飞机飞行原理基础知识

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飞机飞行原理基础知识

　　当飞行员前推驾驶秆时，升降舱向下偏转，而飞机低头，当飞行员往后拉驾驶杆时，升降舵向上偏转，飞机便抬头。这样，飞机便跟着驾驶杆的移动而转动。下面是小编为大家分享飞机飞行原理基础知识，欢迎大家阅读浏览。

飞机飞行原理基础知识

　　飞机飞行原理基础知识 1

　　一、飞机的主要部分和它的功用

　　1、尾翼

　　飞机尾翼的功用在于保证它的纵向和航向安定性及操纵性，它是由水平尾翼和垂直尾翼组成。

　　水平尾翼由不动部分和水平安定面与可动部分—升降舵现成。水平安定面用于保证供飞机纵向安定性，也就是当飞机向上或向下产生不大的偏离时，使飞机能自动恢复到原先飞行状态的能力。垂直尾翼同样也由不动部分、垂直安定面、可动部分和方向舵组成。

　　垂面安定面用于保证飞机的航向安定性，也就是在飞机向左或向右产生不大的偏离时，能自动地恢复到原先飞行状态的能力。方向舵用于保证航向操纵性，使飞机能相对于飞行方向向左或向右转弯。

　　2、升降舵

　　升降舵用于保证飞机的纵向操纵性，也就是使飞机能相对于飞行方向，向上或向下改变倾角的大小。

　　3、起落架

　　用于飞机在起飞和着陆时之滑跑，以及飞机的地面停放和运行，此外，还用于减轻飞机着陆时的撞击。飞机的'起落架通常采用三点式，即二个主轮和一个辅助轮。由于辅助轮安放位置的不同，可以分为前三点与后三点。飞机为了减少阻力，起落架做成在飞行时可收起的。为了收起起落架，在飞机上必须有专门的机构。

　　二、飞机的操纵系统

　　飞机的操纵系统由：升降舵、方向舵、副翼和调整片等的操纵系统所组成。而每个系统内又包括有位于驾驶舱内的操纵杆、连接驾驶杆与舵面的操纵线系以及舵面等。

　　副翼与升降始的操纵，在轻型飞机上利用驾驶杆，在重型飞机上利用转盘式驾驶柱。至于方向舵的操纵则利用脚蹬来进行。

　　当飞行员前推驾驶秆时，升降舱向下偏转，而飞机低头，当飞行员往后拉驾驶杆时，升降舵向上偏转，飞机便抬头。这样，飞机便跟着驾驶杆的移动而转动。

　　当驾驶杆向右偏转时，右副翼向上。左副翼向下，即右翼向下而左翼向上，飞机向右倾侧。当驾驶杆向左偏转时，左付翼向上而右付翼向下，飞机向左倾侧。

　　当脚蹬偏转时，力向舵也要偏转。例如，飞行员右脚蹬向前，则方向舵向右偏转。而飞机亦向右偏转。反之，若飞行员左脚蹬向前，则方向舵向左偏，飞机也向左转动。这就表明，飞机将跟随着脚蹬的移动而转动。

　　联结驾驶杆与舱面的操纵线系，若由金届管或拉杆组成，则称为硬式操纵;若依靠钢绳来联接，则称为软式操纵;若采用绳索与拉杆的结合，则称为混合操纵。除了拉杆和绳索外，在操纵线系里还有摇臂、摇杆、滑轮及其他零件。

　　三、空气螺旋桨特性

　　在飞行中，飞机产生迎面阻力。为了克服这一阻力，必须使飞机的动力装置能够产生与迎面阻力方向相反的拉力。对于装有空气螺旋桨的活塞式发动机飞机;或者是涡轮螺旋桨发动机飞机，拉力分别则是由发动机和螺旋桨共同产生的。

　　空气螺旋桨的作用是把发动机的扭距转换成维持飞机前进运动所必需的拉力。

　　空气螺旋桨的作用原理在于，当螺旋桨旋转时，连接不断地吸入和向后抛出空气团，这些破抛出的空气团的反作用，便向前推动螺旋桨。所以，空气螺旋桨产生拉力的原因是螺旋桨抛出空气团的反作用的结果。

　　空气螺旋桨的几何特性包括桨叶平面形状、桨叶翼型.形状、螺旋桨直径、桨叶安装角及几何螺距等。

　　螺旋桨的旋转是在垂直于旋转轴的平面内进行，故该平面便称为螺旋桨的旋转平面。

　　螺旋桨的工作原理和机翼的工作原理相类似，但它的运动却比机翼的运动更为复杂。机翼只进行一般的前进运动，因而也只有前进速度;而浆叶则参与两种运动，即随同飞机一起的前进运动和围绕桨轴的旋转运动。因而，飞行中的螺旋桨也具有两种速度：前进速度和圆周速度。

