航空基础知识

1、航空基础知识系列之一:飞机分类飞机分类由于飞机构造复杂性，飞机分类依据也是五花八门，我们可以按 飞机速度来划分，也可以按结构和外形来划分，还可以按照飞机 性能年代来划分，但最为常用分类法为以下两种：按飞机用途分类：飞机按用途可以分为军用机和民用机两大类。军用机是指用于各 个军事领域飞机，而民用机则是泛指一切非军事用途飞机（如旅 客机、货机、农业机、运动机、救护机以及试验研究机等）。军 用机传统分类大致如下：歼击机：又称战斗机，第二次世界大战以前称驱逐机。其主要用 途是及敌方歼击机进行空战，夺取制空权，还可以拦截敌方轰炸 机、强击机和巡航导弹。强击机：又称攻击机，其主要用途是从低空和超低空对地面

2、（水 面）目标（如防御工事、地面雷达、炮兵阵地、坦克舰船等）进行攻击，直接支援地面部队作战。轰炸机：是指从空中对敌方前线阵地、海上目标以及敌后战略目 标进行轰炸军用飞机。按其任务可分为战术轰炸机和战略轰炸机 两种。侦察机：是专门进行空中侦察，搜集敌方军事情报军用飞机。按 任务也可以分为战术侦察机和战略侦察机。运输机：是指专门执行运输任务军用飞机。预警机：是指专门用于空中预警飞机。其它军用飞机：包括电子干扰机、反潜机、教练机、空中加油机、 舰载飞机等等。当然，随着航空技术不断发展和飞机性能不断完善，军用飞机用 途分类界限越来越模糊，一种飞机完全可能同时执行两种以上军 事任务，如美国117战斗轰炸

3、机，既可以实施对地攻击，又可以 进行轰炸，还有一定空中格斗能力。按飞机构造分类: 由于飞机构造复杂，因此按构造分类就显得种类繁多。比如我们 可以按机翼数量可以将飞机分为单翼机、双翼机和多翼机；也可 以按机翼形状分为平直翼飞机、后掠翼飞机和三角翼飞机；我们 还可以按飞机发动机类别分为螺旋桨式和喷气式两种。航空基础知识系列之二:飞机结构飞机结构飞机作为使用最广泛、最具有代表性航空器，其主要组成部分有 以下五部分：推进系统：包括动力装置（发动机及其附属设备）以及燃料。其主 要功能是产生推动飞机前进推力（或拉力）；操纵系统：其主要功能是形成及传递操纵指令，控制飞机方向舵 及其它机构，使飞机按预定航线飞

4、行；机体：我们所看见飞机整个外部都属于机体部分，包括机翼、机身及尾翼等。机翼用来产生升力；同时机翼和机身中可以装载燃 油以及各种机载设备，并将其它系统或装置连接成一个整体，形 成一个飞行稳定、易于操纵气动外形；起落装置：包括飞机起落架和相关收放系统，其主要功能是飞机 在地面停放、滑行以及飞机起飞降落时支撑整个飞机，同时还能 吸收飞机着陆和滑行时撞击能量并操纵滑行方向。机载设备：是指飞机所载有各种附属设备，包括飞行仪表、导航 通讯设备、环境控制、生命保障、能源供给等设备以及武器及火 控系统（对军用飞机而言）或客舱生活服务设施（对民用飞机而 言）。从飞机外面看，我们只能看见机体和起落装置这两部分。

5、下面我 们着重来看一看机体结构。由于机体是整个飞机外壳，气流作用 力直接作用在机体上，而且机体连接着飞机各个组成部分，因此 它所承受外力很大（尤其是飞机飞行速度很高时），这就要求机体 结构不但要轻，而且要有相当高强度。所以飞机机体除了采用强 度很高金属材料外，其结构是一种中空梁架结构（有一点类似于 老式房顶结构），这种结构既能保证飞机有足够强度，又能减轻 飞机重量，而且机翼中间还可以装载燃油等物品。有些飞机机翼和机身是一体（术语称为翼身融合技术），整个飞机 就象一个大飞翼（如美国2隐形轰炸机）o飞机尾翼一般包括水平 尾翼（简称平尾）和垂直尾翼（简称立尾）。平尾中固定部分称为水 平安定面，可偏转

6、部分称为升降舵（操纵它可以控制飞机升降， 所以叫升降舵）；立尾中固定部分称为垂直安定面，可偏转部分 称为方向舵（操纵它可以控制飞机飞行方向，所以叫方向舵）。安 定面作用是使飞机飞行平稳（术语叫静稳定性）O有些飞机没有水 平尾翼；有些飞机则把水平尾翼放在了机翼前面，叫做鸭翼。航空基础知识系列之三：飞机主要组成部分及其功用飞机主要组成部分及其功用自从世界上出现飞机以来，飞机结构形式虽然在不断改进，飞机 类型不断增多，但到目前为止，除了极少数特殊形式飞机之外， 大多数飞机都是由下面五个主要部分组成，即：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。它们各有其独特功用。（一）机翼机翼主要功用是产生升力，以支持

