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民用航空器基本知識,主要內(nèi)容,第1章 飛行器發(fā)展史 第2章 飛行器、航空器的分類 第3章 飛行原理-飛行環(huán)境 第4章 飛行原理-流體二個基本定理 第5章 飛行原理-升力的產(chǎn)生,主要內(nèi)容,第6章 飛機基本知識-飛機結(jié)構(gòu) 第7章 飛機基本知識-動力裝置 第8章 飛機基本知識-飛機系統(tǒng) 第9章 機型介紹 第10章 廈航機型基本數(shù)據(jù),第1章 飛行器發(fā)展史,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行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。,一、世界上的第一架飛機,一、世界上的第一架飛機,這是世界上公認(rèn)的第一架動力推進的飛機，它翻開了人類航空史的首頁。,一、世界上的第一架飛機,二、中國人的第一架飛機,1909年9月21日，中國最早的飛機設(shè)計師和飛行員馮如，駕駛自己設(shè)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。 后來又進行過多次飛行，他的飛機飛行高度達210米，速度達到每小時105千米，沿海灣飛行距離曾達到32千米。這是中國人首次駕駛自制飛機飛上藍天。,二、中國人的第一架飛機,二、中國人的第一架飛機,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(dāng)年10月至12月間在奧克蘭進行表演，獲得成功，孫中山先生稱贊“我們中國有杰出的人才”。,二、中國人的第一架飛機,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(nèi)，準(zhǔn)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(lǐng)土上進行第一次飛行。由于操縱系統(tǒng)失靈，飛機飛至百余米時失速下墜，馮如負(fù)重傷經(jīng)搶救無效，不幸犧牲，成為中國第一位駕機失事的飛行員。,三、一次大戰(zhàn)中的飛機 1914-18,第一次世界大戰(zhàn)時所有的著名作戰(zhàn)飛機都是雙翼機。 結(jié)構(gòu)材料主要是優(yōu)質(zhì)木材。 外面再蒙以細(xì)密而結(jié)實的亞麻布或棉布。,三、一次大戰(zhàn)中的飛機 1914-18,三、一次大戰(zhàn)中的飛機 1914-18,三、一次大戰(zhàn)中的飛機 1914-18,三、一次大戰(zhàn)中的飛機 1914-18,飛機在戰(zhàn)爭中的作用，促進了航空科學(xué)技術(shù)革新和航空工業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過四年的大戰(zhàn)，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(zhàn)中飛行速度的提高帶動了其它性能的發(fā)展。特別一提的是戰(zhàn)后空閑飛機的利用，促進了航空運輸事業(yè)的興起。,三、一次大戰(zhàn)中的飛機 1914-18,第一次世界大戰(zhàn)后的飛機改進 戰(zhàn)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(fā)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）提高了結(jié)構(gòu)強度，降低了飛行阻力，也提高了飛行的速度。,四、二次大戰(zhàn)中的飛機 1939-45,在第二次世界大戰(zhàn)中，航空工業(yè)經(jīng)歷了一次動力裝置的重大變革，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機（包括渦輪噴氣和渦輪螺旋槳發(fā)動機）開始取代活塞式發(fā)動機。當(dāng)時所用的飛機，幾乎全是用活塞式發(fā)動機和螺旋槳推進。飛機在二戰(zhàn)中的廣泛應(yīng)用，使飛機性能迅速提高。,四、二次大戰(zhàn)中的飛機 1939-45,四、二次大戰(zhàn)中的飛機 1939-45,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),早期的飛機解決了穩(wěn)定、操縱和動力三個方面的問題。經(jīng)過第一次、第二次世界大戰(zhàn)的催化，已經(jīng)形成了現(xiàn)代飛機的雛形。比如可以收放的起落架，封閉的駕駛艙、活塞式發(fā)動機的運用等。第一次世界大戰(zhàn)后，閑置的軍用飛機投入民航運輸中，開始了民用航空的發(fā)展,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),在歐洲，第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后不久，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(dāng)時的客機載量很小，過輸成本高，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(jīng)營客運的公司都虧損嚴(yán)重。,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),20年代末-30年代初，各航空公司服役的飛機多數(shù)是閑置的戰(zhàn)斗機，仍以木質(zhì)飛機為主，安全性較差，這是木質(zhì)機的很大弱點。