2019精品第三章飞机的结构与系统语文

第三章 飞机的结构与系统
第一节 飞机的机体 第二节 飞机的动力装置 第三节 飞机的操纵系统 第四节 飞机的电子仪表系统
第一节 飞机的机体
一、飞机的机体 飞机的组成部分包括机身、机翼、尾翼、起落
架、动力装置和仪表设备等，飞机机体指的是构 成飞机外部形状的部分和承受飞机的主要受力结 构，分为机身、机翼、尾翼、起落架。 1、机翼 翼展：机翼翼尖两点之间的距离。 翼型：机翼的剖面。 机翼分为四部分：翼根、前缘、后缘、翼尖
第三节 飞机的操纵系统
• 2、电传操纵系统 • 自动控制和微电子技术的发展，为取消机械
传动装置创造了条件，可用电信号综合传感器信 号和驾驶员的操纵指令，对飞机进行有效的操纵。 如果在电传操纵系统之外,还保留机械操纵系统作 为备用，则称为准电传操纵系统。电传操纵系统 的关键是系统的可靠性问题，它的可靠性至少不 能低于机械操纵系统。为此需要采用余度技术， 对于关键部件和线路采用多重布置的原则，以提 高系统的可靠性。
• 其他还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动
机。火箭发动机的推进剂全部由自身携带。脉冲 发动机主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太 阳电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机，尚处 在试验阶段。
第二节 飞机的动力装置
• 涡轮螺旋桨发动机也广泛用于中小型亚音速飞 机上。活塞式发动机只用于低速轻型飞机，如农 业飞机、运动机和游览机。固体和液体火箭发动 机仅作为起飞加速器短时间使用。
第二节 飞机的动力装置
• 是增大进气压力）、燃油系统、点火系统（主要
包括高电压磁电机、输电线、火花塞）、起动系 统（一般为电动起动机）、散热系统和润滑系统 等。
• 第二次世界大战后，活塞式发动机逐渐被燃
气涡轮发动机所取代。目前，300千瓦以下的小功 率活塞式发动机仍在轻型、低速飞机和直升机上 广泛应用。
第一节 飞机的机体
• 4、起落架 • 起落装置是用来支持飞机并使它能在地面和水
平面起落和停放。陆上飞机的起落装置，大都由 减震支柱和机轮等组成。它是用于起飞、Байду номын сангаас陆滑 跑，地面滑行和停放时支撑飞机。
• 起落架配置分为前三点式和后三点式，现代大
中型运输机主要采用前三点式，紧急制动时更加 稳定。
• 起落架收放主要靠液压作动筒实现，同时还
作位置。
随着航空燃气涡轮技术的进步，人们在涡轮
喷气发动机的基础上，又发展了多种喷气发动机。
根据能量输出的不同，有涡轮风扇发动机、涡轮
螺旋桨发动机、涡轮轴发动机。
第二节 飞机的动力装置
• 4、涡桨发动机
第二节 飞机的动力装置
• 5、涡扇发动机
第二节 飞机的动力装置
• 6、涡轴发动机
第二节 飞机的动力装置
第三节 飞机的操纵系统
• 助力操纵系统： • 1、液压助力器
40年代末出现了液压助力系统，舵面由液压 助力器驱动，驾驶员通过中央操纵机构、机械传 动装置控制助力器的伺服活门，间接地使舵面偏 转。它同时通过杠杆系统把舵面一部分气动载荷 传给中央操纵机构，使驾驶员获得操纵力的感觉, 构成机械反馈。
飞机液压系统通常用来收放起落架、襟翼、减 速板和操作机轮刹车以及操纵舵面的偏转。
螺旋桨减速器、机匣等组成。 活塞顶部在曲轴旋转中心最远的位置叫上死点、
最近的位置叫下死点、从上死点到下死点的距离 叫活塞冲程。活塞式航空发动机大多是四冲程发 动机，即一个气缸完成一个工作循环，活塞在气 缸内要经过四个冲程，依次是进气冲程、压缩冲 程、膨胀冲程和排气冲程。
发动机除主要部件外，还须有若干辅助系统 与之配合才能工作。主要有进气系统（为了改善 高空性能，在进气系统内常装有增压器，其功用
第三节 飞机的操纵系统
• 飞行指引仪(Flight Director) • 飞行指引仪是帮助飞行员监视或者操纵飞机的工
具，它是计算机通过采集大气、导航、姿态等信 号，并在姿态显示仪上表示。如果这时自动驾驶 仪是打开的，将此飞行指引仪的指引与自动驾驶 仪的操纵进行对比，就可以监视飞行；而在自动 驾驶仪关闭时，指引仪也可以提供指引信息，帮 助操纵飞机。它的内容包括：高度保持，航向保 持，VOR航路跟踪，完成ILS进近等。
第三节 飞机的操纵系统
第三节 飞机的操纵系统
• 主操纵系统中，飞行员用手和脚直接操纵的系
统叫中央操纵系统。通过主操纵系统（驾驶杆、 副翼、脚蹬）飞行员完成飞机的纵向、横向和航 向操纵。
• 辅助操纵系统主要是改善飞机操作性，操作方
便，减轻飞行员劳动强度，主要由扰流板、调整 片、前缘缝翼、后缘襟翼、水平安定面的操纵系 统组成。
第一节 飞机的机体
• 机翼由翼梁、翼肋、桁条和蒙皮组成。
第一节 飞机的机体
• 2、机身
机身是飞机的运载部分，绝大部分的机身是筒 状的，两头小、中间大的纺锤体。机身的主要功 用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备； 还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等 连接成一个整体。 3、尾翼
尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固 定的水平定面和可动的升降舵组成。垂直尾翼则 包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的 主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转，并保证飞 机能平稳地飞行。尾翼前缘有防冰装置、尾翼尖 端有灯和静电放电刷。
第一节 飞机的机体
• 上单翼飞机干扰阻力小，向下视野良好，机身 离地面近，便于装运货物，发动机安装位置较高， 免受地面沙石损害，故大部分军用运输机采用这 种布局。 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。另外，机翼上还可 安装发动机、起落架和油箱等。
第二节 飞机的动力装置
• 2、螺旋桨
第二节 飞机的动力装置
• 到了二战中，由于战争的需要，飞机的性能
得到了迅猛的发展，飞行速度达到700－800公里 每小时，高度达到了10000米以上，但人们突然 发现，螺旋桨飞机似乎达到了极限，尽管工程师 们将发动机的功率越提越高，从1000千瓦，到 2000千瓦甚至3000千瓦，但飞机的速度仍没有明 显的提高，发动机明显感到“有劲使不上”。
• 7、APU • 在大、中型飞机上和大型直升机上，为了减少
对地面（机场）供电设备的依赖，都装有独立的 小型动力装置，称为辅助动力装置或APU。
APU的作用是向飞机独立地提供电力和压缩 空气 ，也有少量的APU可以向飞机提供附加推力。 飞机在地面上起飞前，由APU供电来启动主发动 机，从而不需依靠地面电、气源车来发动飞机。 在地面时APU提供电力和压缩空气，保证客舱和 驾驶舱内的照明和空调，在飞机起飞时使发动机 功率全部用于地面加速和爬升，改善了起飞性能。 降落后，仍由APU供应电力照明和空调，使主发 动机提早关闭，从而节省了燃油，降低机场噪声。
第三节 飞机的操纵系统
• 飞机的操纵系统是指传递操纵指令、驱动舵面
和其他机构以控制飞机飞行姿态的系统。根据操 纵指令的来源，可分为人工操纵系统（由主操纵 系统和辅助操纵系统组成）和自动控制系统。
飞机飞行操纵系统是飞机上所有用来传递操纵 指令，驱动舵面运动的所有部件和装置的总合， 用于飞机飞行姿态、气动外形、乘坐品质的控制。
第二节 飞机的动力装置
• 通常在飞机爬升到一定高度（5000米以下）辅
助动力装置关闭．但在飞行中当主发动机空中停 车时， APU可在一定高度（一般为10000米）以 下的高空中及时启动，为发动机重新启动提供动 力。
APU是动力装置中一个完整的独立系统，但是 在控制上它和整架飞机是一体的。它的控制板装 在驾驶员上方仪表板上，它的启动程序、操纵、 监控及空气输出都由电子控制组件协调，并显示 到驾驶舱相关位置，如EICAS的屏幕上。
第三节 飞机的操纵系统
• 电传操纵系统的优点是体积小、重量轻、通过 性好，便于采用主动控制技术，易于与其他系统 交联，生存力强，维护性好，可提高飞机操纵品 质和性能，是高性能飞机操纵系统发展的方向。
• 自动驾驶系统 • 飞机上的自动飞行系统，是通过飞行员按一些
按钮和旋转一些旋钮，或者由导航设备接收地面 导航信号，来自动控制飞行器完成三轴动作的装 置。它包含自动驾驶仪、飞行指引仪、偏航阻尼 器、自动俯仰配平系统和自动油门控制系统。
第三节 飞机的操纵系统
• 偏航阻尼器(Yaw Damper) • 偏航阻尼器是一个防止飞机同时发生偏航及横滚
的系统。由于在横滚的同时发生偏航会引发“荷 兰滚”，而“荷兰滚”的频率相对固定，偏航阻 尼器通过滤波器获取这一信号，并通过液压系统 控制方向舵，完成飞行员无法进行的操作，自动 抵消“荷兰滚”的动作，所以偏航阻尼器在整个 飞行过程中都可以打开。
第一节 飞机的机体
第一节 飞机的机体
第一节 飞机的机体
根据机翼在机身上安装的部位和形式，可以把 机翼分为下单翼、中单翼、上单翼。
而民航飞机采用下单翼布局最多。 优点：1、机翼离地面近，起落架相应的就短，减轻
重量。重心低，稳。 2、迫降时，机翼吸收大部分冲击能量 3、便于维护和使用。
缺点: 机身离地面高，人货的上下不方便，需要使 用廊桥和梯车；发动机离地面近，使用时会吸入 跑道表面的沙石冰雪。
问题就出在螺旋桨上，当飞机的速度达到800 公里每小时，由于螺旋桨始终在高速旋转，桨尖 部分实际上已接近了音速，这种跨音速流场的直 接后果就是螺旋桨的效率急剧下降，推力下降，
第二节 飞机的动力装置
• 同时，由于螺旋桨的迎风面积较大，带来的阻力 也较大，而且，随着飞行高度的上升，大气变稀 薄，活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个 因素合在一起，决定了活塞式发动机＋螺旋桨的 推进模式已经走到了尽头，要想进一步提高飞行 性能，必须采用全新的推进模式，喷气发动机应 运而生。 根据牛顿第三定律，作用在物体上的力都有大 小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作 时，从前端吸入大量的空气，燃烧后高速喷出， 在此过程中，发动机向气体施加力，使之向后加 速，气体也给发动机一个反作用力，推动飞机前 进。事实上，这一原理很早就被应用于实践中， 我们玩过的爆竹，就是依靠尾部喷出火药气体的 反作用力飞上天空的。