1903年12月17日這個寒冷的冬天,來自美國俄亥俄州代頓的自行車製造商萊特兄弟在北卡羅來納州的基蒂·霍克試飛成功一架結構單薄、樣子奇特的雙翼飛機“飛行者一號”。這是人類歷史上第一架能夠自由飛行 ,並且完全可以操縱的飛機。這一天就成了飛機誕生之日。
固定翼飛機(Fixed-wing plane),常簡稱為飛機(英文:plane),是指由動力裝置產生前進的推力或拉力,由機身的固定機翼產生升力,在大氣層內飛行的重於空氣的航空器。
飛機的機體結構通常包括機翼、機身、尾翼和起落架組成。如果飛機的發動機不在機身內,則發動機短艙也屬於機體結構的一部分。
機翼
機翼是飛機產生升力的部件,機翼後緣有可操縱的活動面,靠外側的叫做副翼,用於控制飛機的滾轉運動,靠內側的則是襟翼,用於增加起飛著陸階段的升力。機翼內部通常安裝油箱,機翼下面則可供掛載副油箱和武器等附加設備。有些飛機的發動機和起落架也被安裝在機翼下方。
機身
機身的主要功用是裝載人員、貨物、設備、燃料和武器等,也是飛機其他結構部件的安裝礎,將尾翼、機翼及發動機等連接成一個整體。但飛翼機是個例外,它的機身被隱藏在其機翼的內部。
典型的機身結構是半硬殼結構,通常被分為前部、中部和尾部三個部分。應力蒙皮的半硬殼結構中,機身蒙皮由一些沿機身方向的部件加強,當這些部件很輕時,它們被稱為長桁;當它們很重時,稱為機身大梁。蒙皮的形狀由一些橫向的結構框或隔板來維持。主要的一根縱向機身梁稱為龍骨。
尾翼
尾翼是用來平衡、穩定和操縱飛機飛行姿態的部件,通常包括垂直尾翼(垂尾)和水平尾翼(平尾)兩部分。垂直尾翼由固定的垂直安定面和安裝在其後部的方向舵組成,水平尾翼由固定的水平安定面和安裝在其後部的升降舵組成,一些型號的飛機升降舵由全動式水平尾翼代替。方向舵用於控制飛機的航向運動,升降舵用於控制飛機的俯仰運動。
尾翼部分連於後部機身,通常由一至多個垂尾或垂直安定面和一個水半委定向或全動半尾組成。當機翼的後緣向後延伸至機身的後部末端時,水平安定面便被完全取消,或被安裝在前機身兩側的小安定面(稱作鴨翼)取代。垂直或水平安定面的結構與機翼相似。安定面被牢牢地安裝在機身上,或通過扭矩管及軸承佈置來連接,允許整個安定面旋轉。安定面的作用是提供升力面,升力面提供用於控制飛機飛行所必需的空氣動力。
起落架
起落架是用來支撐飛機停放、滑行、起飛和著陸滑跑的部件,由支柱、緩衝器、剎車裝置、機輪和收放機構組成。陸上飛機的起落裝置一般由減震支柱和機輪組成,此外還有專供水上飛機起降的帶有浮筒裝置的起落架和雪地起飛用的滑橇式起落架。
推進系統
推進系統的主要功能是提供可控的推力,使空氣進出發動機,併為一些附屬裝置提供動力。推進系統由發動機、螺旋槳、發動機空氣進氣口和排氣口、潤滑系統、發動機控制、傳動附件以及傳動機匣等組成。如果飛機有螺旋槳,在高轉速的發動機軸和低轉速的螺旋槳傳動之間的減速齒輪和軸系稱為動力傳動齒輪系統。
飛機的動力裝置的核心是航空發動機,主要功能是用來產生拉力或推力克服與空氣相對運動時產生的阻力使飛機前進。次要功能則是為飛機上的用電設備提供電力,為空調設備等用氣設備提供氣源等。飛機的動力裝置除發動機外,還包括一系列保證發動機正常工作的系統,如發動機燃油系統、發動機控制系統等。
固定翼飛機的發動機既可以埋在飛機結構中,也可以埋在吊艙中,飛機飛行必需的推力是由發動機驅動的螺旋槳或內部風扇提供的,或由一個或多個發動機的噴氣流提供,或由這兩種方法聯合提供。發動機的類型有活塞式噴氣發動機、衝壓式噴氣發動機以及燃氣渦輪發動機。
操縱裝置
現代飛機駕駛艙內可供駕駛員使用的飛機操縱裝置(flight control system)通常包括:
1、主操縱裝置:駕駛杆或駕駛盤和方向舵腳蹬。在某些採用電傳操縱系統的飛機上,駕駛杆或駕駛盤已經被簡化成位於駕駛員側方的操縱桿(sidestick),也稱為“側杆”。
2、輔助操縱裝置:襟翼手柄、配平按鈕、減速板手柄等。
隨著電子技術的發展,飛行操縱裝置的形式也發生了根本性的變化。在大型飛機中,傳統的機械式操縱系統已逐漸地被更為先進的電傳操縱系統所取代,計算機系統全面介入飛行操縱系統,駕駛員的操作已不再像是直接操縱飛機動作,而更像是給飛機下達運動指令。由於某些採用電傳操縱系統的飛機取消了原有的駕駛杆或駕駛盤等裝置而改為側杆操縱,駕駛艙的空間顯得比以往更加寬鬆,所以有些駕駛員稱此類駕駛艙為“飛行辦公室”。
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