第三章 飞机的一般介绍
第三章飞机的飞行原理
二、飞机的飞行过程
（二）爬升阶段： 有两种方式，一种是按固定的角度持续爬升达到预定高度。 这样做的好处是节省时间，但发动机所要的功率大，燃料消耗 大；另一种方式是阶梯式爬升，飞机飞行到一定的高度，水平 飞行以增加速度，然后再爬升到第二个高度，经过几个阶段后 爬升到预定高度，由于飞机的升力随速度升高而增加，同时燃 油的消耗使飞机的重量不断减轻，因而这种的爬升最节约燃料。 （三）巡航阶段： 飞机达到预定高度后，保持水平等速飞行状态，这时如果 没有天气变化的影响，驾驶员可以按照选定的速度和姿态稳定 飞行，飞机几乎不需要操纵。 （四）下降阶段： 在降落前半小时或更短的飞行距离时驾驶员开始逐渐降低 高度，到达机场的空域上空。
三、大气飞行环境
平流层位于对流层顶的上面，其顶界由地面伸展到35一 40公里。由于这一层受地球表面影响较小，所以气温基本上 保持不变，大约为-56.51℃，故又称同温层。平流层中，几 乎没有水蒸气，所以没有雪、雾、云等气象现象;且空气比较 稀薄，风向稳定，空气主要是水平流动。
飞行器的飞行的理想环境是平流层。
一、大气的结构和气象要素
风是指空气的水平流动。风的存在使飞机的飞行增加了一定 的复杂性，它直接影响着起飞、着陆、巡航和油量的消耗。机 场跑道方向是固定的，而风的矢量是经常变化。因此，实际上 起飞、着陆往往是在侧风条件下进行。侧风使飞机偏离跑道， 而且侧风角度越大或者风速越大，偏离得越利害。所以在侧风 中根据具体情况作必要的修正，才能保证对准跑道，安全起降。 飞 机 着 陆 遇 侧 风
一、大气的结构和气象要素
降水是云雾中的水滴或冰晶降到地面的现象。降水通常 指雨、雪、冰、雹等。 降水对飞行的影响: 1．降水使能见度减小。 2．过冷雨滴会造成飞机结冰。 3．降水影响了跑道的正常使用。
第三章 飞行原理
国际标准大气
目的
国际规定
为了准确描述飞行器的飞行性能，就必须建立一个统一的标准，即标准大气。
➢ 大气被看成完全气体，服从气体状态方程； ➢ 以海平面的高度为零。且在海平面上，大气的标准状态为： • 气温T=15℃ • 压强p=1个标准大气压（即p=10330kg/㎡） • 密度ρ=1.2250kg/m³ • 音速a=341m/s
无人机空气动力学基础
前缘缝翼是安装在机翼前缘的一段或几段狭长的小翼面，当前缘缝翼打开时， 它与基本机翼前缘表面形成一道缝隙，下翼面的高压气流通过缝隙加速流向上翼 面，增大上翼面附面层气流速度，消除了分离旋涡，延缓气流分离，避免大迎角 下失速，升力系数得以提高。所以前缘缝翼一般在大迎角，特别是接近或超过基 本机翼临界迎角时才使用。
无人机空气动力学基础 ➢ 流动气体基本规律：伯努利定律
质量守恒定律：质量不会自生也不会自灭。
流体的质量流量：单位时间流过横截面面积S的流体质量。
q=ρsv
无人机空气动力学基础
伯努利定律础
小实验
无人机空气动力学基础
伯努利定律础
香蕉球
无人机空气动力学基础
足球里的“香蕉球”以及一些其他球类运动的弧线球，这也是伯努 利现场造成的流体压强差而导致的。
➢ 迎角：翼弦与相对气流速度v 之间的夹角，也称为飞机的 攻角，通常以α表示。
无人机空气动力学基础
➢ 升力的产生
通常，机翼翼型的上表面凸起较多而下表面比较平直，再加上有一定的 迎角。这样，从前缘到后缘，上翼面的气流流速就比下翼面的流速快；上翼 面的静压也就比下翼面的静压低，上下翼面间形成压力差，此静压差称为作 用在机翼上的空气动力。
第三章 上升 巡航 下降 性能
H
36089 Hc 10000 1500
10
巡航
等M数
≤250kt 等表速 等表速 转换高度
进近着陆
2，等M数等表速下降性能分析 高空保持等M数下降时，随高度降低，表速逐渐增加，下 降率增大；中低空保持等表速下降时，随高度降低，M数 逐渐减小，下降率减小。
aMK dW dL C W e
aMK W始dW aMK W始 L W终 W Ce ln W终 Ce
aMK Ce 称为航程因子，单位为海里
在开始和结束重量一定条件下，要获得最大航程，应使 航程因子最大，应使气动效率MK最大。
20
21
3.3.4 典型平飞巡航方式
39
40
飘降性能的确定
41
39000ft
例：飞机重量 200klb, 开始 飘降39000ft， 改平高度 23000ft,确定 飘降时间、油 耗及前进距离。
燃油5000
时间 47分
距离 265nm
42
43
3.3.5 影响航程的重要因素
1、风的影响 ● 顺风，航程↑；逆风，航程↓
● 侧风，航程↓，(由于需用改变航向法对偏流进行修正)
25
实际飞行中，为满足ATC要求，采取阶梯巡航来实现高度逐 渐增加的要求，将巡航分成若干段，用每段的平均W确定H。
理论最优轨迹 阶梯巡航轨迹
26
MRC的好处在 于给定距离的 油耗是最少的， 它还对应在给 定重量下飞机 能够飞行的最 大距离。
27
在巡航期间，重量不断减小，同时，燃油里程增加， 但MRC巡航M数减小
燃油消耗率（Ce）：每产生1磅推力，每小时所耗燃油 Ce ﹦Ch/T平﹦CK.Ma/T平﹦CK.MKa/W 单位：lb(油)/h.lb(力)
飞行机械员执照航空知识口试指南
飞行机械员执照航空知识口试指南
前言
本指南旨在为有意取得飞行机械员执照的人员提供必要的航空知识准备,帮助他们顺利通过相关口试。
