飞机的构造与系统

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1、飞机的构造与系统飞机的基本组成飞机的主要组成部分及其功能如下：１、推进系统：包括动力装置（发动机和保证其正常工作所需的附件）、能源及工质。其主要功能是产生推动附件前进的推力（或拉力）。２、操作系统：其主要功能是形成（自动或有驾驶员）与传递操纵指令，驱动舵面和其他机构，控制飞机按预定航线飞行。３、机体：包括机身、机翼和尾翼等。其主要功能是产生升力；装载有效载荷、燃油及机载设备；将其他系统和装置连成一个整体，构成适于稳定及操纵飞行的气动外形。４、起落装置：其主要功用是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时，用以支持以及吸收撞击能量并操纵滑行方向。５、机载设

2、备：包括方向仪表、导航、通信、环境控制、生命保障、能源供给等设备以及客舱生活服务设施（对民用飞机）或武器和火控系统（对军用飞机）。航空发动机为航空器（主要指飞机）提供所需动力的发动机。目前，飞机常用的发动机主要有四类：１、活塞式航空发动机：早期在飞机和直升机上应用的发动机，用它带动螺旋浆或旋翼。活塞式航空发动机的优点是省油，螺旋浆在低速飞行时推进效率高，在相同功率下能产生较大的拉力，有利于提高飞机的起飞性能。缺点是结构复杂，重量大而输出功率小，螺旋浆在高速飞行时推进效率低，因此不适用于大型和高速飞机。但是对低速飞机而言，它具有喷气式发动机不可比拟

3、的优点，那就是耗油率低。此外，由于燃烧较完全，对环境的污染相对较低，噪音也较小。因此，小功率的活塞式航空发动机还广泛使用在轻型飞机、直升机以及超轻型飞机上。２、涡轮螺旋浆发动机：燃气涡轮发动机构造简单、功率大、体积小和重量轻，可以用在大型飞机上。但由于螺旋浆的限制，仍限用于速度低于８００公里／小时的飞机上。３、涡轮喷气发动机：具有重量轻、体积小和功率大的特点，适于超音速飞行。但在高亚音速范围内推进效率较低，耗油也多。在发动机涡轮后的喷管中补充燃油，构成加力燃烧室，可以大幅度提高推力，但是耗油量增加很多，只能用在短时间作超音速飞行的超音速歼击机和轰

4、炸机上。４、涡轮风扇发动机：在涡轮喷气发动机外增加一风扇通道（或称外涵道），风扇通道内的气流温度低、速度小，它于内部通道的燃气喷流混合，使整个发动机的排气速度降低，使发动机在高亚音速范围内的推进效率大为提高，同时还能降低发动机的噪音。现代应用最多的有两类涡轮风扇发动机：一类是直径较大的高流量比（发动机风扇通道的空气流量于发动机内部流量之比）风扇发动机，主要用于高亚音速旅客机，它具有耗油率小和起飞功率大的特点。另一类是低流量比的带加力燃烧室的风扇发动机，它兼顾了亚音速时省油（加力燃烧室不工作）和超音速推力大（加力燃烧室工作）的要求，广泛用于各类超音

5、速飞机上。航空器上应用的其他发动机还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动机。火箭发动机燃料消耗率太大，不适于常时间工作，在飞机上只用于短时间加速（如启动加速器）。脉冲发动机主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太阳能电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机，尚处在试验阶段。飞机操纵系统传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行状态的系统。根据操纵指令的来源，可分为人工操纵系统（有主操作系统和辅助操作系统组成）和自动控制系统。主操作系统用于控制飞机飞行轨迹和姿态，由升降舵（或全动平尾）、副翼和方向舵的操纵机构组成。主操作系统应使驾驶员有位移和力的变化的感觉

6、，这时它与辅助操作系统的主要区别。辅助操作系统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等。它们的操纵只是靠选择相应开关位置，通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成。自动控制系统的操纵指令来自系统的传感器，能对外界的扰动自动作出反应，以保持规定的飞行状态，改善飞机飞行品质。常用的自动控制系统有自动驾驶仪、各种增稳系统、自动着陆系统和主动控制系统。自动控制系统的工作和驾驶员的操纵是各自独立、互不妨碍的。飞机主动操作系统经历了由简单初级到复杂完善的过程。先后出现了机械式操纵、可逆、不可逆助力操纵和电传操纵，并在电传操纵基础上发展了主动

7、控制技术。自动驾驶仪按一定技术要求自动控制飞机（或其他飞行器）的装置。在有人驾驶的飞机上使用自动驾驶仪是为了减轻驾驶员的负担，使飞机按一定的姿态、航向、高度和马赫数飞行。飞机受暂时干扰后，自动驾驶仪能使它恢复原有的稳定飞行状态，因此，初期的自动驾驶仪称为自动稳定器。自动驾驶仪与飞机上其他系统交联还可实现对飞机的控制。自动驾驶仪是逐步发展完善起来的。１９１４年，美国人Ｅ．斯派雷制成电动陀螺稳定装置，这是自动驾驶仪的雏形。３０年代，为了减轻驾驶员长时间飞行的疲劳，开始使用三轴稳定的自动驾驶仪。它的主要功能是使飞机保持平直飞行。５０年代通过自动驾驶仪中

8、引进角速率信号的方法制成阻尼器或增稳系统，改善乐飞机的稳定性。自动驾驶仪发展成为飞行自动控制系统。５０年代后期，又出现自适应自动驾驶仪，