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文檔簡介

1、 什么是航空器   在很多人的心目中航空器就是飛機,飛機也就是航空器。但實際上它們并不是一回事情。簡單一點說:航空器包括人造的各種能在空氣中飛翔的飛行物體;飛機僅僅是航空器中的一種。目前我們能見到的航空器除了飛機之外還有氣球、飛艇、直升機、滑翔機等。其實我們放的風(fēng)箏、兒童玩的竹蜻蜓都是航空器。    為什么許多人認為航空器就是飛機呢?這是由歷史原因造成的。最早實現(xiàn)人類升空夢想的物體是氣球。氣球是在氣囊中裝入比空氣輕的氫氣或熱空氣利用浮力升空的。它在空氣中飄浮如同船在水上飄浮一樣,但氣球不能控制自己的運動方向,因此無法做為運輸工具。隨后人們在氣球上加裝了動

2、力、螺旋槳和方向舵,氣球的飛行方向就可以被控制了,這就發(fā)展為飛艇。從20世紀初直至20世紀30年代,飛艇曾經(jīng)是航空運輸?shù)闹髁Α?936年德國制造的“興登堡”號飛艇長245米,重204噸,可載75名乘客,以每小時l30公里的速度做橫跨大西洋的飛行。但是由于飛艇的飛行阻力大,飛行速度每小時僅在200公里以內(nèi)。更不幸的是在1937年大型飛艇接連出現(xiàn)數(shù)起起火事故。相比而言,同一時期,飛機的性能迅速提高,于是飛艇就被淘汰出航空運輸領(lǐng)域?,F(xiàn)在的飛艇只限于在空中巡邏、攝影或廣告中使用。    直升機是另一類主要的航空器,它的祖先就是過去孩子們的玩具竹蜻蜒。竹蜻蜓是我們中國人的發(fā)明,可它一

3、直也不具備充當玩具以外的任何其他用途。偉大的意大利藝術(shù)家、科學(xué)家達.芬奇在竹蜻蜒的啟示下在公元1483年就設(shè)想過用旋翼制造航空器,他甚至畫出了草圖,但最終并未實現(xiàn)。由于現(xiàn)代直升機的操作機構(gòu)非常復(fù)雜,所以一直等到飛機問世30多年之后,世界上第一架直升機才升空。直升機可以垂直起飛降落,不需要很大場地,而且還可以在空中懸停。由于直升機的這種性能,現(xiàn)在它廣泛地被應(yīng)用于諸如救險、海上石油開采、農(nóng)林業(yè)及軍事等各種方面。直升機與飛機相比,它的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,耗油率高,飛行速度也慢,因此只活躍于一些特定的領(lǐng)域內(nèi)。    從以上幾種航空器的比較看來,它們在實際使用中都不盡如人意。后來居上的飛機在

4、各種性能方面遠遠超過前者,從而獲得突飛猛進的發(fā)展,到了20世紀40年代以后,飛機就理所當然地成了航空器中的主角。飛機的使用數(shù)量占各類航空器總數(shù)的97以上。這個比例仍在不斷增高,據(jù)報導(dǎo)目前已超過99,其他的航空器合到一起占的比例數(shù)還不足1。這可能就是許多人把航空器等同于飛機的一個原因吧。話說回來,如果你是一位航空愛好者或航空領(lǐng)域的工作者,就應(yīng)該清楚地了解到這二者的區(qū)別什么是飛機   讀者會說,這個問題太可笑了。我們幾乎每天一抬頭就會看到飛在天空中的銀燕,難道我們還不認識飛機嗎?且慢!我承認即使是小孩也認識飛機,但如果請你準確地給飛機下個定義,恐怕就不容易做到了吧?下面讓我們一

5、起來深入地認識一下飛機。    飛機具有兩個最基本的特征:其一是它自身的密度比空氣大,并且它是由動力驅(qū)動前進;其二是飛機有固定的機翼,機翼提供升力使飛機翱翔于天空。不具備以上特征者不能稱之為飛機,這兩條缺一不可。譬如:一個飛行器它的密度小于空氣,那它就是氣球或飛艇;如果沒有動力裝置、只能在空中滑翔,則被稱為滑翔機;飛行器的機翼如果不固定,靠機翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力,就是直升機或旋翼機。因此飛機的精確定義就是:飛機是有動力驅(qū)動的有固定機翼的而且重于空氣的航空器。    為了使讀者頭腦中對飛機有更明確的認識,我在這里澄清幾個容易混淆的名詞。在有些報刊上可見到“固定翼

6、航空器”、 “固定翼飛機”等說法,實際上所指的都是飛機。但是這些名詞都不是準確的說法。因為“固定翼航空器”包括飛機和滑翔機,而“固定翼飛機”則是一個重復(fù)的稱呼,因為“飛機”就已經(jīng)包含了固定翼的內(nèi)容。更常聽到很多人說“直升飛機”,這也很不妥當,因為直升機是使用旋翼提供升力的,它和飛機屬于完全不同的航空器類型 飛機的尾巴   飛機的尾巴叫尾翼。飛機為什么要長出一個尾巴?沒有它行不行?讓我們用射出去的箭打個比方。箭的尾部都裝有箭翎,沒有箭翎的箭在空中就會翻身打滾,箭翎就是起平衡作用的。同樣道理,飛機裝上尾翼,飛機在空中飛行時就不會翻滾。尾翼的豎直部分叫垂直尾翼,它的作用是防止飛行

7、中的飛機向左右轉(zhuǎn)彎或滾動;尾翼的水平部分叫水平尾翼,它的作用是防止飛行中的飛機向上向下的翻滾。前邊提到過在垂直尾翼上裝上可以控制方向的方向舵,在水平尾翼上裝上可以控制俯仰的升降舵,駕駛員就可以控制飛機了,所以尾翼是飛機必不可缺的一部分。但航空技術(shù)最新進展,使機翼上的操縱面可以用電子儀器精確控制以保持飛機穩(wěn)定飛行,這樣一來,就出現(xiàn)了無尾飛機。不過無尾飛機目前僅用在軍事用途上,民用飛機都還是有尾巴的機身的功能   飛機的機身是載人和裝貨物用的,這是一般的常識。但從航空專業(yè)角度看,這個回答不夠完全。機身在飛機結(jié)構(gòu)中的重要作用是把飛機的各部分連接到一起,具體來說:機身的前部是駕駛艙

8、,中部與機翼連接,尾部連著尾翼,機身的下面還有起落架。它既要載人載物還要起到連接飛機其他部分的作用,在空中受到的阻力還必須盡量小。這些條件就決定了機身的形狀必須是長筒形。為了減少阻力,前端要縮小;為了防止尾巴在起飛時擦地,機尾就向上翹起并且縮小。典型的機身都是一個中間粗兩頭小的長筒。大型飛機由一組成型的隔框用多根長梁串接起來構(gòu)成骨架,外邊再用蒙皮包上就形成了機身。機身中間的多數(shù)隔框規(guī)格尺寸完全相同,一是為了加工方便,再者制造廠家可以在中間添加幾個框架就能使機身加長,反之減幾個框也可以使機身縮短。這樣同一種型號的飛機就變得可伸可縮,出現(xiàn)一系列的變型,從而滿足各種航空公司和不同業(yè)主的要求。 機翼藏