,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),1933年，波音公司研制的著名波音247是第一架真正現(xiàn)代意義的客機。它具有全金屬結(jié)構(gòu)，和流線形外型，載客10人。在當(dāng)時，它的速度、各種性能及舒適度等方面都是很領(lǐng)先的機型。B247一直營運到60年代的后期。,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),波音公司B247,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),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(dāng)時唯一可以與B247媲美的機型。,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),DC-1,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),DC-2,五、現(xiàn)代民航機的出現(xiàn),DC-3,六、噴氣機時代,第二次世界大戰(zhàn)中，飛機得到廣泛的應(yīng)用，飛機性能迅速提高。當(dāng)時所用的飛機，幾乎全是用活塞式發(fā)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(fā)動機飛機的速度極限。當(dāng)飛機的速度接近聲速時，出現(xiàn)了音障?；钊桨l(fā)動機和螺旋槳已無能為力。,六、噴氣機時代,噴氣機的出現(xiàn)使民航機飛得更快。1949年，英國德.哈維蘭公司研制成功中程噴氣式客機“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(yè)務(wù)。 隨后，前蘇聯(lián)，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。,六、噴氣機時代,英國德.哈維蘭公司研制的“彗星“號,六、噴氣機時代,使噴氣式客機真正得到全世界的承認(rèn)，公認(rèn)的商業(yè)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(shù)細(xì)節(jié)都做得很成功。當(dāng)時，由于“彗星“號因事故退出歐洲市場，而前蘇聯(lián)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有了很好的市場機會。,六、噴氣機時代,波音-707,六、噴氣機時代,B707的成功不僅取決于術(shù)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(fā)中遠程的777等等。,六、噴氣機時代,波音-747-400,六、噴氣機時代,歐洲空中客車工業(yè)公司推出的A300、A310、A320、A330等干線客機及前蘇聯(lián)的幾個設(shè)計局設(shè)計的圖系列，伊爾系列，安系列等。都是目前先進的噴氣客機。,六、噴氣機時代,空中客車工業(yè)公司A330,第2章飛行器、航空器的分類,飛行器的分類,飛行器的分類,飛行器 在大氣層內(nèi)或大氣層外空間飛行的器械。 航空器 大氣層內(nèi)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。,飛行器的分類,飛機 由動力裝置產(chǎn)生使之前進的拉力/推力，由固定機翼產(chǎn)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(qū)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。,飛行器的分類,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?？匡w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(fā)動機，稱動力滑翔機，但其發(fā)動機只用來在滑翔飛行前獲得初始速度?，F(xiàn)代滑翔機主要用于體育運動。,飛行器的分類,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(zhì)（包含國防、警察和海關(guān)）以外的所有的航空活動稱為民用航空。,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(nèi)干線（中近程）的客貨運輸 支線運輸機：大城市至中小城鎮(zhèn)及中小城鎮(zhèn)之間的支線客貨運輸 通用航空飛機：農(nóng)林牧副漁業(yè)、地質(zhì)探礦、遙感遙測、公安巡邏、海上救護、體育運動、私人游樂等。,民用飛機的分類,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(diào)其安全性、經(jīng)濟性和舒適性。對旅客機來說，保證旅客在飛行中的生命安全是最首要的要求。,第3章 飛行原理-飛行環(huán)境,飛機的飛行環(huán)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(jié)主要講述民用飛機的飛行環(huán)境，介紹有關(guān)大氣分層、大氣的特點，以及大氣的物理參數(shù)、國際標(biāo)準(zhǔn)大氣。