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飛機有幾套動力系統

生活 更新时间:2024-09-08 15:14:29
資料轉載來源于:輕航之家一.丨固定翼飛機

飛機有幾套動力系統(通用航空航空器分類)1

固定翼航空器,是指由動力裝置産生前進的推力或拉力,由機身的固定機翼産生升力,在大氣層内飛行的重于空氣的航空器。飛機的機體結構通常包括機翼、機身、尾翼和起落架組成。如果飛機的發動機不在機身内,則發動機短艙也屬于機體結構的一部分。

1903年12月17日這個寒冷的冬天,來自美國俄亥俄州代頓的自行車制造商萊特兄弟在北卡羅來納州的基蒂·霍克試飛成功一架結構單薄、樣子奇特的雙翼飛機---“飛行者一号”。這是人類曆史上第一架能夠自由飛行 ,并且完全可以操縱的飛機。這一天就成了飛機誕生之日。

二.丨直升機

飛機有幾套動力系統(通用航空航空器分類)2

直升機是一種由至少二個或多個水平旋轉的旋翼提供向上升力和推進力而進行飛行的航空器,直升機具有垂直升降、懸停、小速度向前或向後飛行的特點,缺點是速度低、耗油量較高、航程較短,是典型的軍民兩用産品,可以廣泛的應用在運輸、巡邏、旅遊、救護等多個領域。

直升機竹蜻蜓淵源

飛機有幾套動力系統(通用航空航空器分類)3

中國公元前廣泛流傳的玩具竹蜻蜒便是旋翼直升機的起源。18世紀,竹蜻蜒傳入歐美,啟發了歐美人利用旋翼的升力使航空器升空的設想。

盡管,現代直升機比竹蜻蜓複雜千萬倍,但其飛行原理卻與竹蜻蜓有相似之處。現代直升機的旋翼就好像竹蜻蜓的葉片,旋翼軸就像竹蜻蜓的那根細竹棍兒,帶動旋翼的發動機就好像我們用力搓竹棍兒的雙手。

竹蜻蜓的葉片前面圓鈍,後面尖銳,上表面比較圓拱,下表面比較平直。當氣流經過圓拱的上表面時,其流速快而壓力小;當氣流經過平直的下表面時,其流速慢而壓力大。

于是上下表面之間形成了一個壓力差,便産生了向上的升力。當升力大于它本身的重量時,竹蜻蜓就會騰空而起。直升機旋翼産生升力的道理與竹蜻蜓是相同的。

三.丨熱氣球

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熱氣球是一個比空氣輕,上半部是一個大氣球狀,下半部是吊籃的飛行器。氣球的内部加熱空氣,這樣相對與外部冷空氣具有更低的密度,作為浮力來使整體發生位移;吊籃可以攜帶乘客和熱源(大多是明火)。現代運動氣球通常由尼龍織物制成,開口處用耐火材料制成。

用熱空氣作為浮升氣體的氣球。在氣囊底部有供冷空氣加熱用的大開口和吊籃。空氣加熱後密度減小,溫度達100℃時密度約為0.95kg/m3,是空氣的1/1.3,因此升空不高。現代熱氣球在吊籃中安裝有簡單的飛行儀表、燃料罐和噴燈等設備。從地面升空時,點燃噴燈,将空氣加熱後從氣囊底部開口處充入氣囊。升空飛行後,控制噴燈的噴油量操縱氣球的上升或下降。熱氣球出現得最早,現今乘熱氣球飛行已成為人們喜愛的一種航空體育運動。此外,熱氣球還常用于航空攝影和航空旅遊

熱氣球與孔明燈

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飛機有幾套動力系統(通用航空航空器分類)6

十八世紀,法國造紙商孟格菲兄弟在歐洲發明了熱氣球。他們受碎紙屑在火爐中不斷升起的啟發,用紙袋把熱氣聚集起來做實驗,使紙袋能夠随着氣流不斷上升。1783年6月4日,孟格菲兄弟在裡昂安諾内廣場做公開表演,一個圓周為110英尺的模拟氣球升起,飄然飛行了1.5英裡。同年9月19日,在巴黎凡爾賽宮前,孟格菲兄弟為國王、王後、宮庭大臣及13萬巴黎市民進行了熱氣球的升空表演。同年11月21日下午,孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡進行了世界上第一次熱氣球載人空中飛行,飛行了25分鐘,飛越半個巴黎之後降落在意大利廣場附近。這次飛行比萊特兄弟的飛機飛行早了整整120年。在充氣氣球方面,法國的羅伯特兄弟是最先乘充滿氫氣的氣球飛上天空的。

相傳早在三國時期諸葛亮發明了孔明燈,當年諸葛亮被司馬懿圍困在平陽,全軍上下束手無策,諸葛亮想出一條妙計,明算準風向,命人拿來白紙千張,糊成無數個燈籠,再利用煙霧向上的引力帶着它們升空,一個個小小的燈籠升起,營内的士兵高呼着:“諸葛先生坐着天燈突圍啦!”。司馬懿竟然信以為真,帶兵向天燈的方向追趕,諸葛亮得以脫險。于是後世就稱這種燈籠為“孔明燈”。

