飞机的起源

飞机的起源和发展有哪些~

二十世纪最重大的发明之一，是飞机的诞生。本世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献，他们就是莱特兄弟。
1、第一架飞机诞生
从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞，终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年，他们创办了“莱特飞机公司”。这是人类在飞机发展的历史上取得的巨大成功。
2、双发动机系统的发明
1911年，英国的肖特兄弟申请了多台发动机设计的专利。他们的双发动机系统，能使每一个飞行员都不用担心因发动机停车而使飞机下降。这在航空安全方面是一个重大的进展。人们把按照肖特专利制造的第一架飞机称为“3・2”型飞机。
3、陀螺技术的应用
1927年至1932年中，座舱仪表和领航设备的研制取得进展，陀螺技术应用到飞行仪表上。这个装在万向支架上的旋转飞轮能够在空间保持定向，于是成为引导驾驶员能在黑暗中、雨雪天中飞行的各种导航仪表的基础。
4、人工地平仪、陀螺磁罗盘指示器和地磁感应罗盘
这时飞机中就出现了人工地平仪，它能向飞行员指示飞机所处的飞行高度；陀螺磁罗盘指示器，在罗盘上刻有度数，可随时显示出航向的变化；地磁感应罗盘，它不受飞机上常常带有的大量铁质东西的影响，也不受振动和地球磁场的影响。此外还有指示空中航线的无线电波束。
5、第一个飞行仿真器
1930年，美国人埃德温・林克发明了第一个飞行仿真器，并且以自己名字命名为“林克练习器”，尽管它存在着技术上的缺陷，但它已经体现了不使用真实飞机就能安全、经济地反复进行紧急状态动作训练的优点。
6、最早的喷气发动机
1910年12月10日，在法国巴黎展览会上，有一架飞机在表演时坠毁。设计者是罗马尼亚人，名叫亨利・科安达。他设计的发动机是用一台50马力的发动机使风扇向后推动空气，同时增设一个加力燃烧室，使燃气在尾喷管中充分膨胀，以此来增大反推力。这就是最早的喷气发动机。
7、喷气式飞机
本世纪30年代后期，活塞驱动的螺旋桨飞机的最大平飞时速已达到700公里，俯冲时已接近音速。德国设计师，奥安在新型发动机研制上最早取得成功。1934年奥安获得离心型涡轮喷气发动机专利。1939年8月27日奥安使用他的发动机制成He－178喷气式飞机。
8、火箭飞机
1947年10月14日在美国加利福尼亚州的桑格菲尔地区，贝尔公司试飞能冲破音障的飞机。上午10时一架巨大的B－29轰炸机，在机舱下悬挂着一驾造型奇特的小飞机起飞了。这架小飞机命名为X－1火箭飞机。尽管试飞成功，但由于X－1飞机不是靠自身的动力起飞升空，这个纪录没有被承认。
9、实用型直升机
1939年9月14日世界上第一架实用型直升机诞生，它是美国工程师西科斯基研制成功的VS－300直升机。西科斯基原籍俄国，1930年移居美国，他制造的VS－300直升机，有1副主旋翼和3副尾桨，后来经过多次试飞，将3副尾桨变成1副，这架实用型直升机从而成为现代直升机的鼻祖。
10、喷气涡轮轴时期
50年代中期以前，直升机的动力装置处在活塞式发动机时期，此后进入了喷气涡轮轴时期。旋翼材料结构技术经历了几个阶段：40年代至50年代为金属木翼混合结构，50年代中期至60年代中期为金属结构， 60年代中期至70年代中期为玻璃纤维结构，70年代中期以后发展成为新型复合材料结构。
11、客机和涡轮风扇发动机
本世纪20年代飞机开始载运乘客，第二次世界大战结束初期美国开始把大量的运输机改装成为客机。60年代以来，世界上出现了一些大型运输机和超音速运输机，逐渐推广使用涡轮风扇发动机。
自从飞机发明以后，飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。