飞行机械员是一个重要的航空专业人员,负责飞机的维修保养和系统检查等工作,确保飞行安全。
因此,掌握扎实的航空知识是执业的基本要求。
第一章航空法规
1.1 相关法律法规概述
1.2 飞行准则
1.3 机场和空域管理
1.4 航空安全管理
第二章航空气象
2.1 天气系统和云系
2.2 风和湍流
2.3 能见度和降水
2.4 气象报告和预报
第三章飞机一般知识
3.1 航空器概论
3.2 飞机结构和系统
3.3 航空器仪表和自动飞行系统
3.4 发动机和推进系统
第四章航空人员素质
4.1 职业操守
4.2 人为因素管理
4.3 应急处置能力
4.4 团队合作精神
第五章航空维修
5.1 维修手册和文件
5.2 常规维修项目
5.3 特殊维修工作
5.4 工具和设备使用
第六章口试技巧
6.1 备考策略
6.2 答题要点
6.3 模拟练习
后记
通过本指南的学习,相信广大考生能够全面系统地掌握航空知识,为顺利通过口试、取得飞行机械员执照而做好充分准备。
航空事业的发展离不开合格的专业人才,希望大家在执业过程中勇于创新、严谨治学,为航空事业的腾飞贡献自己的力量。
3第三章飞机的稳定性和操纵性
第三章飞机的稳定性和操纵性飞机的稳定性在飞行中，飞机会经常受到各种各样的扰动，如气流的波动、发动机工作不稳定、飞行员偶然触动驾驶杆等。
这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态，而在偏离以后，飞机能否自动恢复原状，这就是有关飞机的稳定或不稳定的问题。
飞机的稳定性是飞机本身的一种特性，与飞机的操纵性有密切的关系。
例如，飞行员操纵杆、舵，需要用力的大小，飞机对杆、舵操纵的反应等，都与飞机的稳定性有关。
因此，研究飞机的稳定性是研究飞机操纵性的基础。
所谓飞机的稳定性，就是在飞行中，当飞机受微小扰动而偏离原来的平衡状态，并在扰动消失以后，不经驾驶员操纵，飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。
纵向稳定性飞机的纵向稳定性是指飞机绕横轴的稳定性。
当飞机处于平衡飞行状态时，如果有一个小的外力干扰，使它的攻角变大或变小，飞机抬头或低头，绕横轴上下摇摆(也称为俯仰运动)。
当外力消除后，驾驶员如果不操纵飞机，而靠飞机本身产生一个力矩，使它恢复到原来的平衡飞行状态，我们就说这架飞机是纵向稳定的。
如果飞机不能靠自身恢复到原来的状态，就称为纵向不稳定的。
如果它既不恢复，也不远离，总是上下摇摆，就称为纵向中立稳定的。
飞机的纵向稳定性也称为俯仰稳定性。
飞机的纵向稳定性由飞机重心在焦点之前来保证。
影响飞机纵向稳定性的主要因素有飞机的水平尾翼和飞机的重心位置。
下面，我们首先来看一下水平尾翼是如何影响飞机的纵向稳定性的。
当飞机以一定的攻角作稳定的飞行时，如果一阵风从下吹向机头，使飞机机翼的攻角增大，飞机抬头。
阵风消失后，由于惯性的作用，飞机仍要沿原来的方向向前冲一段路程。
这时由于水平尾翼的攻角也跟着增大，从而产生了一个低头力矩。
飞机在这个低头力矩作用下，使机头下沉。
经过短时间的上下摇摆，飞机就可恢复到原来的飞行状态。
同样，如果阵风从上吹向机头，使机头下沉，飞机攻角减小，水平尾翼的攻角也跟着减小。
这时水平尾翼上产生一个抬头力矩，使飞机抬头，经过短时间的上下摇摆，也可使飞机恢复到原来的飞行状态。
第三章飞机的主要组成部分及其功能S1
3.1 机翼机翼的第一个功能，也是最主要的功能就是产生升力，同时也起到一定的稳定和操纵作用。
通常在机翼上装有用于横向操纵的副翼和扰流片，可以控制飞机的滚转；机翼前后缘部分通常设有各种型式的襟翼，用于增加升力或改变机翼升力的分布。
关于机翼的这些功能已在本教材第二章中的2.3和2.4节中有了较详细的论述，本章不再赘述。
机翼的第二个功能是将分布在其上的气动载荷传到机身上以使全机的载荷平衡，本节侧重于第二个功能，主要介绍机翼的传力结构。
此外，机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。
3.1.1 典型的机翼结构机翼的外载特点可以把机翼看成是支持在机身上的悬臂梁或双支点外伸梁，其主要外载有三类：空气动力载荷、其它部件、装载传来的集中载荷以及机翼结构的质量力，如图3.1.1所示。
图3.1.1 机翼的外载荷q a—空气动力分布载荷q c—机翼质量力分布载荷P—发动机或其他部件传来的集中载荷R—机身支反力空气动力载荷。
空气动力载荷是分布载荷，它可以是吸力或压力，直接作用在机翼表面上，形成机翼的升力和阻力。
其中升力是机翼最主要的外载荷。
其它部件、装载传来的集中载荷。
机翼上连接有其它部件(如起落架、发动机)、副翼、襟翼等各类附翼和布置在机翼内、外的各种装载(如油箱、炸弹)。
除了在以翼盒作为整体油箱情况下燃油产生的是分布载荷外，由于这些部件、装载一般都是以有限的连接点与机翼主体结构相连，因此，不论是起落架传来的地面撞击力或副翼等翼面上的气动载荷，以及其上各部件、装载本身的质量力(包括重力和惯性力)，都是通过接头，以集中载荷的形式传给机翼。
其中有些力的数值可能很大。
机翼结构的质量力。
机翼本身结构的质量力为分布载荷，其大小与分布情况取决于机翼结构质量的大小和分布规律。
它的数值比气动载荷要小得多。
