第一讲飞机原理与构造

航空知识入门——认识飞机结构及原理根据美国联邦法规全书14款第一部分的定义和缩写，飞行器(Aircraft)是一种用于或者可用于飞行的设备。

根据飞行员认证的飞行器分类有飞机（airplane），直升机（rotorcraft），气球类（lighter-than-air），动力升力类（powered-lift），以及滑翔机（glider）。

还定义了飞机是由发动机驱动的，比空气重的固定翼飞行器，在飞行中由作用于机翼上的动态空气反作用力支持。

以下简单介绍飞机和它的主要组成部分。

主要组成部分尽管飞机可以设计用于很多不同的目的，大多数还是有相同的主要结构。

它的总体特性大部分由最初的设计目标确定。

大部分飞机结构包含机身(fuselage)，机翼(wings)，尾翼(empennage)，起落架(landing gear)和动力装置(powerplant)。

机身机身包含驾驶舱(cockpit)和/或客舱(cabin)，其中有供乘客使用的坐位和飞机的控制装置。

另外，机身可能也提供货舱和其它主要飞机部件的挂载点。

一些飞行器使用开放的桁架结构(truss structure)。

桁架型机身用钢或者铝质管子构造。

通过把这些管子焊接成一系列三角形来获得强度和刚性，成为桁架结构。

下图就是华伦桁架(The Warren truss)。

华伦桁架结构中有纵梁(longeron)，斜管子(diagonal web member)和竖直的管子(vertical web member)单元。

为降低重量，小飞机一般使用铝合金管子，可能是用螺钉或者铆钉通过连接件铆成一个整体。

随着技术进步，飞行器设计人员开始把桁架单元弄成流线型的飞机以改进性能。

在最初使用布料织物来实现的，最终让位于轻金属比如铝。

在某些情况下，外壳可以支持所有或者一主要部分的飞行载荷。

大多数现代飞机使用称为单体横造或者半单体构造的加强型外壳结构。

单体横造设计使用加强的外壳来支持几乎全部的载荷。

名词解释1.定常飞行:飞处平衡的飞行状态，V大小和方向不变2..载荷系数:飞机上其他外载荷沿飞机机体坐标轴方向的分量与G飞机之比3.机动过载:升力发生变化的过载。

4.最大平飞飞机在水平直线飞行条件下，把发动机推力加到最大所能达到的最大速度5.巡航速度:每千米耗油量最小飞行速度，6.航程:无风不加油条件下,飞机耗尽可用燃油的飞行水平距离7.航时：飞机耗尽其可用燃料所能持续飞行的时间8.爬升率：在一定飞行重量和一定的发动机工作状态下，飞机在单位时间内上升的高度9.气温低，气体收缩，密度增加，气压增大10.7座舱高度：指座舱内空气的绝对压力值所对应的标准气压高度11.完全气体：气体分子设想只有质量而没有体积，分子间完全没有作用力的气体12.粘性：气体的粘性系数随温度的升高而增大。

填空题1.1飞行员左压驾驶杆，飞机右副翼向下偏转，左副翼向上偏转，飞机左滚反之；飞行员前推驾驶杆，飞机升降舵向下偏转，飞机向下俯冲反之；蹬左脚，方向左偏。

机头左反之2.1操纵系统的功用：驾驶元通过操纵飞机的各舵面和调整片实现飞机绕纵轴横轴和立轴旋转，以完成对飞机的飞行状态控制3.操纵系统组成：燃油箱通气系统、加放油系统、供输油系统、油箱通气增压系统、燃油测量系统、信号指示系统和热负载系统4. 1.主操纵系统包括；副翼系统。

升降舵系统。

方向舵系统。

主操纵系统舵面有哪些，副翼（横操）升降舵（俯操）方向（偏航）5.9主操机构有:中央操纵机构，传动机构，驱动机构。

6.9辅助操纵系统的操纵机构有襟翼缝翼（曾升装置操纵）扰流板（扰操）安定面（配平操纵），7.9飞机传动机构的种类：软式、硬式、混合式8.9；软式传动装置由钢索和滑轮组成，特点是重量轻，容易绕过障碍，但是弹性变形和摩擦力较大。

