關於飛機 你知道多少?
飛機(aeroplane,airplane)
是指具有一具或多具發動機的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。飛機是最常見的一種固定翼航空器,按照其使用的發動機類型又可被分為噴氣飛機和螺旋槳飛機。
噴氣飛機
螺旋槳飛機
飛機是20世紀初最重大的發明之一,公認由美國人萊特兄弟發明。他們在1903年12月17日進行的飛行作為「第一次重於空氣的航空器進行的受控的持續動力飛行」被國際航空聯合會(FAI)所認可,同年他們創辦了「萊特飛機公司」。
萊特兄弟
飛機的飛行原理為真實且可產生升力的機翼中,氣流總是在後緣處交匯,否則在機翼後緣將會產生一個氣流速度為無窮大的點。這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機翼才可能產生升力。在理想氣體中或機翼剛開始運動的時候,這一條件並不滿足,粘性邊界層沒有形成。通常翼型(機翼橫截面)都是上方距離比下方長,剛開始在沒有環流的情況下上下表面氣流流速相同,導致下方氣流到達後緣點時上方氣流還沒到後緣,後駐點位於翼型上方某點,下方氣流就必定要繞過尖後緣與上方氣流匯合。由於流體黏性(即康達效應),下方氣流繞過後緣時會形成一個低壓旋渦,導致後緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個旋渦就會被來流沖跑,這個渦就叫做起動渦。
根據海姆霍茲旋渦守恆定律,對於理想不可壓縮流體在有勢力的作用下翼型周圍也會存在一個與起動渦強度相等方向相反的渦,叫做環流,或是繞翼環量。環流是從機翼上表面前緣流向下表面前緣的,所以環流加上來流就導致後駐點最終後移到機翼後緣,從而滿足庫塔條件。由滿足庫塔條件所產生的繞翼環量導致了機翼上表面氣流向後加速,由伯努利定理可推導出壓力差並計算出升力,這一環量最終產生的升力大小亦可由庫塔-茹可夫斯基方程計算:L(升力)=ρVΓ(氣體密度×流速×環量值)這一方程同樣可以計算馬格努斯效應的氣動力。根據伯努利定理——「流體速度越快,其靜壓值越小(靜壓就是流體流動時垂直於流體運動方向所產生的壓力)。」因此上表面的空氣施加給機翼的壓力F1小於下表面的F2。F1、F2的合力必然向上,這就產生了升力。 升力的原理就是因為繞翼環量(附著渦)的存在導致機翼上下表面流速不同壓力不同。
飛機種類
A
軍?飛機
戰?機
戰?轟炸機
截擊機
轟炸機
運輸機
強擊機
空中加油機
預警機
B
?用飛機
運輸機
客機
農業機
公務機
醫療救護機
航測機
特技表演機
在美國空軍飛機種類中,攻擊機的字母縮寫為A,轟炸機的字母縮寫為B,運輸機的字母縮寫為C,電子戰機的字母縮寫為E,戰鬥機的字母縮寫為F,直升機的字母縮寫為H,教練機的字母縮寫為T,活塞式飛機字母縮寫一般為P,偵察機字母縮寫為R,超級飛機縮寫為SR,通用機是U,試驗機是X和Y。
波音
波音707(已於1991年停止生產)
波音717(已於2006年停止生產)
波音727(已於1984年停止生產)
波音737
波音737系列飛機是美國波音公司生產的一種中短程雙發噴氣式客機,世界上任何時候天空中都有近1000架737在飛翔。
737包括737-100/-200,737-300/-400/-500,新一代737包括737-600/-700/-800/-900.傳統型737已經停產。
波音747又稱為「珍寶客機」(Jumbo Jet),波音747飛機是美國波音公司研製、生產的四發(動機)遠程寬機身民用運輸機。是全球首架寬體噴氣式客機。是一種研製與銷售都很成功的民航客機。還是世界上最易識別的客機之一。最新的型號是747-8洲際客機。自波音747飛機投入運營以來,一直是全球最大的民航機,一直壟斷著大型運輸機的市場,這種情況直到競爭對手空中客車A380大型客機的出現。
波音757註:[已於2005年11月18日停止生產]
波音767
波音777
波音757測試F-22雷達
波音757測試F-22雷達
波音787夢想飛機波音787預計於2006年開始生產,在2007年進行首飛和測試,並在2008年獲得認證。於2011年9月27日將首架波音787「夢幻客機」交付日本全日空航空公司。
2013年,波音787客機因為電池問題被多國停飛,波音公司經研究後提交電池問題修復方案,並於3月12日得到美國聯邦航空管理局批准。
波音
空中客車
空中客車A300(已於2007年停止生產)
空中客車A310(已於2007年停止生產)
空中客車A320
320系列飛機包括A318、A319、A320和A321在內組成了單通道飛機系列。
空中客車A330
空中客車A340(已於2011年11月10日停止生產)
空中客車A350
空客A380
空客A380(8張)
