资料转载来源于:轻航之家一.丨固定翼飞机

飞机有几套动力系统(通用航空航空器分类)(1)

固定翼航空器,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。飞机的机体结构通常包括机翼、机身、尾翼和起落架组成。如果飞机的发动机不在机身内,则发动机短舱也属于机体结构的一部分。

1903年12月17日这个寒冷的冬天,来自美国俄亥俄州代顿的自行车制造商莱特兄弟在北卡罗来纳州的基蒂·霍克试飞成功一架结构单薄、样子奇特的双翼飞机---“飞行者一号”。这是人类历史上第一架能够自由飞行 ,并且完全可以操纵的飞机。这一天就成了飞机诞生之日。

二.丨直升机

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直升机是一种由至少二个或多个水平旋转的旋翼提供向上升力和推进力而进行飞行的航空器,直升机具有垂直升降、悬停、小速度向前或向后飞行的特点,缺点是速度低、耗油量较高、航程较短,是典型的军民两用产品,可以广泛的应用在运输、巡逻、旅游、救护等多个领域。

直升机竹蜻蜓渊源

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中国公元前广泛流传的玩具竹蜻蜒便是旋翼直升机的起源。18世纪,竹蜻蜒传入欧美,启发了欧美人利用旋翼的升力使航空器升空的设想。

尽管,现代直升机比竹蜻蜓复杂千万倍,但其飞行原理却与竹蜻蜓有相似之处。现代直升机的旋翼就好像竹蜻蜓的叶片,旋翼轴就像竹蜻蜓的那根细竹棍儿,带动旋翼的发动机就好像我们用力搓竹棍儿的双手。

竹蜻蜓的叶片前面圆钝,后面尖锐,上表面比较圆拱,下表面比较平直。当气流经过圆拱的上表面时,其流速快而压力小;当气流经过平直的下表面时,其流速慢而压力大。

于是上下表面之间形成了一个压力差,便产生了向上的升力。当升力大于它本身的重量时,竹蜻蜓就会腾空而起。直升机旋翼产生升力的道理与竹蜻蜓是相同的。

三.丨热气球

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热气球是一个比空气轻,上半部是一个大气球状,下半部是吊篮的飞行器。气球的内部加热空气,这样相对与外部冷空气具有更低的密度,作为浮力来使整体发生位移;吊篮可以携带乘客和热源(大多是明火)。现代运动气球通常由尼龙织物制成,开口处用耐火材料制成。

用热空气作为浮升气体的气球。在气囊底部有供冷空气加热用的大开口和吊篮。空气加热后密度减小,温度达100℃时密度约为0.95kg/m3,是空气的1/1.3,因此升空不高。现代热气球在吊篮中安装有简单的飞行仪表、燃料罐和喷灯等设备。从地面升空时,点燃喷灯,将空气加热后从气囊底部开口处充入气囊。升空飞行后,控制喷灯的喷油量操纵气球的上升或下降。热气球出现得最早,现今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。此外,热气球还常用于航空摄影和航空旅游

热气球与孔明灯

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十八世纪,法国造纸商孟格菲兄弟在欧洲发明了热气球。他们受碎纸屑在火炉中不断升起的启发,用纸袋把热气聚集起来做实验,使纸袋能够随着气流不断上升。1783年6月4日,孟格菲兄弟在里昂安诺内广场做公开表演,一个圆周为110英尺的模拟气球升起,飘然飞行了1.5英里。同年9月19日,在巴黎凡尔赛宫前,孟格菲兄弟为国王、王后、宫庭大臣及13万巴黎市民进行了热气球的升空表演。同年11月21日下午,孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡进行了世界上第一次热气球载人空中飞行,飞行了25分钟,飞越半个巴黎之后降落在意大利广场附近。这次飞行比莱特兄弟的飞机飞行早了整整120年。在充气气球方面,法国的罗伯特兄弟是最先乘充满氢气的气球飞上天空的。

相传早在三国时期诸葛亮发明了孔明灯,当年诸葛亮被司马懿围困在平阳,全军上下束手无策,诸葛亮想出一条妙计,明算准风向,命人拿来白纸千张,糊成无数个灯笼,再利用烟雾向上的引力带着它们升空,一个个小小的灯笼升起,营内的士兵高呼着:“诸葛先生坐着天灯突围啦!”。司马懿竟然信以为真,带兵向天灯的方向追赶,诸葛亮得以脱险。于是后世就称这种灯笼为“孔明灯”。

现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿,象征丰收成功,幸福年年。

四.丨飞艇

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飞艇是一种轻于空气的航空器,它与热气球最大的区别在于具有推进和控制飞行状态的装置。飞艇由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。

艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体(有氢气或氦气)借以产生浮力使飞艇升空。吊舱供人员乘坐和装载货物。尾面用来控制和保持航向、俯仰的稳定。大型民用飞艇还可以用于交通、运输、娱乐、赈灾、影视拍摄、科学实验等等。比如,发生自然灾害时,通讯中断就可以迅速发射一个浮空器,通过浮空气球搭载通讯转发器,就能够在非常短的时间内完成对整个灾区的移动通讯恢复。

飞艇的优势,噪声低,振动小,无需助跑,比飞机节能,能短距起飞,能吊装重物,留空时间长适合广告和摄影。

飞艇的劣势,重量轻容易受天气影响,气体密封问题,气体成本问题,养护厂房巨大,就体积大载重小。

五.丨自转旋翼机

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乍一看自转旋翼机是不是感觉特别像直升机呢?同样和直升机一样头顶有一副大直径的旋翼,两者虽然头顶都有一副大直径的旋翼 但他们的飞行原理有很大的区别。

旋翼机虽然和直升机一样,都是依靠旋翼产生升力,但它不是直升机。旋翼机与直升机的最大区别是,旋翼机的旋翼不与发动机传动系统相连,发动机不是以驱动旋翼为飞机提供升力,而是在旋翼机飞行的过程中,由气流吹动旋翼旋转产生升力。

由于旋翼为自转式,传递到机身上的扭矩很小,因此旋翼机无需单旋翼直升机那样的尾桨,但是一般装有尾翼,以控制飞行。由于旋翼为自转式,传递到机身上的扭矩很小,因此旋翼机无需单旋翼直升机那样的尾桨,但是一般装有尾翼,以控制飞行。

旋翼机飞行时,升力主要由旋翼产生,固定机翼仅提供部分升力。有的旋翼机甚至没有固定机翼,全部升力都靠旋翼产生。

由于旋翼机的旋翼旋转的动力是由飞机前进而获得。万一发动机在空中停车螺旋桨不转了,此时旋翼机据惯性继续维持前飞,并逐渐减低速度和高度,就在这高度下降的同时,也就有了自下而上的相对气流,旋翼就能可自转提供升力。这样,旋冀机便可凭飞行员的操纵安全地滑翔降路。即使在行员不能操纵,旋翼机失去控制的特殊情况下,也会像降落伞一样的降落,虽然也是粗暴着陆,但不会出现类似秤陀落地的情况,所以旋翼机是很安全的航空器。

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旋翼机具有安全性高,低空性能和机动性能好被广泛用于军事低空侦查,军事突袭等任务。旋翼机在工农业也被运用广泛,例如国土测绘 农林植保 飞行体验等等...

六.丨滑翔伞与三角翼

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滑翔伞是飞行运动员驾翼型伞衣,利用空气升力起飞翱翔的一项航空运动。滑翔伞通常主要由翼型伞衣、伞绳、背带系统和操纵系统四大部分组成。为便于滑翔伞的保管、携带与运输,每具滑翔伞还配有一只背式包装袋。

滑翔伞的飞行原理:滑翔伞本身毫无任何动力,它之所以能够飞行,除了伞衣充满空气后显出特殊的形状外(飞行翼),全靠飞行员控制,结合大气中种种特性(空气动力)飞行。传统式的降落伞,即一般降落伞,在空中只能产生下降阻力,没有升力,而滑翔伞在空中飞行过程中会产生速度和升力,而且它的速度和升力远远大过它的阻力。

三角翼:机翼前缘后掠,后缘基本平直,半翼俯视平面形状为三角形的飞机。三角翼又称为悬挂式三角翼,具有硬式基本构架,用活动的整体翼面操,为安全救助还配有备份伞。它构造简单、安全易学,只要有合适的山坡、逆风跑5-6步,即可翱翔天空。当它与空气做相对运动时,由于空气的作用,在伞翼上产生空气动力(升力和阻力),因而能载人升空进行滑翔飞行。纵,由塔架、龙骨、三角架、吊带四部分组成,各部分由钢索连接。

三角翼的优点:

优点主要是翼面积大,机翼油箱大,翼载低,水平机动性能好,而且后掠角大,阻力小。机翼重量轻、刚度好,有利于收置起落架,安放燃油和其他设备。三角翼超声速阻力小,从亚声速过渡到超声速时机翼压力中心向后移动量小,这对于舵面平衡能力比较差的飞机尤为重要,所以无尾飞机和鸭式飞机基本上都采用三角翼。

来源:蔚莱航空

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