9、油箱    把一排橫向排列的肋板用幾根長梁串起來外邊再用蒙皮包上就成為了機翼。現(xiàn)代飛機的翼梁、肋板及蒙皮都使用鋁合金材料;過去老式飛機翼梁和肋板是木頭制做的,蒙皮是用帆布做的。翼肋的形狀由翼型來決定,以使機翼的外形符合空氣動力學(xué)要求。機翼是中空的,為了利用這個空間,制造者用膠把它密封起來存放燃油,這樣一來,機翼就變成了大油箱。飛機飛行時,機翼受到的升力是向上的,而機翼中裝的燃油重力是向下的,它們會相互抵消。使機翼受力減少,它的結(jié)構(gòu)就可以做得更輕巧。用機翼貯油是個一箭雙雕的好創(chuàng)意?,F(xiàn)在大型客機有70的燃油是裝在機翼中的。像波音747客機,僅機翼就可以裝110噸燃油,相當于2節(jié)

10、火車的載重量機翼上的增升裝置   我們已經(jīng)知道飛機速度快其升力就增加,機翼也就可以造的小一點。但是飛機在起飛和降落的時候,飛行速度都不可能太快以免發(fā)生沖出跑道等事故,可是飛機起飛時如果速度上不去,升力不足,飛機就不能飛離地面,這是一個矛盾。為此設(shè)計師們需要找出一種模式,使機翼的升力可變:在起降時升力大一些,高速飛行時升力變小一些,阻力也小一些。這個難題被一個巧妙的設(shè)計解決了。設(shè)計師們在機翼的后部內(nèi)側(cè)緊鄰副翼的位置上增添了一對或幾對可以活動的翼面稱之為襟翼。襟翼被對稱地裝置在兩側(cè)機翼上。它們只能向下偏轉(zhuǎn)一定的角度,有的類型在向下偏轉(zhuǎn)時還可向后方伸出一段距離。襟翼向下彎曲后,它

11、改變了機翼下表面的彎曲程度,使機翼下方的空氣流動變慢,同時也使機翼面積變大,這兩種因素同時作用的結(jié)果是使升力加大。當然襟翼打開時阻力也會增加。飛機在起飛和降落時,都要打開襟翼以增加低速飛行時飛機的升力。起飛時飛機需更多的升力、盡量減少阻力,此時襟翼打開的角度要小,一般僅15度左右;而在飛機降落時,升力和阻力都要求盡量大,使飛機在降落的同時,速度迅速降低,保持平穩(wěn)下降和滑行,此時襟翼打開的角度為25度。飛機升空以后速度提高,駕駛員就及時收好襟翼,飛機就能以較小的阻力在空中翱翔了。    除了上面提到的副翼、襟翼外,在機翼的上表面還有很多活動的小翼面,這些小翼面被命名為“撓流板

12、”。飛機降落時它們被翻起以增加阻力,并且把機翼壓向地面增加機輪與地面的摩擦力千姿百態(tài)的機翼   現(xiàn)在世界上已知的機翼各式各樣。早期的飛機設(shè)計者愿意把機翼的面積做的盡量大一些。因為機翼越大產(chǎn)生的升力也就越大。但當時受制造機翼材料的強度的制約,它不可能被做的太大。于是為了增大機翼的面積,設(shè)計師們就造出了多層機翼的飛機,有二層的、三層的甚至還有四層的,它們被稱為雙翼機、三翼機等等。以后由于技術(shù)改進使飛機的飛行速度提高從而獲得了更大的升力,飛機就不再依靠增加機翼面積來提高升力了。20世紀20年代,三翼機及四翼機被淘汰出局,雙翼機幾乎一統(tǒng)天下。在同樣速度下,雙翼機的升力大于單翼機而且

13、安全性能也好,單翼機比不過它;但是雙翼機的結(jié)構(gòu)重阻力也大, 這又是它不及單翼機之處。到了20世紀30年代,隨著飛機速度的提高,雙翼機也沒能逃脫被淘汰之命運?,F(xiàn)在只有在小型低速的飛機中還可見到少量的雙翼機,它們常被用于農(nóng)田作業(yè)或短途的觀光飛行,國產(chǎn)的運5飛機就屬于這一類型。偶爾我們還可以在藍天中尋覓到它那平穩(wěn)緩慢飛行的優(yōu)美身影。    飛機的飛行速度與機翼產(chǎn)生的升力成正比,與此同時阻力也隨之變化。在達到飛機所需的升力后,為了減小阻力,高速飛機的機翼又被做小了。設(shè)計師發(fā)現(xiàn)當飛機的速度超過600千米小時,僅僅靠減少機翼面積也不能進一步減小阻力了。他們在探索中發(fā)現(xiàn)如果使機翼不再與機

14、身垂直而是形成一定的角度,這種改變就能有效地減少飛機所受的阻力。這個角度被稱為后掠角,這種機翼叫后掠翼。后掠角大的機翼所受的阻力小,升力也小。因此后掠翼不適用于速度低的飛機,飛行速度越大的飛機其機翼的后掠角就越大。國產(chǎn)運7或神舟60型飛機,飛行速度僅為450千米小時,它們不需要后掠翼;而像飛行速度在850千米小時左右的波音737和波音757飛機,它們的后掠角為25度;波音747飛行速度在900千米小時左右,其后掠角增到37.5度;英法合建的目前飛行最快的民航機協(xié)和號飛機,它使用的是三角形的機翼,三角形前段后掠角達到70度,后段也達到57度之多。    除了以上提到的不同外,

15、機翼在形狀上也是多種多樣:長方形的、梯形的、三角形的等等。低速飛行的小型機,其機翼多選擇長方形,除便于制造外,長度相同時長方形的面積較大也是理由之一。大型的高速飛機普遍多采用后掠的梯形機翼,超音速的客機則采用三角翼。    根據(jù)機翼在機身上安裝的部位不同,又可將它們分成上單翼、中單翼及下單翼三種類型。上單翼的飛機,例如運7,是指把機翼裝在機身上方的飛機。對乘客來說這種飛機的優(yōu)點是不論你坐在艙內(nèi)什么位置上,都可以通過舷窗飽覽下面的風(fēng)光,不受機翼的阻擋,機身距地面高度小上下方便。但對維修人員來說這種飛機的發(fā)動機裝在機翼上離地面較高,維修時很不方便。對飛機設(shè)計人員來說,飛機的起落

16、架不好安排,有許多麻煩,但即使如此,在民航飛機中上單翼飛機數(shù)量上還是較多的。中單翼是指將機翼安裝在機身中部,從理論上說這種形式的飛機所受到的飛行阻力最小,但是它的翼梁要從機身中間穿過,客艙會被一分為二,考慮到乘客肯定不會喜歡它,所以在民航運輸飛機中基本沒有中單翼飛機,通常用于空軍的戰(zhàn)斗機上。下單翼飛機的機翼安裝在機身下,起落架容易安排,發(fā)動機等設(shè)備維修時也方便,這些優(yōu)點抵消了機身高、乘客視野不佳等缺點,樂于為飛機制造廠家采用。民航系統(tǒng)現(xiàn)在運行的大型民航飛機幾乎都是下單翼飛機,例如波音系列及空中客車系列等飛機怎樣轉(zhuǎn)彎   從飛機爬升和下降的操作情況來看,似乎只要駕駛員踩踩腳蹬

