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文檔簡介
民用航空器根本知識民用航空器根本知識民用航空器根本知識主要內容第1章飛行器開展史第2章飛行器、航空器的分類第3章飛行原理-飛行環境第4章飛行原理-流體二個根本定理第5章飛行原理-升力的產生通過閱讀報刊,我們能增長見識,擴大自己的知識面。第一頁,共228頁。主要內容第1章飛行器開展史第2章飛行器、航空器的分類第3章飛行原理-飛行環境第4章飛行原理-流體二個根本定理第5章飛行原理-升力的產生第二頁,共228頁。主要內容第6章飛機根本知識-飛機構造第7章飛機根本知識-動力裝置第8章飛機根本知識-飛機系統第9章機型介紹第10章廈航機型根本數據第三頁,共228頁。第1章飛行器開展史第四頁,共228頁。一、世界上的第一架飛機1903年12月17日,美國威爾伯和奧維爾.萊特在基蒂霍克成功地駕駛自己的飛機進展了第一次重于空氣的動力飛行。飛行了12秒,飛行距離約120英尺。第五頁,共228頁。一、世界上的第一架飛機第六頁,共228頁。一、世界上的第一架飛機這是世界上公認的第一架動力推進的飛機,它翻開了人類航空史的首頁。第七頁,共228頁。一、世界上的第一架飛機第八頁,共228頁。二、中國人的第一架飛機
1909年9月21日,中國最早的飛機設計師和飛行員馮如,駕駛自己設計制造的飛機,在美國奧克蘭市附近的派得蒙特山丘上試飛,首次飛行取得成功。后來又進展過屢次飛行,他的飛機飛行高度達210米,速度到達每小時105千米,沿海灣飛行距離曾到達32千米。這是中國人首次駕駛自制飛機飛上藍天。第九頁,共228頁。二、中國人的第一架飛機第十頁,共228頁。二、中國人的第一架飛機第十一頁,共228頁。二、中國人的第一架飛機1910年,馮如又新制成一架雙翼機,于當年10月至12月間在奧克蘭進展表演,獲得成功,孫中山先生稱贊“我們中國有出色的人才〞。第十二頁,共228頁。二、中國人的第一架飛機第十三頁,共228頁。二、中國人的第一架飛機1911年2月,馮如帶著助手及兩架自制飛機回到國內,準備報效祖國。1912年8月25日,馮如在廣州燕塘駕駛自己制造的飛機在中國領土上進展第一次飛行。由于操縱系統失靈,飛機飛至百余米時失速下墜,馮如負重傷經搶救無效,不幸犧牲,成為中國第一位駕機失事的飛行員。第十四頁,共228頁。三、一次大戰中的飛機1914-18第一次世界大戰時所有的著名作戰飛機都是雙翼機。構造材料主要是優質木材。外面再蒙以細密而結實的亞麻布或棉布。第十五頁,共228頁。三、一次大戰中的飛機1914-18第十六頁,共228頁。三、一次大戰中的飛機1914-18第十七頁,共228頁。三、一次大戰中的飛機1914-18第十八頁,共228頁。三、一次大戰中的飛機1914-18飛機在戰爭中的作用,促進了航空科學技術革新和航空工業的開展。經過四年的大戰,飛機的飛行性能有了很大的改善。飛機的性能主要有三項:即速度、飛行高度、和飛行距離。一戰中飛行速度的提高帶動了其它性能的開展。特別一提的是戰后空閑飛機的利用,促進了航空運輸事業的興起。第十九頁,共228頁。三、一次大戰中的飛機1914-18第一次世界大戰后的飛機改進戰后,雙翼飛機逐漸向單翼飛機過渡,起落架可以收放,駕駛艙封閉,發動機加整流罩等系列改近,提高了空氣動力效率。飛機材料也由木材,層板,亞麻布等改用全金屬〔硬鋁〕提高了構造強度,降低了飛行阻力,也提高了飛行的速度。第二十頁,共228頁。四、二次大戰中的飛機1939-45在第二次世界大戰中,航空工業經歷了一次動力裝置的重大變革,燃氣渦輪發動機〔包括渦輪噴氣和渦輪螺旋槳發動機〕開場取代活塞式發動機。當時所用的飛機,幾乎全是用活塞式發動機和螺旋槳推進。飛機在二戰中的廣泛應用,使飛機性能迅速提高。第二十一頁,共228頁。四、二次大戰中的飛機1939-45第二十二頁,共228頁。四、二次大戰中的飛機1939-45第二十三頁,共228頁。五、現代民航機的出現早期的飛機解決了穩定、操縱和動力三個方面的問題。經過第一次、第二次世界大戰的催化,已經形成了現代飛機的雛形。比方可以收放的起落架,封閉的駕駛艙、活塞式發動機的運用等。第一次世界大戰后,閑置的軍用飛機投入民航運輸中,開場了民用航空的開展第二十四頁,共228頁。五、現代民航機的出現在歐洲,第一次世界大戰完畢后不久,1919年8月25日,英國飛機運輸旅游公司在倫敦--巴黎航線上,1919年民航正式成立,首次開辟了每日國際定期航班。在航空運輸初期,航線的平均壽命只有1年左右,原因是在這一時期沒有適用的飛機。當時的客機載量很小,過輸本錢高,并且由于飛行的局限與晝間氣象條件不好,等種種原因,單純經營客運的公司都虧損嚴重。第二十五頁,共228頁。五、現代民航機的出現20年代末-30年代初,各航空公司服役的飛機多數是閑置的戰斗機,仍以木質飛機為主,平安性較差,這是木質機的很大弱點。第二十六頁,共228頁。五、現代民航機的出現1933年,波音公司研制的著名波音247是第一架真正現代意義的客機。它具有全金屬構造,和流線形外型,載客10人。在當時,它的速度、各種性能及舒適度等方面都是很領先的機型。B247一直營運到60年代的后期。第二十七頁,共228頁。五、現代民航機的出現波音公司B247第二十八頁,共228頁。五、現代民航機的出現在同時期與其競爭的美國道格拉斯公司DC系列飛機,也是一批成功的機型。特別是DC-2型飛機是當時唯一可以與B247媲美的機型。
