飛機的基本構造

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機身

用以籌載機組、旅客、貨品及設備的空間。飛機的X 軸就是機身中心軸,位於水平面上;Y 軸則是在水平面上與機身中心垂直的軸;Z軸則是與XY 平面(水平面)垂直的軸,也就是鉛垂軸。

飛機的基本構造

機翼


機翼是產生升力的來源,不同形式設計的機翼會帶來完全不同的空氣動力特性。

襟翼


襟翼簡單的說就是延伸而出的機翼,以液壓連桿構造控制其收放,襟翼可以完全收起在機翼之內,也可以放出增加機翼面積。以下狀況下,飛機需要襟翼的輔助:「飛機在起飛時希望在較低速度下即可獲得較大升力」、「飛機在降落階段希望以較低的速度維持滯空能力」、「飛機在低空盤旋時,希望能在較低速度下獲得較好的操控能力」。多數襟翼設計於機翼之後端,需要的時候,向後延伸放出,另有一些機種設計有前緣襟翼,使用時朝前方延伸而出。不管是前緣或後緣襟翼,作用都是增加機翼的有效面積。

飛機的基本構造

副翼


副翼都是兩邊機翼分開作動,一邊翹起、另一邊的就下壓,副翼可以對飛機的X 軸產生轉矩,這個轉矩可以驅使飛機以X 軸為中心轉動,改變飛機的坡度。

飛機的基本構造

水平安定面


又稱尾翼,是用來穩定飛機的俯仰(飛機以Y 軸為中心轉動的動作)狀態,沒有水平安面的飛機,將無法穩定的以固定角度直進。

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升降舵


位置在水平安定面(尾翼)的後端,是一片可以上下改變角度的翼狀結構物,升降舵的作用為改變飛機的俯仰姿態。當升降舵的後端翹起,改變氣流往上,同時可以獲得往下的反作用力,這個力以Y軸為中心,造成一個讓飛機抬頭的力矩,機頭因此抬高;反之,當升降舵後端下垂,則可以獲得讓飛機低頭的力矩。有些機種的設計上,以整片水平安定面同時作為升降舵。

垂直安定面


又稱垂尾,是用來穩定飛機的偏航(飛機以Z 軸為中心轉動的動作)狀態,沒有垂直安面的飛機,將無法穩定的以固定角度直進。

方向舵


位置在垂直安定面(垂尾)的後端,是一片可以左右改變角度的翼狀結構物,方向舵的作用為改變飛機的偏航角度。當方向舵的尾端向右轉動時,改變氣流往右會造成往左的反作用力,這個力對飛機的Z 軸產生一個力矩,讓飛機沿Z 軸做順時鐘轉動(從上方觀察),飛機的機頭方向朝右方轉動;反之,當方向舵的尾端向左轉動,改變空氣往左,則可獲得往右的反作用力,造成的力矩推動飛機沿Z軸做逆時鐘轉動。

發動機


作用就是提供飛機往前的推力,是飛機的動力核心。發動機的推力方向朝向機頭,與飛機的X 軸平行。值得特別注意的是,近代的大型客機的發動機推力都很大,發動機的位置,對於飛機來說是非常重要的,因為不同位置的發動機,產生的推力對飛機來說會產生不同的力矩,發動機推力在飛機重心水平線以下,推力會對飛機產生一個抬頭的力矩,反之,裝置在飛機重心水平線以上的發動機,推力會對飛機產生低頭的力矩,因此,飛機在設計之初,發動機的位置是一個很重要的課題,會影響到飛機所有操控面的設計需求以及飛機本身的自然穩定性。

起落架


作用很簡單,飛機在地面上的時候,起落架就是支撐飛機的重要構造,飛機起飛建立初始爬升率後(有些機種與公司規定是到達某高度),起落架即收起;準備降落在所謂的最終進場階段時,起落架才放下,此時高度多低於3000 英尺。

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