,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？,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(tài)物質(zhì)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(rèn)為大氣的頂界約為2000到3000公里。 根據(jù)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(xiàn)象和空氣動力對航空器的飛行活動有重要影響。,一、大氣層概述,對流層是最接近地球表面的一層大氣，在不同的地區(qū)對流層頂界的高度也不同。在赤道附近，對流層的高度可達到17公里，而在兩極附近，對流層的高度僅有7到8公里。,一、大氣層概述,例如：我國北京地區(qū)，對流層的高度約為11公里，廣州地區(qū)對流層的高度增加到約16公里，而在東北地區(qū)則下降到10公里。季節(jié)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(qū)同一天，對流層的高度也會隨早、中、晚的變化而變化。,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(fēng)，即空氣發(fā)生大量的對流現(xiàn)象，故稱為對流層。氣溫垂直遞減率為6.51000米。,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(fēng)。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(fēng)是由地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的。在平流層內(nèi)，空氣流動比較平穩(wěn)，有利于飛機作穩(wěn)定飛行。,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80500千米的大氣層，有若干電離層。電離層大氣處于高度電離狀態(tài)，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多次反射，從而實現(xiàn)了遠距離無線電通信,一、大氣層概述,一、大氣層概述,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(nèi)。 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(huán)境控制系統(tǒng)，在7000米到13000米的對流層頂部和平流層中飛行。,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(wěn)，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(jié)約燃油，經(jīng)濟性能好。超音速飛機和一些高速軍用飛機的巡航高度可達到13500到18000米。,一、大氣層概述,回答上述問題 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6.5C。由于所有的高山都在對流層內(nèi)，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(nèi)，隨著高度的升高，壓力是逐漸降低的，當(dāng)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(chǎn)生喘不過氣來的感覺。,二、大氣物理參數(shù),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(shù)有關(guān)。,二、大氣物理參數(shù),1.空氣密度 空氣密度又稱為空氣質(zhì)量密度，是指單位體積內(nèi)空氣的質(zhì)量。 即：r=m/v r空氣密度，單位為（千克立方米） m空氣質(zhì)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(nèi)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。,二、大氣物理參數(shù),2.空氣溫度 空氣溫度表示空氣的冷熱程度，溫度的高低表明了空氣分子不規(guī)則運動速度的大小?？諝鉁囟纫话阋詳z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。,二、大氣物理參數(shù),3.空氣壓力 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(biāo)準(zhǔn)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,二、大氣物理參數(shù),4.空氣的粘性 氣體的分子在相對運動時產(chǎn)生阻力的性質(zhì)，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(nèi)摩擦力。,三、國際標(biāo)準(zhǔn)大氣,大氣的物理參數(shù)隨著地理位置、地形、季節(jié)的不同而不同，因此航空器的飛行性能在不同的地點、季節(jié)、高度有不同的表現(xiàn)，這使航空器的制造和使用在不同的條件下有不同的結(jié)果，給使用者帶來不便。因此必須有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一比較、計算。