標題: 轉(zhuǎn) 自制飛機入門 [打印本頁] 作者: 摩托艇 時間: 2013-11-23 21:26 標題: 轉(zhuǎn) 自制飛機入門 1,、飛機的各重要部件 ) G$ H0 z- [ E ' k; L6 m6 a4 q7 R3 `% J
駕駛飛機就意味著自己升上藍天,,飛機與汽車有很大的區(qū)別,如果你在開汽車,,萬一突然你的汽車壞了,,沒有關(guān)系,,你只需停下車子,打個電話,,叫修車公司派人給你修就可以了,,但是,一旦飛機在天上出了什么問題,,你可以依靠的就只有你自己了,,你不可能在空中把飛機停下來,只能盡全力降落,,而降落在飛機出現(xiàn)問題時又是如此地艱難,。所以,對于渴望駕駛飛機的人來說,,學習飛機的各重要部件的工作原理就變得極為重要,。2 t" R' e/ i6 c
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一般來說,飛機主要由固定的部件與活動的部件所組成,。其中,,固定部件有機身、駕駛艙,、機翼,、起落架、發(fā)動機和尾翼,�,;顒硬考薪笠怼⒏币�,、方向舵和升降舵,。' [: x8 J& f" g* C
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機身:機身是飛機的主體,其它部件都連接在機身上,。一般來說,,其外形與其任務(wù)相關(guān),,如超音速戰(zhàn)斗機為了減小波阻,要采用尖形頭部,,機身盡可能的瘦,,而客機或貨機則要比較大,這樣才方便載客或載貨,。 Q( u5 O. G8 m: ~: E
. U( _% M! [6 `! a* t 駕駛艙:駕駛艙前部裝有全部飛行儀表,,腳下有左右兩個腳蹬子。艙前面是一個透明的風擋,,兩側(cè)有窗,。一般來說,單座戰(zhàn)斗機不分風擋與側(cè)窗,,是一個整體的透明艙蓋,,可前后拉動,同時,,兼作駕駛員進出駕駛艙的門,。在駕駛過程中駕駛員可通過透明的風擋前視。) W9 Z' P. |, i W' J/ ]7 A
+ x# Y! |2 C: {& I 機翼:機翼是飛機產(chǎn)生升力的主要部件,。它上面附有好幾種活動的可操作的小塊翼面,。早期曾經(jīng)出現(xiàn)過雙層翼及多層翼的飛機,但是由于可影響的氣團并沒有明顯增大,,使得升力提高幅度不夠大,,反倒加大了阻力和重量,也就逐漸被淘汰了,。7 B2 v1 D0 [& y
- g- M A. m9 v' L" c. L$ a( B' n 機翼的剖面叫翼形,,一般來說,上型面拱起厲害,,下型面彎地較少,。表現(xiàn)為圓頭尖尾。這樣的話,,可以避免前部氣流飛離,,同時防止尾部產(chǎn)生亂流。 , Y/ O/ [2 x3 [ 6 Z. |- k m4 ]9 S- \% `# `% |% s 在機翼設(shè)計時,,有一個很重要的技術(shù)參數(shù)——展弦比(Aspect Ratio)= ,AR的大小決定誘導阻力份額,,現(xiàn)在的飛機AR數(shù),一般來說滑翔機為10,,一般低速飛機為6~7,,航天飛機為2。那么什么是誘導阻力呢,?由于飛機飛行時,,下翼面為高壓,,上翼面為高壓,就使得翼端梢處氣流上流,,導致前方的來流向下偏轉(zhuǎn),。而飛機的升力又垂直于來流,就使得飛機的升力有一個向后的分量,。從而產(chǎn)生阻力,。; y& G4 V1 b/ h2 B5 u8 o. v
