航空常识

航空常识——认识飞机

机翼机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。其最主要作用是产生升力，同时也可以在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏起落架。另外，在机翼上还安装有改善起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼等增加升力的装置。由于飞机是在空中飞行的，因此和一般的运输工具和机械相比，就有很大的不同。飞机的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻，机翼自然也不例外，加之机翼是产生升力的主要部件，而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼下，因此所承受的载荷就更大，这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷，同时也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过

分变形。（请见机翼的构造）

机翼的分类方法有很多种，常用的分类方法有：* 按机翼的数量分类：可分为单翼机、双翼机、多翼机等；* 按机翼的平面形状分类：可分为平直翼、后掠翼、前掠翼、三角翼等等；* 按机翼的构造形式分类：可分为构架式、梁式、壁板式、整体式等等。此外，机翼的剖面形状也是多种多样，随着生产技术以及流体力学的发展，从早期的平直矩形机翼剖面到后来的流线形剖面、菱形剖面，机翼的升力性能越来越好，相反受到的空气阻力越来越小，也就是说机翼的升力系数越来越大，

相同面积的机翼所产生的升力就越来越大。

图中（1）是平板形翼剖面，它相当于风筝的剖面，靠迎角产生升力；（2）是典型的鸟翼剖面，多用在早期的飞机上，如图15；（3）（4）（5）及（6）为上拱下略平的翼剖面，气动力特性好，升力大，多用于亚音速以下的飞机；其余的翼剖面多为上下翼面对称的翼型剖面，能做成薄形机翼，对超音速飞行很有好

处，多用于超音速飞机或飞机的尾翼上。

机翼的数量分类机翼的数量是指飞机有几副机翼，一副机翼一般包括一左一右两个机翼。根据机翼的数量可以将飞机分为单翼机、双翼机和多翼机。

双翼机：在飞机刚刚出现的头二十几年中，是双翼机独占鳌头的时期。由于当时的飞行理论很落后，飞行中所要解决的主要矛盾是获得足够的升力。要获得较大的升力，在当时有两种办法：一种方法是增大机翼的展弦比，但这会使机翼的强度变弱；另一种方法就是增加机翼面积，但同时也会增加结构的重量。因此，为了取得折衷，当时的飞机大多数都设计成为上下两个翼面，莱特兄弟的第一架飞机“飞鸟一号”就是双翼机。多翼机：为了进一步获得较大的升力，有的设计师为飞机增加了更多的翼面，我们可以将三副机翼以上的飞机统称为多翼机。一般说来多翼机中以三翼机最为常见，如第一次世界大战中德国著名的战斗机福克DR.1就是三翼机。

单翼机：随着飞行理论和空气动力学的发展，以及各种高强度材料的采用，人们已经不满足于设计仅仅能飞的飞机，而是希望飞机有更好的飞行性能，能够飞得更高更快。较多的翼面虽然能够提供较大的升力，然而，随着飞行速度的急剧提高，这种上下几层翼面结构的机翼产生的气动阻力却是致命的，大大妨碍了飞行性能的进一步提高。因此，外形简单“干净”的单翼机就逐渐取代了双翼机的统治地位。现代飞机无论是军用飞机还是民航客机，基本上都是单翼机，只有少数低速飞机仍然采用双层机翼结构，而多翼机则已经备淘汰。对于单翼机，我们还可以根据机翼相对于机身的安装部位

分类为上单翼、中单翼和下单翼

机翼的位置分类对于单翼机而言，我们可以按照机翼相对于机身的安装部位将其分为上单翼、中单翼和下单翼飞机。上单翼：顾名思义，上单翼飞机的机翼是安装在机身上部的。准确的说，是机翼位于机身轴线水平面的上方。早期的飞机许多都采用支撑式上单

翼结构形式。中单翼：中单翼飞机的机翼安装在机身中部，目前许多飞机都采用这种布局形式。下单翼：下单翼飞机的机翼安装在机身下部，位于机身轴线水平面的下方。除了这三种常见的单翼机以外，还有两种不常见的单翼机：

海鸥式单翼机和倒海鸥式单翼机。这两种飞机因为其机翼的前视图形似海鸥而得名。机翼的构造形式分类在机翼构造形式的发展过程中，最主要的变化是维形构件和受力构件的逐渐合并。因此，根据其构造形式的发展，我们可以将机翼分为构架式、梁式、单块式以