各种质量力的大小和方向与飞机过载系数有关，其方向与升力相反，对机翼有卸载作用。
若以载荷形式分，机翼的外载有两种类型。
一种是分布载荷，以气动载荷为主，还包括机翼本身结构的质量力，这是机翼的主要载荷形式；另一种是由各接头传来的集中载荷(力或力矩)。
飞机简介及详细资料
飞机简介及详细资料基本简介飞机，是由固定翼产生升力，由推进装置产生推(拉)力，在大气层中飞行的重于空气的航空器。
基本特征其一是它自身的密度比空气大，并且它是由动力驱动前进；其二是飞机有固定的机翼，机翼提供升力使飞机翱翔于天空。
不具备以上特征者不能称之为飞机，这两条缺一不可。
譬如：一个飞行器它的密度小于空气，那它就是气球或飞艇。
如果没有动力装置，只能在空中滑翔，则被称为滑翔机。
飞行器的机翼如果不固定，靠机翼镟转产生升力，就是直升机或镟翼机。
优势特点和其他交通工具相比，飞机有很多优点：速度快目前喷气式客机的时速在900千米左右，机动性高。
飞机飞行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔，而且可根据客、货源数量随时增加班次。
安全舒适据国际民航组织统计，民航平均每亿客公里的死亡人数为0.04人，是普通交通方式事故死亡人数的几十分之一到几百分之一，是比火车更为安全的交通运输方式。
但是飞机作为交通工具也有自身的局限性：价格昂贵。
无论是飞机本身还是飞行所消耗的油料相对其他交通运输方式都高昂的多。
受天气情况影响。
虽然现在航空技术已经能适应绝大多数气象条件，但是风、雨、雪、雾等气象条件仍然会影响飞机的起降安全。
起降场地有限制。
飞机必须在飞机场起降，一个城市最多不过几个飞机场，而且机场受周围净空条件的限制多分布在郊区。
由于从飞机场到市区往往需要一次较长的中转过程，由此给高速列车提供了800公里以内距离的城际运输市场空间。
因此飞机只适用于重量轻，时间要求紧急，航程又不能太近的运输。
危险：虽然民航客机每亿客公里的死亡人数远低于其他运具，但批评者认为飞机本身旅程亦远比其他运具长，所以这个数值被拉低。
在某些数据上飞机并不是特别安全。
飞机的另一大特点就是单次事故死亡率高。
基本分类飞机不仅广泛套用于民用运输和科学研究，还是现代军事里的重要武器，所以又分为民用飞机和军用飞机。
民用飞机除客机和运输机以外还有农业机、森林防护机、航测机、医疗救护机、游览机、公务机、体育机，试验研究机、气象机、特技表演机、执法机等。
飞机结构及飞行原理
机身的主要结构
第二节 飞机结构
2.机翼 机翼是飞机的重要部件之一，安装在机
身上，用于产生升力，也起到一定的稳定和 操纵作用。机翼的一些部位（主要是前缘和 后缘）可以活动，飞行员操纵这些部位控制 机翼升力或阻力的分布，以达到增加升力或 改变飞机姿态的目的。
飞机的机体轴
第三节 飞机飞行原理
3.飞机的平衡 飞机处于平衡状态时，飞行
速度和方向都保持不变，也不绕 重心转动。飞机的平衡包括作用 力平衡和力矩平衡两种。
（1）作用力平衡 作用力平衡包括升力和重力 平衡、阻力和推力平衡
40 第 三 章 飞 机 结 构 及 飞 行 原 理
2.机翼 2）副翼。副翼是指安装在机翼后缘外侧的一小块可动的翼面，飞
行员利用左右副翼差动偏转所产生的滚转力矩进行滚转操纵，如飞行员 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 副翼向下偏转，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚 转。
17 第 三 章 飞 机 结 构 及 飞 行 原 理
成，它在飞机上主要起方向平衡和方向操纵的作用。
22 第 三 章 飞 机 结 构 及 飞 行 原 理
第二节 飞机结构
4.动力装置 动力装置是指为飞机飞行提供动力的整个系统，是飞机的核心部分，
主要包括发动机、辅助动力装置及其他附件，其中最主要的部件是发动 机。发动机的主要作用是提供推力或拉力。
23 第 三 章 飞 机 结 构 及 飞 行 原 理
7
第三章 飞机结构及飞行原理
第一节 飞机与航空器
2.按发动机类型分类 按照发动机类型不同，飞机可以分为螺旋桨式飞机和喷气式飞机两
类。螺旋桨式飞机利用螺旋桨的转动将空气向后推动，借其反作用力推 动飞机前进。喷气式飞机利用空气与燃料混合燃烧后产生大量气体推动 涡轮运转，然后以高速度将气体排出体外，借其反作用力使飞机前进。 喷气式飞机包括涡轮喷气式飞机、涡轮风扇喷气式飞机和涡轮螺旋桨式 飞机三种。
各种飞机的分类
，执行对地攻击任务。
歼 击 机
代表飞机型号： 国内 歼-7、歼-8、歼-10 国际 F-15、F-22
图为：国内歼击机代表——歼十
代表机型： 米格-31，F-106
截 击 机
图为：美国F-106截击机
强 击 机
代表机型： 国内 强-5 国外 A-10 苏-25 米格-27
图为：米格-27
巡航的能力； 2. 良好的隐身性能； 3. 高敏捷性和机动性特别是过失速
机动能力； 4. 短距起降性能； 5. 目视格斗、超视距攻击和对地攻
击的能力； 6. 高可靠性和维护性；
中中国国 歼歼--2100
中国战机经历过数十载的发展，走过三代 的征程， 现在已经大步的迈向第四代战机的殿堂， 它们分别是： 一代战机：歼--5 歼--6 二代战机：歼-7 歼-8 三代战机：歼-10 四代战机：歼-20