第二十九頁,共228頁。五、現代民航機的出現DC-1第三十頁,共228頁。五、現代民航機的出現DC-2第三十一頁,共228頁。五、現代民航機的出現DC-3第三十二頁,共228頁。六、噴氣機時代第二次世界大戰中,飛機得到廣泛的應用,飛機性能迅速提高。當時所用的飛機,幾乎全是用活塞式發動機和螺旋槳推進的,最大速度700km/h以上,可說已接近活塞式發動機飛機的速度極限。當飛機的速度接近聲速時,出現了音障。活塞式發動機和螺旋槳已無能為力。第三十三頁,共228頁。六、噴氣機時代噴氣機的出現使民航機飛得更快噴氣式客機“彗星〞號。1952年5月2日,“彗星〞號在英國海外航空公司的航線上正式投入運營,取得巨大的成功。這是世界上首家噴氣式飛機客運業務。隨后,前蘇聯,法國和美國的航空工程師及制造商們分別推出了自己第一代噴氣式客機。第三十四頁,共228頁。六、噴氣機時代英國德.哈維蘭公司研制的"彗星"號第三十五頁,共228頁。六、噴氣機時代使噴氣式客機真正得到全世界的成認,公認的商業上最成功的干線噴氣機是美國波音公司的波音-707客機,波音-707每個技術細節都做得很成功。當時,由于"彗星"號因事故退出歐洲市場,而前蘇聯的圖-104又無法大量進入歐洲市場,故沒有與其競爭的干線飛機,因此B-707有了很好的市場時機。第三十六頁,共228頁。六、噴氣機時代波音-707第三十七頁,共228頁。六、噴氣機時代B707的成功不僅取決于術上的成功,還取決于市場研究的成功。繼B-707之后,波音公司又依次推出了一系列噴氣式干線客機,如中短程的B-727,737系列,中遠程的767、747系列及雙發中遠程的777等等。
第三十八頁,共228頁。六、噴氣機時代波音-747-400第三十九頁,共228頁。六、噴氣機時代歐洲空中客車工業公司推出的A300、A310、A320、A330等干線客機及前蘇聯的幾個設計局設計的圖系列,伊爾系列,安系列等。都是目前先進的噴氣客機。
第四十頁,共228頁。六、噴氣機時代空中客車工業公司A330第四十一頁,共228頁。第2章飛行器、航空器的分類第四十二頁,共228頁。飛行器的分類
第四十三頁,共228頁。飛行器的分類
飛行器
在大氣層內或大氣層外空間飛行的器械。
航空器
大氣層內飛行的飛行器,分為輕于空氣的航空器和重于空氣的航空器。
航天器
在大氣層外空間〔太空〕飛行的飛行器。第四十四頁,共228頁。飛行器的分類
飛機
由動力裝置產生使之前進的拉力/推力,由固定機翼產生升力,在大氣層中飛行的重于空氣的航空器。直升機以動力驅動的旋翼作為主要升力來源,能垂直起落的重于空氣的航空器。第四十五頁,共228頁。飛行器的分類
第四十六頁,共228頁。飛行器的分類
滑翔機
無動力裝置重于空氣的固定翼航空器。靠飛機拖曳,或用絞盤、汽車等牽引起飛,升空后靠自身重力在飛行方向的分力向前滑翔。有些滑翔機裝小型發動機,稱動力滑翔機,但其發動機只用來在滑翔飛行前獲得初始速度。現代滑翔機主要用于體育運動。第四十七頁,共228頁。飛行器的分類
第四十八頁,共228頁。民用飛機的分類飛機便分成了軍用和民用兩大類。民用航空的定義:使用各類航空器從事除軍事性質〔包含國防、警察和海關〕以外的所有的航空活動稱為民用航空。第四十九頁,共228頁。民用飛機的分類民用飛機可以分為干線運輸機、支線運輸機和通用航空飛機三大類干線運輸機:分別用于洲際干線〔中遠程〕和國內干線〔中近程〕的客貨運輸支線運輸機:大城市至中小城鎮及中小城鎮之間的支線客貨運輸通用航空飛機:農林牧副漁業、地質探礦、遙感遙測、公安巡邏、海上救護、體育運動、私人游樂等。第五十頁,共228頁。民用飛機的分類第五十一頁,共228頁。民用飛機的分類民用飛機作為一種運人載物的交通工具,特別強調其平安性、經濟性和舒適性。對旅客機來說,保證旅客在飛行中的生命平安是最首要的要求。第五十二頁,共228頁。第3章飛行原理-飛行環境第五十三頁,共228頁。飛機的飛行環境
在大氣層以外的飛行是航天飛行,民航運輸是在大氣層中的飛行活動,屬于航空飛行。此節主要講述民用飛機的飛行環境,介紹有關大氣分層、大氣的特點,以及大氣的物理參數、國際標準大氣。
第五十四頁,共228頁。一、大氣層概述人們在爬山時為什么爬得越高,越感到冷?為什么有的人在高山上會感到喘不過氣?