17、和控制一下方向舵,飛機就可以左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)了。但實際上比這要復(fù)雜的多。與地面上行駛的汽車相比,飛機多出來一個側(cè)傾轉(zhuǎn)動,而除非在路面傾斜的情況下,汽車自身是不會傾斜的。飛機在空中傾斜運動是自由的,駕駛桿向右轉(zhuǎn)飛機向右傾斜,這時飛機的重力與地面垂直,可是機翼上的升力卻是垂直于機翼的,此刻的升力不再指向地面的正上方而是指向斜上方。由于重力和升力的方向不同,它們不再互相平衡,于是就產(chǎn)生了一個垂直于機身指向右方的力,在這個力的作用下,飛機沿著一條圓弧向右轉(zhuǎn)動,這與人騎自行車的體驗相近似,騎車人的身體如向一側(cè)傾斜,自行車會隨之傾斜并且自動向傾斜方向轉(zhuǎn)彎無須轉(zhuǎn)動車把。這就是駕駛員利用駕駛桿操縱副翼使飛機轉(zhuǎn)彎的道

18、理。同理,駕駛桿向左轉(zhuǎn)時飛機也會向左轉(zhuǎn)彎。從上面的描述,大致可以看出在飛機轉(zhuǎn)彎時,駕駛桿的使用與汽車轉(zhuǎn)彎時方向盤的使用是完全一致的。既然使用駕駛桿和使用腳蹬控制方向舵都能使飛機轉(zhuǎn)彎,那它們之間有什么差別呢?下面讓我們再進一步了解一下:如果駕駛員只用駕駛桿控制副翼使飛機轉(zhuǎn)彎,例如右轉(zhuǎn)彎,此時飛機向右側(cè)傾斜,有一個向心力拉著飛機向右轉(zhuǎn),但機頭所對的方向并未改變(實際上它可能由于右側(cè)傾斜導(dǎo)致略向左側(cè)偏轉(zhuǎn)),于是就出現(xiàn)了機頭向前而飛機的整體向右轉(zhuǎn)的狀態(tài)。恰如同一條船面向前行而整個船體卻沿著圓弧行進。這樣會使阻力增大,造成不必要的燃料浪費。如果駕駛員僅用腳蹬控制轉(zhuǎn)彎,在機身不傾斜的狀況下機頭突然轉(zhuǎn)向,此

19、時機翼上的氣流方向發(fā)生劇變,升力下降、機身受力增大,導(dǎo)致飛機高度快速下落,機艙內(nèi)的乘客會感覺很不舒服。所以要實現(xiàn)一個平穩(wěn)的、使人感到舒適的轉(zhuǎn)彎(航空上稱為協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎),駕駛員必須同時使用駕駛桿和腳蹬。假如飛機需要右轉(zhuǎn)彎,駕駛員就把駕駛桿向右轉(zhuǎn)動同時踩右腳蹬,此時飛機機頭向右轉(zhuǎn)、機身向右傾,飛機在天空中畫中一條高度不變的平滑圓潤的向右彎曲的美麗弧線。左轉(zhuǎn)彎也是如此。以上就是飛機轉(zhuǎn)彎的奧妙飛機怎樣上升和下降   飛機在天上飛是靠與空氣的相對運動產(chǎn)生升力來支撐的,這跟汽車在地面上行駛受到路面的堅實支撐是大不一樣的。升力的大小主要是由飛機運動的速度和迎角決定的。如果想使飛機上升,首先

20、必須加大推力提高速度,然后操縱駕駛桿抬起機頭、機翼的迎角隨之增大,升力進一步增加,飛機就向上爬升。正像一輛爬坡的汽車,即使增加了馬力,汽車在重力作用下,速度仍會減慢,此時如果動力不足坡度又太大,汽車就會停下甚至倒溜下來。飛機在爬升時也要加大油門增加推力,但爬升坡度也要適度。如果坡度太大,即使飛機仰著頭,一旦動力不足,它就會往下降落,這種情況就比較危險。飛機準備降落時,駕駛員向前推動駕駛桿,機頭逐漸朝下,與此同時,降低飛行速度,飛機才能平穩(wěn)下滑。此時,如果飛機以小角度下降而速度不減甚至加大,極有可能機頭雖然朝下,但飛機整體卻向上飄動 一桿兩舵    像汽車駕駛員一樣,飛機駕駛

21、員坐在駕駛艙內(nèi)用手操縱駕駛桿(盤)和用腳蹬方向舵來控制飛機的飛行。但不同的是飛機上的駕駛桿(盤)是可以向前后左右四個方向活動的,駕駛桿通過鋼索等機械結(jié)構(gòu)直接控制升降舵和副翼。駕駛桿向前推時,由鋼索牽動升降舵轉(zhuǎn)向下方,機尾被氣流抬向上,飛機就低頭;駕駛桿向后拉時,升降舵轉(zhuǎn)向上方,飛機也就抬頭。駕駛桿向右轉(zhuǎn),右側(cè)機翼上的副翼抬起、右機翼被壓向下,與此同時,左側(cè)機翼的副翼向下轉(zhuǎn)、左機翼抬起,飛機向右側(cè)傾斜。同理,當駕駛桿向左轉(zhuǎn)時,飛機就向左傾斜。方向舵是用腳蹬來控制的,駕駛員踩左腳蹬時,方向舵就向左轉(zhuǎn)、機頭也向左;反之踩右腳蹬時機頭就右轉(zhuǎn)。駕駛員就是以這種方式完成對飛機三個操縱面的控制,實現(xiàn)了飛機圍

22、繞三個軸自如地轉(zhuǎn)動。聽了以上的介紹,你是不是覺得開飛機很簡單?有的老駕駛員開玩笑說: “開飛機其實很簡單,掌握好一桿(駕駛桿)、兩舵(腳蹬)就行了?!惫嫒绱藛?事實上遠不是那么容易,培養(yǎng)一個合格的飛機駕駛員需要很多年才行,畢竟飛機不像汽車在地面上行駛而是在高空飛行啊飛機的三個主操作面    飛機在空氣中運動、船在水中運動,它們的外界載體空氣和水都是流體,物理性質(zhì)有許多相似之處。因此操縱飛機的飛行姿態(tài)就向操縱船只借鑒了不少經(jīng)驗。船在水中航行必須用舵來控制航向,安裝在船尾的舵如果向右偏轉(zhuǎn),由于受水流的沖擊船尾就向左偏轉(zhuǎn),船頭則向右轉(zhuǎn),整個船體就都向右轉(zhuǎn)了。同樣在飛機的尾部也裝