1.1 飞机的一般介绍
●人类早期的飞行
莱特兄弟的飞行者(“flyer” ) ，飞行距离120英尺，持 续时间12秒。
●人类早期的飞行
●人类早期的飞行
1.1.1 飞机的主要组成部分及其功用
五大部分：机身,机翼,尾翼,起落装置,动力装置。
尾翼 机翼
机身动力装置起Fra bibliotek装置各种飞机的分类
歼击机，截击机，强击机， 轰炸机，侦察机，预警机，
。
歼-10简介
歼20简介
代国表内飞轰机-6型。号：
国际 图-160、B-2
图为：美国B-2轰炸机
轰 炸 机
侦 察 机
代表机型： SR71、U-2
图为：美国全球鹰侦察机
图为：国产空警--2000
预 警 机
武 装 直 升 机
民航概论--飞机的一般介绍
3、空调系统
四、防冰排雨系统
飞机结冰类型与原因
结冰类型
干结冰 凝华结冰 （霜淞冰） 滴状结冰 （雨淞冰）
引起原因
冰晶云 水蒸气 冷水滴
四、防冰排雨系统
常见的飞机结冰部位及其防冰方法
结冰位置 机翼前缘 垂尾和平尾前缘 风挡、窗和雷达罩 加热器和发动机进气口 失速警告传感器 空速管（皮托管） 飞行操纵 螺旋桨桨叶前缘 汽化器 盥洗室排水管
一、活塞式航空发动机
活塞式发动机是将燃料中的化学能转化为动力的动力装置 通过带动螺旋桨为飞行器提供飞行动力。
1－桨叶剖面； 2－旋转面； 3－桨叶； 4－桨毂； 5－桨叶剖面弦线；
螺旋桨拉力的产生
二、空气喷气发动机
空气喷气发动机是一种利用燃气从尾部高速喷出时所产生 的反冲作用推动机身前进的发动机。
二、空气喷气发动机
4、涡轮轴发动机 涡轮轴发动机是直升机主要使用的动力装置。
发动机的安装
可用吊架装在机翼下，或者装在机身两侧后部，涡轮螺旋桨发动机只能装 在机身头部。
翼下吊装
尾部吊装
三、辅助动力装置
是一种小型燃气涡轮发动机，在军民用飞机上已得到广泛 应用，如战斗机、大型运输机、直升机、民用大型客机、民用 公务机等等。 APU的作用是向飞机独立地提供电力和压缩空气。
2、飞机综合电子控制系统 空中警告及避撞系统
飞机上的防撞灯
一、飞机的电子仪表系统
3、导航系统 飞机导航系统是用来确定飞机位置、速度和航向并引导飞机按预定航线飞行的 整套设备。
远程导航系统
导 航 系 统
中近程导航系统
区域导航系统
进场着陆导航系统
一、飞机的电子仪表系统
3、导航系统 — 远程导航系统 通常把距离达几千千米以上的归为远程导航系统。
第三章 飞机的一般介绍
第三章飞机的一般介绍第一节飞机构造飞机的基本结构部分可以分为机身、机翼、尾翼、起落架、动力装置和仪表设备等几个大部分，通常我们把机身、机翼、尾翼、起落架这几部分构成飞机外部形状的部分合称为机体。
一、机翼机翼是飞机升力的基本来源，因而它是飞机必不可缺少的部分。
飞机上用来产生升力的主要部件。
一般分为左右两个翼面，对称地布置在机身两边。
机翼的一些部位(主要是前缘和后缘）可以活动。
驾驶员操纵这些部分可以改变机翼的形状，控制机翼升力或阻力的分布，以达到增加升力或改变飞机姿态的目的。
机翼上常用的活动翼面(图1)有各种前后缘增升装置、副翼、扰流片、减速板、升降副翼等。
机翼分为四个部分：翼根、前缘、后缘、翼尖。
1）机翼外形描述机翼外形的主要几何参数有翼展、翼面积(机翼俯仰投影面积)、后掠角(主要有前缘后掠角、1/4弦后掠角等)、上反角、翼剖面形状(翼型)等(图2a)。
机翼的翼尖两点的距离称为翼展。
机翼的剖面称为翼型，翼型要符合飞机的飞行速度范围并产生足够升力。
机翼的平面形状多种多样，常用的有矩形翼、梯形翼、后掠翼、三角翼、双三角翼、箭形翼、边条翼等。
现代飞机一般都是单翼机，但历史上也曾流行过双翼机、三帆翼和多翼机。
(图2b)2）翼根翼根是机翼和机身的结合部分，这里承受着机身重力，和由升力和重力产生的弯矩，是机翼受力最大的部位。
翼根是结构强度最强的部位。
根据机翼在机身上安装的部位和形式，可以把飞机分为几种，安装在机身下方的称为下单翼飞机，安在机身中部的称为中单翼飞机，安在机身上部的称为上单翼飞机。
目前的民航运输机大部分为下单翼飞机，这是因为下单翼飞机的机翼离地面近，起落架可以做的短，两个主起落架之间距离较宽，增加了降落的稳定性。
收起落架时很容易放入翼下的起落架舱内，从而减轻了重量，此外发动机和机翼离地面较近，做维修工作方便，翼梁在飞机下部，机舱空间不受影响，但是下单翼飞机相对来说干挠阻力大，机身离地高，装运货物不方便。
第3章 飞机结构分析与设计基础
影响选材的因素： 材料成本 加工方法 均质性 机械性能在使用温度范围内的稳定性、耐久性等 最主要要考虑的是材料要在最轻的重量下提供必需 的强度和刚度。 比强度就是比较各种材料的强度和重量特性的判据。
1.拉伸杆比强度
P A P →如何选择材料？
杆中应力：
重量：W=LAρ
∵对于同一零件，在给定的外载下，LPCr=const ∴材料的 度 决定了元件的重量特性，称 为比强
飞机结构设计
第3章 飞机结构分析与设计基础
3.1基本元件的承力特性
尽管一架飞机的机体是由成千上万个零件组 成，其构造相当复杂，但仍然可以认为它是由一 些最基本的元构件组成的。
3.1.1基本元构件及其受力特性
一、紧固件 常用的紧固件有铆钉、螺栓和螺钉。 (1)铆钉：通常把它设计成传剪的受力状态
(2) 螺栓：螺栓既可受剪也能受拉，视具体情况而定.