7、飞机在空中飞行；也起一定稳 定和操纵作用。在机翼上一般安装有付翼和襟翼。操纵付翼可使 飞机滚转；放下襟翼能使机翼升力增大。另外，机翼上还可安装 发动机、起落架和油箱等。机翼有各种形状，数目也有不同。历 史上指曾浒过双翼机，甚至还出现过多翼机。但现代飞机一般都 是单翼机。（二）机身机身主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备；还可 将飞机其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。（三）尾翼尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定水平定面和可动 升降舵组成。垂直尾翼则包括固定垂直安定面和可动方向舵。尾 翼主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转，并保证飞机能平稳地飞 行。（四）起落装置起落装置

8、是用来支持飞机并使它能在地面和水平面起落和停放。 陆上飞机起落装置，大都由减震支柱和机轮等组成。它是用于起 飞、着陆滑跑，地面滑行和停放时支撑飞机。（五）动力装置动力装置主要用来产生拉力或推力，使飞机前进。其次还可以为 飞机上用电设备提供电源，为空调设备等用气设备提供气源。现代飞机动力装置，应用较广泛有四种：一是航空活塞式发动机 加螺旋桨推进器；二是涡轮喷气发动机；三是涡轮螺旋桨发动机; 四是涡轮风扇发动机。随着航空技术发展，火箭发动机、冲压发 动机、原子能航空发动机等，也将会逐渐被采用。动力装置除发 动机外，还包括一系列保证发动机正常工作系统，如燃油供应系 统等。飞机除了上述五个主要部分之外

9、，根据飞行操纵和执行任务需 要，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备和其它设 备等。二、操纵飞机基本方法飞行员操纵驾驶盘（或驾驶杆）、脚蹬板，使升降舵、付翼和方 向舵偏转，能使飞机向各个方向转动。例如后拉驾驶盘，升降舵上偏，机头上仰；前推驾驶盘，则升降 舵下偏，机头下俯。向左压驾驶盘，左边付翼上偏，右边付翼下 偏，飞机向左滚转；反之，向右压驾驶盘右付翼上偏，左付翼下 偏，飞机向右滚转。向前蹬左脚蹬板（即蹬左舵），方向舵左偏, 机头向偏转；反之，向前蹬右脚蹬板（即蹬右舵），方向舵右偏, 机头向右偏转。三、机翼形状机翼形状主要是指机翼平面形状、切面形状、扭转角和左右半翼 倾斜度。而机翼空气

10、动力性能，主要取决于机翼切面形状和平面 形状。因此，下面分别介绍机翼切面形和平面形。（一）机翼切面形（简称翼型）（二）机翼平面形仰视在蓝天飞行飞机时，所看到体现飞机特征机翼样子就叫机翼 平面形状。机翼平面形状是决定飞机性能重要因素。早期飞机，机翼平面形大都做成矩形。矩形机翼制造简单，但阻 力较大，因此一般用于旧式飞机和现代小型飞机。为了适应提高 飞行速度需要，解决阻力及飞行速度之间矛盾，后来又制造出了 梯形翼和椭园翼。椭园翼阻力（诱导阻力）最小，但因制造复杂, 未被广泛采用。梯形翼阻力也较小，制造也简单，因而是目前活 塞式发动机飞机用最多一种机翼。随着喷气式飞机出现，飞行速 度在接近或超过音速

11、时，要产生新阻力（波阻），为减小波阻， 提高飞行速度，适应高速飞行，相继出现了后掠翼、三角翼、S 形前缘翼、双三角翼，变后掠翼等机翼，并获得广泛应用。目前，高亚音速客机之所以广泛采用后掠翼，就是为了提高机翼 临界M数，避免在重要飞行状态下产生更大波阻，从而提高飞机 性能。各种不同平面形状机翼，其升、阻力之所以有差异，及机翼平面 形状各种参数有关。机翼平面形状参数有：展弦比、尖削比、后 掠角。9/21航空基础知识系列之四:飞行性能飞行性能在对飞机进行介绍时，我们常常会听到或看到诸如“活动半径”、 “爬升率”、“巡航速度”这样名词，这些都是用来衡量飞机飞行 性能术语。简单地说，飞行性能主要是看飞机

