1,、飛機(jī)的各重要部件
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- q4 l) f9 x; r: `/ d$ J" n 駕駛飛機(jī)就意味著自己升上藍(lán)天,飛機(jī)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(gè)電話,叫修車公司派人給你修就可以了,,但是,,一旦飛機(jī)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(jī)停下來,,只能盡全力降落,而降落在飛機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)又是如此地艱難,。所以,,對(duì)于渴望駕駛飛機(jī)的人來說,學(xué)習(xí)飛機(jī)的各重要部件的工作原理就變得極為重要,。
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( n3 I, H7 \6 n. W 一般來說,,飛機(jī)主要由固定的部件與活動(dòng)的部件所組成。其中,,固定部件有機(jī)身,、駕駛艙、機(jī)翼,、起落架,、發(fā)動(dòng)機(jī)和尾翼�,;顒�(dòng)部件有襟翼,、副翼,、方向舵和升降舵。
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6 b) |4 l% l' _ 機(jī)身:機(jī)身是飛機(jī)的主體,,其它部件都連接在機(jī)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(jī)為了減小波阻,,要采用尖形頭部,機(jī)身盡可能的瘦,,而客機(jī)或貨機(jī)則要比較大,,這樣才方便載客或載貨。1 Y- i: o% e8 J; b0 K
. F- q6 Y( r% s 駕駛艙:駕駛艙前部裝有全部飛行儀表,,腳下有左右兩個(gè)腳蹬子,。艙前面是一個(gè)透明的風(fēng)擋,兩側(cè)有窗,。一般來說,單座戰(zhàn)斗機(jī)不分風(fēng)擋與側(cè)窗,,是一個(gè)整體的透明艙蓋,,可前后拉動(dòng),同時(shí),,兼作駕駛員進(jìn)出駕駛艙的門,。在駕駛過程中駕駛員可通過透明的風(fēng)擋前視。9 `# B& l. ?: W X9 C+ d) b& e! X
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機(jī)翼:機(jī)翼是飛機(jī)產(chǎn)生升力的主要部件,。它上面附有好幾種活動(dòng)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(jī),但是由于可影響的氣團(tuán)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,。
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3 [; r) Y5 M1 g+ B2 P) Q+ L 機(jī)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(shí)防止尾部產(chǎn)生亂流。
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在機(jī)翼設(shè)計(jì)時(shí),,有一個(gè)很重要的技術(shù)參數(shù)——展弦比(Aspect Ratio)= ,AR的大小決定誘導(dǎo)阻力份額,,現(xiàn)在的飛機(jī)AR數(shù),,一般來說滑翔機(jī)為10,一般低速飛機(jī)為6~7,,航天飛機(jī)為2,。那么什么是誘導(dǎo)阻力呢?由于飛機(jī)飛行時(shí),,下翼面為高壓,,上翼面為高壓,就使得翼端梢處氣流上流,,導(dǎo)致前方的來流向下偏轉(zhuǎn),。而飛機(jī)的升力又垂直于來流,就使得飛機(jī)的升力有一個(gè)向后的分量,。從而產(chǎn)生阻力,。
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起落架:起落架是飛機(jī)起飛和降落時(shí)用以在跑道上滑行的。有兩個(gè)主輪,,一般固定在左右機(jī)翼上,,靠近翼根;第三個(gè)輪子,,一般置放在機(jī)身前段上,,這種布局叫做前三點(diǎn)式布局。有的小型飛機(jī),,第三個(gè)輪子放在機(jī)尾下方,,叫后三點(diǎn)式布局。前三點(diǎn)可保證飛機(jī)停在地面上時(shí)地板保持水平,,而后三點(diǎn)可保證飛機(jī)起飛和降落時(shí)的攻角�,,F(xiàn)在的飛機(jī)一般都是使用前三點(diǎn)時(shí)布局。由于起落架對(duì)氣體流動(dòng)有很大阻力,,大型飛機(jī)一般設(shè)有回收裝置,,但是,小型飛機(jī)一般沒有這種裝置,,這是因?yàn)楸旧硇★w機(jī)就飛得比較慢,,阻力也不是很大,反倒是加上回收裝置會(huì)讓飛機(jī)增重了不少,。% s3 I8 ]7 g, f5 G" l6 _, _! q