23、上一個可以左右活動的舵板,當它向右轉(zhuǎn)時,飛機就向右轉(zhuǎn);舵板向左轉(zhuǎn)時,飛機就向左轉(zhuǎn)過去,這個結(jié)構(gòu)就叫方向舵。    飛機在天空飛行,除了左右轉(zhuǎn)彎外,它還要抬頭向上或低頭下降飛行,這種動作被稱為俯仰,是運動于水中的船所沒有的姿態(tài)。仿照方向舵的設(shè)計思路,在飛機尾部又裝上一副可以上下活動的舵板,這個問題就解決了。當舵板向上翻起時,氣流沖擊它使機尾被壓向下,此時機頭就會抬起來;反之,如果舵板向下,則機尾被抬高,機頭向下。整個飛機則會隨機頭的上下或升或降。這副舵板被稱為升降舵。    飛機在空中除去可以做左右轉(zhuǎn)向,上下俯仰等運動之外,它還可以環(huán)繞從機頭到機尾的縱軸轉(zhuǎn)

24、動或搖擺,就像大家看到過的飛機在空中的飛行特技表演似的,一側(cè)的機翼高于另一側(cè)的機翼,甚至還可以翻身打滾。飛機的這種運動被稱為側(cè)傾。怎么才能操縱側(cè)傾呢?聰明的設(shè)計師們在左右機翼上各裝上一個可以轉(zhuǎn)動的翼面,稱之為副翼。它們在同一時間內(nèi)反向運動,結(jié)果就會使飛機的一側(cè)機翼升高,另一側(cè)機翼下沉,造成飛機的傾斜。    飛機安裝設(shè)置了副翼、方向舵和升降舵,駕駛員就可以靈活地控制飛機的俯仰(低頭、抬頭)、轉(zhuǎn)向(左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn))和側(cè)傾(左側(cè)傾、右側(cè)傾)運動。以上這三種活動翼面被統(tǒng)稱為操縱面飛機的基本結(jié)構(gòu)    探明了風(fēng)箏能夠起飛的奧秘以后,發(fā)明家們就想到:如果把人放到一個容

25、器中間,把兩個可以控制迎角的風(fēng)箏(翼)裝在兩側(cè),再裝上一臺能產(chǎn)生推力的發(fā)動機,使這個飛行器運動起來,人不就可以上天了嗎?問題一個個被解決,從伯努利定律問世以后又經(jīng)歷了160多年,人類升天的理想才得以實現(xiàn)。多么艱難的探索??!讓我們一起再回顧一下科學(xué)家們又解決了哪些難題吧!    首先的問題是平板狀的機翼產(chǎn)生的升力不夠大,而且迎角一有改變升力就出現(xiàn)大幅度變化。經(jīng)過許多年的摸索,先行者甚至為此付出了生命的代價,飛機研制者們才逐步把平板狀的機翼改造成橫截面的形狀為上面弧度大、下面弧度很小甚至是直線的機翼。機翼橫斷面的形狀叫做翼型,它直接關(guān)系到機翼產(chǎn)生的升力和阻力的大小?,F(xiàn)代機翼的翼

26、型即使在迎角為0度的情況下,空氣流經(jīng)機翼上方弧度大的路線也比流經(jīng)下方弧度小的路線為長,從而使上面的氣流速度快于下面,由此產(chǎn)生出升力。如果控制迎角使之變大,這種機翼的升力還會增加??墒怯且膊荒苓^大,過大的迎角使氣流不穩(wěn),升力可以突然降低甚至消失,這種現(xiàn)象叫失速。最終航空科學(xué)家們找到了使飛機獲得穩(wěn)定的升力并且通過控制迎角去控制升力的辦法。    其次的重大研制項目是關(guān)于飛機的結(jié)構(gòu)。通過不斷的實踐,飛機的基本結(jié)構(gòu)和機翼的基本形狀就確定了下來。除了用機翼提供升力,飛機還必須要有一個機身的用以安裝發(fā)動機和容納乘坐人員;飛機的起降由一套機構(gòu)支撐飛機的重量和在地面的運動,這就是起落架;

27、控制飛機飛行方向及爬升下降的機械結(jié)構(gòu)是機尾上的方向舵和升降舵,總稱為尾翼。這下我們就清楚了,組成飛機的五大部分就是:機翼,機身,發(fā)動機,起落架和尾翼各式各樣的渦輪噴氣發(fā)動機民航客機安裝上渦輪噴氣發(fā)動機以后又發(fā)現(xiàn)了兩個新問題:即耗油量比活塞發(fā)動機大,噪聲也大。于是陸續(xù)又生產(chǎn)出三種新的種類。最原始的被稱為純渦輪噴氣發(fā)動機,其余三種分別被命名為:渦輪螺旋槳發(fā)動機、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機、渦輪軸發(fā)動機。    噴氣發(fā)動機使用煤油為燃油。理由是煤油比汽油性能穩(wěn)定,熱值高。燃燒以后的煤油變成熾熱的氣體迅速被排出,它的能量未被充分利用,因此消耗率非常高,使用這種發(fā)動機的飛機產(chǎn)生的經(jīng)濟效益相對較低

28、。對于軍用飛機問題不大,但對于民航飛機來講其經(jīng)濟性能至關(guān)重要。設(shè)計者們想到活塞式飛機使用螺旋槳,燃油消耗少且效率高,那么能不能在渦輪發(fā)動機上加裝一個螺旋槳呢?這種想法很容易地就實現(xiàn)了。因為渦輪本來就是通過旋轉(zhuǎn)的軸來帶動壓氣機的。在其中另加上一組渦輪,用它帶動安裝在前方的一個螺旋槳,這種新型的發(fā)動機就是渦輪螺旋槳發(fā)動機。安裝有這種發(fā)動機的飛機在燃油消耗量方面大為下降,可是也因螺旋槳之故,飛行速度也下降了。這種飛機是介于純噴氣飛機和活塞式飛機之間的中間產(chǎn)物。它的飛行速度為600千米/小時左右,在速度和油耗方面都居于二者之中。渦輪螺旋發(fā)動機飛機90以上的推力來自螺旋槳,只有10的推力來自發(fā)動機尾部噴

29、氣的氣流。這種發(fā)動機現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于中小型民航客機上。    為了把渦輪發(fā)動機用在只需要軸動力的地方,如直升機或地面車輛等,可通過增加渦輪的數(shù)量,使燃燒氣流中的能量都轉(zhuǎn)變成渦輪旋轉(zhuǎn)的能量,只由渦輪軸輸出動力。這種發(fā)動機的噴氣已經(jīng)和活塞發(fā)動機排出的廢氣相同,不再做功。這種發(fā)動機被命名為渦輪軸發(fā)動機,普遍被用于直升機和坦克車上 確定飛行姿態(tài)    飛機在空中飛行與在地面運動的交通工具不同,它具有各種不同的飛行姿態(tài)。這指的是飛機的仰頭、低頭、左傾斜、右傾斜等變化。飛行姿態(tài)決定著飛機的動向,既影響飛行高度,也影響飛行的方向。低速飛行時,駕駛員靠觀察地面,根據(jù)地平

