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珠海航展圆满闭幕,你对飞机了解多少?

2022-11-21 09:15 作者:辞海  | 我要投稿

珠海航展自11月8日开幕以来,每天都有新内容、新画面登上社交媒体的热搜。中国社会超高的关注度和持续热议,已经让珠海航展变得不仅仅是一个中国主办的国际航空航天博览会,更成为一个观察中国的窗口。


珠海航展的重头戏之一,就是传说中的各种“大国重器”飞机。那么,第一架有动力的飞机是怎样诞生的呢?


飞机

一种有动力装置的重于空气的固定翼航空器。主要由机翼、尾翼、机身、起落装置、动力装置、操纵系统和机载设备等组成。机翼主要产生升力;尾翼起纵向和航向稳定、操纵作用;机身用于承载人员、货物、设备和连接其他部件;起落装置在起飞、着陆、停放时支持飞机;操纵系统包括驾驶杆、脚蹬、摇臂、操纵部件及助力系统等;动力装置包括产生推力(拉力)的发动机及其附件和系统;机载设备包括飞行仪表及通信、导航、控制、能源等设备。按用途,分军用飞机和民用飞机;按机翼数目,分单翼机、双翼机和多翼机;按水平尾翼的有无和前后位置,分正常式飞机(水平尾翼在机翼之后)、鸭式飞机(水平尾翼在机翼之前)和无尾飞机;按动力装置,分螺旋桨式飞机和喷气式飞机;按起落场所,分陆上飞机、水上飞机和水陆两用飞机;按飞行速度,分亚声速飞机、超声速飞机和高超声速飞机。1903年12月17日,美国莱特兄弟研制并试飞成功世界上第一架有动力的飞机。20世纪20年代开始广泛应用。有人驾驶飞机的最大航程可绕地球一周,最大飞行总质量600吨,最大载质量已达250吨。


莱特兄弟

兄威尔伯·莱特(Wilbur Wright,1867—1912),弟奥维尔·莱特(Orville Wright,1871—1948)。美国飞机发明家。自幼对飞行怀有浓厚兴趣,曾用风筝和滑翔机进行过成千次飞行试验。后在总结滑翔飞行经验的基础上,自制小风洞进行吹风试验,从理论和实验两方面解决了飞机的稳定和操纵问题。1903年制成安装一台自制的8.8千瓦(12马力)内燃机、带有滑橇的双翼飞机“飞行者1号”,并于当年12月17日在北卡罗来纳州基蒂霍克试飞成功,实现了人类历史上第一次重于空气、装有动力装置的航空器飞行,飞机留空时间12秒,飞行距离36米。


通常一架飞机主要由机翼尾翼机身、起落装置、动力装置、操纵系统和机载设备等组成。


机翼主要产生升力。


机翼

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提供飞机升力的主要部件。机翼上通常还有活动翼面,如襟翼、副翼等。升力大小与机翼翼型、机翼面积和平面形状有关。平面形状由展弦比、梢根比、后掠角等参数确定。常见平面形状有矩形、梯形、后掠形、三角形等。矩形、梯形常用于亚声速飞机,后掠形常用于高亚声速、跨声速和超声速飞机,三角形多用于超声速飞机。


尾翼起纵向和航向稳定、操纵作用。


尾翼

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安装在飞机尾部,保证飞行时飞机平衡,并提供飞机稳定性和操纵性的翼面。通常由水平尾翼和垂直尾翼组成。少数飞机采用V形尾翼,兼有水平尾翼和垂直尾翼的作用。


机身用于承载人员、货物、设备和连接其他部件。


机身

用来装载人员、燃料、货物、各种设备,连接机翼、尾翼、起落架等部件的飞机主体。一般为单机身,也有双机身和尾撑等形式。外形呈流线型。由纵向构件(桁梁、桁条)、横向构件(框)、蒙皮组成。材料主要是铝合金,受力大的构件用合金钢,马赫数大的飞机,高温区用钛合金或不锈钢,并越来越多地采用复合材料。