玻璃/环氧
28～35 107～ 123 100～ 135
碳/环氧
780～800
硼/环氧
700～900
所有材料的强度在重复载荷作用下会急剧下降， 但各种材料强度的下降程度是不一样的 。
图3.18材料的破坏应力与 载荷重复作用次数的关 1 LY12； 230CrMnSiA, b=1200MPa；3LC4； 430CrMnSi2A， b=1800Mpa； 530CrMnSi2A， b=1800MPa，有应力集中
P K1 1 K=EF/L， P K 2 2
在各种形式载荷作用下，静不定结构中各元件分担的 载荷均可按下式计算：
Ki Pi K i P
EJ l 3EJ K 3 l K
3.16(b)，广义力为弯矩，广义位移为转角: 3.16(c)，广义力为剪力，广义位移为挠度: 3.16(d)，广义力为扭矩，广义位移为扭角:
3飞机总体参数详细设计部件
38
3.2.2 机翼外形设计
选择上下位置时，必须认真分析不同布局的特点，结 合飞机的设计要求才能确定。一般来说，轻型飞机采 用下单翼，军用战斗机采用中单翼，军用运输机采用 上单翼，旅客机采用下单翼
xS ——机翼前缘后掠角；
η b 0 ——根梢比（梯形比）;
c b1 ——翼型相对厚度;
——扭转角
24
3.2.2 机翼外形设计
机翼几何形状定义
欧美国家常用的表示符
S ——机翼参考面积 ；
号
l ——机翼展长；
—— s
b0 ——翼根弦长； b1 ——翼尖弦长 ；
典型翼型族
15
3.2.1 翼型选择
翼型的参数
中弧线＋
基本厚度分布
弦长b
最大弯度f
相对弯度f/b
最大厚度c
相对厚度c/b
最大厚度的
相对位置Xc/b
前缘半径r
后缘角τ
16
3.2.1 翼型选择
参数对翼型气动特性的影响—前缘半径
17
3.2 机翼设计
提高后掠机翼升力特性的措施
直尾翼（VT）的相对位置； 3.机身的横截面和机身头部与尾部的外形； 4.起落架的位置，起落架收入机翼或机身内的可能性
（以及有没有设专门的整流罩的要求）； 5.发动机进气口、短舱、安装这些短舱的吊挂，以及喷
口装置的形状。
5
3.1 设计的任务和步骤
3.1.3 飞机部件设计的步骤 1. 总体布局的选择： ·常规布局（指尾翼在机身后段） ·无尾式布局（指没有水平尾翼和鸭翼） ·鸭式布局 · 三翼面布局
第3章 机翼、尾翼和机身的典型结构
内压力=1—0.2大气压
H=6Km时 p=0.5大气压
H=11Km时 p=0.2大气压
2020/5/3
19
3.1机翼与尾翼的功用设计要求和外载特点
(4)机翼的一般工作形式（简化模型）：
（A）悬臂梁----两半机翼侧面固定在机身边 （B）双支点外伸梁----全机翼固定在机身
（可以是中、上、下单翼） 问题:
结构的局部加强件，承受较大的集中载荷或悬挂部件。
2020/5/3
40
3.3 机翼与机身的构造
翼梁:翼梁，一般由缘条和腹板等组成。主要功用是承受弯矩和
剪力。梁的上下缘条承受由弯矩引起的轴向力N拉、N压。剪 力则主要由腹板承受。
纵墙(腹板):纵墙，相当于翼梁，但缘条很弱，甚至没有缘
条．因此纵墙能承受剪力，还可和蒙皮组成封闭盒段承受扭矩。
长桁: 其主要功用是：第一是支持蒙皮，防止蒙皮因受局部空
气动力而产生变形过大；第二是把蒙皮传来的气动力传给翼肋： 第三是同蒙皮一起承受由弯矩而产生的拉、压力。
翼肋:翼肋，分为普通翼肋和加强翼肋。普通翼肋用来维持翼剖
面形状，将蒙皮上的空气动力传到其它承力构件上去，并支持
桁条和蒙皮。加强翼肋除具有普通翼肋的功用外，还作为机翼
为什么要进行传力分析呢?