現代人放孔明燈多作為祈福之用。男女老少親手寫下祝福的心願,象征豐收成功,幸福年年。

四.丨飛艇

飛機有幾套動力系統(通用航空航空器分類)7

飛艇是一種輕于空氣的航空器,它與熱氣球最大的區别在于具有推進和控制飛行狀态的裝置。飛艇由巨大的流線型艇體、位于艇體下面的吊艙、起穩定控制作用的尾面和推進裝置組成。

艇體的氣囊内充以密度比空氣小的浮升氣體(有氫氣或氦氣)借以産生浮力使飛艇升空。吊艙供人員乘坐和裝載貨物。尾面用來控制和保持航向、俯仰的穩定。大型民用飛艇還可以用于交通、運輸、娛樂、赈災、影視拍攝、科學實驗等等。比如,發生自然災害時,通訊中斷就可以迅速發射一個浮空器,通過浮空氣球搭載通訊轉發器,就能夠在非常短的時間内完成對整個災區的移動通訊恢複。

飛艇的優勢,噪聲低,振動小,無需助跑,比飛機節能,能短距起飛,能吊裝重物,留空時間長适合廣告和攝影。

飛艇的劣勢,重量輕容易受天氣影響,氣體密封問題,氣體成本問題,養護廠房巨大,就體積大載重小。

五.丨自轉旋翼機

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乍一看自轉旋翼機是不是感覺特别像直升機呢?同樣和直升機一樣頭頂有一副大直徑的旋翼,兩者雖然頭頂都有一副大直徑的旋翼 但他們的飛行原理有很大的區别。

旋翼機雖然和直升機一樣,都是依靠旋翼産生升力,但它不是直升機。旋翼機與直升機的最大區别是,旋翼機的旋翼不與發動機傳動系統相連,發動機不是以驅動旋翼為飛機提供升力,而是在旋翼機飛行的過程中,由氣流吹動旋翼旋轉産生升力。

由于旋翼為自轉式,傳遞到機身上的扭矩很小,因此旋翼機無需單旋翼直升機那樣的尾槳,但是一般裝有尾翼,以控制飛行。由于旋翼為自轉式,傳遞到機身上的扭矩很小,因此旋翼機無需單旋翼直升機那樣的尾槳,但是一般裝有尾翼,以控制飛行。

旋翼機飛行時,升力主要由旋翼産生,固定機翼僅提供部分升力。有的旋翼機甚至沒有固定機翼,全部升力都靠旋翼産生。

由于旋翼機的旋翼旋轉的動力是由飛機前進而獲得。萬一發動機在空中停車螺旋槳不轉了,此時旋翼機據慣性繼續維持前飛,并逐漸減低速度和高度,就在這高度下降的同時,也就有了自下而上的相對氣流,旋翼就能可自轉提供升力。這樣,旋冀機便可憑飛行員的操縱安全地滑翔降路。即使在行員不能操縱,旋翼機失去控制的特殊情況下,也會像降落傘一樣的降落,雖然也是粗暴着陸,但不會出現類似秤陀落地的情況,所以旋翼機是很安全的航空器。

飛機有幾套動力系統(通用航空航空器分類)9

飛機有幾套動力系統(通用航空航空器分類)10

旋翼機具有安全性高,低空性能和機動性能好被廣泛用于軍事低空偵查,軍事突襲等任務。旋翼機在工農業也被運用廣泛,例如國土測繪 農林植保 飛行體驗等等...

六.丨滑翔傘與三角翼

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滑翔傘是飛行運動員駕翼型傘衣,利用空氣升力起飛翺翔的一項航空運動。滑翔傘通常主要由翼型傘衣、傘繩、背帶系統和操縱系統四大部分組成。為便于滑翔傘的保管、攜帶與運輸,每具滑翔傘還配有一隻背式包裝袋。

滑翔傘的飛行原理:滑翔傘本身毫無任何動力,它之所以能夠飛行,除了傘衣充滿空氣後顯出特殊的形狀外(飛行翼),全靠飛行員控制,結合大氣中種種特性(空氣動力)飛行。傳統式的降落傘,即一般降落傘,在空中隻能産生下降阻力,沒有升力,而滑翔傘在空中飛行過程中會産生速度和升力,而且它的速度和升力遠遠大過它的阻力。

三角翼:機翼前緣後掠,後緣基本平直,半翼俯視平面形狀為三角形的飛機。三角翼又稱為懸挂式三角翼,具有硬式基本構架,用活動的整體翼面操,為安全救助還配有備份傘。它構造簡單、安全易學,隻要有合适的山坡、逆風跑5-6步,即可翺翔天空。當它與空氣做相對運動時,由于空氣的作用,在傘翼上産生空氣動力(升力和阻力),因而能載人升空進行滑翔飛行。縱,由塔架、龍骨、三角架、吊帶四部分組成,各部分由鋼索連接。

三角翼的優點:

優點主要是翼面積大,機翼油箱大,翼載低,水平機動性能好,而且後掠角大,阻力小。機翼重量輕、剛度好,有利于收置起落架,安放燃油和其他設備。三角翼超聲速阻力小,從亞聲速過渡到超聲速時機翼壓力中心向後移動量小,這對于舵面平衡能力比較差的飛機尤為重要,所以無尾飛機和鴨式飛機基本上都采用三角翼。

來源:蔚萊航空

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