文档介绍：《飞机构造学》
主讲教师:ZHANG
第1章飞机结构
概述
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什么是固定翼飞机?
所谓固定翼飞机是指飞机的机翼位置、后掠角等参数固定不变的飞机;相对现代一些超音速飞机,在以低速飞行时,为了得到较大的升力,机翼伸展较大(后掠角较小),在飞行中随飞机速度增大,后掠角可以改变加大,这就不再是固定翼飞机了,典型的是直升机,和旋翼机,没有固定的机翼;舰载飞机为了减少停放时占地面积,将机翼折叠;但飞行中机翼不能出现折叠动作的,或改变角度的,仍属于固定翼飞机。目前民航客机都属于固定翼飞机
固定翼飞机的历史
固定翼飞机是人类在20世纪所取得的最重大的科学技术成就之一,有人将它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明。关于世界上最早的固定翼机到底是由谁发明各国尚存在争议,但较为普遍的观点是由美国人莱特兄弟发明。他们在1903年12月17日进行的飞行作为“第一次重于空气的航空器进行的受控的持续动力飞行”被国际航空联合会(FAI)所认可
固定翼飞机或定翼机常简称为飞机,是指由动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。当今世界的飞机,主是固定翼飞机。
另有一种变后掠翼飞机,即机翼后掠角在飞行中可以改变的飞机,也属于固定翼飞机。米格-23战斗机、图-160战略轰炸机,以及欧洲的“狂风”和美国的F-14战斗机、B-1战略轰炸机都是变后掠翼飞机。
后掠翼使作战飞机的最大速度提高很快,但低速时气动效率低,升力较小。事实上,人们既希望飞机有很高的速度,又希望起降速度低,减少起降距离。解决这一问题的办法之一是使机翼的面积和形状可变,这就是可变后掠翼。可变后掠翼的一部分或全部可前后偏转,在向前偏转时,后掠角减小,展弦比增大,因而升力增加;向后偏转并收起时,后掠角增大,升力和阻力都减小。这样飞机通过改变机翼后掠角,使机翼面积和展弦比发生变化,适应了起飞和着陆阶段以及高速飞行阶段对升阻比的不同要求。变后掠翼飞机在起飞和着陆时,机翼是展开的,而在高空巡航飞机时,机翼是收拢的。
1951年6月20日,美国贝尔公司研制的世界第一架可变后掠翼试验机X-5进行了首次飞行。试飞表明,采用可变后掠翼可增加航程35%,起飞着陆速度可降低20%,起降性能大为改善。20世纪60年代美国通用动力公司借鉴了可变后掠翼试验机的技术成果,研制出世界上第一种实用可变后掠翼战斗/攻击机F-111,于1964年12月21日首次试飞。由于可变后掠翼兼有良好的低速和高速性能,所以许多战斗机、轰炸机都采用了可变后掠翼。
固定翼飞机的机体组成
机身、机翼、安定面、飞行操纵面和起落架
其中安定面和飞行操纵面在这里主要指的是尾翼
尾翼是用来平衡、稳定和操纵飞机飞行姿态的部件,通常包括垂直尾翼(垂尾)和水平尾翼(平尾)两部分。垂直尾翼由固定的垂直安定面和安装在其后部的方向舵组成,水平尾翼由固定的水平安定面和安装在其后部的升降舵组成,一些型号的飞机升降舵由全动式水平尾翼代替。方向舵用于控制飞机的航向运动,升降舵用于控制飞机的俯仰运动。
机身:装载。
机翼:产生升力。
尾翼:使飞机具有操纵性与稳定性。
起落架:起飞、着陆、滑跑用。
飞机的基本构造
机翼
垂直安定面
水平安定面
副翼
襟翼
升降舵
方向舵
前缘襟翼