飞机及直升机飞行原理相关
班级：1006061 学号：100606138 姓名：杨磊
内容摘要：航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。航空必须具备空气介质和克服航空器自身重力的升力，大部分航空器还需要有产生相对于空气运动所需的推力。航空按其使用方向有军用航空和民用航空之分。任何航空器要升到空中，都必须产生一个能克服自身重力的向上的力，这个力叫做升力。航空器要在空中长时间自由的飞行还必须具备动力装置产生推力或拉力来克服前进的阻力。重于空气的航空器靠自身与空气相对运动产生的空气动力升空飞行。这类航空器包括固定翼航空器、旋转翼航空器、扑翼航空器和倾转旋翼航空器。固定翼航空器包括飞机和滑翔机。旋翼航空器包括直升机和旋翼机。
关键字：飞机直升机飞行原理
正文：1、飞机飞行原理相关
航空器的技术水平代表着航空科学与技术的发展现状。飞机是最具有代表性的航空器，而军用飞机则是代表着先进航空科技的结晶。
飞机是指由动力装置产生前进推力或拉力，由固定机翼产生升力，在大气层内飞行的重于空气的航空器。飞机机体结构通常包括机翼、机身、尾翼和起落架，如果发动机不安装在机身内，那么发动机短舱也属于机体的一部分。机翼是飞机产生升力的部件，机翼后缘有可操纵的活动面，外面的叫做副翼，用于控制飞机的横向运动。靠近机身的称为翼襟，用于增加起飞着陆时的升力，机翼内部通常装有邮箱，机翼下面可外挂副油箱或各种武器。机身用来转载人员、货物、设备、燃料和武器等。尾翼是平衡、安定和操纵飞机飞行姿态的部件，通常包括垂直尾翼和水平尾翼两部分，方向舵位于垂直尾翼后部，用于控制飞机的航向运动；升降舵位于水平尾翼后部或全动式水平尾翼，用于控制飞机的俯仰运动。起落架由支柱、缓冲器、刹车装置、机轮和收放机构组成，用于飞机停放、滑行、起飞和着陆滑跑。
飞机的功能系统一般包括动力装置、燃油系统、操作系统、液压冷气系统、人机环境工程系统、电气系统、通讯导航和敌我识别系统、军械和火力系统等。飞机动力装置的核心是发动机，用于产生飞机前进的动力，以此克服飞机与空气相对运动时产生的阻力，现代飞机一般采用喷气式发动机或活塞发动机。
军用飞机可分为作战飞机和作战支援飞机两大类。典型的作战飞机有战斗机（又称歼击机）、攻击机（又称强击机）、战斗轰炸机、反潜机、战术和战略轰炸机等。作战支援飞机包括军用运输机、预警指挥机、电子战飞机、空中加油机、侦察机、通讯联络机和军用教练机等。
飞机之所以能在空气中飞行最基本的条件是：当它在空气中飞行时必须产生一种能克服飞机自身重力并将它托举在空中的力。作用在飞机上的空气动力包括升力和阻力两部分。升力主要靠机翼来产生，而阻力要靠发动机产生的推力来平衡，这样才能保证飞机在空中水平等速直线飞行。空气动力学一直是航空器设计考虑的关键内容。飞机机翼表面流动的层流化是提高飞机巡航升阻比的最有效技术手段。超声速运输机和空天飞机的空气动力设计需要减少激波阻力和降低“声爆”的影响。飞机机翼上产生空气动力是通过翼剖面来实现的，翼剖面也叫“翼型”，是指平行于飞机对称平面的切平面切割机翼所得到的剖面。翼型最前端的一点叫“前缘”，最后端一点叫“后缘”，前缘和后缘之间的连线叫“翼弦”，翼型与相对速度之间的夹角叫“迎角”。当气流流到翼型的前缘时，气流分为上下两股流经翼型的上下翼面。由于翼型的作用，当气流流过上翼面时流动通道变窄，气流速度增大，压强降低，并低
于前方气流的大气压；当气流流过下翼面时，由于翼型前端上仰，气流受到阻拦，且流动通道过大，气流速度减小，压强增大，并高于前方气流的大气压。因此在上下翼面之间就形成了一个压强差，从而产生了一个向上的升力。机翼上产生升力的大小与翼型的形状和迎角有很大的关系。影响飞机升力的因素有：机翼面积的影响；相对速度的影响；空气密度的影响；机翼剖面形状和迎角。可以通过以下几种方法来提高飞机的升力：改变机翼剖面形状，增大机翼弯度；增大机翼面积；改变气流的流动状态，控制机翼上的附面层，延缓气流分离。