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尾翼組:在飛機(jī)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(jī)的飛行過程中的穩(wěn)定性,即便是飛機(jī)受到某種因素影響而滾動(dòng),,它們也會(huì)讓飛機(jī)擺動(dòng)回來,,逐漸恢復(fù)原來姿態(tài)。
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下面再簡(jiǎn)單介紹一下飛機(jī)的操縱面,,也就是活動(dòng)部件,。
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襟翼:為了讓飛機(jī)起飛時(shí)有盡可能大的升力,,飛機(jī)設(shè)計(jì)師們?cè)O(shè)計(jì)出了這種襟翼的裝置。它一般在機(jī)翼里段,,左右兩側(cè)是同向翻轉(zhuǎn),,只會(huì)下折以增大升力系數(shù)。分為簡(jiǎn)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(jī)翼下翼面下折,,同時(shí)整體向后移動(dòng),,一直推到上翼面后緣。這樣,,在增大機(jī)翼面積的同時(shí),,也增大了攻角。從而有利于飛機(jī)的起飛,。5 `6 X7 a' V {9 {; N6 i: R
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副翼:副翼是用于飛機(jī)轉(zhuǎn)向的,,一般位于機(jī)翼外段,用鉸鏈和固定翼面連接,,可以上下翻折,當(dāng)然,,為了轉(zhuǎn)彎左右折轉(zhuǎn)方向自然是相反的,。舉個(gè)例子,副翼左側(cè)下折,,右側(cè)上折就可以讓飛機(jī)向右轉(zhuǎn)彎,。
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阻力板:這種結(jié)構(gòu)一般只出現(xiàn)在大型客機(jī)上,是順著翼展方向設(shè)置的,,可以豎起,,這樣就破壞了氣流的流動(dòng),極大的增加了阻力,,有利于飛機(jī)盡快停下,。6 }. t5 g/ q" k5 m4 d9 b
" E: H9 B- ?9 W" h 升降舵:位于水平尾翼的后段,左右一致的向上或者向下翻折,,使得飛機(jī)能夠?qū)C(jī)頭上揚(yáng)和下沉,。) L/ k1 l/ A9 w
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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(jī)的飛行方向。$ P* }" `' t+ u" S* @) R
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2,、 飛機(jī)飛行理論
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其實(shí),,在上面講機(jī)翼時(shí)已經(jīng)提到了一些關(guān)于飛機(jī)飛行的力的問題,那么,,是什么讓飛機(jī)飛起來的呢,?大家都學(xué)習(xí)過大學(xué)物理學(xué),里面在介紹流體力學(xué)時(shí),,必然要介紹一個(gè)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(qiáng)越小,而飛機(jī)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(dòng)速度比較快,壓強(qiáng)小,,而下翼面壓強(qiáng)大,,從而產(chǎn)生了升力。
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[ 轉(zhuǎn)自鐵血社區(qū) http://bbs.tiexue.net/ 正是由于飛機(jī)這種飛行原理使得飛機(jī)在飛行中攻角不可以過大,,一旦過大,,會(huì)在機(jī)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(gè)角度,,對(duì)于小型飛機(jī)來說,一般是18°,。在駕駛飛機(jī)時(shí),,哪些現(xiàn)象表明飛機(jī)即將失速呢?一般有空速表數(shù)值迅速下降,,機(jī)身發(fā)生抖動(dòng),,產(chǎn)生噪音,操縱不靈話等等征兆,�,?偠灾僖欢ㄒM可能的及早發(fā)現(xiàn),并且避免,,因?yàn)橐坏┦�,,很可能進(jìn)入更為可怕的尾旋,也就是機(jī)翼兩側(cè)的失速狀況不同而導(dǎo)致的飛機(jī)迅速翻滾,。% Y) Q( R H8 W: C* q1 w