30、線的位置可以判斷出飛機的姿態(tài)。但由于駕駛員身體的姿態(tài)隨飛機的姿態(tài)而變化,因此這種感覺并不可靠。例如當飛機轉(zhuǎn)了一個很小角度的彎,機身傾斜得很厲害,駕駛員一時不能很快地調(diào)整好自己的平衡感覺,從而不能正確地判斷地平線的位置,就可能導(dǎo)致飛機不能恢復(fù)到正確的飛行姿態(tài)上來。還有飛機在海上做夜間飛行,漆黑的天空與漆黑的大海同樣都會閃爍著星光或亮光。在這茫茫黑夜中很難分辨哪里是天空,哪里是大海,稍有失誤,很容易就把飛機開進海中。    為了飛行的安全,極有必要制作出一種能指示飛機飛行姿態(tài)的儀表。這塊儀表必須具有這樣一種性能,即能夠顯示出一條不隨著飛機的俯仰、傾斜而變動的地平線。在表上這條線

31、的上方即為天,下方即為地。天與地都分別用不同的顏色予以區(qū)別,非常醒目。怎樣才能造出這條地平線呢?設(shè)計者從玩具陀螺中獲得了靈感。    許多小孩都玩過陀螺。它的神奇之處在于當它轉(zhuǎn)動起來以后,無論你如何去碰它,它總是保持直立姿態(tài),決不會躺倒。而且它轉(zhuǎn)的越快,這種能保持直立的特性就越強。換句話說:陀螺轉(zhuǎn)動起來后,它可以保持它的旋轉(zhuǎn)軸的指向不受外界的干擾,指向它起始的方向。利用這個原理,在l9世紀末就制造出來陀螺儀,它的核心部分是一個高速轉(zhuǎn)動的陀螺,專業(yè)術(shù)語叫轉(zhuǎn)子。把轉(zhuǎn)子裝在一個各方向均可自由轉(zhuǎn)動的支架上,這就是陀螺儀。把陀螺儀安裝到其他設(shè)備上,不管這個設(shè)備如何運動,陀螺儀內(nèi)轉(zhuǎn)子旋

32、轉(zhuǎn)軸的方向是不會改變的。飛機發(fā)明后不久,陀螺儀就被用到了飛機上。把陀螺儀的支架和機身連在一起,它的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時,旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面,有一根橫向指示桿和轉(zhuǎn)子軸垂直交叉相連。飛機可以改變飛行姿態(tài),但轉(zhuǎn)子軸會始終指向地面,橫向標示桿就始終和地平線平行,它在儀表中被叫做人造地平線,這個儀表被稱為地平儀,也叫姿態(tài)指引儀。在實際飛行時,駕駛員在任何時都應(yīng)相信地平儀指示出的飛行姿態(tài)而不是相信自己的感覺判斷,從而避免因飛機的劇烈俯仰傾斜動作導(dǎo)致的判斷失誤,這樣才能保證飛機安全飛行 飛行離不開儀表    飛機在空中飛行,駕駛員時刻要知道當時的飛行高度、速度、所在位置、飛行姿態(tài)、燃油消耗情況

33、等許許多多數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)的變化,操縱調(diào)整飛行狀態(tài)以便與空中環(huán)境相適應(yīng)。早期的飛機上只安裝了很少的儀表,全靠駕駛員用自己的耳目觀察及用大腦分析飛行情況來駕駛飛機。在低空低速飛行時,用這種方式操縱飛機還勉強可以保證安全飛行。飛行速度和飛行高度增加以后,僅靠駕駛員的感覺就無法適應(yīng)這種種變化,各種功能的飛行儀表被大量研制出并裝置在飛機上。這些儀表可以準確地測量出飛機飛行時的各種參數(shù)。駕駛員只需要注意觀察儀表上顯示的數(shù)據(jù),就能準確地知道飛機所處的狀態(tài)。飛行儀表就好比是飛機的耳目,依靠它們,飛機才不會在天空中“瞎”飛。    進入20世紀70年代,使用電子顯像技術(shù)以及電子計算機技術(shù)

34、對飛機上的儀表裝置進行了一次大改造。電子計算機不僅可以收集處理各種參數(shù),而且可以據(jù)此進行分析比較,發(fā)布指令甚至代替人去操縱飛機,飛機真好像有了自己的“大腦”。電子顯像管可以把幾十甚至幾百條信息用醒目的符號、鮮明的色彩映現(xiàn)在為數(shù)不多的屏幕上。駕駛艙過去的模樣完全改變了。老式飛機中,駕駛艙內(nèi)設(shè)5個位置,分別是:正、副駕駛員、飛行機械師、報務(wù)員、領(lǐng)航員。他們每人面前都有一大堆儀表和操縱裝置,個個都忙個不停地工作。正、副駕駛員負責(zé)駕駛飛機;飛行機械師管理著發(fā)動機;報務(wù)員的任務(wù)是通過收發(fā)電報與外界聯(lián)系;領(lǐng)航員則根據(jù)飛行速度、風(fēng)速、地圖等不斷計算著飛機的位置及航向。根據(jù)領(lǐng)航員的計算結(jié)果,駕駛員才能駕駛飛機

35、在正確的航道上飛行?,F(xiàn)代飛機的駕駛艙內(nèi),只有正、副駕駛員在駕駛飛機。位于他們面前的是整潔明亮的儀表板,好幾塊顯示屏上閃爍著各種數(shù)據(jù)和圖形。駕駛員除了在飛機起飛和降落時全神貫注地操縱飛機外,在飛行的其余大部分時間里,他們都只是神態(tài)從容地用眼睛監(jiān)視著電腦自動操縱飛機。這種變化極大地加強了飛行的安全性。最近30年以來,飛機制造業(yè)方面最大的進步主要表現(xiàn)在機上的儀表和電子儀器的先進性上。從前每架飛機制造的成本中,儀表所用資金只占5左右,而現(xiàn)在超過30,而且這種上升的趨勢仍在不斷發(fā)展談?wù)劇昂谙蛔印?#160;   一架飛機失事后,有關(guān)部門都要千方百計地去尋找飛機上落下來的“黑匣子”。因為黑匣子是

36、判斷飛行事故原因最重要及最直接的證據(jù)。雖然叫黑匣子,其實它的顏色卻不是黑的,這只是約定俗成的一個俗名。它的正式名字是飛行信息記錄系統(tǒng)。在電子技術(shù)中,把只注重其輸入和輸出的信號而不關(guān)注其內(nèi)部情況的儀器統(tǒng)統(tǒng)稱為黑匣子。飛行信息記錄系統(tǒng)是一種典型的黑匣子式的儀器。為了方便,業(yè)內(nèi)人士都叫它黑匣子,傳到社會上,公眾也只知道飛機上有個黑匣子。飛行信息記錄系統(tǒng)包括兩套儀器:一個是駕駛艙話音記錄器,實際上就是一個磁帶錄音機。從飛行開始后,它就不停地把駕駛艙內(nèi)的各種聲音,例如談話、發(fā)報及其他各種聲音響動全部錄下來。但它只能保留停止錄音前30分鐘內(nèi)的聲音。第二部分是飛行數(shù)據(jù)記錄器,它把飛機上的各種數(shù)據(jù)即時記錄在磁

