飞行原理考试部分知识点整理-待续
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第一节飞机
大多数飞机主要组成部分:机身、机翼、尾翼、起落架和发动机。
1. 机身
飞机主体部分,主要包括:驾驶舱、客舱或货仓。现代民航客机大部分为桶状。
主要功能:装载客、货、机组人员及设备;将其他部件连接成一体(如机翼、尾翼等)。客舱考虑人的舒适和安全;货仓考虑通畅和便利。
机身—气动方面:迎风面积最小,表面最光滑,外形流线化,无凸角缝隙-目的减小阻力。
机身必须有足够强度和刚度来承受集中载荷和局部空气动力。
2. 机翼
飞机重要部件之一。
主要功能:产生升力,飞行中起一定的稳定性和操纵性。
机翼上操纵面:
机翼还可安装发动机、起落架、油箱。
飞机按机翼数量分:单翼机、双翼机和多翼机等。
机翼的平面形状:矩形翼、后掠翼、梯形翼和三角翼等。
飞机按安装部位和形式分:上单翼、中单翼和下单翼。
机翼与机身干扰阻力:中单翼<上单翼<下单翼。
机身内部容积率:上单翼最优。
(目前民航运输机大部分为下单翼。现代飞机一般为单翼机。小型低速飞机常采用矩形翼或梯形翼。)
3. 尾翼
主要功能:操纵飞机俯仰及偏转;保持飞机稳定性重要组成部分。
尾翼包括:水平尾翼组成-水平安定面:作用-保持飞机飞行纵向稳定性。
升降舵:作用-控制飞机的俯仰运动。
注:某些高速飞机为了提高俯仰操纵效率,采用全动平尾即水平
尾翼是整体活动面。
垂直尾翼组成-固定的垂直安定面:作用-保持飞机侧向稳定。
方向舵:作用-使飞机向左右偏转。
垂直尾翼分类:单垂尾、双垂尾、多垂尾等多种形式。目前客机
多为但垂尾。
单垂尾优点:结构简单、质量小。立于机身中线上方。
注:升降舵后缘铰接一块可动翼片,即配平调整片,用来减小飞行中飞行员进行俯仰操纵时的操纵力。
4. 起落架
作用:用于飞机起飞、着陆滑跑、地面滑行和停放时支撑飞机。其中着陆时吸收撞击能量。
现代起落架包括:起落架舱、减震装置和收放装置等。
起落架配置分类:后三点式-飞机重心位于两主轮起落架之后。转弯不灵活刹车过猛容易“拿大顶”所以现代飞机很少用
前三点式-飞机重心位于两主轮起落架之前。稳定性好,着陆容易操纵,前轮有转弯机构比较灵活,所以广泛应用。
5. 发动机
发动机是飞机心脏。主要作用:1、产生拉力或推力进而克服飞机的惯性和空气阻力。2、为飞机上用电设备提供电源,为用气设备提供气源。
分类:涡轮式、活塞式。
低速小型短程用活塞式。高速大中型远中程飞机用喷气式。
第二节大气飞行环境
飞机在大气层内飞行时所处的环境条件称为大气飞行环境。
1. 大气组成
地球周围的一层气体称为大气。大气是混合气体由干空气、水分及粉尘颗粒组成。
干空气组成包括:78%-氮气,21%-氧气,1%-其他气体。
水汽是低层大气的重要成分,含量不多,占大气总容积0-4%,是大气中含量变化最大的气体。
大气杂质对太阳辐射和地面辐射具有一定吸收和散射作用,影响大气温度变化,杂质大部分有吸湿性,称为水汽凝结的核心。
2. 大气特性
空气密度:ρ=m/V,单位:kg/m3,密度大说明单位体积空气分子多。大气层空气密度随高度增加而减小,在10Km高度下,空气密度相当于海平面空气密度的1/3。空气密度小发动机功率相应减小并产生其他方面变化。
空气温度:空气的冷热程度。空气温度的高低,实质上表明了空气分子做不规则热运动的平均速度大小。空气获得热量分子运动的平均速度增大,平均动能增加,气温也就升高。
气温3种标定方法:摄氏温度、华氏温度和绝对温度。
摄氏温度0℃-100℃分一百份每份1℃。华氏温度32o F-212o F分180份。
华氏温度和摄氏温度换算公式:
t c =(t
F
-32)*5/9
热力学温度和摄氏温度换算公式:
T k = t
c
+273.15
在大约11km高度以下的大气层内,随高度增加,大气温度下降,近似按线性变化。
空气压力:空气的压强即物体单位面积上所承受的空气的垂直作用力。大气压力是物体在单位面积上所承受的大气柱的重量。
大气压强计量单位:Pa,mmHg,mbar(毫巴),hPa(百帕)或磅力每平方英寸(1bf/in2)。换算关系:
1bar=105Pa
1atm=101325Pa=760mmHg=14.69591bf/in2
1mbar=100Pa=1hPa
大气黏性:一种物理性质,大气粘性力是相邻大气之间相互运动时产生的牵扯作用力,也叫作大气的内摩擦力。
空气具有黏性主要原因是空气分子的不规则运动。
空气粘性大小取决于以下几个方面:
(1)速度梯度
速度梯度越大,相邻两层空气做不规则运动所引起的栋梁变化越大,两层间空气牵扯力越大,黏性力越大。
(2)空气温度
温度越高,空气分子不规则运动速度越大,空气层间交换的分子数越多,黏性越大。
(3)气体性质
气体性质不同,粘性力就不同。空气黏性比氧气黏性力大,因为空气的平均运动速度比氧气分子的平均运动速度大。
(4)接触面积
空气层间接触面积越大,相互交换的空气分子就越多,黏性力就越大。
不考虑黏性的流体称为理想流体或无黏流体。而飞机比较快摩擦阻力已不能忽略因此必须考虑。
空气可压缩性:
空气压缩性指一定量的空气,当其压力或温度改变时,其密度或体积也要发生相应变化的物理性质。不同状态的物质压缩性不同,液体压缩性小忽略不计,气体为可压缩物质。
低速时空气压缩性可忽略,高速时压缩性不可忽略。
3. 大气的分层