由于发明了飞机，人类环球旅行的时间大大缩短了。世界上第一次环球旅行是16世纪完成的。当时，葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发，足足用了 3年时间，才穿越大西洋、太平洋，环绕地球一周，回到西班牙。
19世纪末，一个法国人乘火车环球旅行一周，也花费了43天的时间。飞机发明以后，人们在 1949年又进行了一次环球旅行。一架B—50型轰炸机，经过4次漂亮的空中加油，仅仅用了94个小时，便绕地球一周，飞行 37700公里。强中更有强中手。
超音速飞机问世以后，人们飞得更高更快。1979年，英国人普斯贝特只用14个小时零6分钟，就飞行36900公里，环绕地球一周错综复杂的空中航线把世界各国连接起来，为人们提供了既方便又迅速的客运。
早在本世纪20年代，航空运输就开设了定期航班，运送旅客和邮件。飞机的发明也使航空运输业得到了空前发展，许多为工业发展所需的种种原料拥有了新的来源和渠道，大大减轻了人们对当地自然资源的依赖程度。特别是超音速飞机诞生以后，空中运输更加兴旺。
飞机在现代战争中的作用更为惊人。不仅可以用于侦察、轰炸，而且在预警、反潜、扫雷等方面也极为出色。在20世纪90年代初爆发的海湾战争中，飞机的巨大威力有目共睹。
当然，飞机在军事上的应用给人类也带来了惨重灾维，对人类文明产生了毁灭性破坏。但是和平利用飞机，才是人类发明飞机的初衷

扩展资料
1、飞机限行
飞机在天上飞行，必须按照一定的航路进行飞行，航路也就相当于地面上的公路了。因为飞行员在飞行途中要掌握必要的气象、地形、导航等信息，以保障飞机的安全。尤其是在机场上空，飞机的密度最大，有起飞的、有降落的，还有从空中通过的。
在这种空中交通如此繁忙的空间内，如果飞机各行其是任意飞的话，必然会发生拥挤碰撞事故，因此在机场上空划出特定的区域，在这个区域中飞行的飞机必须严格遵守规定，按照空中交通管制员指定出的路线飞行。
另外，为了保证军事航空对空域的需要，还要划出一定的空域作为禁区或军事管制区。所以我们的飞机所能飞的航路也是很有限的，不是随便飞的。
2、飞行的高度限制
各种飞机都具有不同的性能，适合这些飞机飞行的高度也是不相同的。
例如，大型喷气客机在起飞之后，它必须迅速升高到7000米以上的高空，在这个高度上飞行既省油而且还飞得快，但最高不能超过13000米。再往上飞，它的发动机能力就不够了。中小型飞机的活动范围在7000米以下。超音速客机的飞行高度在13000到18000米之内。
参考资料：百度百科-飞机

1896年8月12日，德国滑翔机专家奥托·利连撒尔在经过2000多次滑翔之后，失事殒命。这个消息传到美国俄亥俄州的代顿城，引起了自行车修理工莱特兄弟（威尔伯·莱特和奥维尔·莱特）的极大关注。这两位没有受到高等教育的年轻人，刻苦自学和钻研，通过无数次模型试验，在总结前人经验的基础上，于1903年秋制造了世界上第一架动力飞机“飞行者号”。这是一架用轻质木料做骨架，蒙上帆布的较简陋的双翼飞机，它靠一台12马力的汽油内燃机来推动螺旋浆，有活动的方向舵操纵升降和左右盘旋，驾驶者能俯卧在下层主翼的正中进行操纵。1903年12月17日上午10时35分，“飞行者号”由奥维尔·莱特驾驶，在一个沙丘上做了首次飞行。仅管只飞了35米远（时间12秒），然而这是人类历史上第一次成功的动力载人飞行。以后，经过科学家们无数次的改进，终于有了现代的飞机。