37、帶上。早期的記錄器只能記錄20多種數(shù)據(jù),現(xiàn)在記錄的數(shù)據(jù)已可達到60種以上。其中有l(wèi)6種是重要的必錄數(shù)據(jù),如飛機的加速度、姿態(tài)、推力、油量、操縱面的位置等等。記錄的時間范圍是最近的25小時。25小時以前的記錄就被抹掉。    有了這兩個記錄器,平時在一段飛行過后,有關(guān)人員把記錄回放,用以重現(xiàn)已被發(fā)現(xiàn)的失誤或故障。維修人員利用它可以比較容易地找到故障發(fā)生的位置;飛行人員可以用它來檢查飛機飛行性能和操作上的不足之外,改進飛行技術(shù)。一旦飛機失事,這個記錄系統(tǒng)就成為最直接的事故分析依據(jù)。為了保證記錄的真實性和客觀性,駕駛員只能查閱記錄的內(nèi)容而不能控制記錄器的工作或改動記錄內(nèi)容。為了確

38、保記錄器即使在飛機失事后也能保存下來,就必須把它放在飛機上最安全的部位。根據(jù)統(tǒng)計資料知道飛機尾翼下方的機尾是飛機上最安全的地方,于是就把這個“黑匣子”安裝在此處。黑匣子被放進一個(或兩個)特殊鋼材制造的耐熱抗震的容器中, 此容器為球形或長方形,它能承受自身重力1000倍的沖擊、經(jīng)受11000的高溫30分鐘而不被破壞,在海水中浸泡30天而不進水。為了便于尋找它的蹤影,國際民航組織規(guī)定此容器要漆成醒目的桔紅色而不是黑色或其他顏色。在它的內(nèi)部裝有自動信號發(fā)生器能發(fā)射無線電信號,以便于空中搜索;還裝有超聲波水下定位信標,當黑匣子落入水中后可以自動連續(xù)30天發(fā)出超聲波信號。有了以上這些技術(shù)措施的保障,不

39、管是經(jīng)過猛烈撞擊的、烈火焚燒過的、掉人深海中的黑匣子,在飛機失事之后,絕大多數(shù)都能被尋找到。根據(jù)它的記錄,航空事故分析業(yè)務(wù)進展了一大步。在保障飛安全,改進飛機設(shè)計直至促進航空技術(shù)進步各方面,黑匣子都是功不可沒啊! 計算機管理飛機飛行   飛機能不能不用駕駛員,自動去飛行?早在地平儀被裝在飛機上以后,有人就在琢磨這個想法。l914年,一名美國發(fā)明家斯派雷利用地平儀上陀螺指針做為飛機平飛的標準,用電器裝置測出飛機飛行時和這個標準的偏離,再用機械裝置予以校正,就使飛機保持在平飛的狀態(tài)上。這就是世界上第一臺自動駕駛儀。雖然它只能保持飛機的平飛,但它給后人以啟迪,從此開始了飛機自動飛

40、行的時代。    20世紀70年代,電子計算機進入飛機,飛機有了自己的電子“大腦”。首先使用了三個電子計算機(飛行控制計算機)分別控制飛機三個軸的飛行狀態(tài)。此時的飛機不僅能被控制平飛,而且可以控制轉(zhuǎn)彎和升降。考慮到飛機在做轉(zhuǎn)彎和升降運動時,它的推力必須相應(yīng)的發(fā)生變化,為了要順利地完成這些過程,就有必要同時控制發(fā)動機的推力。于是第二步又在飛機上加裝了管理推力的推力控制計算機。飛機由于有了自行控制飛行姿態(tài)和推力的能力,初步實現(xiàn)了自動任意飛行。但它也只限于保持在已設(shè)定的路線上的飛行。它還沒能與機上的儀表系統(tǒng)全面聯(lián)系起來,對外界的變化及時做出反應(yīng)。為了使飛機真正實現(xiàn)自動控制飛行的全

41、過程,也就是能“獨立自主”,這就需要統(tǒng)一管理上述兩套系統(tǒng)(姿態(tài)和推力)并且與其他儀表系統(tǒng)實行大聯(lián)合。所以第三步是在飛機上又裝上一臺能力更強的計算機,全面管理和協(xié)調(diào)飛行。這臺統(tǒng)管全局的計算機叫飛行管理計算機。它是飛機的核心中樞。在這個中樞的數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲著各個機場及各條航路的數(shù)據(jù)。駕駛員只要選定航路的起點和終點,將命令輸人這臺計算機內(nèi),它就可以代替駕駛員指揮飛機起飛、爬升、巡航、下降直到降落在目的地機場。這套系統(tǒng)還可以在飛行全過程中即時發(fā)出指令,使飛機按照最佳的飛行狀態(tài)、最合理的使用推力、最經(jīng)濟的油耗飛完全程,從而實現(xiàn)了全程自動化飛行。聽起來,由這套計算機系統(tǒng)控制的飛機飛得比由駕駛員控制飛得還好,

42、那么,是不是以后飛機飛行就不需要駕駛員了?答案是:不行。原因之一是飛機的航行線路要由駕駛員設(shè)定并輸入到計算機中去;原因之二是飛機在起飛和降落這兩個階段中,變化因素太多,計算機只能按預(yù)先編好的程序動作,不具備靈活反應(yīng)的能力;原因之三是即使飛機在巡航狀態(tài)時,駕駛員可以不做任何動作去控制飛機,但他必須監(jiān)視這個機器“大腦”的工作。萬一這臺“大腦”出現(xiàn)什么故障或反應(yīng)不夠及時,駕駛員要立刻接管駕駛飛機的任務(wù),這樣才能保證飛行安全。RVSM 最小垂直間隔(RVSM Reduced Vertical Separation Minimum)是指在實行RVSM運行的空域內(nèi),在FL290至FL410(包含這兩個高度

43、層)之間的垂直間隔標準由2000英尺縮小到1000英尺。按照這樣的標準從事的飛行活動稱之為最小垂直間隔飛行。另外我們還要知道什么是RVSM的轉(zhuǎn)換空域:從非RVSM空域到RVSM空域之間的轉(zhuǎn)換空域,即從2000英尺垂直間隔的標準垂直間隔空域過渡到1000英尺垂直間隔的RVSM空域,或者離開1000英尺垂直間隔的RVSM空域,進入到2000英尺垂直間隔的區(qū)域,稱作RVSM轉(zhuǎn)換區(qū)域。有時由于天氣條件和交通情況的綜合原因,在當?shù)貐^(qū)域空中交通管制(ATC)宣布暫時停止RVSM運行那一時刻,保持飛機的垂直間隔由原來的1000英尺擴大到2000英尺;或者區(qū)域航空管制宣布取消暫時停止RVSM運行的禁令那一時刻

44、,飛機從2000英尺垂直間隔變?yōu)?000英尺的垂直間隔,同一區(qū)域的垂直間隔的轉(zhuǎn)換也稱作RVSM轉(zhuǎn)換區(qū)域。 RVSM運行歷史20世紀60年代,由于當時民用客機所使用的壓力感應(yīng)式氣壓高度表在高度超過FL300后靈敏度會大幅降低,而飛機的最佳巡航高度已經(jīng)顯著增加,因此,在FL290高度層飛行的民用飛機之間的標準垂直間隔改為2000英尺,同時,國際民航組織(ICAO)也于1966年作出飛機的轉(zhuǎn)換高度為FL290的相關(guān)規(guī)定。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多高精度的高度測量設(shè)備相繼出現(xiàn),加之全球空管水平不斷提高,縮小航空器垂直飛行間隔成為當務(wù)之急。80年代初,國際民用航空組織(ICAO)成立專門小組,開始探討

