《民航概论》第二章飞机的一般介绍.ppt

第二章 飞机的一般介绍,1、教学内容： 掌握飞机的基本构造、飞机的动力装置和飞机机载设备及系统的基本概念。了解飞机的设计和生产。 2、 教学重点、难点： （1）掌握飞机的机翼、尾翼、机身、起落架的基本知识。 （2）掌握飞机活塞式航空发动机、空气喷气发动机和燃气涡轮发动机辅助 系统的基本知识。 （3）了解飞机的飞行控制系统 、液压气压刹车系统、飞机燃油系统、飞 机座舱环境控制系统、防冰排雨系统的基本知识。 （4）了解飞机的设计和生产。,第二章 飞机的一般介绍,四、起落架,三、尾翼,二、机身,一、机翼,本节知识体系,飞机机体,飞机机体,一、机翼,飞机机翼和机翼上的活动翼面,机翼是飞机升力的基本来源 。机翼分为四个部分：翼根、前缘、后缘、翼尖。,飞机机体,襟翼,飞机机体,一、机翼,1、机翼的外形：剖面形状 机翼剖面形状称为翼型或翼剖面。,1翼剖面 2前缘 3后缘,飞机机体,一、机翼,1、机翼的外形：平面形状,现代高速客机一般使用后掠机,飞机机体,一、机翼,1、机翼的外形：平面形状 三翼机,飞机机体,一、机翼,1、机翼的外形：平面形状 双翼机,飞机机体,一、机翼,1、机翼的外形：平面形状 单翼机,现代民航客机均为单翼机,飞机机体,一、机翼,2、机翼和机身的连接：,机翼的安装形式：上单翼，中单翼，下单翼。 上单翼： 干扰阻力小；视野好；机身离地高近，易装货，发动机离地高，起落架安装困难。 中单翼： 气动外形最好，翼梁穿过机身，影响客舱容积。 下单翼： 离地进，起落架短，降落稳定性好，易收放，维修方便；机舱空间不受影响机身离地高，装货不好，视野不好。,飞机机体,一、机翼,2、机翼和机身的连接： 上单翼,飞机机体,一、机翼,2、机翼和机身的连接： 中单翼,飞机机体,一、机翼,2、机翼和机身的连接： 下单翼,现代客机一般采用下单翼,飞机机体,3、安装角,定义： 机翼装在机身上的角度。是机翼与水平线所组成的角度。 分类： 分上反角（安装角向上）和下反角（安装角向下）两种。上反角能提高飞机的侧向稳定性，一般用于下单翼机。下反角一般用于上单翼机。,一、机翼,飞机机体,一、机翼,4、机翼的结构： 机翼主要由翼梁、翼肋、桁条和蒙皮组成 。,飞机机体,一、机翼,4、机翼的结构：,1、翼梁，承担机翼上主要的作用力。分前梁和后梁。桁条（嵌在翼肋上，支持蒙皮）构成纵向骨架。 2、翼肋，保持机翼的翼型，受力通过接头传给翼梁。 3、桁条，嵌在翼肋上以支持蒙皮。 4、蒙皮。 翼根需特别加固，因为要承受巨大的应力 内部空间：安装操纵装置，密封后作为油箱，安装起落架舱，安装发动机。,飞机机体,二、机身,1、机身外形： 现代民航机的机身是筒状的，机头装置着驾驶舱用来控制飞机；中部（分上下两部分）是客舱或货舱用来装载旅客、货物，燃油和设备后部和尾翼相连。,飞机机体,二、机身,1、机身外形： 机身剖面形状,飞机机体,二、机身,2、机身内部布置：,飞机机体,三、尾翼,尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称，它的作用是用以维持飞机的方向和水平的稳定性和操纵性。尾翼一般包括水平尾翼和垂直尾翼。,飞机机体,三、尾翼,水平尾翼： 水平安定面（固定）+升降舵（上下转动） 保持飞机纵向稳定，控制飞机的俯仰运动；全动式平尾可提高操纵效率 安装在机身上或垂尾上 垂直尾翼： 垂直安定面（固定）+方向舵（左右转动） 控制飞机航向，抗偏航干扰 分为单垂尾、双垂尾、多垂尾等多种形式。客机采用单垂尾的为多。,飞机机体,三、尾翼,飞机机体,四、起落架,主要功用： 起落架主要功用是在飞机滑跑、停放和滑行的过程中支撑飞机，同时吸收飞机在滑行和着陆时的震动和冲击载荷。 