　　飞机飞行原理基础知识 2

　　一、飞行的四大基本作用力

　　飞机飞行时，主要受到四种力的影响，它们的平衡决定了飞机的运动状态：

　　升力（Lift）

　　定义：垂直于气流方向，使飞机向上抬起的力，由机翼上下表面的气压差产生。

　　原理：根据伯努利定理，空气流经机翼上表面时流速快、气压低，流经下表面时流速慢、气压高，上下气压差形成向上的升力。

　　关键因素：机翼形状（翼型）、飞行速度、迎角（机翼与气流的夹角）、空气密度。

　　重力（Gravity）

　　定义：地球对飞机的吸引力，方向竖直向下，与升力方向相反。

　　平衡方式：通过升力克服重力，使飞机保持高度或上升。

　　推力（Thrust）

　　定义：由发动机产生，推动飞机向前运动的力。

　　类型：活塞发动机通过螺旋桨产生推力，喷气发动机通过喷射高速气流产生反作用力（牛顿第三定律）。

　　阻力（Drag）

　　摩擦阻力：空气与飞机表面摩擦产生。

　　压差阻力：飞机前后气压差形成（如机身、机翼的形状影响）。

　　诱导阻力：机翼产生升力时伴随的阻力（如翼尖涡流）。

　　定义：空气对飞机运动的阻碍力，方向与飞行方向相反。

　　分类：

　　二、机翼与升力的核心原理

　　翼型的设计

　　典型翼型上表面弯曲、下表面较平，使空气流经上表面路径更长、流速更快，形成气压差。

　　示例：客机机翼（如波音 737 的翼型）采用 “层流翼” 设计，减少阻力，提高燃油效率。

　　迎角的影响

　　增大迎角可增加升力，但超过临界迎角时，气流会脱离机翼上表面，导致升力骤降、阻力剧增，引发失速（飞机失控下坠的危险状态）。

　　襟翼与缝翼的作用

　　起飞和降落时：放下襟翼（机翼后缘可动部分）和缝翼（机翼前缘可动部分），增加机翼面积和弯曲度，提升低速时的升力，缩短起飞 / 降落距离。

　　三、发动机与推力的产生

　　活塞发动机（螺旋桨飞机）

　　通过燃油燃烧推动活塞运动，带动螺旋桨旋转，螺旋桨叶片类似小机翼，旋转时产生向前的推力。

　　适用场景：小型飞机、通用航空（如塞斯纳 172）。

　　喷气发动机（民航客机、战斗机）

　　工作原理（以涡轮风扇发动机为例）：

　　优势：推力大、适合高速飞行，民航客机（如空客 A320、波音 787）普遍使用。

　　进气：吸入大量空气。

　　压缩：压气机压缩空气，提高气压和温度。

　　燃烧：与燃油混合燃烧，生成高温高压气体。

　　膨胀做功：气体通过涡轮（驱动压气机）后，从尾喷管高速喷出，产生反作用力（推力）。

　　四、飞行控制原理：如何改变姿态？

　　飞机通过操纵面（可动翼面）改变空气动力分布，实现俯仰、滚转、偏航：

　　升降舵（Elevator）

　　位于水平尾翼后缘，控制飞机俯仰（抬头 / 低头）。

　　向上偏转时，水平尾翼产生向下的.力，机头上抬；向下偏转时，机头下压。

　　副翼（Ailerons）

　　位于机翼后缘外侧，左右副翼反向偏转，控制飞机滚转（倾斜）。

　　左副翼上偏、右副翼下偏时，左翼升力减小、右翼升力增大，飞机向左滚转。

　　方向舵（Rudder）

　　位于垂直尾翼后缘，控制飞机偏航（左转 / 右转）。

　　向左偏转时，垂直尾翼产生向右的力，机头左转；反之右转。

　　五、其他关键基础知识

　　伯努利定理的应用

　　不仅适用于机翼，还用于解释飞机上其他部件的空气动力（如螺旋桨、尾翼）。

　　空气密度的影响

　　海拔越高，空气密度越低，升力和发动机推力都会减小，因此飞机有最大飞行高度限制（如民航客机通常在 10000 米左右巡航，此时空气稀薄，阻力小，燃油效率高）。

　　稳定性与操纵性

　　稳定性：飞机受扰动后自动恢复原有状态的能力（如水平尾翼可增强俯仰稳定性）。

　　操纵性：飞行员通过操纵面改变飞行状态的能力，两者需平衡设计。

　　总结

　　飞机飞行的核心是通过机翼设计与发动机推力，实现升力与重力、推力与阻力的平衡，并通过操纵面控制姿态。从伯努利定理到牛顿定律，从翼型设计到发动机原理，这些基础知识共同构建了航空工程的基石。如果想进一步了解某一具体原理（如失速预防、超音速飞行），可以随时提问！

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