為此，國際民航組織制定了國際標(biāo)準(zhǔn)大氣（ISA），以此作為航空器設(shè)計和制造的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也作為航空器使用者在使用航空器時的共用標(biāo)準(zhǔn)。,三、國際標(biāo)準(zhǔn)大氣,國際標(biāo)準(zhǔn)大氣：以北半球中緯度地區(qū)的大氣物理性質(zhì)的平均值作為基礎(chǔ)建立，并假想空氣是理想氣體，滿足理想氣體方程。 國際標(biāo)準(zhǔn)大氣 壓力：760mmHg;101325Pa； 溫度：15度； 密度：1.225KG/M3,第4章 飛行原理 -流體二個基本定理,1空氣動力的基本概念,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。,1空氣動力的基本概念,飛機之所以能在空中飛行，是因為有一股力量克服了它的重量，這股力量可以將數(shù)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(chǎn)生的，任何物體只要和空氣之間產(chǎn)生相對運動，空氣就會對它產(chǎn)生作用力,這個力就叫空氣動力。,2兩個流體運動定理,（1）流體連續(xù)性定理 日常生活中的經(jīng)驗可知，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基本原理。,（1）流體連續(xù)性定理,1 S1V12S2V2常數(shù),（1）流體連續(xù)性定理,連續(xù)性方程。 1 S1V12S2V2常數(shù) 式中： 空氣密度； S管子截面積；V氣流速度,（1）流體連續(xù)性定理,結(jié)論：當(dāng)流體以穩(wěn)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(xù)性定理。,（2）伯努利定理,撞船之迷 在航海史上曾經(jīng)發(fā)生過這樣一次奇怪的海上兩船相撞的事故。很多年前，在風(fēng)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。,（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(guān)系。流速大壓力??；流速小壓力大。它是研究氣流特性和在飛行器上產(chǎn)生空氣動力的物理原因及其變化的基本定理之一。,（2）伯努利定理,原理說明：V大P小，V小P大,（2）伯努利定理,原理演示 翼型產(chǎn)生升力的現(xiàn)象很容易演示，如果用手拿著一張紙條，讓其下垂，當(dāng)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(chǎn)生升力，紙條就會向前伸直。,（2）伯努利定理,第5章 飛機的升力,飛機的受力情況,飛機的升力提問？,放風(fēng)箏的人扯住風(fēng)箏線跑的時候，是逆風(fēng)跑還是順風(fēng)跑容易將風(fēng)箏放起來？如果放風(fēng)箏的人不跑動，風(fēng)箏能飛起來嗎？ 逆風(fēng)跑容易將風(fēng)箏放起來； 讓風(fēng)箏相對于空氣運動，還是使空氣相對于風(fēng)箏運動，都可以使風(fēng)箏升上天空。飛機升力的產(chǎn)生也包含相似的道理。,1.翼剖面形狀,飛機上的大部分升力是由大翼產(chǎn)生的。 機翼的翼型是流線形的，上表面彎度大，下表面彎度小或是平面。,1.翼剖面形狀,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。,1.翼剖面形狀,2.機翼上的升力,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、下表面流過，在機翼后緣重新匯合后向后流去。 由于機翼上表面比較凸出，流管變細(xì)，由連續(xù)性定理可知，其流速加快；根據(jù)伯努利定理，其壓力降低；在機翼的下表面，氣流受到阻擋，流管變粗，流速減慢，壓力增大。,2.機翼上的升力,2.機翼上的升力,于是，機翼上下表面出現(xiàn)了壓力差，因而產(chǎn)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(chǎn)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。,2.機翼上的升力,2.機翼上的升力,相對氣流流過機翼時，分成上下兩股，分別沿機翼上表面流過，而在機翼的后緣重新匯合向后流去。因機翼表面突起的影響，上表面流線密集，流管細(xì)，其氣流流速快、壓力??；而下表面流線較稀疏，流管粗， 其氣流流速慢，壓力較大。因此，產(chǎn)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。,2.機翼上的升力,3、機翼表面的壓力分布,3、機翼表面的壓力分布,機翼表面上各點的壓力大小，用箭頭長短表示，凡是箭頭方向朝外，表示比大氣壓力低的吸力（負(fù)壓力）；凡是箭頭方向指向機翼表面的，表示比大氣壓力高的正壓。從圖可以看出，由于機翼上表面的壓力所形成的升力在總升力中占60-80%，而下表面的壓力所形成的升力，只占總升力的20-40%。,3、機翼表面的壓力分布,機翼表面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(chǎn)生主要靠上表面吸力的作用，而不是下表面正壓力的作用。實際上，上翼面的吸力占整個機翼升力的大部分，特別是上翼面靠近前緣處，是產(chǎn)生升力的主要部位。