硬式传动装置由传动拉杆和摇臂组成，优点是刚度大，操纵灵活。

软式和硬式可以混合使用。

9.增升装置有襟翼、前缘缝翼、后缘襟翼，还有涡流发生器等。

增升原理：增大翼型弯度，增大机翼的面积和控制机翼上的附面层。

飞机结构原理
飞机结构原理介绍
飞机是一种能够在空中飞行的交通工具，其结构原理是实现飞行的基础。

飞机的结构原理主要包括以下几个方面：
1. 翼面结构：飞机翼面是飞机最重要的结构之一，它能够产生升力并支撑飞机的重量。

翼面通常由翼根、翼尖、翼肋、翼面板等部分组成，通过各部件的结合形成整体结构。

一般而言，飞机的翼面采用弯曲的形状，这样可以增加升力并减小阻力。

2. 机身结构：飞机的机身是飞机的主要承载结构之一，它连接并支撑起飞机的各个重要部件，如机翼、发动机、机尾等。

机身通常由铝合金、复合材料等构成，具有较强的刚性和轻量化的特点。

飞机的机身结构要求具有足够的强度和刚度，以便在飞行过程中承受各种力的作用。

3. 发动机结构：发动机是飞机的动力来源，其结构原理是实现发动机正常工作的基础。

发动机通常由机身、进气道、燃烧室、喷口等部分组成，机身用于承载和固定发动机各个部件，进气道用于引入空气供给燃烧室燃烧，燃烧室用于燃烧燃料产生高温高压的气体，喷口用于排出燃烧产生的高速气流。

4. 起落架结构：起落架是飞机在地面行驶和起降过程中支撑飞机重量和减震的重要部件。

起落架一般由主起落架和前起落架组成，主起落架用于支撑飞机的重量，前起落架用于控制飞机的转向。

起落架结构需要具备足够的强度和稳定性，以应对飞机在地面行驶和起降时的复杂工况。

综上所述，飞机的结构原理是实现飞行的基础，包括翼面结构、机身结构、发动机结构和起落架结构等方面。

这些结构通过各自的设计和组合，使得飞机能够在空中自由飞行，并实现人类的空中旅行和运输。

一、外部机身机翼结构系统二、液压系统三、起落架系统四、飞机飞行操纵系统五、座舱环境控制系统六、飞机燃油系统七、飞机防火系统一、外部机身机翼结构系统1、外部机身机翼结构系统组成：机身机翼尾翼2、它们各自的特点和工作原理1)机身机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。

在轻型飞机和歼击机、强击机上，还常将发动机装在机身内。

2)机翼机翼是飞机上用来产生升力的主要部件，一般分为左右两个面。

机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。

机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼，机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼，机翼平面形状成三角形的称三角翼，前一种适用于低速飞机，后两种适用于高速飞机。

近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。

左右机翼后缘各设一个副翼，飞行员利用副翼进行滚转操纵。

即飞行员向左压杆时，左机翼上的副翼向上偏转，左机翼升力下降；右机翼上的副翼下偏，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。

为了降低起飞离地速度和着陆接地速度，缩短起飞和着陆滑跑距离，左右机翼后缘还装有襟翼。

襟翼平时处于收上位置，起飞着陆时放下。

3)尾翼尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。

1.垂直尾翼垂直尾翼垂直安装在机身尾部，主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。

通常垂直尾翼后缘设有方向舵。

飞行员利用方向舵进行方向操纵。

当飞行员右蹬舵时，方向舵右偏，相对气流吹在垂尾上，使垂尾产生一个向左的侧力，此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩，从而使机头右偏。

同样，蹬左舵时，方向舵左偏，机头左偏。

某些高速飞机，没有独立的方向舵，整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转，称为全动垂尾。

2.水平尾翼水平尾翼水平安装在机身尾部，主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。

低速飞机水平尾翼前段为水平安定面，是不可操纵的，其后缘设有升降舵，飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。

即飞行员拉杆时，升降舵上偏，相对气流吹向水平尾翼时，水平尾翼产生附加的负升力（向下的升力），此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩，从而使飞机抬头。

一、外部机身机翼结构系统二、液压系统三、起落架系统四、飞机飞行操纵系统五、座舱环境控制系统六、飞机燃油系统七、飞机防火系统一、外部机身机翼结构系统1、外部机身机翼结构系统组成：机身机翼尾翼2、它们各自的特点和工作原理1)机身机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。