第五十五頁,共228頁。一、大氣層概述人類生活的地球被一層空氣包圍著,地球周圍的這層氣態物質叫做大氣。它的底界就是地球,頂界則是沒有明顯的自然邊界,一般認為大氣的頂界約為2000到3000公里。根據不同的氣象條件和氣溫的變化等特征,大氣層可分為五層:對流層、平流層、中間層、電離層和散逸層。大氣層中的各種現象和空氣動力對航空器的飛行活動有重要影響。第五十六頁,共228頁。一、大氣層概述對流層是最接近地球外表的一層大氣,在不同的地區對流層頂界的高度也不同。在赤道附近,對流層的高度可到達17公里,而在兩極附近,對流層的高度僅有7到8公里。第五十七頁,共228頁。一、大氣層概述例如:我國北京地區,對流層的高度約為11公里,廣州地區對流層的高度增加到約16公里,而在東北地區則下降到10公里。季節不同,對流層的高度也不同。例如夏季就比冬季高。甚至同一地區同一天,對流層的高度也會隨早、中、晚的變化而變化。第五十八頁,共228頁。一、大氣層概述對流層由于受到地面森林、湖泊、草原、海灘、山嶺等不同地形的影響,受日光照射而引起的氣溫的變化,因而造成垂直方向和水平方向的風,即空氣發生大量的對流現象,故稱為對流層。氣溫垂直遞減率為6.5℃/1000米。
第五十九頁,共228頁。一、大氣層概述平流層〔也稱同溫層〕:頂界30KM,溫度=-56.5度。沒有垂直方向的空氣對流,只有水平方向的風。這是由于平流層的高度較高,受地面地形地貌的影響較小,而水平方向的風是由地球自轉而產生的。在平流層內,空氣流動比較平穩,有利于飛機作穩定飛行。第六十頁,共228頁。一、大氣層概述中間層:30-80/100KM含大量的臭氧,吸收大量的太陽紫外線而被加熱。電離層:地球外80――500千米的大氣層,有假設干電離層。電離層大氣處于高度電離狀態,它們就像一面反射無線電波的鏡子,使電波在地面和電離層之間屢次反射,從而實現了遠距離無線電通信第六十一頁,共228頁。一、大氣層概述第六十二頁,共228頁。一、大氣層概述ABCDE地球外部圈層示意圖第六十三頁,共228頁。第六十四頁,共228頁。一、大氣層概述飛機主要活動于對流層和平流層中,從地面算起到約18000米高度之內。沒有增壓的飛機和小型的噴氣飛機在7000米以下的對流層中飛行。大型和高速的噴氣客機裝有座艙環境控制系統,在7000米到13000米的對流層頂部和平流層中飛行。第六十五頁,共228頁。一、大氣層概述在這個高度,沒有垂直方向的氣流,飛機飛得平穩,而且由于空氣稀薄,飛行阻力小,因而飛機可以以較高的速度飛行;而且節約燃油,經濟性能好。超音速飛機和一些高速軍用飛機的巡航高度可到達13500到18000米。第六十六頁,共228頁。一、大氣層概述答復上述問題在對流層里,隨著高度的增中,溫度是逐漸降低的,平均每升高一千米溫度降低6.5°C。由于所有的高山都在對流層內,這也就是為什么在爬山時,爬得越高,越感到冷的原因。在爬高山有人感到喘不過氣來,是由于在對流層內,隨著高度的升高,壓力是逐漸降低的,當爬較高的山的時候,由于大氣壓力較低,人很難吸入空氣,從而產生喘不過氣來的感覺。第六十七頁,共228頁。二、大氣物理參數
飛機的空氣動力和飛行性能與空氣的密度、溫度和壓力三個主要參數有關。
第六十八頁,共228頁。二、大氣物理參數
空氣密度又稱為空氣質量密度,是指單位體積內空氣的質量。
即:r=m/v
r-空氣密度,單位為〔千克/立方米〕
m-空氣質量,單位為千克
v-空氣體積,單位為立方米
空氣的密度大,也就是單位體積內的空氣分子多,比較稠密,物體在空氣中運動時,所受的阻力就大,反之空氣密度小,空氣比較稀薄,阻力也小。第六十九頁,共228頁。二、大氣物理參數
空氣溫度表示空氣的冷熱程度,溫度的上下說明了空氣分子不規則運動速度的大小。空氣溫度一般以攝氏溫度°C作為單位,或用絕對溫度開氏度°K表示,英美等國家采用華溫度°F作為溫度單位。第七十頁,共228頁。二、大氣物理參數
物體單位面積上所承受的空氣垂直作用力,叫做空氣壓力。
按國際標準單位,大氣壓力的單位為帕斯卡〔Pa〕1Pa=1牛頓/平方米
大氣壓力也可以用水銀柱高度〔Hg〕、毫巴〔mbar〕或磅/平方英寸〔PSI〕表示
第七十一頁,共228頁。二、大氣物理參數