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同時(shí),,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(huì)給大腦錯(cuò)誤的信息。使人發(fā)現(xiàn)直覺與飛機(jī)儀表不同,,這時(shí),,一定要記住,永遠(yuǎn)要相信儀表,。不可否認(rèn),,儀表也有壞的時(shí)候,但是,,人出錯(cuò)的可能性還是遠(yuǎn)大于儀表的,。為什么呢?在人的耳朵里有許多細(xì)小管子,,其中有液體流動(dòng),,管子的張開程度決定于液體流動(dòng)的情況及其位置。它將感受到的信號(hào)送到大腦,,就形成了位置感覺,。但是,在飛行中會(huì)出現(xiàn)“感覺滯后”,,一般來說,,人的感覺約滯后于飛行動(dòng)作30~45秒,而這也就是液體流動(dòng)時(shí)間,。所以說,在飛行中,,為了安全,,要相信儀表。更準(zhǔn)確的說,,飛行中任何時(shí)刻不可以只看一個(gè)儀表,,而要迅速的看多個(gè)儀表,互相印證,,確保儀表和飛行一切正常,。6 s7 @1 q0 R* V( N; }+ N* i6 J
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3、飛行的儀表系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)( B8 Q* Y9 C% J5 x# P
+ |# V0 Y0 q. g& Q0 L: Y 既然,在上一節(jié)中如此強(qiáng)調(diào)飛機(jī)的儀表的重要性,,就很有必要介紹一下飛機(jī)都有哪些儀表,。在個(gè)人飛行較為成熟的美國(guó),飛行執(zhí)照有兩種,,一個(gè)是目視飛行(VFR),,另一個(gè)是儀表飛行(IFR)。天氣不可能永遠(yuǎn)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(lì)飛行愛好者去冒險(xiǎn),只是強(qiáng)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。+ T/ b# x- _; u8 U8 A# k
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下面,,簡(jiǎn)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(gè)軸保持豎向的儀表,,用于表示現(xiàn)在飛機(jī)前進(jìn)方向與地平面的關(guān)系,,保證飛行員在任何時(shí)間都可以知道自己飛機(jī)機(jī)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(jī)前進(jìn)方向與磁北極的夾角,當(dāng)然,,飛行員必須要知道磁北極方向與真實(shí)北極方向是有一個(gè)較小的差別的,。轉(zhuǎn)彎傾側(cè)儀是表示現(xiàn)在飛機(jī)傾斜狀況和飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)合成重力加速度的方向,這里多說幾句,,飛機(jī)轉(zhuǎn)向,,可以用副翼,也可以用方向舵,,但是,,最為科學(xué)的方法無疑是兩者皆用,只有這樣,,才能夠讓飛機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)合成重力加速度方向與飛機(jī)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。8 A/ S% L# ?( M' V; E
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再談?wù)勔徽劮峭勇蓊悆x表�,?账俦硎秋@示現(xiàn)在飛機(jī)速度的儀表,,工作原理是由伯努利方程的靜壓與動(dòng)壓的差得到現(xiàn)在飛機(jī)相對(duì)氣體的飛行速度。注意,,這里的速度是相對(duì)氣體而并非相對(duì)地面的速度,。所以,不能夠簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的把飛機(jī)速度乘以時(shí)間就得到了飛機(jī)飛行距離,,必須要考慮風(fēng)的因素,。高度表是利用氣體壓強(qiáng)隨高度的變化而改變的原理制成的,用于顯示現(xiàn)在飛機(jī)的飛行高度,,由于受到原理的限制,,這個(gè)默認(rèn)顯示的是距離海平面的距離。當(dāng)然,,飛機(jī)的設(shè)計(jì)師們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮到真實(shí)高度的重要性,,飛行員在飛行前可以自己設(shè)定零點(diǎn),以顯示現(xiàn)在飛機(jī)距離機(jī)場(chǎng)的真實(shí)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(jī)上升與下降的速度,。4 K- j9 H! O- j& }5 F$ f