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第三章、飞机结构的受力分析
外载荷在结构中按一定规律传递
在结构中存在相应的传力路线
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第三章、飞机结构的受力分析
1．传力路线
例如 : 机翼上作用有分布气动载荷和各接头传来的集 中载荷 ，这些外载通过机翼的各受力构件相继受载产生内 力来传递 ，最后到机翼机身对接处，由支承机翼的机身提 供支反力与之相平衡。
飞行原理
24
三、飞机的升力和阻力
的综合影响。 注意：升力和阻力系数仅仅是影响升力和阻力的因素之一，系 数本身并不是升力或阻力。在分析迎角对升力或阻力的影响时 常用升力或阻力系数来表达，而不用升力或阻力来表达，就是 撇开空气密度、飞行速度和机翼面积对升、阻力的影响。 2、升阻比 在同一迎角下升力与阻力之比。 数学式：K＝Y/X＝Cy/Xy。 也就是同一迎角下升力系数与阻力系数之比。 升阻比越大，飞机的空气动力性能越好。
11公里至25公里，气温是一个常数，为－56.5 ℃；
25公里以上，高度升高，气温上升。 相对密度：某一高度的密度与海平面密度之比；
音速：声波在空气中的传播速度（标准1227公里或341米），与
温度的关系是a＝20.1 273 t 。
13
三、飞机的升力和阻力
14
三、飞机的升力和阻力
（一）气流特性
飞行原理介绍
介绍内容：
一、概述； 二、飞机和大气的一般介绍； 三、飞机的升力和阻力； 八、侧滑； 九、盘旋； 十、起飞和着陆；
四、飞机的拉（推）力和阻力； 十一、特殊飞行； 五、飞机的平衡、安定性和操 作性； 六、平飞、上升和下降； 七、飞机的续航性能；
十二、不对称拉（推）力飞行；
十三、高速空气动力学基础； 十四、基础知识简介。
空气压力和温度的关系：一定质量的空气，如果保持体积（或密度）不
变，温度升高时，压力会增大；反之则反。 气温、气压和密度随高度的变化：在11000米以下，每升高1000米，温 度降低约6.5℃（或2 ℃ /1000英尺）；在5000米以下，每升高4米，气 压下降1mb；高度升高，密度总是减少。
飞机飞行原理
2、飞机的方向安定性：
指飞机受到扰动使方向平衡遭到破坏，扰 动消失后，飞机又趋向于恢复原来的方向 平衡
状态。飞机的方向安定力矩是在侧滑中产 生的。飞机的侧滑是指飞机的运动方向同 收音机的
对称面不平衡，相对气流是侧前方（左、 右侧）流向飞机的飞行状态。飞机主要依 靠垂直尾
第一章、飞机和大气的一般介绍 2023最新整理收集 do
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第一节 飞机的一般介绍
（一）机翼
机翼的主要功用是产生升力，以支持飞 机在空中飞行，也起一定的稳定和操纵作 用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼。操 纵副翼可使飞机滚转，放下襟翼能使机翼 升力增大。
（二）机身
机身的主要功用是装载乘员、旅客、武 器、货物和各种设备，还可将飞机的其他 部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个 整体。
第二章、飞机的升力和阻力
第一节、气流特性
气流特性是指空气在流动中各点流速、压 力、密度等参数的变化规律，气流特性是 空气动力学的重要研究课题，对飞机的飞 行原理非常重要。
空气动力：空气流过物体或物体在空
气中运动时，空气对物体的作用力称为空 气动力。如有风的时候，我们站着不动， 会感到有空气的力量作用在身上；没有风 的时候，我们跑步时也感到有空气的力量 作用在身上。这是空气动力的表现形式。 再如：飞机在飞行中受到的升力和阻力也 是空气动力的表现形式。
3．诱导阻力 伴随升力的产生而产生的阻力称为诱导阻力。诱导阻力
主要来自机翼。当机翼产生升力时，下表面的压力比上表 面的压力大，下表面的空气会绕过翼尖向上表面流去，使 翼尖气流发生扭转而形成翼尖涡流。翼尖气流扭转，产生 下洗速度，气流方向向下倾斜，形成洗流升力亦随之向后 倾斜。 日常生活中，我们有时可以看到，飞行中的飞机翼尖处拖 着两条白雾状的涡流索。这是因为旋转着的翼尖涡流内压 力很低，空气中的水蒸汽因膨胀冷却，凝结成水珠，显示 出了翼尖涡流的轨迹。 4.干扰阻力 飞机飞行中各部分气流互相干扰所引起的阻力称之为干 扰阻力
飞机知识简介
目录页
CONTENTS PAGE
飞机的组成及作用
飞机的分类
飞机欣赏
第*页
过渡页
TRANSITION PAGE
第一章
飞机的组成及作用
• • • • • 飞机的组成 飞机各部分的作用 操纵飞机的基本方法 飞机的姿态控制 飞机的飞行过程
第*页
3
第一章
飞机的组成及作用
尾翼
飞机的组成
机身
机翼 尾翼 起落装置 动力装置
产生拉力或推力。 发动机带动的发电机为飞机用电设备提供电源，从发动机 引入的热气流可用于座舱加温或空调系统。
第*页
9
第一章
飞机的组成及作用
驾驶舱
2
1
1
2 3
新式驾驶舱B777 老式驾驶舱B17 A380侧位驾驶杆
3
第*页
10
第一章
飞机的组成及作用
偏航控制
操纵飞机的基本方法
飞机的组成
三个姿态
俯仰控制：升降舵 滚转控制：副翼 偏航控制：方向舵
EA-18G”咆哮者”电子战飞机
2
1
第*页
23
第二章
空中加油机
飞机的分类
专门给正在飞行中的飞机和直升机补加燃料的飞机，使其提高远程 作战能力。
空中加油机多由大型运输机或战略轰炸机 改装而成，加油设备大多装在机身尾部或 机翼下吊舱内，由飞行员或加油员操纵。
第*页
24
第二章
预警机
飞机的分类
空中指挥预警飞机，拥有整套远程警戒雷达系统，用于 搜索、监视空中或海上、地面目标，指挥并可引导己方 飞机执行作战任务的飞机。