氣體的分子在相對運動時產生阻力的性質,稱為氣體的粘性。相鄰兩個流速不同的空氣層相互粘滯和牽扯的作用力,叫做粘性力,或稱空氣的內摩擦力。第七十二頁,共228頁。三、國際標準大氣大氣的物理參數隨著地理位置、地形、季節的不同而不同,因此航空器的飛行性能在不同的地點、季節、高度有不同的表現,這使航空器的制造和使用在不同的條件下有不同的結果,給使用者帶來不便。因此必須有一個統一的標準在世界范圍內統一比較、計算。為此,國際民航組織制定了國際標準大氣〔ISA〕,以此作為航空器設計和制造的統一標準,也作為航空器使用者在使用航空器時的共用標準。第七十三頁,共228頁。三、國際標準大氣國際標準大氣:以北半球中緯度地區的大氣物理性質的平均值作為根底建立,并假想空氣是理想氣體,滿足理想氣體方程。國際標準大氣壓力:760mmHg;101325Pa;溫度:15度;第七十四頁,共228頁。第4章飛行原理
--流體二個根本定理第七十五頁,共228頁。1.空氣動力的根本概念氣球、飛艇的升空原理:氣球和飛艇比空氣輕,完合依靠空氣的浮力升空,就如同木材能浮在水面上一樣。第七十六頁,共228頁。1.空氣動力的根本概念飛機之所以能在空中飛行,是因為有一股力量抑制了它的重量,這股力量可以將數百噸重的飛機托舉在空中。空氣動力:這股力量是由機翼和空氣之間的相對運動而產生的,任何物體只要和空氣之間產生相對運動,空氣就會對它產生作用力,這個力就叫空氣動力。第七十七頁,共228頁。2.兩個流體運動定理
〔1〕流體連續性定理日常生活中的經歷可知,河水在河道窄的地方流速快,而在寬的地方流得慢。這里面實際上包含了一個流體運動的根本原理。第七十八頁,共228頁。〔1〕流體連續性定理ρ1S1V1=ρ2S2V2=常數第七十九頁,共228頁。〔1〕流體連續性定理連續性方程。ρ1S1V1=ρ2S2V2=常數式中:ρ—空氣密度;S—管子截面積;V—氣流速度第八十頁,共228頁。〔1〕流體連續性定理結論:當流體以穩定的流速在管道中流動時,流體流速與橫截面積成反比,即流體在變截面的管道中流動時,截面積大的地方流速低,而截面積小的地方流速高。這就是流體的連續性定理。第八十一頁,共228頁。〔2〕伯努利定理撞船之迷
在航海史上曾經發生過這樣一次奇怪的海上兩船相撞的事故。很多年前,在風平浪靜的大海上,兩艘船平行同方向高速行駛,突然間,兩艘船失去控制,猛烈地撞在一起。第八十二頁,共228頁。〔2〕伯努利定理伯努利定理將給出答案。
伯努利定理是描述流體在流動過程中壓力和流速之間的關系。流速大壓力小;流速小壓力大。它是研究氣流特性和在飛行器上產生空氣動力的物理原因及其變化的根本定理之一。第八十三頁,共228頁。〔2〕伯努利定理原理說明:V大P小,V小P大第八十四頁,共228頁。〔2〕伯努利定理原理演示
翼型產生升力的現象很容易演示,如果用手拿著一張紙條,讓其下垂,當你向外吹氣時,因為上面氣流速度快,下面氣流沒有速度,從而產生升力,紙條就會向前伸直。第八十五頁,共228頁。〔2〕伯努利定理
第八十六頁,共228頁。第5章飛機的升力
第八十七頁,共228頁。飛機的受力情況
第八十八頁,共228頁。飛機的升力—提問?放風箏的人扯住風箏線跑的時候,是逆風跑還是順風跑容易將風箏放起來?如果放風箏的人不跑動,風箏能飛起來嗎?逆風跑容易將風箏放起來;讓風箏相對于空氣運動,還是使空氣相對于風箏運動,都可以使風箏升上天空。飛機升力的產生也包含相似的道理。第八十九頁,共228頁。
飛機上的大局部升力是由大翼產生的。機翼的翼型是流線形的,上外表彎度大,下外表彎度小或是平面。第九十頁,共228頁。翼剖面最前端的一點叫前緣,最后端的一點叫后緣,翼型前緣與后緣之間的連線稱為翼弦〔又叫弦線〕。翼剖面形式主要有:不對稱雙凸型、平凸型及對稱雙凸型。第九十一頁,共228頁。第九十二頁,共228頁。空氣流過雙凸型機翼時,空氣流到機翼的前緣,分成上下兩股氣流,分別沿機翼的上、下外表流過,在機翼后緣重新集合后向后流去。由于機翼上外表比較凸出,流管變細,由連續性定理可知,其流速加快;根據伯努利定理,其壓力降低;在機翼的下外表,氣流受到阻擋,流管變粗,流速減慢,壓力增大。第九十三頁,共228頁。第九十四頁,共228頁。于是,機翼上下外表出現了壓力差,因而產生了升力,升力的方向垂直于相對氣流的方向。機翼升力的作用點,即升力作用線與翼弦的交點稱為壓力中心。機翼向前運動時,空氣必然會產生阻力,阻力和升力的合力形成了向上且向后的力,叫做空氣動力。第九十五頁,共228頁。第九十六頁,共228頁。相對氣流流過機翼時,分成上下兩股,分別沿機翼上外表流過,而在機翼的后緣重新集合向后流去。因機翼外表突起的影響,上外表流線密集,流管細,其氣流流速快、壓力小;而下外表流線較稀疏,流管粗,其氣流流速慢,壓力較大。因此,產生了上下壓力差。這個壓力差就是空氣動力(R),它垂直流速方向的分力就是升力(Y)。