供了800公里以内距离的城际运输市场空间。

　　因此飞机只适用于重量轻，时间要求紧急，航程又不能太近的运输。

　　危险：虽然民航客机每亿客公里的死亡人数远低于其他运具，但批评者认为飞机本身旅程亦远比其他运具长，所以这个数值被拉低。在某些数据上飞机并不是特别安全。

　　飞机的另一大特点就是单次事故死亡率高。

基本分类

飞机不仅广泛应用于民用运输和科学研究，还是现代军事里的重要武器，所以又分为民用飞机和军用飞机。

　　民用飞机除客机和运输机以外还有农业机、森林防护机、航测机、医疗救护机、游览机、公务机、体育机，试验研究机、气象机、特技表演机、执法机等。

　　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。

　　按用途可分为战斗机、轰炸机、攻击机、拦截机。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。

升空原理

　飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的，上侧的要凸些，而下侧的则要平些。当飞机滑行时，机翼在空气中移动，从相对运动来看，等于是空气沿机翼流动。由于机翼上下侧的形状是不一样，在同样的时间内，机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程（曲线长于直线），也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。根据流体力学（空气动力学，帕努利定理）的原理，当飞机滑动时，机翼上侧的空气压力要小于下侧，这就使飞机产生了一个向上的升力（负压力）。当飞机滑行到一定速度时，这个升力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是，飞机就上了天。所以可以这样说，飞机的升空不是托上天的，而是被“压”上天的。

　　说的再直观点：上表面数据一律假设为1，下表面一律假设为2。

　　则：机翼上表面长度为S1，下表面为S2，上表面和下表面在空气中移动的时间一定，设为T，T1=T2，由此可以得出：V1=S1/T1 V2=S2/T2 S1>S2 T1=T2，所以：V1>V2，根据帕努利定理——“流体对周围的物质产生的压力与流体的相对速度成反比”，因此上表面的空气施加给机翼的压力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上，这就产生了升力。

主要机型
在美国空军飞机种类中，攻击机的字母缩写为A，轰炸机的字母缩写为B，运输机的字母缩写为C，电子战机的字母缩写为E，战斗机的字母缩写为F，直升机的字母缩写为H，教练机的字母缩写为T，活塞式飞机字母缩写一般为P，侦察机字母缩写为R，超级飞机缩写为SR，杂物机是U，试验机是X和Y
波音（Boeing）

波音707（已于1991年停产）

　　波音717（已于2006年停产）

　　波音727（已于1984年停产）

　　波音737系列飞机是美国波音公司生产的一种中短程双发喷气式客机，世界上任何时候天空中都有近1000架737在飞翔。

　　737包括737-100/-200，737-300/-400/-500，新一代737包括737-600/-700/-800/-900。传统型737已经停产。

　　波音747又称为“珍宝客机”（Jumbo Jet），波音747飞机是美国波音公司研制、生产的四发(动机)远程宽机身民用运输机。是全球首架宽体喷气式客机。是一种研制与销售都很成功的民航客机。还是世界上最易识别的客机之一。目前最新的型号是747-8梦想飞机。

　　自波音747飞机投入运营以来，一直是全球最大的民航机，一直垄断着大型运输机的市场，这种情况直到竞争对手空中客车A380大型客机的出现。

　　波音757（已于2005年11月18日停产）

　　波音767

　　波音777

　　波音787梦想飞机

　　波音787预计于2006年开始生产，在2007年进行首飞和测试，并在2008年获得认证。

　　于2011年9月27日将首架波音787“梦幻客机”交付日本全日空航空公司。

空中客车（Airbus）

空中客车A300（已于2007年停产）

　　空中客车A310（已于2007年停产）

　　空中客车A320

　　320系列飞机包括A318、A319、A320和A321在内组成了单通道飞机系列。

　　空中客车A330

　　空中客车A340（已于2011年11月10日停产）

　　空中客车A350

　　

　　空中客车A380

　　是欧洲空中客车工业公司研制生产的四发远程550座级超大型宽体客机，投产时也是全球载客量最大的客机。A380为全机身长度双层客舱四引擎客机，采用最高密度座位安排时可承载850名乘客，在典型三舱等配置(头等-商务-经济舱)下也可承载555名乘客。A380在投入服务后，打破波音747在远程超大型宽体客机领域统领35年的纪录，A380的出现结束了波音747在大型运输机市场30年的垄断地位。

　　载重量最大的民用飞机仍是苏制的An-225梦想式运输机。波音747LCF和空客A300-600ST也是一种运输机。

机身结构
大多数飞机由五个主要部分组成：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。
机翼

机翼的主要功用是为飞机提供升力，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系数增大。另外，机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。机翼有各种形状，数目也有不同。在航空技术不发达的早期为了提供更大的升力，飞机以双翼机甚至多翼机为主，但现代飞机一般是单翼机。