1
飞机的飞行过程
1 2
起飞过程
新民航概论第三章
接枢纽机场、直辖市和各省会或自治区首
民用机场
府。 3、支线机场——是指省、自治区内经济比
较发达的中小城市和旅游城市，或经济欠
发达但地面交通不便的城市机场。
机场分类（根据机场所在划分）
Ⅰ类机场——全国政治、经济、文化中心城市 机场。（北上广）
民用机场
Ⅱ类机场——也成为干线机场。省会、自治区 首府、直辖市和重要经济特区。（深、厦、珠、 汕、海）
机坪根据功能可分为： （1）客机坪——供旅客上下飞机用的停机 位置； （2）货机坪——处理空运货物陆空转换的 货物航站的机坪； （3）等待机坪——一般设在跑道端部。为 预备起飞的飞机等待放行或为另一架飞机绕 越提供条件； （4）停修机坪——为飞机停放及各种维修 活动提供的场所。
（六）净空区
净空区——由于飞机在机场区域内的飞行高 度比较低，所以必须在机场上空划出一个区 域。净空区底部是椭圆形，以跑道为中线， 它的长度是跑道长度加上两端各60米的延长 线。净空区内的任何其他建筑物和障碍物均 不得伸入这个区域。接近此区域建筑物需要 漆上红白相间的颜色、装上灯光或闪光灯， 便于驾驶员识别，防止碰撞。
第二节、民用机场分类及飞行 区域等级
国际民航组织将机场（航空巷）定义为：供航空器起 飞、降落和地面活动而划定的一块地域或水域，包括 域内的各种建筑物和设备装置。 机场可分为：军用机场和民用机场，民用机场又分为 运输机场和通用航空机场。 运输机场——规模大、功能较全，使用频繁，知名度 较大； 通用机场——主要供专业飞行之用，使用场地小、规 模小、功能单一。
（二）站坪——设在航站楼前的机坪称为 站坪或机坪，提供客机停放、上下旅客、 完成起飞前的准备和到达后各项作业用。 （三）停车场所——停放车辆用的，通常 设在航站楼前。
航空基础知识
飞机的分类由于飞机构造的复杂性，飞机的分类依据也是五花八门，我们可以按飞机的速度来划分，也可以按结构和外形来划分，还可以按照飞机的性能年代来划分，但最为常用的分类法为以下两种：按飞机的用途分类：飞机按用途可以分为军用机和民用机两大类。
军用机是指用于各个军事领域的飞机，而民用机则是泛指一切非军事用途的飞机(如旅客机、货机、农业机、运动机、救护机以及试验研究机等)。
军用机的传统分类大致如下：歼击机：又称战斗机，第二次世界大战以前称驱逐机。
其主要用途是与敌方歼击机进行空战，夺取制空权，还可以拦截敌方的轰炸机、强击机和巡航导弹。
强击机：又称攻击机，其主要用途是从低空和超低空对地面(水面)目标(如防御工事、地面雷达、炮兵阵地、坦克舰船等)进行攻击，直接支援地面部队作战。
轰炸机：是指从空中对敌方前线阵地、海上目标以及敌后的战略目标进行轰炸的军用飞机。
按其任务可分为战术轰炸机和战略轰炸机两种。
侦察机：是专门进行空中侦察，搜集敌方军事情报的军用飞机。
按任务也可以分为战术侦察机和战略侦察机。
运输机：是指专门执行运输任务的军用飞机。
预警机：是指专门用于空中预警的飞机。
其它军用飞机：包括电子干扰机、反潜机、教练机、空中加油机、舰载飞机等等。
当然，随着航空技术的不断发展和飞机性能的不断完善，军用飞机的用途分类界限越来越模糊，一种飞机完全可能同时执行两种以上的军事任务，如美国的F-117战斗轰炸机，既可以实施对地攻击，又可以进行轰炸，还有一定的空中格斗能力。
按飞机的构造分类：由于飞机构造复杂，因此按构造的分类就显得种类繁多。
比如我们可以按机翼的数量可以将飞机分为单翼机、双翼机和多翼机；也可以按机翼的形状分为平直翼飞机、后掠翼飞机和三角翼飞机；我们还可以按飞机的发动机类别分为螺旋桨式和喷气式两种。
航空基础知识系列之二:飞机的结构飞机的结构飞机作为使用最广泛、最具有代表性的航空器，其主要组成部分有以下五部分：推进系统：包括动力装置(发动机及其附属设备)以及燃料。
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第三章飞机的一般介绍
第一节飞机构造
飞机的基本结构部分可以分为机身、机翼、尾翼、起落架、动力装置和仪表设备等几个大部分，通常我们把机身、机翼、尾翼、起落架这几部分构成飞机外部形状的部分合称为机体。
一、机翼机翼是飞机升力的基本来源，因而它是飞机必不可缺少的
部分。
飞机上用来产生升力的主要部件。
一般分为左右两个翼面，对称地布置在机身两边。
机翼的一些部位(主要是前缘和后缘）可以活动。
驾驶员操纵这些部分可以改变机翼的形状，控制机翼升力或阻力的分布，以达到增加升力或改变飞机姿态的目的。
机翼上常用的活动翼面(图1)有各种前后缘增升装置、副翼、扰流片、减速板、升降副翼等。
机翼分为四个部分：翼根、前缘、后缘、翼尖。
1）机翼外形描述机翼外形的主要几何参数有翼展、翼面积(机翼俯仰
投影面积)、后掠角(主要有前缘后掠角、1/4弦后掠角等)、上反角、
翼剖面形状(翼型)等(图2a)。
机翼的翼尖两点的距离称为翼展。
机翼
的剖面称为翼型，翼型要符合飞机的飞行速度范围并产生足够升力。
机翼的平面形状多种多样，常用的有矩形翼、梯形翼、后掠翼、三
角翼、双三角翼、箭形翼、边条翼等。
现代飞机一般都是单翼机，
但历史上也曾流行过双翼机、三帆翼和多翼机。
(图2b)
2）翼根翼根是机翼和机身的结合部分，这里承受着机身重力，和由升力和重力产生的弯矩，是机翼受力最大的部位。
翼根是结构强度最
强的部位。
根据机翼在机身上安装的部位和形式，可以把飞机分为
几种，安装在机身下方的称为下单翼飞机，安在机身中部的称为中
单翼飞机，安在机身上部的称为上单翼飞机。
目前的民航运输机大
部分为下单翼飞机，这是因为下
单翼飞机的机翼离地面近，起落
架可以做的短，两个主起落架之
间距离较宽，增加了降落的稳定
性。
收起落架时很容易放入翼下
的起落架舱内，从而减轻了重量，
此外发动机和机翼离地面较近，
做维修工作方便，翼梁在飞机下