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飛機(jī)能夠飛行,一個(gè)很重要的因素在于它擁有動(dòng)力,,現(xiàn)在的小型飛機(jī),,一般用的的是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī),而大型客機(jī)和一些公務(wù)機(jī)都是使用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī),。噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)相比較工作原理還是進(jìn)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(jìn),,從后面噴出,,提供推力。! R0 j2 Y# q! t* y5 E
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小型飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用對(duì)缸氣冷式,,對(duì)缸使得空氣可以順利地到達(dá)每一個(gè)氣缸,而飛機(jī)在飛行時(shí)本身就具有的高速,,使得對(duì)于小型飛機(jī)來說,,只要安裝了足夠多的氣冷散熱器就可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制冷。6 B2 @* ?* a" `" F+ i$ l$ G+ [
T; K9 d4 Y: d5 q# j5 L! S 一般來說,小型飛機(jī)的油箱放在機(jī)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(duì)高度。由于小型飛機(jī)只有一個(gè)燃油表,,這樣就必須注意到飛機(jī)現(xiàn)在用的是那個(gè)油箱,,而燃油表顯示的又是哪個(gè)油箱。在歷史上,,的確出過由于這種失誤而引起的事故,。* }8 N: s" J$ A+ K2 D; u
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4、飛機(jī)重心分布,、起降性能與飛行導(dǎo)航系統(tǒng)
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學(xué)習(xí)過大學(xué)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(jī)毫無疑問是有一個(gè)質(zhì)心的,在地面上時(shí),,起落架的三點(diǎn)布局使得重心必須處在三角形之內(nèi),,不然飛機(jī)在地面上時(shí)就會(huì)發(fā)生前翻或后翻。在空中時(shí)升力也會(huì)存在一個(gè)“氣動(dòng)中心”,,這樣就必須考慮飛機(jī)如何在飛行中保持自身的力矩平衡,,這時(shí)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(shí)也為了保證飛機(jī)的可操作性就使得飛機(jī)的重心有一個(gè)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(dāng)然,,同時(shí)也要考慮到飛機(jī)在飛行時(shí)由于燃油的消耗,,重心會(huì)有一定的移動(dòng)。這一點(diǎn),,對(duì)于小飛機(jī)尤為明顯,。/ O" Y8 z) e8 N& \
- z( a _& H+ J: v& k8 c 飛機(jī)的升力來源于空氣,所以,,空氣的變化會(huì)對(duì)飛機(jī)的飛行有所影響,,尤其是在起飛和降落時(shí)�,?諝獾拿芏仍叫�,,飛機(jī)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(jī)的數(shù)據(jù)手冊(cè)上找到。+ H3 @" A$ B6 h1 ]
/ m7 X5 y- O3 ]* x- Z6 g 在飛機(jī)飛行時(shí),,有一個(gè)問題對(duì)于小飛機(jī)來說是至關(guān)重要的,,就是要避開大型飛機(jī)的尾渦旋。顯而易見,,飛機(jī)只要在飛行,,對(duì)于已經(jīng)通過的氣體肯定會(huì)有一定的影響,產(chǎn)生原因與誘導(dǎo)阻力產(chǎn)生原因相同,。這個(gè)渦旋也會(huì)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(jī)起飛和降落時(shí)尤為明顯,。如果恰巧,,有一架小飛機(jī)隨著大飛機(jī)起飛或降落,就很有可能進(jìn)入這個(gè)尾渦旋從而產(chǎn)生災(zāi)難性的后果,。* f- Z0 l( L. b } X