起落架组成： 起落架舱、刹车装置、减震装置、收放装置等几部分。 通用航空小型飞机：固定式起落架。航线飞机：可收放起落架。 起落架配置形式：前三点式、后三点式和多点式三种。 起落架结构形式：构架式、支柱式和摇臂式三种。,飞机机体,四、起落架,起落架的配置形式： 前三点式起落架（民航飞机）,飞机机体,四、起落架,起落架的配置形式： 后三点式起落架（早期飞机）,飞机机体,四、起落架,起落架的配置形式： 多点式起落架（重型飞机如波音747）,飞机机体,四、起落架,起落架的配置形式： 自行车式起落架（战斗机）,飞机机体,三、燃气涡轮发动机辅助系统,二、空气喷气发动机,一、活塞式航空发动机,本节知识体系,飞机的动力装置,飞机的动力装置,飞机的动力装置,一、活塞式航空发动机,活塞式发动机是将燃料中的化学能转化为动力的动力装置通过带动螺旋桨为飞行器提供飞行动力。,1桨叶剖面； 2旋转面； 3桨叶； 4桨毂； 5桨叶剖面弦线；,螺旋桨拉力的产生,飞机的动力装置,一、活塞式航空发动机,飞机的动力装置,二、空气喷气发动机,空气喷气发动机是一种利用燃气从尾部高速喷出时所产生的反冲作用推动机身前进的发动机。,飞机的动力装置,二、空气喷气发动机,1、涡轮喷气发动机 特点是完全依赖气流产生推力。通常用作高速飞机的动力。,涡喷6,飞机的动力装置,二、空气喷气发动机,2、涡轮螺旋桨发动机 由螺旋桨提供拉力(或推力)的燃气涡轮发动机。多用于低亚声速飞行。,飞机的动力装置,二、空气喷气发动机,3、涡轮风扇发动机 在涡轮后面，再加装一套涡轮(一级或多级),飞机的动力装置,二、空气喷气发动机,3、涡轮风扇发动机,现代民航客机大多采用涡轮风扇发动机,飞机的动力装置,二、空气喷气发动机,3、涡轮风扇发动机 涡扇13,飞机的动力装置,二、空气喷气发动机,4、涡轮轴发动机 涡轮轴发动机是直升机主要使用的动力装置。,飞机的动力装置,发动机的安装 可用吊架装在机翼下，或者装在机身两侧后部，涡轮螺旋桨发动机只能装在机身头部。,翼下吊装,尾部吊装,飞机的动力装置,三、辅助动力装置,是一种小型燃气涡轮发动机，在军民用飞机上已得到广泛应用，如战斗机、大型运输机、直升机、民用大型客机、民用公务机等等。 APU的作用是向飞机独立地提供电力和压缩空气。 在地面时APU提供电力和压缩空气，保证客舱和驾驶舱内的照明和空调，确保旅客的舒适； 在现代化的大、中型客机上，APU是保证发动机空中停车后再启动的主要装备，它直接影响飞行安全； 降落后，仍由APU供应电力照明和空调，使主发动机提早关闭，从而一定程度地节省燃油，降低噪声。,三、飞机座舱环境控制系统,本节知识体系,飞机机载设备系统,一、飞机的电子仪表系统,四、防冰排雨系统,二、飞机燃油系统,飞机机载设备系统,机载设备及系统是为完成各种飞行和任务而安装的各种设备及系统的总称。,飞机机载设备系统,电子仪表系统：飞机感知和处理外部情况并控制飞行状态的核心。 飞机的电子仪表系统主要分为四类：飞行控制仪表系统、飞机综合电子控制系统、导航系统和通信系统。,一、飞机的电子仪表系统,飞机机载设备系统,1、飞行控制仪表系统 控制飞机气动操纵面改变飞机的布局，增加飞机的稳定性、改善操纵品质、优化飞行性能。 主要功能： 1、保持飞机姿态和航向； 2、控制空速及飞行轨迹； 3、自动导航和和自动着陆； 4、地形跟随及地形回避； 5、编队飞行以及配合自动空中交通管制；,一、飞机的电子仪表系统,飞机机载设备系统,1、飞行控制仪表系统 大气数据仪表 大气数据仪表包括气压高度表、飞行速度表、气温度表。