,3、機翼表面的壓力分布,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(fù)迎角。在正迎角情況下，氣流流過上表面時流管變細(xì)，速度增加，壓力進一步降低；而在下表面氣流受到阻滯，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。,3、機翼表面的壓力分布,但迎角不能無限制的增大，因為迎角過大，在機翼上表面的氣流就不再沿著機翼表面流動，而脫離機翼上表面產(chǎn)生氣流分離，出現(xiàn)渦流。隨著渦流的擴大，機翼上表面的吸力減小，升力會突然降低，而阻力迅速增大，這種現(xiàn)象稱為失速。,3、機翼表面的壓力分布,失速剛剛出現(xiàn)時的迎角稱為臨界迎角，又稱為失速迎角。飛機不應(yīng)以大于或接近臨界迎角的迎角飛行。,4、飛機的阻力,飛機在空中飛行時，除了產(chǎn)生升力外，還會產(chǎn)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(shè)法減小阻力。,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(chǎn)生阻力，飛機的其它部分如機身、起落架、尾翼等都要產(chǎn)生阻力。近代飛機在巡航飛行時，機翼阻力約占總阻力的2530，因此，不能以機翼的阻力來代表整個飛機的阻力。,4、飛機的阻力,按產(chǎn)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(dǎo)阻力和干擾阻力等。,4、飛機的阻力,4、飛機的阻力,1、摩擦阻力 空氣具有粘性。當(dāng)氣流流過飛機表面時，由于粘性，空氣微團與飛機表面發(fā)生摩擦，阻滯了氣流的流動，由此產(chǎn)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、飛機表面的狀況、以及同氣流接觸的飛機表面面積?？諝獾恼承栽酱?，飛機表面越粗糙，飛機與空氣的接觸面積越大，摩擦阻力就越大。,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(yīng)把它的表面做得很光滑。如有必要還得把它打磨光，消除飛機表面上的一切小突起物。盡可能縮小飛機暴露在氣流中的表面積。,4、飛機的阻力,2.壓差阻力 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，由于氣流分離形成渦流區(qū)，壓力減小。這樣在物體的前后便產(chǎn)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(fēng)面積、形狀和在氣流中的位置都有很大關(guān)系。 減小壓差阻力的辦法是：把暴露在氣流中的所有部件都做成流線形的。,4、飛機的阻力,3.誘導(dǎo)阻力 誘導(dǎo)阻力是伴隨著機翼升力的產(chǎn)生而產(chǎn)生的。如果沒有升力，誘導(dǎo)阻力也就不存在。這個由升力誘導(dǎo)產(chǎn)生的阻力，稱為誘導(dǎo)阻力（又叫感應(yīng)阻力）。,4、飛機的阻力,3.誘導(dǎo)阻力 飛機的誘導(dǎo)阻力主要來自機翼。當(dāng)機翼產(chǎn)生升力時，根據(jù)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(zhuǎn)折一個角度，使原來的迎角減小。因而導(dǎo)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(dǎo)阻力。,4、飛機的阻力,4.干擾阻力 飛機的各個部件，如機翼、機身、尾翼等，單獨放在氣流中所產(chǎn)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(chǎn)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。,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(shù)成正比。機翼剖面的形狀和迎角的影響通過升力系數(shù)和阻力系數(shù)表現(xiàn)出來。,第6章 飛機基本知識-飛機結(jié)構(gòu),飛機結(jié)構(gòu),飛機的主要組成部分為：機身、機翼、尾翼、起落架、動力裝置。,飛機結(jié)構(gòu),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。,機翼,機翼的主要作用： 產(chǎn)生升力， 儲存燃油， 安裝起落架及發(fā)動機。 安裝有操縱系統(tǒng)舵面，主要有：副翼、擾流板、后緣襟翼、前緣襟翼和縫翼等。,機翼,尾翼,水平尾翼和垂直尾翼的統(tǒng)稱， 作用是保證飛機的俯仰和方向穩(wěn)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。,尾翼,尾翼,尾翼-飛機的穩(wěn)定性,起落架,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 。,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(xiàn)代大中型民航飛機大多采用前三點式起落架。 現(xiàn)代飛機的起落架大多是可收放的。,起落架,起落架,起落架,第7章 飛機基本知識-動力裝置,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(chǎn)生了飛機與氣流之間的相對運動，這才產(chǎn)生了升力。 飛機的動力裝置是飛機的核心。 航空發(fā)動機分為活塞式發(fā)動機和噴氣式發(fā)動機兩大類。