45、有關(guān)修改航空器垂直飛行間隔標準問題。經(jīng)過各種風(fēng)險評估后認為:在FL290以上空域飛行的最小垂直間隔從600米(2000英尺)縮減到300米(1000英尺)在技術(shù)上是可行的,可以滿足預(yù)定的安全標準,使空域容量大大增加,并且能夠帶來顯著的經(jīng)濟效益。在90年,首先在大西洋實施了縮小垂直間隔(RVSM)的運行,并根據(jù)運行的經(jīng)驗制定了相應(yīng)的運行規(guī)范和有關(guān)規(guī)章1997年首先在北大西洋航路或空域從FL330FL370(含這兩個高度層)之間實施了300米(1000英尺)的垂直間隔試運行,一年以后,試運行高度層擴展到FL310FL390。隨后在太平洋區(qū)域也進行了相關(guān)試運行。2007年11月22日,在中國境內(nèi)高空

46、開始實施RVSM,實施縮小垂直間隔之前,我國8400米以上飛行高度層實施600米的垂直間隔??s小垂直間隔之后,縮小為300米,飛機巡航高度層將由原來7個增加到13個GPUGPU是Ground Power Unit 的縮寫,地面動力裝置。它可在地面向飛機供電供氣,使用GPU還是APU取決于航空公司輔助動力裝置APU作用是給飛機在地面主發(fā)動機關(guān)車的時候提供空調(diào)引氣和電源,提供壓縮空氣供發(fā)動機啟動,在飛行過程中如果有發(fā)動機停車,也可以用來向飛機提供氣源和電源。一般裝在飛機的尾部。APU的作用是向飛機獨立地提供電力和壓縮空氣,也有少量的APU可以向飛機提供附加推力。飛機在地面上起飛前,由APU供電來啟

47、動主發(fā)動機,從而不需依靠地面電、氣源車來發(fā)動飛機。在地面時APU提供電力和壓縮空氣,保證客艙和駕駛艙內(nèi)的照明和空調(diào),在飛機起飛時使發(fā)動機功率全部用于地面加速和爬升,改善了起飛性能。降落后,仍由APU供應(yīng)電力照明和空調(diào),使主發(fā)動機提早關(guān)閉,從而節(jié)省了燃油,降低機場噪聲。通常在飛機爬升到一定高度(5000米以下)輔助動力裝置關(guān)閉但在飛行中當主發(fā)動機空中停車時, APU可在一定高度(一般為10000米)以下的高空中及時啟動,為發(fā)動機重新啟動提供動力。輔助動力裝置的核心部分是一個小型的渦輪發(fā)動機,大部分是專門設(shè)計的,也有一部分由渦槳發(fā)動機改裝而成,一般裝在機身最后段的尾錐之內(nèi),在機身上方垂尾附近開有進

48、氣口,排氣直接由尾錐后端的排氣口排出。發(fā)動機前端除正常壓氣級外裝有一個工作壓氣級,它向機身前部的空調(diào)組件輸送高溫的壓縮空氣,以保證機艙的空調(diào)系統(tǒng)工根同時還帶動一個發(fā)電機,可以向飛機電網(wǎng)送出115V的三相電流。APU有自己單獨啟動電動機,由單獨的電池供電,有獨立的附加齒輪箱、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和防火裝置。它的燃油來自飛機上總的燃油系統(tǒng)。APU是動力裝置中一個完整的獨立系統(tǒng),但是在控制上它和整架飛機是一體的。它的控制板裝在駕駛員上方儀表板上,它的啟動程序、操縱、監(jiān)控及空氣輸出都由電子控制組件協(xié)調(diào),并顯示到駕駛艙相關(guān)位置,如EICAS的屏幕上?,F(xiàn)代化的大、中型客機上,APU是保證發(fā)動機空中停車后再啟

49、動的主要裝備,它直接影響飛行安全。APU又是保證飛機停在地面時,客艙舒適的必要條件,這會影響旅客對乘機機型的選擇。因此APU成為飛機上一個重要的不可或缺的系統(tǒng)。風(fēng)切變    風(fēng)切變是在短短距離內(nèi)風(fēng)向、風(fēng)速發(fā)生明顯突變的狀況。強烈的風(fēng)切變瞬間可以是飛機過早的或者被迫復(fù)飛。在一定條件下還可導(dǎo)致飛機失速和難以操縱的危險,甚至導(dǎo)致飛行事故復(fù)飛GA(Go Around):由于機場障礙或飛機本身發(fā)生故障(常見的是起落架放不下來),以及其他不宜降落的條件存在時,飛機中止著陸重新拉起轉(zhuǎn)入爬升的過程,稱為復(fù)飛。飛機在著陸前有一個決斷高度,在飛機下降到這一高度時,仍不具備著陸條件時,就應(yīng)加大油

50、門復(fù)飛,然后再次進行著陸,這一過程同起飛、著陸的全過程是一樣的,一般經(jīng)過一轉(zhuǎn)彎、二轉(zhuǎn)彎、三轉(zhuǎn)彎、四轉(zhuǎn)彎,然后對準跑道延長線再次著陸。如果著陸條件仍不具備,則可能再次復(fù)飛或飛到備用機場降落。需要明確指出的是,復(fù)飛并不可怕,按程序進行復(fù)飛不會有任何危險,民航飛機降落前都預(yù)先設(shè)定了復(fù)飛程序,自動化程度高,這是一個很基本的飛行操作程序 反推裝民航機上的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機一般都有反推裝置(ReverseThrust),它的原理是用導(dǎo)流板使發(fā)動機排氣的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),傾斜向前方噴氣,以產(chǎn)生向后的拉力使飛機在著陸滑跑過程更快地減速。當我們乘座民航客機降落時,機輪在接地前發(fā)動機推力很小,所以機艙內(nèi)聽到的噪音也較小。

51、機輪接地后,由于機輪在跑道上高速滑行,所以機艙內(nèi)的震動和噪音都明顯增大。緊接著就能聽到發(fā)動機聲音重新增大(轟鳴),這個聲音就是發(fā)動機反推的噪音,如果坐在發(fā)動機附近的座位上,還能看到發(fā)動機后半部分張開的反推導(dǎo)流板。 順便一提另一種反推裝置:渦輪螺槳發(fā)動機(例如運七所用的)反推原理不是向前噴氣,而是使螺旋槳的槳葉角大幅度反向偏轉(zhuǎn)(稱為反槳),以在槳葉上產(chǎn)生向后的氣動力制動ETOPS     延伸航程運行(ETOPS)是指雙發(fā)飛機在其飛行航路上至少有一點距可用機場的距離超過飛機以經(jīng)批準的一臺發(fā)動機不工作的巡航速度(在標準條件下靜止大氣中)飛行1小時的航程的飛行