飞机的飞行性能包括飞行速度、航程、升限、起飞着陆性能和机动性能等。飞机盘旋一周所需的时间越短，盘旋半径越小，方向机动性就越好。由于载荷系数的限制，飞机速度越大，盘旋半径也越大。比如，美国的SR-71侦察机，当飞行速度为3529km\h时，其盘旋半径可达193km。
飞机的稳定性可分为纵向稳定性、方向稳定性和横向稳定性。飞机的纵向稳定性主要取决于飞机重心的位置。飞机主要通过垂直尾翼的作用来保证方向稳定性。飞机的横向稳定性取决于机翼上反角、机翼后掠角和垂直尾翼的作用。飞机在空中的操纵是通过操纵升降舵、方向舵和副翼来进行的，飞机在飞行过程中，操纵升降舵，飞机就会绕着横轴转动，产生俯仰运动；操纵副翼，飞机便绕着纵轴转动，产生滚转运动；操纵方向舵，飞机则绕立轴转动，产生偏航运动。飞机的稳定性是飞机的一种特性，它与飞机的操纵性有密切的关系，二者需要协调统一，稳定性和操纵性应综合考虑，以获得最佳的飞机性能。
发动机是飞行器的动力源，相当于飞行器的心脏，它的性能对飞行器的发展有着非常重要的影响。活塞式发动机是一种把燃料的热能转化成带动螺旋桨转动的机械能的发动机。螺旋桨高速旋转时，使空气加速向后流动，空气对螺旋浆产生反作用力，从而推动飞行器前进。空气喷气发动机是利用大气层中的空气，与所携带的燃料燃烧产生高温气体，它依赖于空气中的氧气作为氧化剂，因此可以用来做航空器的发动机。按具体结构的不同，空气喷气发动机可分为：涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺桨发动机、涡轮桨扇发动机、涡轮轴发动机和冲压喷气发动机等类型。活塞式发动机是一种燃烧汽油的往复式内燃机。它带动螺旋桨高速转动而产生推力，主要由气缸、活塞、进杆、曲轴、进气活门和排气活门等组成。活塞发动机一般用汽油作为燃料，它的每一个循环包括：进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程四个行程。燃气涡轮发动机是目前应用最广泛的航空发动机，它主要由压气机、燃烧室和涡轮组成。空气在压气机中被压缩后，进入燃烧室，与喷入的燃油混合燃烧，生成高温高压燃气。燃气在膨胀过程中驱动涡轮做高速旋转，将部分能量转变成涡轮的机械能。涡轮带动压气机不断吸收空气并进行压缩，使发动机能连续工作。
2、直升机飞行原理相关
直升机的飞行特点是；能垂直起降，对起降场地没有太多特殊的要求；能在空中悬停；能迎任意方向飞行；但飞行速度比较低，航程相对来说比较短。直升机在军用和民用的各个领域都得到了广泛的运用。
旋翼是直升机的关键部件。它由数片桨叶和桨毂构成，形状像细长机翼的桨叶接在桨毂上。桨毂安装在旋翼轴上，旋翼轴方向接近于铅垂方向，一般由发动机带动旋转。直升机旋翼绕旋翼转轴旋转时，每个叶片的工作都与一个机翼类似。旋翼旋转时所产生的拉力和阻力的大小，不仅取决于旋翼的速度，而且取决于桨叶的桨距。调节旋翼的转速和桨距都可以达到调节拉力大小的目的。
直升机的布局形式按旋翼数量和布局方式的不同可分为单旋翼直升机、共轴式双旋翼直升机、纵列式双旋翼直升机、横列式双旋翼直升机和带翼式直升机等几种类型。单旋翼直升机由一副旋翼产生升力，用尾桨来平衡反作用力矩。共轴式双旋翼直升机由两副旋翼沿机体同一立轴上下排列并绕其反向旋转，使两副旋翼反作用力矩相互抵消。纵列式双旋翼直升机由两副旋翼沿机体纵轴方向前后排列，反向旋转，使两副旋翼的反作用力矩相互抵消。横列