,航空活塞式發(fā)動機,航空活塞式發(fā)動機都是四沖程的，它的基本組成構(gòu)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(zhuǎn)動。,航空活塞式發(fā)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(fā)動機驅(qū)動螺旋槳才能使飛機運動，因而活塞發(fā)動機和螺旋槳在一起才構(gòu)成了飛機的推進系統(tǒng)。 在低速飛行時，活塞發(fā)動機的經(jīng)濟性能很好,目前在小型飛機和輕型直升機上廣為應(yīng)用。,渦輪噴氣發(fā)動機,渦輪噴氣發(fā)動機,渦輪噴氣發(fā)動機,渦輪噴氣發(fā)動機,推力產(chǎn)生的原理： 渦輪噴氣發(fā)動機在工作時，連續(xù)不斷地吸入空氣，空氣在發(fā)動機中經(jīng)過壓縮，燃燒和膨脹過程所產(chǎn)生的高溫燃?xì)?，從尾噴口高速噴出，使發(fā)動機產(chǎn)生反作用推力。 F*T=M*（v2-v1）,渦輪噴氣發(fā)動機,渦輪噴氣發(fā)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。,渦輪噴氣發(fā)動機,渦輪風(fēng)扇發(fā)動機 渦輪帶動的風(fēng)扇和一個外函道，基本組成是：高、低壓壓氣機和高、低壓渦輪、燃燒室、尾噴管以及風(fēng)扇和外函道。 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的優(yōu)點是：耗油率低，因而經(jīng)濟性能好、噪音低，因此現(xiàn)代大中型民航客機多采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機。,渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,發(fā)動機的危險區(qū)域：防撞燈,發(fā)動機的危險區(qū)域：防撞燈,進氣危險區(qū) 4M 排氣危險區(qū) 30M,三大航空發(fā)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(fā)動機。 羅羅公司（羅爾斯羅伊斯公司）：RB211-22B大型渦扇發(fā)動機,GE通用電氣航空發(fā)動機,羅爾斯羅伊斯公司,普拉特惠特尼公司 （Pratt & Whitney）,APU輔助動力裝置- 可以供氣和供電,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(shè)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。,APU輔助動力裝置- 可以供氣和供電,供氣 17000FT 空調(diào)、起動大發(fā) 供電 41000FT 地面用電、空中備份用電,第8章 飛機基本知識-飛機系統(tǒng),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。,1、起落架,現(xiàn)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(nèi)。 起落架系統(tǒng)主要用于起落架的收放、前輪轉(zhuǎn)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。,1、起落架,2、飛機操縱系統(tǒng)- 飛機的機體軸,2、飛機操縱系統(tǒng),2、飛機操縱系統(tǒng)- 飛機的操縱舵面,2、飛機操縱系統(tǒng),2、飛機操縱系統(tǒng),2、飛機操縱系統(tǒng),飛行操縱系統(tǒng)通?？蓜澐譃橹鞑倏v系統(tǒng)和輔助操縱系統(tǒng)。 主操縱系統(tǒng)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(tài)； 輔助操縱系統(tǒng)用來操縱襟翼、縫翼、擾流板、水平安定面等活動面，以分別達到增加升力（襟翼和縫翼）、減速、擾流卸升及縱向配平等目的。,2、飛機操縱系統(tǒng),改變飛機的飛行姿態(tài)可通過駕駛員控制操縱機構(gòu)實現(xiàn)。 操縱機構(gòu)是駕駛員手腳直接操縱的部分，這可分為手操縱機構(gòu)和腳操縱機構(gòu)。,2、飛機操縱系統(tǒng),手操縱機構(gòu)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(gòu)。 轉(zhuǎn)動駕駛盤可控制副翼的偏轉(zhuǎn)； 前推或后拉駕駛盤可控制升降舵的偏轉(zhuǎn)。,2、飛機操縱系統(tǒng),腳操縱機構(gòu)用于控制方向舵。駕駛員的操縱信號可通過傳動機構(gòu)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(zhuǎn)，可控制飛機在空中改變姿態(tài),2、飛機操縱系統(tǒng),飛機在空中的操縱是通過三個操縱面：升降舵、方向舵和副翼來進行的。轉(zhuǎn)動這三個操縱面，在氣流的作用下就會對飛機產(chǎn)生操縱力矩，使之繞橫軸、立軸和縱軸轉(zhuǎn)動，以改變飛行姿態(tài)。,2、飛機操縱系統(tǒng) 飛機的機體軸,3、液壓系統(tǒng),飛機液壓系統(tǒng)用于向飛機上各用壓部分提供具有一定壓力的液壓油，從而實現(xiàn)助力操縱。液壓系統(tǒng)可以向飛行操縱系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)提供液壓，以實現(xiàn)操縱各舵面及起落架收放、前輪轉(zhuǎn)彎，剎車等。