1 K( F+ \; @5 F 起落架:起落架是飛機起飛和降落時用以在跑道上滑行的。有兩個主輪,,一般固定在左右機翼上,,靠近翼根,;第三個輪子,,一般置放在機身前段上,這種布局叫做前三點式布局,。有的小型飛機,,第三個輪子放在機尾下方,叫后三點式布局,。前三點可保證飛機停在地面上時地板保持水平,,而后三點可保證飛機起飛和降落時的攻角。現(xiàn)在的飛機一般都是使用前三點時布局,。由于起落架對氣體流動有很大阻力,,大型飛機一般設(shè)有回收裝置,但是,,小型飛機一般沒有這種裝置,,這是因為本身小飛機就飛得比較慢,阻力也不是很大,,反倒是加上回收裝置會讓飛機增重了不少,。! Q6 M+ ]) `* x _3 p
3 C% o" q* F. I6 p) d/ R 尾翼組:在飛機的尾部一般安裝有豎向安定面與水平安定面,它們可以保證飛機的飛行過程中的穩(wěn)定性,,即便是飛機受到某種因素影響而滾動,,它們也會讓飛機擺動回來,逐漸恢復(fù)原來姿態(tài),。 , v2 O: h: H' }! z 7 u& \2 |2 o" [) D7 F# ~" t: B 下面再簡單介紹一下飛機的操縱面,,也就是活動部件。, T& H+ W) \! Y/ v0 v2 C
# o. o8 n6 k, @$ T 襟翼:為了讓飛機起飛時有盡可能大的升力,,飛機設(shè)計師們設(shè)計出了這種襟翼的裝置,。它一般在機翼里段,左右兩側(cè)是同向翻轉(zhuǎn),,只會下折以增大升力系數(shù),。分為簡單襟翼,,開縫襟翼,分裂式襟翼,,福式襟翼,。其中,福式襟翼最為普遍,,它是將機翼下翼面下折,,同時整體向后移動,一直推到上翼面后緣,。這樣,,在增大機翼面積的同時,也增大了攻角,。從而有利于飛機的起飛,。, ^, w9 Z) \1 U2 G) V1 A! Q: x. t8 s+ Y
4 `+ U# i, V& F% U 方向舵:位于立尾的后段,既可以左折也可以右折,。很像水中的船舵,,功能也是差不多,用于調(diào)整飛機的飛行方向,。 . N. P" \2 p. ? $ A. `4 ?3 u( e1 t 2,、 飛機飛行理論 7 {. f2 e7 e. P G/ c 0 {9 t* c% p6 {4 q2 A
其實,在上面講機翼時已經(jīng)提到了一些關(guān)于飛機飛行的力的問題,,那么,,是什么讓飛機飛起來的呢,?大家都學習過大學物理學,里面在介紹流體力學時,,必然要介紹一個方程,,那就是伯努利方程—— ,根據(jù)伯努利方程,,速度v越大,,壓強越小,而飛機的翼形往往圓頭尖尾,,上型面拱起厲害而下型面彎地較少,,就使得在上翼面氣體流動速度比較快,壓強小,,而下翼面壓強大,,從而產(chǎn)生了升力。4 b7 W3 y" T6 i6 Y0 \6 W
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[ 轉(zhuǎn)自鐵血社區(qū) http://bbs.tiexue.net/ 正是由于飛機這種飛行原理使得飛機在飛行中攻角不可以過大,,一旦過大,,會在機翼上方氣流有很大的分散,產(chǎn)生很亂的氣流,,使升力迅速下降,而阻力迅速上升,。產(chǎn)生了著名的失速現(xiàn)象,。這個角度,對于小型飛機來說,,一般是18°,。在駕駛飛機時,哪些現(xiàn)象表明飛機即將失速呢,?一般有空速表數(shù)值迅速下降,,機身發(fā)生抖動,產(chǎn)生噪音,,操縱不靈話等等征兆,。總而言之,,失速一定要盡可能的及早發(fā)現(xiàn),,并且避免,因為一旦失速,,很可能進入更為可怕的尾旋,,也就是機翼兩側(cè)的失速狀況不同而導致的飛機迅速翻滾。( y6 d% X4 U. J& G! ]4 j% N