升力維持飛機在空中飛行。第九十七頁,共228頁。第九十八頁,共228頁。3、機翼外表的壓力分布第九十九頁,共228頁。3、機翼外表的壓力分布機翼外表上各點的壓力大小,用箭頭長短表示,但凡箭頭方向朝外,表示比大氣壓力低的吸力〔負壓力〕;但凡箭頭方向指向機翼外表的,表示比大氣壓力高的正壓。從圖可以看出,由于機翼上外表的壓力所形成的升力在總升力中占60-80%,而下外表的壓力所形成的升力,只占總升力的20-40%。第一百頁,共228頁。3、機翼外表的壓力分布機翼外表壓力分布是隨著機翼迎角〔翼弦線和相對氣流方向的夾角〕的變化而變化的。機翼升力的產生主要靠上外表吸力的作用,而不是下外表正壓力的作用。實際上,上翼面的吸力占整個機翼升力的大局部,特別是上翼面靠近前緣處,是產生升力的主要部位。第一百零一頁,共228頁。3、機翼外表的壓力分布如果機翼抬起它的前緣,翼弦線和相對氣流的方向形成一個角度,這個角度叫做迎角。迎角是翼弦線和相對氣流方向的夾角。翼弦向上形成的是正迎角,向下形成的為負迎角。在正迎角情況下,氣流流過上外表時流管變細,速度增加,壓力進一步降低;而在下外表氣流受到阻滯,流速變小,壓力增高。因此隨著迎角的增大,升力增大,同時阻力也增大。
第一百零二頁,共228頁。3、機翼外表的壓力分布但迎角不能無限制的增大,因為迎角過大,在機翼上外表的氣流就不再沿著機翼外表流動,而脫離機翼上外表產生氣流別離,出現渦流。隨著渦流的擴大,機翼上外表的吸力減小,升力會突然降低,而阻力迅速增大,這種現象稱為失速。
第一百零三頁,共228頁。3、機翼外表的壓力分布失速剛剛出現時的迎角稱為臨界迎角,又稱為失速迎角。飛機不應以大于或接近臨界迎角的迎角飛行。第一百零四頁,共228頁。4、飛機的阻力
飛機在空中飛行時,除了產生升力外,還會產生阻力。它的方向與飛機的運動方向相反,起著阻礙飛機前進的作用,要使飛機飛得快,必須設法減小阻力。第一百零五頁,共228頁。4、飛機的阻力
通常用機翼升力來表示整架飛機的升力。但是飛機的阻力卻不然,不但機翼會產生阻力,飛機的其它局部如機身、起落架、尾翼等都要產生阻力。近代飛機在巡航飛行時,機翼阻力約占總阻力的25%-30%,因此,不能以機翼的阻力來代表整個飛機的阻力。第一百零六頁,共228頁。4、飛機的阻力
按產生阻力的原因來分析,低速飛機上的阻力有:摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力等。第一百零七頁,共228頁。4、飛機的阻力
第一百零八頁,共228頁。4、飛機的阻力1、摩擦阻力空氣具有粘性。當氣流流過飛機外表時,由于粘性,空氣微團與飛機外表發生摩擦,阻滯了氣流的流動,由此產生的阻力就叫做摩擦阻力。摩擦阻力的大小,取決于空氣粘性、飛機外表的狀況、以及同氣流接觸的飛機外表面積。空氣的粘性越大,飛機外表越粗糙,飛機與空氣的接觸面積越大,摩擦阻力就越大。第一百零九頁,共228頁。4、飛機的阻力
1、摩擦阻力為了減小摩擦阻力,在飛機的制造過程中,應把它的外表做得很光滑。如有必要還得把它打磨光,消除飛機外表上的一切小突起物。盡可能縮小飛機暴露在氣流中的外表積。第一百一十頁,共228頁。4、飛機的阻力
氣流流過物體的過程中,在物體前面,氣流受到阻擋,流速減慢,壓力增大;在物體后面,由于氣流別離形成渦流區,壓力減小。這樣在物體的前后便產生了壓力差,形成阻力。這種由于前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力。壓差阻力同物體的迎風面積、形狀和在氣流中的位置都有很大關系。
減小壓差阻力的方法是:把暴露在氣流中的所有部件都做成流線形的。第一百一十一頁,共228頁。4、飛機的阻力
誘導阻力是伴隨著機翼升力的產生而產生的。如果沒有升力,誘導阻力也就不存在。這個由升力誘導產生的阻力,稱為誘導阻力〔又叫感應阻力〕。第一百一十二頁,共228頁。4、飛機的阻力
飛機的誘導阻力主要來自機翼。當機翼產生升力時,根據作用與反作用定律,必然有一個反作用力,由機翼作用到氣流上,它的方向向下,所以使氣流向下轉折一個角度,使原來的迎角減小。因而導致升力也向后傾斜一個角度,此升力在水平方向有一個投影分量,即為誘導阻力。第一百一十三頁,共228頁。4、飛機的阻力
飛機的各個部件,如機翼、機身、尾翼等,單獨放在氣流中所產生的阻力的總和并不等于,而且往往小于把它們組成一個整體時所產生的阻力。這就是由于飛機各部件因氣流流動時互相干擾所引起的額外阻力,稱為干擾阻力。第一百一十四頁,共228頁。4、飛機的阻力影響升力和阻力的因素