52、。ETOPS為(ExtendedTwin-engineOPerationS)的縮寫,中文翻譯為:雙發(fā)飛機延伸航程運行。ETOPS是國際民航管理機構(gòu)專門為了保證雙發(fā)飛機安全飛行而提出的一項特別的要求。當雙發(fā)飛機的一臺發(fā)動機或主要系統(tǒng)發(fā)生故障時,要求飛機能在剩余一臺發(fā)動機工作的情況下,在規(guī)定時間內(nèi)飛抵最近的備降機場(改航機場diversionairport)。這就是通常所說的ETOPS要求。比如,獲得“180分鐘ETOPS”就是指飛機單發(fā)失效的情況下飛往備降機場所規(guī)定的時間不能超過180分鐘。這樣就要求該飛機在航路選擇上應(yīng)滿足要求。ETOPS主要應(yīng)用在跨洋飛行,因為此時可供選擇的備降機場較少,如果

53、沒有ETOPS能力,意味著飛機需要選擇盡量靠海岸線的航路飛行,以確保安全。簡單而言,ETOPS能力越強,意外著航空公司可以利用雙發(fā)飛機開辟更多的直飛跨洋航線。ETOPS的目的是提供高水平的安全性,便于雙發(fā)飛機不受先前限制的與四發(fā)和三發(fā)飛機一樣續(xù)航 偏航阻尼器     偏航阻尼的作用是保持飛機由于荷蘭滾和氣流顛簸引起飛機在其垂直軸線的穩(wěn)定性。在飛行中偏航阻尼系統(tǒng)計算機發(fā)出指令給方向舵,使其成比例的阻尼飛機的航向不穩(wěn)定性,降低飛機的航向不穩(wěn)定性到最小,使飛機的飛行更平穩(wěn)。 空中走廊涵義   空中走廊,是在兩點連線的兩側(cè)各有4-5公里寬度的

54、空中飛行通道,供航空器在走廊內(nèi)實施點與點之間的飛行。設(shè)置空中走廊的目的,是使航空器嚴格按照走廊進行飛行,避免航空器進入走廊之外的限制區(qū)域。  相關(guān)介紹    北京、上海、廣州、成都、西安、沈陽等大城市都設(shè)有空中走廊。飛機去這些大城市的機場,都不可隨意飛越城市上空直接去機場,必須先飛向指定的地點(即走廊口),然后沿著空中走廊,再飛向機場降落 前緣縫翼 前緣縫翼是安裝在基本機翼前緣的一段或者幾段狹長小翼(如美制轟炸機B1B機翼上有七段前緣縫翼),是靠增大翼型彎度來獲得升力增加的一種增升裝置。下面用前緣縫翼的一個剖面來看看它的工作原理(如圖所示)。在前緣縫翼閉

55、合時(即相當于沒有安裝前緣縫翼),隨著迎角的增大,機翼上表面的分離區(qū)逐漸向前移,當迎角增大到臨界迎角時,機翼的升力系數(shù)急劇下降,機翼失速。當前緣縫翼打開時,它與基本機翼前緣表面形成一道縫隙,下翼面壓強較高的氣流通過這道縫隙得到加速而流向上翼面,增大了上翼面附面層中氣流的速度,降低了壓強,消除了這里的分離旋渦,從而延緩了氣流分離,避免了大迎角下的失速,使得升力系數(shù)提高。因此,前緣縫翼的作用主要有兩個:一是延緩機翼上的氣流分離,提高了飛機的臨界迎角,使得飛機在更大的迎角下才會發(fā)生失速;二是增大機翼的升力系數(shù)。其中增大臨界迎角的作用是主要的。這種裝置在大迎角下,特別是接近或超過基本機翼的臨界迎角時才

56、使用,因為只有在這種情況下,機翼上才會產(chǎn)生氣流分離盲降是儀表著陸系統(tǒng) ILS (Instrument Landing System)的俗稱。因為儀表著陸系統(tǒng)能在低天氣標準或飛行員看不到任何目視參考的天氣下,引導(dǎo)飛機進近著陸,所以人們就把儀表著陸系統(tǒng)稱為盲降。 儀表著陸系統(tǒng)是飛機進近和著陸引導(dǎo)的國際標準系統(tǒng),它是二戰(zhàn)后于1947年由國際民航組織ICAO確認的國際標準著陸設(shè)備。全世界的儀表著陸系統(tǒng)都采用ICAO的技術(shù)性能要求,因此任何配備盲降的飛機在全世界任何裝有盲降設(shè)備的機場都能得到統(tǒng)一的技術(shù)服務(wù)。 儀表著陸系統(tǒng)通常由一個甚高頻(VHF)航向信標臺、一個特高頻(UHF)下滑信標臺和幾個甚高頻(V

57、HF)指點標組成。航向信標臺給出與跑道中心線對準的航向面,下滑信標給出仰角25°35°的下滑面,這兩個面的交線即是儀表著陸系統(tǒng)給出的飛機進近著陸的準確路線。指點標沿進近路線提供鍵控校準點即距離跑道入口一定距離處的高度校驗,以及距離入口的距離。飛機從建立盲降到最后著陸階段,若飛機低于盲降提供的下滑線,盲降系統(tǒng)就會發(fā)出告警。 盲降的作用在天氣惡劣、能見度低的情況下顯得尤為突出。它可以在飛行員肉眼難以發(fā)現(xiàn)跑道或標志時,給飛機提供一個可靠的進近著陸通道,以便讓飛行員掌握位置、方位、下降高度,從而安全著陸。根據(jù)盲降的精密度,盲降給飛機提供的進近著陸標準不一樣,因此盲降可分為類標準。

58、類盲降的天氣標準是前方能見度不低于800米(半英里)或跑道視程不小于550米,著陸最低標準的決斷高不低于60米(200英尺),也就是說,類盲降系統(tǒng)可引導(dǎo)飛機在下滑道上,自動駕駛下降至機輪距跑道標高高度60米的高度。若在此高度飛行員看清跑道即可實施落地,否則就得復(fù)飛。 類盲降標準是前方能見度為400米(14英里)或跑道視程不小于350米,著陸最低標準的決斷高不低于30米(100英尺)。同類一樣,自動駕駛下降至決斷高度30米,若飛行員目視到跑道,即可實施著陸,否則就得復(fù)飛。 類盲降的天氣標準指任何高度都不能有效地看到跑道,只能由駕駛員自行作出著陸的決定,無決斷高度。 類盲降又可細分為ABC三個子類

59、。 A類的天氣標準是前方能見度200米(700英尺)、決斷高低于30米或無決斷高度,但應(yīng)考慮有足夠的中止著陸距離,跑道視程不小于200米; B類的天氣標準是前方能見度50米(150英尺),決斷高度低于15米或無決斷高,跑道視程小于200米但不小于50米,保證接地后有足夠允許滑行的距離; C類無決斷高和無跑道視程的限制,也就是說“伸手不見五指”的情況下,憑借盲降引導(dǎo)可自動駕駛安全著陸滑行。目前ICAO還沒有批準C類運行。 我國目前?。▍^(qū))局級及以上機場和大部分航站都已裝有盲降,近幾年新建和擴建的機場均裝有雙向盲降,其中只有北京、廣州、上海,成都機場的盲降系統(tǒng)達到了類運行標準,其余機場都按類標準開放。 廈門機場早期僅主降方向05號跑道開放類盲降,1993年開始的機場擴建工程建設(shè)

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