12、能飞多快、能飞多 高、能飞多远以及飞机做一些机动飞行（如筋斗、盘旋、战斗转 弯等）和起飞着陆能力。速度性能最大平飞速度：是指飞机在一定高度上作水平飞行时，发动机以 最大推力工作所能达到最大飞行速度，通常简称为最大速度。这 是衡量飞机性能一个重要指标。最小平飞速度：是指飞机在一定飞行高度上维持飞机定常水平飞 行最小速度。飞机最小平飞速度越小，它起飞、着陆和盘旋性能 就越好。巡航速度：是指发动机在每公里消耗燃油最少情况下飞机飞行速 度。这个速度一般为飞机最大平飞速度70%80%,巡航速度状 态飞行最经济而且飞机航程最大。这是衡量远程轰炸机和运输机 性能一个重要指标。当飞机以最大平飞速度飞行时，此时

13、发动机油门开到最大，若飞 行时间太长就会导致发动机损坏，而且消耗燃油太多，所以一般 只是在战斗中使用，而飞机作长途飞行时都是使用巡航速度。高度性能最大爬升率：是指飞机在单位时间内所能上升最大高度。爬升率 大小主要取决及发动机推力大小。当歼击机最大爬升率较高时， 就可以在战斗中迅速提升到有利高度，对敌机实施攻击，因此最 大爬升率是衡量歼击机性能重要指标之一。理论升限：是指飞机能进行平飞最大飞行高度，此时爬升率为零。由于达到这一高度所需时间为无穷大，故称为理论升限。实用升限：是指飞机在爬升率为5时所对应飞行高度。升限对于 轰炸机和侦察机来说有相当重要意义，飞得越高就越安全。飞行距离航程：是指飞机在

14、不加油情况下所能达到最远水平飞行距离，发 动机耗油率是决定飞机航程主要因素。在一定装载条件下，飞机 航程越大，经济性就越好（对民用飞机），作战性能就更优越（对 军用飞机）。活动半径：对军用飞机也叫作战半径，是指飞机由机场起飞，到 达某一空中位置，并完成一定任务（如空战、投弹等）后返回原 机场所能达到最远单程距离。飞机活动半径略小于其航程一半， 这一指标直接构成了歼击机战斗性能。续航时间：是指飞机耗尽其可用燃料所能持续飞行时间。这一性 能指标对于海上巡逻机和反潜机十分重要，飞得越久就意味着能 更好地完成巡逻和搜索任务。飞机起飞着陆性能优劣主要是看飞机在起飞和着陆时滑跑距离长短，距离越短则性能优越

15、。航空基础知识系列之五:飞机平衡飞机平衡飞机平衡，是指作用于飞机各力之和为零，各力对重心所构成各 力矩之和也为零。飞机处于平衡状态时，飞行速度大小和方向都 保持不变，也不绕重心转动。反之，飞机处于不平衡状态时，飞 行速度大小和方向将发生变化，并绕重心转动。飞机能否自动保持平衡状态，是安定性问题；如何改变其原有平 衡状态，则是操纵性问题。所以，研究飞机平衡，是分析飞机安定性和操纵性基础。飞机平衡包括“作用力平衡”和“力矩平衡两个方面。飞行中， 飞机重心移动速度变化，直接和作用于飞机各力是否平衡腾；飞 机绕重心转动角速度变化，则直接和作用于飞机各力矩是否平衡 有关。为研究问题方便，一般相对于飞机三

16、个轴来研究飞机力矩平衡:相对横轴一一俯仰平衡；相对立轴一一方向平衡；相对纵轴一一横侧平衡。下面分别从这三方面着手，来阐明飞机力矩平衡客观原理、影响 力矩平衡因素以及保持平衡方法。一、飞机俯仰平衡飞机俯仰平衡，是指作用于飞机各俯仰力矩之和为零，飞机取得 俯仰平衡后，不绕横轴转动，迎角保持不变。（一）飞机俯仰平衡取得作用于飞机俯仰力矩很多，主要有：机翼力矩、水平尾翼力矩及 拉力力矩。机翼力矩就是机翼升力对飞机重心所构成俯仰力矩。对同一架飞 机、当其在一定高度上、以一定速度飞行时，机翼力矩大小只取 决于升力系数和压力中心至重心距离。而升力系数大小和压力中 心位置又都是随机翼迎角改变而变化。所以，机翼

17、力矩大小，最 终只取决于飞机重心位置前后和迎角大小。一般情况，机翼力矩 是下俯力矩。当重心后移较多而迎角又很大时，压力中心可能移 至重心之前，机翼力矩变成上仰力矩。水平尾翼力矩是水平尾翼升力对飞机重心所形成俯仰力矩。水平 尾翼升力系数主要取决于水平尾翼迎角和升降舵偏转角。水平尾 翼迎角又取决于机翼迎角、气流流过机翼后下洗角以及水平尾翼 安装角。升降舵上偏或下偏，能改变水平尾翼切面形状，从而引 起水平尾翼升力系数变化。流向水平尾翼气流速度。由于机身机 翼阻滞、螺旋桨滑流等影响，流向水平尾翼气流速度往往及飞机 飞行速度是不相同，可能大也可能小，这及机型和飞行状态有关。 水平尾翼升力着力点到飞机重心

