飛機的基本構造

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飛機的基本構造

自從世界上出現飛機以來,飛機的結構形式雖然在不斷改進,飛機類型不斷增多,但到目前為止,除了極少數特殊形式的飛機之外,大多數飛機都是由下面六個主要部分組成,即:機翼、機身、尾翼、起落裝置、操縱系統和動力裝置。它們各有其獨特的功用。

機身

機身主要用來裝載人員、貨物、燃油、武器和機載設備,並通過它將機翼、尾翼、起落架等部件連成一個整體。在輕型飛機和殲擊機、強擊機上,還常將發動機裝在機身內。

機翼

機翼是飛機上用來產生升力的主要部件,一般分為左右兩個翼面。

機翼通常有平直翼、後掠翼、三角翼等。機翼前後綠都保持基本平直的稱平直翼,機翼前緣和後緣都向後掠稱後掠翼,機翼平面形狀成三角形的稱三角翼,前一種適用於低速飛機,後兩種適用於高速飛機。近來先進飛機還採用了邊條機翼、前掠機翼等平面形狀。

大部分飛機的油箱都在機翼內部

副翼

左右機翼後緣各設一個副翼,飛行員利用副翼進行滾轉操縱。即飛行員向左壓桿時,左機翼上的副翼向上偏轉,左機翼升力下降;右機翼上的副翼下偏,右機翼升力增加,在兩個機翼升力差作用下飛機向左滾轉。

飛機的基本構造

飛機基本構造如圖

襟翼

襟翼分為前緣襟翼和後緣襟翼

飛行時,放下前緣襟翼,一方面可減小前緣與相對氣流之間的角度,使氣流能夠平順地沿上翼面流過。另一方面也增大了機翼切面的彎度,避免飛機失速。

(失速:簡單來說,飛機失速意味著機翼上產生的升力突然減少,從而導致飛機的飛行高度快速降低。注意失速並不意味著引擎停止了工作或是飛機失去了前進的速度。)

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,左右機翼後緣還裝有襟翼。襟翼平時處於收上位置,起飛著陸時放下。

擾流板

擾流板兩個作用:一是為飛機減速;另一個作用是配合副翼進行飛機轉彎。飛機的擾流板分為地面擾流板和飛行擾流板。地面擾流板只能在地面使用,當飛機著陸時,地面擾流板和飛行擾流板展開,從而減小機翼的升力、增大阻力,縮短飛機的著陸滑跑距離。

尾翼

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身尾部,主要功能為保持飛機的方向平衡和操縱。

方向舵

通常垂直尾翼後線設有方向舵。飛行員利用方向舵進行方向操縱。當飛行員向右偏航時,方向舵左偏,相對氣流吹在垂尾上,使垂尾產生一個向左的側力,此側力相對於飛機重心產生一個使飛機機頭有偏的力矩,從而使機頭右偏。同樣,蹬左舵時,方向舵右偏,機頭左偏。某些高速飛機,沒有獨立的方向舵。整個垂尾跟著腳蹬操縱而偏轉,稱為全動垂尾。

垂直安定面

垂直安定面即垂尾的固定部分,起到航向平衡的作用。通過垂直安定面,飛行員可以將飛機轉為左向或右向。

2.水平尾翼

水平尾翼水平安裝在機身尾部,主要功能為保持俯仰平衡和俯仰操縱。

升降舵

低速飛機水平尾翼前段為水平安定面,是不可操縱的,其後緣設有升降舵,飛行員利用升降舵進行俯仰操縱。即飛行員拉桿時,升降舵上偏,相對氣流吹向水平尾翼時,水平尾翼產生附加的負升力(向下的升力),此力對飛機重心產生一個使機頭上仰的力矩,從而使飛機抬頭。同樣飛行員推杯時升降舵下偏,飛機低頭。

超音速飛機採用全動平尾,即將水平安定面與升降舵合為一體。飛行員推拉桿時整個水平尾翼都隨之偏轉。飛行員用全動平尾來進行俯仰操縱。其操縱原理與升降舵相同。某些高速飛機為了提高滾轉性能,在左、右壓桿時,左、右平尾反向偏轉,以產生附加的滾轉力矩,這種平尾稱為差動平尾。有些飛機的水平尾翼放在機翼前邊,這種飛機叫鴨式飛機。這時放在機翼前面的水平尾翼稱為鴨翼或前翼。也有一部分飛機沒有水平尾翼,這種飛機稱為無尾飛機。現在有些飛機還採用了三翼面的佈局方法,也就是說既有機翼前面的前翼,也有機翼後面的水平尾翼。

水平安定面

飛機的水平安定面是飛機尾翼的水平翼面,通常分為固定式和全動式兩類。安定面的作用是使飛機具有適當的靜穩定性。當飛機在空中作近似勻速直線運動飛行時,常常會受到各種上升氣流或者側向風的影響,此時飛機的航行姿態就會發生改變,飛機會圍繞質心左右(偏航)、上下(俯仰)以及滾轉。每次起飛之前,依據飛機的起飛全重及重心位置恰當地調定水平安定面的下傾角度,將決定飛機能否安全起飛。

飛機的基本構造

起落裝置

起落裝置的功用是使飛機在地面或水面進行起飛、著陸、滑行和停放。著陸時還通過起落裝置吸收撞擊能量,改善著陸性能。

早期陸上飛機起落裝置比較簡單,只有三個起落架,而且在空中不能收起,飛行阻力大。現代的陸上飛機起落裝置包含起落架和改善起落性能的裝置兩部分,且起落架在起飛後即可收起,以減少飛行阻力。改善起落性能的裝置主要有起飛加速器、機輪剎車、減速傘等。水上飛機的起落架由浮筒代替機輪。

控制系統

飛機操縱系統是指從座艙中飛行員駕駛杆(盤)到水平尾翼、副翼、方向舵等操縱面,用來傳遞飛行員操縱指令,改變飛行狀態的整個系統。早期的操縱系統是由拉桿、搖臂(或鋼索)組成的純機械操縱系統。現代飛機在操縱系統中採用了很多自動控制裝置,因而,通常把它稱為飛行控制系統。

飛機的基本構造

A310駕駛盤

飛機的基本構造

戰鬥機駕駛杆

動力裝置

飛機動力裝置是用來產生拉力(螺旋槳飛機)或推力(噴氣式飛機),使飛機前進的裝置。採用推力矢量的動力裝置,還可用來進行機動飛行。現代的軍用飛機多數為噴氣式飛機。 噴氣式飛機的動力裝置主要分為渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機兩類。

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