相對氣流速度、空氣密度、機翼面積以及機翼的迎角。另外升力和阻力與空氣密度、機翼面積、升力及阻力系數成正比。機翼剖面的形狀和迎角的影響通過升力系數和阻力系數表現出來。第一百一十五頁,共228頁。第6章飛機根本知識-飛機構造第一百一十六頁,共228頁。飛機構造飛機的主要組成局部為:機身、機翼、尾翼、起落架、動力裝置。第一百一十七頁,共228頁。飛機構造第一百一十八頁,共228頁。機身機身是飛機的主體,在機頭裝置有駕駛艙用來控制飛機,中部是客艙用于裝載旅客。機身把機翼、尾翼和起落架連在一起。第一百一十九頁,共228頁。機翼機翼的主要作用:產生升力,儲存燃油,安裝起落架及發動機。安裝有操縱系統舵面,主要有:副翼、擾流板、后緣襟翼、前緣襟翼和縫翼等。第一百二十頁,共228頁。機翼第一百二十一頁,共228頁。尾翼水平尾翼和垂直尾翼的統稱,作用是保證飛機的俯仰和方向穩定性和操縱性。水平尾翼由水平安定面和升降舵組成,垂直尾翼由垂直安定面和方向舵組成。第一百二十二頁,共228頁。尾翼第一百二十三頁,共228頁。尾翼第一百二十四頁,共228頁。尾翼----飛機的穩定性
第一百二十五頁,共228頁。起落架
第一百二十六頁,共228頁。起落架
起落架的作用是在地面停放,滑跑、運動過程中支撐飛機,在飛機接地及滑跑過程中起到減震的作用。第一百二十七頁,共228頁。起落架
起落架的配置主要分為前三點式和后三點式起落架。現代大中型民航飛機大多采用前三點式起落架。現代飛機的起落架大多是可收放的。
第一百二十八頁,共228頁。起落架
第一百二十九頁,共228頁。起落架
第一百三十頁,共228頁。起落架
第一百三十一頁,共228頁。第7章飛機根本知識-動力裝置第一百三十二頁,共228頁。動力裝置是飛機的核心飛機能夠飛行是因為它有向前運動的動力,從而產生了飛機與氣流之間的相對運動,這才產生了升力。飛機的動力裝置是飛機的核心。航空發動機分為活塞式發動機和噴氣式發動機兩大類。
第一百三十三頁,共228頁。航空活塞式發動機航空活塞式發動機都是四沖程的,它的根本組成構件是氣缸、活塞、曲軸和連桿。汽油在汽缸中燃燒,形成高溫氣體,氣體膨脹作功,推動活塞在氣缸中向下運動,活塞帶動連桿,連桿連在曲軸上,使曲軸轉動。第一百三十四頁,共228頁。航空活塞式發動機四個沖程是進氣沖程、壓縮沖程、工作沖程和排氣沖程。活塞式發動機驅動螺旋槳才能使飛機運動,因而活塞發動機和螺旋槳在一起才構成了飛機的推進系統。在低速飛行時,活塞發動機的經濟性能很好,目前在小型飛機和輕型直升機上廣為應用。第一百三十五頁,共228頁。渦輪噴氣發動機第一百三十六頁,共228頁。渦輪噴氣發動機第一百三十七頁,共228頁。渦輪噴氣發動機第一百三十八頁,共228頁。渦輪噴氣發動機推力產生的原理:渦輪噴氣發動機在工作時,連續不斷地吸入空氣,空氣在發動機中經過壓縮,燃燒和膨脹過程所產生的高溫燃氣,從尾噴口高速噴出,使發動機產生反作用推力。F*T=M*〔v2-v1〕第一百三十九頁,共228頁。渦輪噴氣發動機渦輪噴氣發動機的主要組成部件是:進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管。第一百四十頁,共228頁。渦輪噴氣發動機渦輪風扇發動機渦輪帶動的風扇和一個外函道,根本組成是:高、低壓壓氣機和高、低壓渦輪、燃燒室、尾噴管以及風扇和外函道。渦輪風扇發動機的優點是:耗油率低,因而經濟性能好、噪音低,因此現代大中型民航客機多采用渦輪風扇發動機。第一百四十一頁,共228頁。渦輪風扇發動機第一百四十二頁,共228頁。發動機的危險區域:防撞燈第一百四十三頁,共228頁。發動機的危險區域:防撞燈進氣危險區4M排氣危險區30M第一百四十四頁,共228頁。三大航空發動機制造公司通用電氣公司(GE):CFM56普拉特·惠特尼(Pratt&Whitney):JT8D渦扇發動機。羅·羅公司〔羅爾斯·羅伊斯公司〕:RB211-22B大型渦扇發動機第一百四十五頁,共228頁。GE通用電氣航空發動機
第一百四十六頁,共228頁。羅爾斯·羅伊斯公司
第一百四十七頁,共228頁。普拉特·惠特尼公司
〔Pratt&Whitney〕第一百四十八頁,共228頁。APU輔助動力裝置----
可以供氣和供電第一百四十九頁,共228頁。APU輔助動力裝置----
可以供氣和供電在大、中型飛機上和大型直升機上,為了減少對地面〔機場〕供電設備的依賴,都裝有獨立的小型動力裝置,稱為輔助動力裝置或APU。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。第一百五十頁,共228頁。APU輔助動力裝置----