部，机舱空间不受影响，但是下单翼飞机相对来说干挠阻力大，机
身离地高，装运货物不方便。
3）安装角机翼装在机身上的角度，称为安装角，是机翼与水平线所成的角度，安装角向上的称为上反角，向下的称为下反角，一般下单翼的飞机都具有一定的上反角（如图），而上单翼飞机通常有一定的下反角，上反角能提高飞机的侧向稳定性。
4) 机翼的结构机翼的结构由翼梁和桁条做为纵向骨架，翼肋做横向骨架，整个骨架外面蒙上蒙皮构成了机翼，翼梁承担着机翼上主要的作用力，桁条嵌在翼肋上以支持蒙皮，翼肋则保持着机翼的翼型，并支持着蒙皮承受空气动力，机翼根部和机身的接着承受着巨大的应力，因而这一部分要特别的加固。
机翼结构的基本组成：翼梁、桁条、翼肋、蒙皮。
机翼内部的空间，除了安装机翼表面上的各种附加翼面的操纵装置外，它的
主要部分经密封后，作为存储燃油的油箱，大型喷气客机机翼上的燃油载量占全机燃油的20%~25%，不少飞机起落架舵安置在机翼中，有些飞机的发动机装在机翼上。
大部分客机的发动机吊装在机翼下。
二、机身：机身是飞机的主体部分，现代民航机的绝大部分的机身是筒状的，机头装置着驾驶舱用来控制飞机，中部是客舱或货舱用来装载旅客、货物，燃油和设备后部和尾翼相连。
机身把机翼，尾翼和起落架连在一起。
驾驶舱中装置各种仪表和操纵装置对飞机进行控制。
机身（如图）的外形是一个两头小，中间大的流线体。
头部向下收缩以扩大驾驶员视野，尾部向上收缩，来防止着陆时尾部擦地，机身中部（如图）是等截面的筒状。
三、尾翼：尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称，它的作用是保证飞机三个轴的方向稳定性和操纵性。
尾翼结构和机翼结构相似。
水平尾翼由水平安定面和升降舵组成，水平安定面是固定的，升降舵则可以上、下转动，水平安定面的作用是保
持飞机在飞行纵向的稳定，升降舵的
运动则可以控制飞机向上抬头或向下
的低头运动，现代高速客机的水平尾
翼做成可以整体运动，称为全动式尾
翼，这样可提高纵向操纵的效率，水
平尾翼一般安装在机身上，有些飞机
上，为了避免发动机的喷气或延缓激
波的产生，水平尾翼装在垂直尾翼上。
垂直尾翼由固定的垂直安定面和
活动的方向舵组成，方向舵可以左、
右转动，方向舵左转，它承受迎面气流的压力，使机尾向右，机头向左，实现飞机的左转，反之则右转，垂直安定面的作用是当飞机受到干挠偏离航向时，垂直安定面上就会受到迎面气流的力，使飞机恢复到原来的航向，垂直尾翼有单垂尾，双垂尾，多垂尾等多种形式，但是现在的旅客机和小型飞机都采用单垂尾，一个垂尾直立于机身中线上方，这种形式结构简单，重量轻。
四、起落架
起落架主要功用是在飞机滑跑、停放和滑行的过程中支撑飞机，同时吸收飞机在滑行和着陆时的震动和冲击载荷。
现代飞机的起落架一般包括：起落架舱，制动装置，减震装置，收放装置几个部分。
起落架配置形式
在飞机出现的初期，曾采用过四点式起落架。
后来实践证明，只要有三个支点，飞机就以在地面稳定地运动，因而采用了前三点式和后三点式起落架(如图所示)。
前三点落架的两个支点(主轮)对称地安置在飞机重心后面，第三个支点(前轮)位于机身前尾部通常还装有保护座，防止在起飞离地时出现擦尾;后三点式起落架的两个支点(主轮)对称地安置在飞机重心前面，第三个支点(尾轮)位于飞机尾部。
由于在机身前部装有活塞式发动机，安装前起落架比较困难，同时，前三点飞机在着陆滑跑时迎角较小，不能很好地利用气动阻力来缩短滑跑距离，因此，前三点式起落架很少采用。
」后三点式起落架与前三点式起落架相比，除了具有在螺旋桨飞机上容易配置和便于利用气动阻力使飞机减速等优点外，它的构造比较简单，重量也较轻。
但是，具有后三点式起落架的飞机地面运动的稳定性较差，例如驾驶员操纵不当时，飞机容易打地转。
此外，这种飞机着陆时须三点接地，操纵比较困难。
如果飞机以较大的速度两点接地，因两主轮位于飞机重心前面，地面反作用力会对飞机重心形成上仰力矩，使飞机的迎角增大，升力增大，飞机就会发生"跳跃"现象。
由于这些缺点对低速飞机来说并不十分严重，后三点式起落架曾得到极为普遍的应用。
通用航空用的小型活塞式飞机多用后三点式，它的优点是构造简单，发动机安装方便，在起、降时迎角大，从而增大升力，缩短了滑跑距离。
由于前三点式稳定性好，同时发动机轴线基本与地面平行，对于喷气发动机这可以避免炽热的
喷气流喷向地面，因而大型高速飞机的起落架都采用前三点式布局。
起落架的构成形式有多种，通用航空用的小型飞机多为不可收放的构架式起落架，机轮通过构架和机身或机翼固定连接。
这种形式构造简单但空气阻力很大。
自行车式起落架的两组主轮分别安置在机身下部、飞机重心的前后，另有两个辅助轮对称装于左右机翼下面。
多点式起落架常用于一些重型飞机，如波音747飞机，它由一个前起落架，两个机身起落架和两个大翼起落架构成，此种布局可以将飞机的重量分散在一个较大的面积上。
现代飞机起落架机轮的数量有多种形式。
一般前起落架有两个机轮，每个主起落架大多有2--6个机轮，最常见的是4个机轮。
多机轮的布置把飞机的重量分散到一个较大的面积上。
另外，万一有1个机轮被破坏时还能提供一个安全余量。
在大中型航线飞机上，由于飞机起飞重量大，普遍采用支柱式多轮起落架，图中是波音—757的主起落架，由
四个机轮构成一个轮式小车，车架
和减震支柱连在一起，支柱旁有斜
支柱和扭力撑杆，斜支柱承受水平
方向的力，扭力撑杆抵抗轮车的扭
转使减震器主要承受垂直方向的
力。
减震支柱上端的收放作动筒可
把起落架收起或放下，轮架和支柱
采用铰接，使几个轮子上下左右可
以相对运动，后部的轮架也可以绕
支柱转动，以保证小车有最大的接
地面积和小的转弯半径。
轮子的数量取决于飞机的重量和使用机场跑道所能承受的载荷，重量越大的飞机机轮越多，对跑道要求低的飞机相应的要增加机轮的数量。
如目前最大的民航客机波音747的主起落架共有机16个机轮。