　　在机翼设计的过程当中，经常提到的一个矛盾是飞机的稳定性和操作性两个方面，上单翼飞机好像提起来的塑料袋，他非常的稳定，但是操作性稍微差一点；下单翼飞机好像托起来的花瓶，操作性很灵活，但是稳定性就稍微逊色一点。所以民用飞机一般采用上单翼设计，而表演用途或者其他对操作性要求高的的飞机都采用下单翼设计。

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。但是飞翼是将机身隐藏在机翼内的。







尾翼
尾翼包括水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成（某些型号的民用机和军用机整个平尾都是可动的控制面，没有专门的升降舵）。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，以及保证飞机能平稳地飞行。
起落架

起落装置又称起落架，是用来支撑飞机并使它能在地面和其他水平面起落和停放。陆上飞机的起落装置，一般由减震支柱和机轮组成，此外还有专供水上飞机起降的带有浮筒装置的起落架和雪地起飞用的滑橇式起落架。它是用于起飞与着陆滑跑、地面滑行和停放时支撑飞机。

　　一般的飞机起落架有3个支撑点，根据这三个支撑点的排列方式，往往分为前三角起落架和后三角起落架。其中，前三角起落架指前面一个支撑点，后面两个支撑点的起落架形式，使用此类起落架的飞机往往静止时仰角较小，在起飞时很快就可以达到很高的速度，当速度达到一定的值时，向后拉起操纵杆，压低水平尾翼，这时前起落架会稍稍抬起，瞬间机翼的两面风速差达到临界，飞机得到足够的升力后即可起飞；后三角起落架采用的是前面两个支撑点，后面一个支撑点的形式，使用此类起落架的飞机往往静止时仰角较大，当飞机在跑道上达到一定的速度的时候，机翼两面的风速差即可达到一个临界，此时后起落架会被抬起，驾驶员继续推油门杆，同时向后拉操作杆以控制飞机平衡，当速度达到一定的值时，飞机即可起飞。

动力

动力装置主要用来产生拉力或推力，使飞机前进。其次还可以为飞机上的用电设备提供电力，为空调设备等用气设备提供气源。

　　现代飞机的动力装置主要包括涡轮发动机和活塞发动机两种，应用较广泛的动力装置有四种：航空活塞式发动机加螺旋桨推进器；涡轮喷射发动机；涡轮螺旋桨发动机；涡轮风扇发动机。随着航空技术的发展，火箭发动机、冲压发动机、原子能航空发动机等，也有可能会逐渐被采用。动力装置除发动机外，还包括一系列保证发动机正常工作的系统，如燃油供应系统等。

　　讲到飞机的动力装置，就不得不讲一下飞机的推重比。推重比就是飞机的推力与飞机所受到的重力的比值。目前，一般的民用飞机的推力是小于飞机的重力的，因为每增加一个KN的推力，都要增加飞机的制造成本。所以很多飞机都有一定的爬升速度和爬升角度。而当飞机的推力大于飞机的重力的时候，飞机可以实现高速爬升甚至垂直爬升，很多需要高机动性能的飞机，比如战斗机等都有很大的推力和很小的重力。

　　另外，等同重力的要求下，飞机的推力越大，机翼面积就越小，飞机巡航阻力就越小，速度就越快，滑跑距离就越长。反之亦然。

　　飞机除了上述五个主要部分之外，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备和其它设备等。

其他

其他的如鸭翼式结构，由后置的主机翼与可以理解成前置水平尾翼的鸭翼构成。也就是用鸭翼来控制飞机的仰角，水平尾翼的位置是鸭翼结构的主翼，来控制飞机的横滚。

　　无尾结构，受益于矢量推力发动机的无尾结构飞机，只有一个多是三角形的主翼，没有控制仰角的水平尾翼和鸭翼。靠发动机推力矢量方向变化来控制飞机的仰角。

　　三翼面结构，同时有主翼、水平尾翼、鸭翼的飞机。操作性能更高。

　　双垂直尾翼结构，目前战斗机多用的结构，踩舵时可以让飞机不用更滚就转向。

操纵

现代飞机驾驶舱内可供驾驶员使用的飞行操纵装置通常包括：

　　主操纵装置：驾驶杆或驾驶盘、方向舵脚蹬、油门杆和气门杆。在某些采用电传操纵系统的飞机上，驾驶杆或驾驶盘已经被简化成位于驾驶员侧方的操纵杆。

　　辅助操纵装置：襟翼手柄、配平按钮、减速板手柄。

　　随着电子技术的发展，飞行操纵装置的形式也发生了根本性的变化。在大型飞机中，传统的机械式操纵系统已逐渐地被更为先进的电传操纵系统所取代，计算机系统全面介入飞行操纵系统，驾驶员的操作已不再像是直接操纵飞机动作，而更像是给飞机下达运动指令。由于某些采用电传操纵系统的飞机取消了原有的驾驶杆或驾驶盘等装置而改为侧杆操纵，驾驶舱的空间显得比以往更加宽松，所以有些驾驶员称此类驾驶舱为“飞行办公室”。

许灵

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