18、距离。迎角改变，水平尾翼升力 着力点也要改变，但其改变量同距离比较起来，却很微小，一般 可以认为不变。由上知，对同一架飞机、在一定高度上飞行，若平尾安装角不变, 而下洗角又取决于机翼迎角大小。所以，飞行中影响水平尾翼力 矩变化主要因素，是机翼迎角、升降舵偏转角和流向水平尾翼气 流速度。在一般飞行情况下，水平尾翼产生负升力，故水平尾翼 力矩是上仰力矩。机翼迎角很大时，也可能会形成下俯力矩。拉力力矩是螺旋桨拉力或喷气发动机推力，其作用线若不通过飞 机重心，也就会形成围绕重心俯仰力矩，这叫拉力或推力力矩。对同一架飞机来说，拉力或推力所形成俯仰力矩，其大小主要受 油门位置影响。增大油门，拉力或推力增大

19、，俯仰力矩增大。飞机取得俯仰平衡，必须是作用于飞机上仰力矩之和等于下俯力 矩之和，即作用于飞机各俯仰力矩之和为零。（二）影响俯仰平衡因素影响俯仰平衡因素很多，主要有：加减油门，收放襟翼、收放起 落架和重心变化。下面分别介绍之：加减油门对俯仰平衡影响加减油门会改变拉力或推力大小，从而改变拉力力矩或推力力矩 大小，影响飞机俯仰平衡。需要指出是，加减油门后，飞机是上 仰还是下俯，不能单看拉力力矩或推力力矩对俯仰平衡影响，需 要综合考虑加减油门所引起机翼、水平尾翼等力矩变化。收放襟翼对俯仰平衡影响收放襟翼会引起飞机升力和俯仰力矩改变，从而影响俯仰平衡。 比如，放下襟翼，一方面因机翼升力和压力中心后移，

20、飞机下俯 力矩增大，力图使机头下俯。另一方面由于通过机翼气流下洗角 增大，水平尾翼负迎角增大，负升力增大，飞机上仰力矩增大， 力图使机头上仰。放襟后，究竟是下俯力矩大还是上仰力矩大、 这及襟翼类型、放下角度以及水平尾翼位置高低、面积大小等特 点有关。放下襟翼后，机头是上仰还是下俯，因然要看上仰力矩和下俯力 矩谁大谁小，而且还要看升力最终是增还是减。放下襟翼后，如 果上仰力矩增大，迎角因之增加，升力更为增大。此时，飞机自 然转入向上曲线飞行而使机头上仰。但如果放下襟翼后使下俯力 矩增大，迎角因之减小，这就可能出现两种可能情况。一种是迎 角减小得较多，升力反而降低，飞机就转入向下曲线飞行而使机 头

21、下俯。一种是迎角减小得不多，升力因放襟翼而仍然增大，飞 机仍将转入向上曲线飞行而使机头上仰。为减轻放襟翼对飞机上述影响，各型飞机对放襟翼时速度和放下 角度都有一定规定。收襟翼，升力减小，飞机会转入向下曲线飞行而使机头下俯。收放起落架对俯仰平衡影响收放起落架，会引起飞机重心位置前后移动，飞机将产生附加俯 仰力矩。比如，放下起落架，如果重心前移，飞机将产生附加下 俯力矩；反之，重心后移，产生附加上仰力矩。此外，起落架放 下后，机轮和减震支柱上还会产生阻力，这个阻力对重心形成下 俯力矩。上述力矩都将影响飞机俯仰平衡。收放起落架，飞机到 底是上仰还下俯，就需综合考虑上述力矩影响。重心位置变化对俯仰平衡

22、影响飞行中，人员、货物移动，燃料消耗等都可能会引起飞机重心位 置前后变动。重心位置改变势必引起各俯仰力矩改变，其主要是 影响到机翼力矩改变。所以，重心前移，下俯力矩增大；反之， 重心后移，上仰力矩增大。（三）保持俯仰平衡方法如上所述，飞行中，影响飞机俯仰平衡因素是经常存在。为了保 持飞机俯仰平衡。飞行员可前后移动驾驶盘偏转升降舵或使用调 整片（调整片工作原理第四节再述）偏转升降舵，产生操纵力矩, 来保持力矩平衡。二、飞机方向平衡飞机取得方向平衡后，不绕立轴转动，侧滑角不变或没有侧滑角。作用于飞机偏转力矩，主要有两翼阻力对重心形成力矩；垂直尾 翼侧力对重心形成力矩；双发或多发动机拉力对重心形成力矩