在轻型飞机和歼击机、强击机上，还常将发动机装在机身内。

2)机翼机翼是飞机上用来产生升力的主要部件，一般分为左右两个面。

机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。

机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼，机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼，机翼平面形状成三角形的称三角翼，前一种适用于低速飞机，后两种适用于高速飞机。

近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。

左右机翼后缘各设一个副翼，飞行员利用副翼进行滚转操纵。

即飞行员向左压杆时，左机翼上的副翼向上偏转，左机翼升力下降；右机翼上的副翼下偏，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。

为了降低起飞离地速度和着陆接地速度，缩短起飞和着陆滑跑距离，左右机翼后缘还装有襟翼。

襟翼平时处于收上位置，起飞着陆时放下。

3)尾翼尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。

1.垂直尾翼垂直尾翼垂直安装在机身尾部，主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。

通常垂直尾翼后缘设有方向舵。

飞行员利用方向舵进行方向操纵。

当飞行员右蹬舵时，方向舵右偏，相对气流吹在垂尾上，使垂尾产生一个向左的侧力，此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩，从而使机头右偏。

同样，蹬左舵时，方向舵左偏，机头左偏。

某些高速飞机，没有独立的方向舵，整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转，称为全动垂尾。

2.水平尾翼水平尾翼水平安装在机身尾部，主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。

低速飞机水平尾翼前段为水平安定面，是不可操纵的，其后缘设有升降舵，飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。

即飞行员拉杆时，升降舵上偏，相对气流吹向水平尾翼时，水平尾翼产生附加的负升力（向下的升力），此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩，从而使飞机抬头。

飞机各个部位的名称和原理飞机是一种能够在大气中飞行的运载工具，通常由机翼、机身、机尾、机头、发动机和附件系统等部件组成。

下面将对飞机各个部位的名称和原理进行详细阐述。

1. 机翼：机翼是飞机的主要升力产生部分，通常被设计成二维或三维形状。

它的前缘与机身连接，后缘则连接到机尾。

机翼的上表面和下表面分别形成了上反和下反效应，当飞机沿升力方向飞行时，机翼的上表面产生的较低压力将产生向上的升力，支撑飞机的重量。

机翼还可以通过改变翼展、翼弦、翼型等参数来调整飞机的升力和阻力。

2. 机身：机身是飞机的框架结构，起到支撑和连接其他部分的作用。

通常分为前机身、中机身和后机身三个部分。

前机身通常包含座舱、驾驶舱、货舱等，中机身为机翼的连接部分，后机身则包含尾翼和垂直尾翼。

机身还承担了部分升力和阻力。

3. 机尾：机尾是飞机的末端部分，通常由水平尾翼和垂直尾翼组成。

水平尾翼通过改变迎角来控制飞机的俯仰运动，垂直尾翼则通过改变方向来控制飞机的偏航运动。

这两个部件一般都配有可动控制面，以便飞行员通过操纵杆或脚踏板来控制飞机。

4. 机头：机头是飞机的前部，主要承担了阻力和飞行性能的影响。

一般来说，机头的形状是流线型，以减小飞机对空气的阻力。

5. 发动机：发动机是飞机的动力来源，用于产生推力以克服飞机的阻力。

常见的飞机发动机有活塞发动机、涡轮螺旋桨发动机和喷气发动机。

活塞发动机：活塞发动机通过往复运动的活塞推动连杆，并将能量传递到曲轴上，进而通过传动系统驱动螺旋桨旋转以产生推力。

涡轮螺旋桨发动机：涡轮螺旋桨发动机通过从发动机转子提取燃气流来驱动螺旋桨旋转，进而产生推力。

该类发动机适用于中短距离的飞行任务。

喷气发动机：喷气发动机通过喷射高速喷气流来产生推力。

喷气发动机通常包括压气机、燃烧室和喷管等部分，压气机将空气压缩，燃烧室中的燃料与压缩空气混合燃烧，喷管则将高温高压的喷气流以高速喷射出来，产生推力。

6. 附件系统：附件系统包括一系列液压、电气、空调、燃油等系统，用于支持飞机的正常运行。