可以供氣和供電供氣<17000FT空調、起動大發供電<41000FT地面用電、空中備份用電第一百五十一頁,共228頁。第8章飛機根本知識-飛機系統第一百五十二頁,共228頁。1、起落架功用起落架的作用是在地面上支撐飛機并保證飛機在起飛、滑跑和在地面上移動的運動功能;它還起到減震的作用。第一百五十三頁,共228頁。1、起落架現代航線飛機為了減少空氣阻力都采用可收放式起落架,起落架在飛行時收放在機身或機翼的起落架艙內。起落架系統主要用于起落架的收放、前輪轉彎以及地面剎車,以保證飛機在地面滑行、滑跑、減速及起落架收放的需要。第一百五十四頁,共228頁。1、起落架第一百五十五頁,共228頁。2、飛機操縱系統----
飛機的機體軸
第一百五十六頁,共228頁。2、飛機操縱系統第一百五十七頁,共228頁。2、飛機操縱系統----
飛機的操縱舵面第一百五十八頁,共228頁。2、飛機操縱系統第一百五十九頁,共228頁。2、飛機操縱系統第一百六十頁,共228頁。2、飛機操縱系統飛行操縱系統通常可劃分為主操縱系統和輔助操縱系統。主操縱系統用來操縱副翼、方向舵和升降舵,以改變或保持飛機的飛行姿態;輔助操縱系統用來操縱襟翼、縫翼、擾流板、水平安定面等活動面,以分別到達增加升力〔襟翼和縫翼〕、減速、擾流卸升及縱向配平等目的。第一百六十一頁,共228頁。2、飛機操縱系統改變飛機的飛行姿態可通過駕駛員控制操縱機構實現。操縱機構是駕駛員手腳直接操縱的局部,這可分為手操縱機構和腳操縱機構。第一百六十二頁,共228頁。2、飛機操縱系統手操縱機構主要有駕駛盤式和駕駛桿式兩種形式,大中型民航客機大多采用駕駛盤式手操縱機構。轉動駕駛盤可控制副翼的偏轉;前推或后拉駕駛盤可控制升降舵的偏轉。第一百六十三頁,共228頁。2、飛機操縱系統腳操縱機構用于控制方向舵。駕駛員的操縱信號可通過傳動機構傳遞到液壓助力器的輸入端,將信號放大,然后用于作動各舵面。通過操縱副翼、升降舵及方向舵的偏轉,可控制飛機在空中改變姿態第一百六十四頁,共228頁。2、飛機操縱系統飛機在空中的操縱是通過三個操縱面:升降舵、方向舵和副翼來進展的。轉動這三個操縱面,在氣流的作用下就會對飛機產生操縱力矩,使之繞橫軸、立軸和縱軸轉動,以改變飛行姿態。第一百六十五頁,共228頁。2、飛機操縱系統
飛機的機體軸
第一百六十六頁,共228頁。3、液壓系統
飛機液壓系統用于向飛機上各用壓局部提供具有一定壓力的液壓油,從而實現助力操縱。液壓系統可以向飛行操縱系統、起落架系統提供液壓,以實現操縱各舵面及起落架收放、前輪轉彎,剎車等。第一百六十七頁,共228頁。3、液壓系統
它的主要組成附件是:液壓泵、油箱、油濾、控制活門、液壓助力器等。
第一百六十八頁,共228頁。4、座艙環境控制系統現代民航客機的飛行高度可到達一萬米以上,在此高度下外界環境不適合人的生存。座艙環境控制系統的根本任務是使飛機的座艙和設備艙在各種飛行條件下具有良好的環境參數,以滿足飛行人員、乘客和設備的正常工作條件和生活條件。第一百六十九頁,共228頁。4、座艙環境控制系統座艙環境控制系統主要控制座艙的溫度、壓力及壓力變化率,以及座艙內空氣的流量、流速、濕度、清潔度和噪音等。第一百七十頁,共228頁。4、座艙環境控制系統從發動機引出熱空氣,利用冷卻組件產生冷路空氣,通過冷熱路空氣的混合比例控制通往飛機座艙的空氣溫度,通過控制座艙的排氣量調節座艙的壓力及壓力變化率,以創造適宜的環境。第一百七十一頁,共228頁。5、其它系統1、電源:2套,115V400HZ2、通訊:VHF、HF3、導航系統:DME、VOR、IRS、GPS4、自動駕駛:第一百七十二頁,共228頁。第9章機型介紹第一百七十三頁,共228頁。民航運輸使用的機型目前,民航運輸的飛機按照座位級大致可分為:干線機、支線機、公務機;按照用途可分為全客機、客貨混裝機和全貨機。