飞机按水平尾翼的有无和前后位置,分正常式飞机(水平尾翼在机翼之后)、鸭式飞机(水平尾翼在机翼之前)和无尾飞机


鸭式飞机

无水平尾翼,机翼(主翼)前面装有“前翼”(鸭翼)的飞机。前翼由固定部分和升降舵组成(也有全动式前翼),起俯仰操纵和配平作用;也可仅有固定部分,用于配平。前翼产生正升力,可产生有利于拉升的抬头力矩。设计时须安排好前翼和主翼的相互位置,避免不利的气动干扰。近距前翼增加前翼脱体涡对主翼上表面附面层的有利作用。起飞着陆时不易失速,多用于轻型和超轻型飞机,也有在高速战斗机上采用。有的前掠翼飞机也设计成鸭式飞机。


无尾飞机

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无水平尾翼和前翼的飞机。由于取消了水平尾翼,改善了机身承力特性,减小了全机自重。采用机翼后缘设置升降副翼以代替水平尾翼的作用,保证飞机的纵向平衡与操纵,但配平阻力大,起落性能差,仅用在超声速大三角翼飞机上。随着自动飞行控制系统及推力矢量技术的发展,正在研制无垂直及水平尾翼的飞机。


飞机按动力装置,分螺旋桨式飞机喷气式飞机


螺旋桨式飞机

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用螺旋桨作推进装置,将发动机的功率转化为拉力或推进力的飞机。按采用动力装置的类型,分为活塞式螺旋桨飞机(简称“活塞式飞机”)和涡轮螺旋桨飞机,也可分为拉进式螺旋桨飞机和推进式螺旋桨飞机。低速飞机和太阳能飞机通常都用螺旋桨作推进装置。从飞机诞生到20世纪40年代,活塞式螺旋桨飞机独占航空领域,飞行速度达到750千米/时。50年代涡轮螺旋桨飞机问世,发动机性能明显提高,飞行速度达到800千米/时,且具有耗油率低、经济性好等优点。70年代后又出现了螺旋桨风扇发动机,飞行速度进一步提高,耗油率比涡轮风扇发动机低25%~40%。


喷气式飞机

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用空气喷气发动机作动力装置的飞机。20世纪40年代出现,最早用涡轮喷气发动机。60年代后,逐渐采用涡轮风扇发动机,并广泛用于民用、军用,适于高速飞行。最大平飞速度可达3倍声速以上,飞行高度可达30000米。


能在水面起飞、降落和停泊的飞机称为水上飞机


水上飞机

能在水面起飞、降落和停泊的飞机。其中也能够在岸上起降的称“水陆两栖飞机”。主要用于航空反潜、水上救援、森林灭火、海岛补给等。水上飞机在水面起降一般都有浪高和吃水深度等限制要求。为了保证在水面上的正常使用,大型水上飞机机身下部一般都设计成船底形状,以提高抗浪能力,机翼两侧或机身两侧一般布置浮筒,以保持平衡。


超声速飞机是最大平飞速度大于声速的飞机。


超声速飞机

最大平飞速度大于声速的飞机。通常指飞行速度大于声速而小于5倍声速的飞机。飞行速度大于5倍声速的飞机称高超声速飞机。要实现超声速飞行,必须突破“声障”,一般采用燃气涡轮发动机和后掠翼气动布局。1947年10月14日,美国采用火箭发动机作动力装置的X-1研究机首次实现超声速飞行。


利用太阳能辐射作为能源的飞机被称为太阳能飞机


太阳能飞机

利用太阳辐射能作为能源的飞机。动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。太阳能电池组安装在机翼的表面上,用于摄取太阳的辐射能量,并转换成推进飞机的动能。机翼面积大,翼载低,结构轻。20世纪80年代初已研制成单座太阳能飞机,有效载荷及速度均较低。可利用太阳能研制续航时间长的高空无人机,用于气象观测或侦察任务。


而在珠海航展亮相的歼-20则是中航工业成都飞机设计研究所研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机


战斗机

以空空导弹、航空机关炮等为基本武器,具有空战能力的作战飞机。狭义指歼击机(旧称“驱逐机”),广义还包括截击机、战斗轰炸机和其他战术对地(水)面攻击的飞机。特点是机动性好、飞行速度快、机载武器火力强,适于进行空战。主要武器包括航炮、空空导弹、空地(舰)导弹、炸弹、火箭弹等。

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