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同時,,大家要記在心里,,人的感覺是基于地面的參照系的,,一旦飛上空中,人的感覺就往往會給大腦錯誤的信息,。使人發(fā)現(xiàn)直覺與飛機儀表不同,,這時,一定要記住,,永遠要相信儀表,。不可否認,儀表也有壞的時候,,但是,,人出錯的可能性還是遠大于儀表的。為什么呢,?在人的耳朵里有許多細小管子,,其中有液體流動,管子的張開程度決定于液體流動的情況及其位置,。它將感受到的信號送到大腦,,就形成了位置感覺。但是,,在飛行中會出現(xiàn)“感覺滯后”,,一般來說,人的感覺約滯后于飛行動作30~45秒,,而這也就是液體流動時間,。所以說,在飛行中,,為了安全,,要相信儀表。更準確的說,,飛行中任何時刻不可以只看一個儀表,,而要迅速的看多個儀表,互相印證,,確保儀表和飛行一切正常,。 K n, Y; @8 ]2 b9 H
8 {$ Y/ L3 s- v% |) G 3、飛行的儀表系統(tǒng)與動力系統(tǒng) V: P: n3 o( s5 m! \# M: x3 | : n0 _$ @( z* c 既然,,在上一節(jié)中如此強調(diào)飛機的儀表的重要性,,就很有必要介紹一下飛機都有哪些儀表。在個人飛行較為成熟的美國,,飛行執(zhí)照有兩種,,一個是目視飛行(VFR),另一個是儀表飛行(IFR)。天氣不可能永遠是好天氣,,所以,,僅憑借目視飛行難以在全天候下享受飛行的樂趣(這里不是鼓勵飛行愛好者去冒險,只是強調(diào)儀表飛行極為重要),。一般來說,,儀表主要有六塊,分別是空速表,、航空地平儀,、高度表、升降速率表,、方向指示儀和轉(zhuǎn)彎傾側(cè)儀,。分為陀螺類和非陀螺類。 . x! `+ b1 N4 e# F) P" O 6 M# n! p% H! i! o1 n! O5 ? 下面,,簡略介紹一下各塊儀表的特性,。先說陀螺類儀表,航空地平儀是一個軸保持豎向的儀表,,用于表示現(xiàn)在飛機前進方向與地平面的關(guān)系,,保證飛行員在任何時間都可以知道自己飛機機頭角度與傾斜狀況。方向指示儀,,顧名思義,,就是指示現(xiàn)在飛機前進方向與磁北極的夾角,當然,,飛行員必須要知道磁北極方向與真實北極方向是有一個較小的差別的,。轉(zhuǎn)彎傾側(cè)儀是表示現(xiàn)在飛機傾斜狀況和飛機轉(zhuǎn)彎時合成重力加速度的方向,這里多說幾句,,飛機轉(zhuǎn)向,可以用副翼,,也可以用方向舵,,但是,最為科學的方法無疑是兩者皆用,,只有這樣,,才能夠讓飛機轉(zhuǎn)向時合成重力加速度方向與飛機內(nèi)部地板保持垂直,而合成重力加速度的方向可以在轉(zhuǎn)彎側(cè)傾儀上清楚的看出來,。 . ?6 P: ~; ]2 r, n0 l ) T$ L; F" V/ l4 Q9 [2 ^ 再談?wù)勔徽劮峭勇蓊悆x表,。空速表是顯示現(xiàn)在飛機速度的儀表,,工作原理是由伯努利方程的靜壓與動壓的差得到現(xiàn)在飛機相對氣體的飛行速度,。注意,這里的速度是相對氣體而并非相對地面的速度。所以,,不能夠簡簡單單的把飛機速度乘以時間就得到了飛機飛行距離,,必須要考慮風的因素。高度表是利用氣體壓強隨高度的變化而改變的原理制成的,,用于顯示現(xiàn)在飛機的飛行高度,,由于受到原理的限制,這個默認顯示的是距離海平面的距離,。當然,,飛機的設(shè)計師們在設(shè)計時考慮到真實高度的重要性,飛行員在飛行前可以自己設(shè)定零點,,以顯示現(xiàn)在飛機距離機場的真實高度,。還有一塊儀表,叫做升降速率表,,原理與空速表類似,,只是這次顯示的是飛機上升與下降的速度。 & f. K6 r {- j% }# ?) k 3 Y/ C. M' u3 z( P6 _- U) l. X