及整体壁板式。构架式机翼：构架式机翼主要应用于飞机发展的初期，其结构特点是：受力件与维形件完全分工并分段承受鼓荷。构架式机翼的受力骨架是由翼梁、张线、横支柱等组成的空间骨架系统，它承受所有的弯矩、剪力和扭矩；其蒙皮是用亚麻布制成，只起维形作用，不参与受力。早期飞机大多数采用这种形式的机翼。梁式机翼：随着飞机速度的增大，出现了蒙皮参加受力的梁式机翼。其特点是有强有力的翼梁和硬质蒙皮，常用金属铆接结构。梁式机翼为现今飞机所广泛采用，其大部分弯矩由翼梁承受，梁腹板承受剪力，蒙皮和腹板组成的盒段承受扭矩，蒙皮也参与翼梁缘条的承弯作用。梁式机翼的不足之处是蒙皮较薄，桁条较少，因此，其机翼蒙皮的承弯作用不大。根据翼梁的数量不同，我们还可以进一步将梁式机翼分为单梁式、双梁式和多梁式机翼。（梁式机翼的典型结构请见机翼的构造）UploadFile/2005-4/200541215484834703.jpg[/upload] 单块式机翼：随着飞行速度的进一步增大，为保持机翼有足够的局部刚度和扭转刚度，需要加厚蒙皮并增多桁条。这样，由厚蒙皮和桁条组成的壁板已经能够承受大部分弯矩，因而梁的凸缘就可以减弱，直至变为纵樯，于是就发展成为了没有翼梁的单块式机翼。单块式机翼的维形构件和受力构件已经完全合并。整体壁板式机翼：单块式机翼的壁板是铆接的，其零件数量较多，而且表面质量较差，高速飞行时阻力较大。因此，又发展出了由若干块整体壁板组合而成的整体壁板式机翼。整体壁板式机翼的结构强度根据各部分的实际受力情况而设计，同时减少了连接的铆钉孔和螺栓孔，因此其重量减少，而强度、刚度及抗疲劳度都增加。[upload=jpg]

机翼的平面形状分类机翼的平面形状五花八门，有梯形的，有矩形的，还有三角形、椭圆形等等，甚至有许多稀奇古怪的。但总的说来，按平面形状大致可以将机翼分为平直翼、

后掠翼、前掠翼、小展弦比机翼四大类。平直翼：这是早期低速飞机常采用的一种机翼平面形状。平直机翼的特点是没有后掠角或者后掠角极小，其展弦比较大，相对厚度也较大，适合于低速飞行。目前的高速飞机很少采用平直机翼，只有少数对速度要求不高的飞机（如英国的“防御者”小型预警机）采用平直机翼。平直翼还可以进一步细分为矩形机翼、椭圆形机翼、梯形机翼等等。后掠翼：四分之一弦线处后掠角大于25度的机翼叫做后掠翼。由于这种机翼前缘后掠，因此可以延缓激波的生成，适合于高亚音速飞行。目前许多战斗机和大部分的民用飞机都采用后掠翼。一些飞机（如美国的F－14“雄猫”战斗机）为了兼顾高速和低速情况下的机动性，还采用了后掠角可变的变后

掠翼技术。前掠翼：前掠翼与后掠翼刚好相反，其机翼是向前掠的。目前采用前掠翼的飞机较少，只有一些高机动性战斗机上（如俄罗斯的S－37“金雕”）小展弦比机翼：从名字上我们就可以知道，这类机翼的展弦比小，适合于超音速飞行。小展弦比机翼常见的有小展弦比的梯形翼、三角翼等等，目前许多战斗机都采用小展弦比机翼，以便提高飞行性能。除了这四大类常规机翼平面形状以外，还有一些十分独特的机翼形状。如美国的斜翼机，其机翼可以绕中心旋转，变成不对称的斜翼情况。

机身飞机机身的功用主要是装载人员、货物、燃油、武器、各种装备和其他物资，它还可用于连接机翼、尾翼、起落架和其他有关的构件，并把它们连接成为一个整体。按照机身的功用，首先在使用方面，应要求它具有尽可能大的空间，使它的单位体积利用率最高，以便能装载更多的人和物资，同时连接必须安全可靠。应有良好的通风加温和隔音设备；