! [3 f0 s/ z* O! R( d* v: u 在地面的高速公路上開車時(shí),,大可不必?fù)?dān)心迷航的,因?yàn)樵诼飞峡隙〞?huì)有大量的路標(biāo),。但是,,在空中,這個(gè)問題就變得極為尖銳,,一旦失去航向,,飛機(jī)便會(huì)陷入極大的危險(xiǎn)之中。所以,,人類考慮到要設(shè)置專門的在空中的導(dǎo)航系統(tǒng),。從歷史上,人們用過地面導(dǎo)航,,無線電導(dǎo)航,,慣性導(dǎo)航和GPS全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航等一系列的系統(tǒng)。
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+ e8 @0 \0 Q5 B+ b' N4 w 也許,,有的人會(huì)認(rèn)為既然已經(jīng)有了GPS全球定位導(dǎo)航系統(tǒng),,其他的方式就沒有了存在的必要,但是,,任何高科技都可能失效,。所以,在現(xiàn)在的飛行中,,各種導(dǎo)航系統(tǒng),,包括地面導(dǎo)航,無線電導(dǎo)航和GPS都會(huì)得到應(yīng)用,。
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6 o3 p `( b' w$ Y- i2 X# C 地面導(dǎo)航主要是飛行員在飛行前確定本次的飛行路線,。并且事先找好地面對(duì)照點(diǎn),,以保證飛行安全。而無線電導(dǎo)航主要有自動(dòng)方向儀(ADF),、甚高頻奧姆尼方向儀(VOR)、距離測(cè)量?jī)x(DME),、儀表降落系統(tǒng)(ILS)和勞蘭儀(LORAN)等系統(tǒng),,各有各自的特點(diǎn),使用時(shí)應(yīng)該因時(shí)因地而選擇合適的方式,。至于GPS導(dǎo)航系統(tǒng),,眾所周知,就是駕駛員首先輸入目標(biāo)地的詳細(xì)方位,,在飛行過程中不斷與衛(wèi)星聯(lián)系以確定現(xiàn)在方位并且糾正航向,,從而飛往目的地的現(xiàn)階段最先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)。! V9 b8 ~# Y/ S, P5 J* l9 I$ r
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5,、 機(jī)場(chǎng)設(shè)施和飛行生理與心理
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$ o5 R0 x7 J, \3 w. x2 ^ 一般來說,,民用機(jī)場(chǎng)會(huì)有著很多的跑道,如果細(xì)心的話,,你會(huì)發(fā)現(xiàn)跑道上寫著巨大的數(shù)字,,但是,數(shù)字往往并不是按照順序排列的,,這是因?yàn)榘堰@些數(shù)字在表示著跑道所處的方位,。具體地說,就是把這個(gè)數(shù)字乘以十即為跑道由正北起的旋轉(zhuǎn)方向,,從而有利于飛機(jī)選擇合適的跑道進(jìn)行降落,。為了保證飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)時(shí)機(jī)頭能夠以合適的角度進(jìn)入,現(xiàn)在的機(jī)場(chǎng)一般也會(huì)安裝目視進(jìn)場(chǎng)的指示燈系統(tǒng)(VASI)等等一系列的設(shè)施,。順帶說一句,,這個(gè)VASI系統(tǒng)本來是為了保證在航空母艦上起降的飛機(jī)保證能夠以最佳狀態(tài)降落而研發(fā)出來的系統(tǒng),現(xiàn)在也已經(jīng)廣泛的用于陸地民用機(jī)場(chǎng)了,。
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" n) j" P8 \9 Z% Z+ H' f 隨著高度的上升,,空氣中氧氣的含量會(huì)有著明顯的下降,而暴露在缺氧的環(huán)境下會(huì)給人造成極大的損害,。人在缺氧時(shí),,正常控制意識(shí)變淡,,視野模糊,,但是,人同時(shí)卻反倒感覺自己信心百倍,,這樣,,更容易發(fā)生事故,。所以,在飛行中,,保證供氧極為關(guān)鍵,。
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( d, D ?# V( e3 H* f+ N0 W 由于氣壓的下降,使得人體耳腔和體內(nèi)的氣體會(huì)有所膨脹,,給人以不舒服感,。而同時(shí),飛行中由于加速度的存在,,使得眼睛和腦部的供血有時(shí)是不足,,有時(shí)又是過剩,也會(huì)嚴(yán)重干擾人在飛行中作出正確的判斷,。5 u+ p) q e+ c3 b
" Y7 R3 j3 O% t& U+ L 更為重要的是人的心理,,有很多人在準(zhǔn)備飛上藍(lán)天前卻心里反復(fù)惦記著某件事情,在飛行時(shí)難以集中自己的精力,,使得飛機(jī)很容易進(jìn)入失速或其他的危險(xiǎn)的境地
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