飛機能夠飛行,,一個很重要的因素在于它擁有動力,,現(xiàn)在的小型飛機,一般用的的是往復(fù)式發(fā)動機,,而大型客機和一些公務(wù)機都是使用噴氣式發(fā)動機,。噴氣式發(fā)動機和往復(fù)式發(fā)動機相比較工作原理還是進氣、壓縮,、燃燒,、膨脹做功,只是沒有了沖程,,空氣是直接從前面進,,從后面噴出,提供推力,。 ( q0 J; W; B2 W' I : W/ U6 A9 Q+ _* R$ w4 O# E5 B
小型飛機的發(fā)動機一般采用對缸氣冷式,,對缸使得空氣可以順利地到達每一個氣缸,而飛機在飛行時本身就具有的高速,,使得對于小型飛機來說,,只要安裝了足夠多的氣冷散熱器就可以實現(xiàn)飛機發(fā)動機制冷。1 A) u0 U1 h* O/ y0 `! W- [
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一般來說,,小型飛機的油箱放在機翼處,,采用重力式或泵式燃油系統(tǒng),具體取決于油箱與汽化器的相對高度,。由于小型飛機只有一個燃油表,,這樣就必須注意到飛機現(xiàn)在用的是那個油箱,,而燃油表顯示的又是哪個油箱。在歷史上,,的確出過由于這種失誤而引起的事故,。 ' j) r6 M' H- C0 H! p& E* Z 8 A9 R' C1 n5 Q9 h5 F 4、飛機重心分布,、起降性能與飛行導航系統(tǒng)4 Z# z& s) k I1 P. |- p% b# J
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學習過大學物理的人都懂得,,平衡有兩種,一種是力平衡,,另一種是力矩平衡,。一架飛機毫無疑問是有一個質(zhì)心的,在地面上時,,起落架的三點布局使得重心必須處在三角形之內(nèi),,不然飛機在地面上時就會發(fā)生前翻或后翻。在空中時升力也會存在一個“氣動中心”,,這樣就必須考慮飛機如何在飛行中保持自身的力矩平衡,,這時升降舵就應(yīng)該適度調(diào)整以保證平衡,但是,,由于水平尾翼能夠提供的力矩有限,,同時也為了保證飛機的可操作性就使得飛機的重心有一個前限和后限。在飛行前,,飛行員務(wù)必先行確定重心,,才能保障飛行安全。當然,,同時也要考慮到飛機在飛行時由于燃油的消耗,,重心會有一定的移動。這一點,,對于小飛機尤為明顯,。 3 Q8 }2 \3 q& V- s/ `1 _ , `: ~8 g$ Q2 h1 z
飛機的升力來源于空氣,所以,,空氣的變化會對飛機的飛行有所影響,,尤其是在起飛和降落時�,?諝獾拿芏仍叫。w機起飛或降落所需的滑行距離就越大,。具體的性能都可以在飛機的數(shù)據(jù)手冊上找到,。 3 [" i# ?: N, ?3 v/ c 0 K6 S4 A/ j1 v. S3 m4 O
在飛機飛行時,有一個問題對于小飛機來說是至關(guān)重要的,,就是要避開大型飛機的尾渦旋,。顯而易見,飛機只要在飛行,對于已經(jīng)通過的氣體肯定會有一定的影響,,產(chǎn)生原因與誘導阻力產(chǎn)生原因相同,。這個渦旋也會影響到后面的氣體,使得氣體高速旋轉(zhuǎn),,而這種現(xiàn)象在飛機起飛和降落時尤為明顯,。如果恰巧,有一架小飛機隨著大飛機起飛或降落,,就很有可能進入這個尾渦旋從而產(chǎn)生災(zāi)難性的后果,。$ V+ L% B& m3 j6 [: z* ?1 h8 A# [0 ~2 O