第一百七十四頁,共228頁。一、干線機干線運輸機一般指客座數大于100,滿載航程大于3000千米以上的大型客貨運輸機。按航程分,現在常把滿載航程大于6000千米的稱中/遠程干線運輸機或中遠程飛機,航行于洲際線上的大多是這類飛機;把滿載航程在5000千米以下的稱中/近程干線運輸機或中短程飛機,航行于國內各大城市之間的大多是這類飛機,常被稱為國內干線飛機。第一百七十五頁,共228頁。一、干線機生產干線飛機的廠商有波音公司和空中客車工業公司。下面著重介紹目前的在線飛機。第一百七十六頁,共228頁。波音系列飛機第一百七十七頁,共228頁。波音系列飛機--B717系列波音公司的B717系列,為100座位級的散裝貨艙飛機,是波音全系列飛機中唯一的機身雙發中短程穿梭飛行的飛機。它具有許多支線飛機的特性,如:機身重量減輕;不需要長跑道和大型空港設備;可以選裝自帶客梯,并有貨物和行李裝卸系統;加油時不用升降機和梯子等等。由于發動機位置靠后,因此機艙的噪音和其它干擾小。標準的B717,設計為兩種艙位布局,雙人駕駛,飛行本錢低,在許多國家的穿梭航線上使用。第一百七十八頁,共228頁。波音系列飛機--B717系列第一百七十九頁,共228頁。波音系列飛機--B717系列
第一百八十頁,共228頁。波音系列飛機--B717系列第一百八十一頁,共228頁。波音系列飛機--B737系列737系列適合中短程航線的運輸飛行。B737-600載客量為110~132人,B737-700的載客量為126~149人,B737-800的載客量為162~189人,最新的B737-900載客量為177~189人。飛機設計為單通道客艙,散裝貨艙,它的設計來自B777的靈感,客貨艙參照了B757的設計。B737系列的運營本錢為150座級飛機中公認較低的,新一代B737系列在航程、速度等方面有了較大的提高。第一百八十二頁,共228頁。波音系列飛機--B737系列波音公司的B737系列,是波音公司民航飛機中銷量最大的機型。根本型是B737-100型,新一代B737系列指既B737-300,B737-400,B737-500之后的B737-600,B737-700,B737-800,B737-900。最新的B737-900是2001年3月投入市場。第一百八十三頁,共228頁。波音系列飛機--B737系列第一百八十四頁,共228頁。波音飛機-B757系列B757和B767系列是波音公司中遠程的雙發飛機。這兩個系列有一樣的技術設計,不少航空公司的B757的駕駛員也可以駕駛B767,因此在培訓本錢上可以節約很多。B757是單通道客艙200座位級和散裝貨艙設計,它的油耗低,噪音低,非常適合飛行樞紐輻射式航線構造中中樞機場和小機場的連接〔"hub-and-spoke"plan〕。。第一百八十五頁,共228頁。波音飛機-B757系列據波音公司介紹,它的油耗比同類型三發的飛機最多可省油43%。"180分鐘"的ETOPS適航規定中,B757在全客不經停的航線中,可以飛行7222公里。瘦機身、寬翼展,使它要求的起飛條件較低。如它可以在不到1700米的跑道上起飛。我國南方航空公司是擁有B757最多的國內航空公司,事實證明,B757的經濟效益是非常好的。第一百八十六頁,共228頁。波音飛機-B757系列第一百八十七頁,共228頁。波音飛機-B757系列第一百八十八頁,共228頁。波音飛機--767系列B767是雙通道、集裝設備型的中遠程飛機設計。設計240~300個座位。是處于B757和B777之間的機型。在雙發延程飛行的航班中,B767是飛行最多的機型。B767是寬體機中第一種雙駕駛員設計。第一百八十九頁,共228頁。波音飛機--767系列第一百九十頁,共228頁。波音飛機--767系列第一百九十一頁,共228頁。波音飛機--777系列B777是波音公司的雙發中遠程寬體機,比B747小。它是波音公司的又一杰作。B777設計生產時采用計算機技術,無紙化生產,節約了大量的本錢。B777可以乘坐368~550人。第一百九十二頁,共228頁。波音飛機--777系列第一百九十三頁,共228頁。波音飛機--777系列第一百九十四頁,共228頁。波音飛機--777系列第一百九十五頁,共228頁。波音系列飛機--B747系列B747〔四發遠程寬體機〕是波音公司干線機家族的龐然大物,也是世界上最大的民用噴氣機。但是在波音公司的飛機中,它是每座位本錢最低的飛機。第一百九十六頁,共228頁。波音系列飛機--B747系列
第一百九十七頁,共228頁。波音系列飛機--B747系列
第一百九十八頁,共228頁。波音系列飛機--未來客機波音公司的未來客機未來客機,設計成接近音速的超大型飛機。飛時機飛得更高、更遠和更快。第一百九十九頁,共228頁。空中客車工業公司A300、310A300是空客公司最早的產品。A300設計為雙發中短程寬體飛機,標準的座位布局為266座。A310具有和A300一樣的設計。第二百頁,
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