,3、液壓系統(tǒng),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。,4、座艙環(huán)境控制系統(tǒng),現(xiàn)代民航客機的飛行高度可達到一萬米以上，在此高度下外界環(huán)境不適合人的生存。座艙環(huán)境控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是使飛機的座艙和設(shè)備艙在各種飛行條件下具有良好的環(huán)境參數(shù)，以滿足飛行人員、乘客和設(shè)備的正常工作條件和生活條件。,4、座艙環(huán)境控制系統(tǒng),座艙環(huán)境控制系統(tǒng)主要控制座艙的溫度、壓力及壓力變化率， 以及座艙內(nèi)空氣的流量、流速、濕度、清潔度和噪音等。,4、座艙環(huán)境控制系統(tǒng),從發(fā)動機引出熱空氣，利用冷卻組件產(chǎn)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(diào)節(jié)座艙的壓力及壓力變化率，以創(chuàng)造適宜的環(huán)境。,5、其它系統(tǒng),1、電源：2套，115V400HZ 2、通訊：VHF、HF 3、導(dǎo)航系統(tǒng)：DME、VOR、IRS、GPS 4、自動駕駛：,第9章 機型介紹,民航運輸使用的機型,目前，民航運輸?shù)娘w機按照座位級大致可分為：干線機、支線機、公務(wù)機； 按照用途可分為全客機、客貨混裝機和全貨機。,一、干線機,干線運輸機一般指客座數(shù)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(xiàn)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(nèi)各大城市之間的大多是這類飛機，常被稱為國內(nèi)干線飛機。,一、干線機,生產(chǎn)干線飛機的廠商有波音公司和空中客車工業(yè)公司。下面著重介紹目前的在線飛機。,波音系列飛機,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(fā)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(shè)備；可以選裝自帶客梯，并有貨物和行李裝卸系統(tǒng)；加油時不用升降機和梯子等等。由于發(fā)動機位置靠后，因此機艙的噪音和其它干擾小。標(biāo)準(zhǔn)的B717，設(shè)計為兩種艙位布局，雙人駕駛，飛行成本低，在許多國家的穿梭航線上使用。,波音系列飛機B717系列,波音系列飛機B717系列,波音系列飛機B717系列,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110132人，B737-700的載客量為126149人， B737-800的載客量為162189人，最新的B737-900載客量為177189人。飛機設(shè)計為單通道客艙，散裝貨艙，它的設(shè)計來自B777的靈感，客貨艙參照了B757的設(shè)計。B737系列的運營成本為150座級飛機中公認(rèn)較低的，新一代B737系列在航程、速度等方面有了較大的提高。,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?；拘褪荁737-100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。,波音系列飛機B737系列,波音飛機B757系列,B757和B767系列是波音公司中遠程的雙發(fā)飛機。這兩個系列有相同的技術(shù)設(shè)計，不少航空公司的B757的駕駛員也可以駕駛B767，因此在培訓(xùn)成本上可以節(jié)約很多。B757是單通道客艙200座位級和散裝貨艙設(shè)計，它的油耗低，噪音低，非常適合飛行樞紐輻射式航線結(jié)構(gòu)中中樞機場和小機場的連接（“hub-and-spoke“ plan）。,波音飛機B757系列,據(jù)波音公司介紹，它的油耗比同類型三發(fā)的飛機最多可省油43%?！?80分鐘“的ETOPS適航規(guī)定中，B757在全客不經(jīng)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(nèi)航空公司，事實證明，B757的經(jīng)濟效益是非常好的。,波音飛機B757系列,波音飛機B757系列,波音飛機767系列,B767是雙通道、集裝設(shè)備型的中遠程飛機設(shè)計。設(shè)計240300個座位。是處于B757和B777之間的機型。在雙發(fā)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(shè)計。,波音飛機767系列,波音飛機767系列,波音飛機777系列,B777是波音公司的雙發(fā)中遠程寬體機，比B747小。它是波音公司的又一杰作。B777設(shè)計生產(chǎn)時采用計算機技術(shù)，無紙化生產(chǎn)，節(jié)約了大量的成本。B777可以乘坐368550人。,波音飛機777系列,波音飛機777系列,波音飛機777系列,波音系列飛機B747系列,B747（四發(fā)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，它是每座位成本最低的飛機。,波音系列飛機B747系列,波音系列飛機B747系列,波