1.1 飞行器结构预览

1.1 飞行器结构预览

技能

• 熟练掌握飞行器构造
  
  

基本要求

• 熟悉飞行器的种类
• 掌握飞行器各部分的名称
  

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简介

飞行器是指能脱离地面持续飞行的器械，这其中包括在大气层内的航天器和大气层外的航空器

飞行器的分类

飞行器根据其飞行环境和工作原理分为三类：

1. 航空器

包括：轻于空气的航空器：气球、飞艇。

          重于空气的航空器：飞机、滑翔机、直升机、旋翼机、倾转旋翼机等。

航空器是在大气层内飞行的飞行器，主要依赖与空气进行相对运动时产生的空气动力升空飞行。

2. 航天器

包括：卫星、载人飞船、空间站、航天飞机等。

航天器是在大气层外空间飞行的飞行器，通过火箭等运载工具获得必要的速度进入大气层外空间后在引力的作用下进行近似天体的轨道运动。

3. 火箭和导弹

可以在大气层内外飞行，动力装置和飞行范围类似于航天器。火箭以火箭发动机为动力升空，导弹是基于火箭技术的飞行武器。

本教程主要基于固定翼飞机来讲解


飞机构造

尽管不同飞机在设计上有很大区别，但大多数飞机都有着相同的主要构成部分。

大多数飞机结构都包括机身，机翼，尾翼，起落架和动力装置。

机身

机身是飞机的中央主体，是容纳机组人员，乘客和货物的地方。 同时机身也提供了连接机翼和机尾的结构。老式飞机在设计上一般采用开放式桁架由木材，钢或铝管构成。现代的飞机使用的是硬壳和半硬壳式结构。

硬壳式结构没有大梁而由间距较密的隔框和蒙皮组成的机身结构。（上图）

半硬壳式结构是指大梁与机身蒙皮共同受力的结构。（下图）

机翼

机翼是附着在机身两侧的翼型，是飞行中主要为飞机提供升力的部位。机翼的设计，尺寸和形状根据不同飞机的性能要求有很多种。机翼可以连接在机身的顶部，中部或下部。单机翼的飞机称为单翼飞机，而两个机翼的飞机称为双翼飞机。不同机翼位置的单翼飞机可以分别称为上单翼，中单翼和下单翼。

现代飞机的机翼主要是由：

蒙皮，翼肋，和纵梁等支撑结构

襟翼，副翼，减速板等飞行控制面

和油箱或机翼上的其他设备所组成的。

尾翼

尾翼包括整个机尾部分，并由几个部分组成

固定的安定面：例如垂直安定面和水平安定面

可移动的表面：包括方向舵，升降舵和一个或多个配平片

起落架

起落架是飞机在停放，滑行，起飞或着陆时的主要支撑结构。 常见的起落架一般是由轮子组成，但飞机也可以装备用于水上作业的浮筒或可以在雪地上降落的滑雪板。

现代飞机的起落架主要为前三点式起落架，由在机身或机翼上的两个主轮和机头上的一个前轮组成。后三点式起落架比较少见，一般都是老式飞机才会有，和前三点式唯一的区别就是前轮被挪到了机尾变成了后轮。不管是前三点还是后三点式起落架，大多数飞机的转向都是通过移动脚舵来操纵的。另外也有一些飞机通过差速制动来操纵。

前三点式起落架

后三点式起落架
动力装置

动力装置通常包括发动机和螺旋桨。 发动机的主要功能是提供动力来旋转螺旋桨。 发动机还会产生电能和为某些飞行仪表提供真空源，并且在大多数单引擎飞机中，为飞行员和乘客提供机舱热源。发动机由整流罩或机舱覆盖。 整流罩或机舱最主要的目的是将穿过发动机整流罩内的空气引导至气缸周围来帮助冷却发动机。

安装在发动机前部的螺旋桨将发动机的旋转力转换为推力，推力是一种向前作用的力，使飞机能在空中飞行。螺旋桨是旋转的翼型，通过空气动力作用产生推力。 螺旋桨翼型的背面形成一个高压区域，螺旋桨的正面产生低压，类似于机翼产生升力的方式。