空中客車A380是歐洲空中客車工業公司研製生產的四發遠程550座級超大型寬體客機,投產時也是全球載客量最大的客機。A380為全機身長度雙層客艙四引擎客機,採用最高密度座位安排時可承載850名乘客,在典型三艙等配置(頭等-商務-經濟艙)下也可承載555名乘客。A380在投入服務後,打破波音747在遠程超大型寬體客機領域統領35年的紀錄,A380的出現結束了波音747在大型運輸機市場30年的壟斷地位。
載重量最大的民用飛機仍是蘇制的An-225夢想式運輸機。波音747LCF和空客A300-600ST也是一種運輸機。
空中客車
在歐美國家,2-6座的小型飛機是一個非常活躍的市場,他們的製造商主要為小型的獨立公司,通常僅生產幾種機型及衍生機型。這類飛機主要為私人所有,價格較為低廉,廣泛應用於私人飛行、飛行培訓、觀光遊覽、航空運動等方面。小型飛機一般只裝配有一台發動機,一些飛機發燒友也在自己製造這類飛機。
小型飛機的市場很大,因此相關的製造商和機型也比較多,該領域主要有以下知名公司:
1.賽斯納飛機公司 (Cessna Aircraft Co.),美國公司。
2.派珀飛機公司 (New Piper Aircraft, Inc.),美國公司。
3.派士 (Pilatus Aircraft Ltd),瑞士公司。
4.鑽石飛機公司 (Diamond Aircraft),奧地利公司。
5.西銳設計 (Cirrus Design),美國公司。
6.蘭斯 (Lancair International Inc.),美國公司。
7.Liberty (Liberty Aerospace, Inc.),美國公司。
8.Jabiru (Jabiru Aircraft Pty Ltd),澳大利亞公司。
9.Aquila (The AQUILA Aviation by Excellence AG),德國公司。
飛機是人類在20世紀所取得的最重大的科學技術成就之一,有人將它與電視和電腦並列為20世紀對人類影響最大的三大發明。關於世界上最早的飛機到底是由誰發明各國尚存在爭議,但較為普遍的觀點是由美國人萊特兄弟發明。美國人認為飛機的發明者是美國人萊特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),於1903年12月17日上午10點35分在美國試飛成功。
法國人認為世界最早的飛機是由法國人克雷芒·阿德爾(Clément Ader)發明,於1890年10月9日在法國試飛成功,部分人認為他發明了歷史上第一架飛機。巴西人認為是巴西人阿爾貝托·桑托斯·杜蒙特(Alberto Santos-Dumont)發明了飛機,1906年10月12日桑托斯-杜蒙特的「14 bis」飛機成功地飛至60米高空是世界上第一次成功的動力飛行,之前的飛行並沒有達到真正意義上「飛」的標準。
據未經證實的報道,德國飛機製造業先驅古斯塔夫-韋斯科普夫於1901年成功試飛「禿鷲」飛行器,可以離開地面飛行2.5公里,古斯塔夫將比萊特兄弟研製飛機的時間早兩年。
自從飛機發明以後,飛機日益成為現代文明不可缺少的運載工具。它深刻的改變和影響著人們的生活。由於發明了飛機,人類環球旅行的時間大大縮短了。
世界上第一次環球旅行是16世紀完成的。當時,葡萄牙人麥哲倫率領一支船隊從西班牙出發,足足用了3年時間,才穿越大西洋、太平洋,環繞地球一周,回到西班牙。19世紀末,一個法國人乘火車環球旅行一周,也花費了43天的時間。飛機發明以後,人們在1949年又進行了一次環球旅行。一架B—50型轟炸機,經過4次漂亮的空中加油,僅僅用了94個小時,便繞地球一周,飛行37700公里。
B-50轟炸機「幸運小姐2號」在進行空中加油
強中更有強中手,超音速飛機問世以後,人們飛得更高更快。1979年,英國人普斯貝特只用14個小時零6分鐘,就飛行36900公里,環繞地球一周。在不到一天的時間裡,就可以飛到地球的各個角落,這對於生活在20世紀以前的人類來說,可以說得上是一個奇蹟。
飛機的發明也使航空運輸業得到了空前發展,許多為工業發展所需的種種原料擁有了新的來源和渠道,大大減輕了人們對當地自然資源的依賴程度。在人類向地球深處進軍時,飛機也被廣泛應用於地質勘探。人們使用裝備了照相機或者一種稱為肖蘭系統的電子設備的飛機,可以迅速而準確地對廣大地區,包括險峻而難以到達的地方進行測繪。把空中拍攝的照片一張張拼接起來,就可以繪製極好的地形圖。這比古老的測繪方式要簡便易行得多。就連冰天雪地、人跡罕至,一度只是探險人員涉足的北極和南極,乘坐飛機也可以毫不困難地到達。
飛機在現代戰爭中的作用更為驚人,不僅可以用於偵察、轟炸,而且在預警、反潛、掃雷等方面也極為出色。在20世紀90年代初爆發的海灣戰爭中,飛機的巨大威力有目共睹。當然,飛機在軍事上的應用給人類也帶來了慘重災難,對人類文明產生了毀滅性破壞。
海灣戰爭中的飛機
和平利用飛機,才是人類發明飛機的初衷。
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