,一、飞机的电子仪表系统,气压式高度表 通过测量大气压力来间接测量高度,飞机机载设备系统,1、飞行控制仪表系统 大气数据仪表,一、飞机的电子仪表系统,飞行速度表 真空速：指飞机对于空气的运动速度，也简称为空速。 指示空速：是由测量空气压力的表上直接指示速度，也叫表速。 升降速度：指飞机对地面运动的上升或下降的速度。 地速：指飞机运动速度对地面的水平分量。 马赫数：是飞行速度和飞机所在声速的比。,飞机机载设备系统,1、飞行控制仪表系统 飞行姿态指引仪表,一、飞机的电子仪表系统,飞机机载设备系统,2、飞机综合电子控制系统 主要包括飞行管理计算机系统、飞行信息记录系统、飞机自动驾驶系统、电传操纵系统、近地警告系统和空中警告及避撞系统。,一、飞机的电子仪表系统,飞机机载设备系统,2、飞机综合电子控制系统 飞行信息记录系统,一、飞机的电子仪表系统,飞机上的黑匣子,飞机机载设备系统,2、飞机综合电子控制系统 飞机自动驾驶系统,一、飞机的电子仪表系统,测量装置,主测信号,测量装置,给定装置,回输装置,给定信号,放大器,舵机,主控信号,控制信号,辅助信号,飞机,飞机机载设备系统,2、飞机综合电子控制系统 电传操纵系统,一、飞机的电子仪表系统,飞机机载设备系统,2、飞机综合电子控制系统 近地警告系统,一、飞机的电子仪表系统,飞机机载设备系统,2、飞机综合电子控制系统 空中警告及避撞系统,一、飞机的电子仪表系统,飞机上的防撞灯,飞机机载设备系统,3、导航系统 飞机导航系统是用来确定飞机位置、速度和航向并引导飞机按预定航线飞行的整套设备。,一、飞机的电子仪表系统,导航系统,远程导航系统,中近程导航系统,区域导航系统,进场着陆导航系统,飞机机载设备系统,3、导航系统 远程导航系统 通常把距离达几千千米以上的归为远程导航系统。,一、飞机的电子仪表系统,罗兰导航系统（双曲线导航）,飞机机载设备系统,3、导航系统 中近程导航系统 典型的有无线电罗盘、台卡、伏尔和塔康（TACAN）等。塔康即战术空中导航系统，能同时完成测距和测向任务。,一、飞机的电子仪表系统,塔康导航系统,飞机机载设备系统,3、导航系统 区域导航系统 由各导向设备（如VOR、DME、大气数据计算机等）、计算机、控制显示器等组成，是航空导航的一种新发展。,一、飞机的电子仪表系统,DME测距导航,飞机机载设备系统,3、导航系统 进场着陆导航系统 仪表着陆系统是国际上广泛采用的标准无线电进场着陆系统；微波着陆系统则是着陆系统的新发展，其主要优点是精度高。,一、飞机的电子仪表系统,飞机机载设备系统,4、通信系统 通信系统是完成通信过程的全部设备和传输媒介，实现飞机与飞机之间，飞机与地面（水上）之间信息的传输。,一、飞机的电子仪表系统,飞机机载设备系统,飞机燃油系统的作用是储存燃油并在各飞行条件下连续可靠地向发动机供给燃油。,二、飞机燃油系统,民航客机燃油箱布局,飞机机载设备系统,波音747飞机的油箱,二、飞机燃油系统,飞机机载设备系统,A320飞机的油箱,二、飞机燃油系统,飞机机载设备系统,油箱的通气,二、飞机燃油系统,飞机机载设备系统,飞机放油,二、飞机燃油系统,飞机机载设备系统,飞机空中加油,二、飞机燃油系统,飞机机载设备系统,座舱环境控制系统包括氧气系统、增压座舱和空调系统三个组成部分。,三、飞机座舱环境控制系统,飞机机载设备系统,1、氧气系统 现代民航飞机的氧气系统只是在紧急情况下救生使用，它由氧源、供氧管路、氧气面罩三部分组成。,三、飞机座舱环境控制系统,飞机机载设备系统,2、增压座舱 喷气式飞机在7000米以上飞行，必须给整个座舱增压，增压的座舱是密封的，叫气密座舱。,三、飞机座舱环境控制系统,飞机机载设备系统,3、空调系统 此系统用于保证座舱内的温度、湿度和CO2浓度，以保