二十世纪最重大的发明之一，是飞机的诞生。人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。而2000多年前中国人发明的风筝，虽然不能把人带上太空，但它确实可以称为飞机的鼻祖。本世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献，他们就是莱特兄弟。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能，而莱特兄弟确不相信这种结论，从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞，终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年，他们创办了“莱特飞机公司”。这是人类在飞机发展的历史上取得的巨大成功。初期的飞机都使用的是单台发动机，在飞行中，常常会出现发动机突然关车的故障。这对飞行安全始终是个威胁。1911年，英国的肖特兄弟申请了多台发动机设计的专利。他们的双发动机系统，能使每一个飞行员都不用担心因发动机停车而使飞机下降。这在航空安全方面是一个重大的进展。人们把按照肖特专利制造的第一架飞机称为“3・2”型飞机。这个名字告诉人们，这种飞机装有3副螺旋桨，2台发动机。这种飞机还装有两套飞行操纵机构，因此，两名驾驶员都能操纵飞机而不必换座位。1903年12月17日莱特兄弟驾驶他们制造的飞行器员进行首次持续的、有动力的、可操纵的飞行。1927年至1932年中，座舱仪表和领航设备的研制取得进展，陀螺技术应用到飞行仪表上。这个装在万向支架上的旋转飞轮能够在空间保持定向，于是成为引导驾驶员能在黑暗中、雨雪天中飞行的各种导航仪表的基础。这时飞机中就出现了人工地平仪，它能向飞行员指示飞机所处的飞行高度；陀螺磁罗盘指示器，在罗盘上刻有度数，可随时显示出航向的变化；地磁感应罗盘，它不受飞机上常常带有的大量铁质东西的影响，也不受振动和地球磁场的影响。这些仪表以灵敏度高、能测出离地30多米的高度表和显示飞机转弯角速度的转弯侧滑仪，此外还有指示空中航线的无线电波束，都是用来引导驾驶员通过模糊不清的大气层时的手段。 　　飞行仿真器又称飞行模拟器，它是一种可以在地面模仿飞机的飞行状态。1930年，美国人埃德温・林克发明了第一个飞行仿真器，并且以自己名字命名为“林克练习器”，尽管它存在着技术上的缺陷，但它已经体现了不使用真实飞机就能安全、经济地反复进行紧急状态动作训练的优点。如今现在的飞机模拟器已经由计算机、模拟驾驶舱、运动系统、操纵负载系统和视景系统等组成。是现代航空科研、教学、试验等不能缺少的技术设备。 　　1910年12月10日，在法国巴黎展览会上，有一架飞机在表演时坠毁。驾驶员被抛出燃烧的机舱。但是，这架飞机却引起人们很大关注。因为它使用的一台新型发动机。设计者就是飞机驾驶员本人，他是罗马尼亚人，名叫亨利・科安达，毕业于法国高等技术学校。他设计的发动机是用一台50马力的发动机使风扇向后推动空气，同时增设一个加力燃烧室，使燃气在尾喷管中充分膨胀，以此来增大反推力。这就是最早的喷气发动机。 　　本世纪30年代后期，活塞驱动的螺旋桨飞机的最大平飞时速已达到700公里，俯冲时已接近音速。音障的问题日益突出。前苏、英、美、德、意等国大力开展了喷气发动机的研究工作。德国设计师，奥安在新型发动机研制上最早取得成功。1934年奥安获得离心型涡轮喷气发动机专利。1939年8月27日奥安使用他的发动机制成He－178喷气式飞机。喷气发动机研制出之后，科学家们就进一步让飞机进行突破音障的飞行，经过10多年之后这项工作终于被美国人完成了。1947年10月14日在美国加利福尼亚州的桑格菲尔地区，贝尔公司试飞能冲破音障的飞机。上午10时一架巨大的B－29轰炸机，在机舱下悬挂着一驾造型奇特的小飞机起飞了。这架小飞机命名为X－1火箭飞机。X－1飞机装有4台火箭发动机，总推力2700公斤，使用的燃料是危险的液氢和酒精。当B－29轰炸机把它从空中放下的时候，它的4台火箭发动机相继点火，声如雷鸣。当飞机发动机启动1分28秒后，马赫数达到1?0，飞机达到了音速。这时X－1飞机的燃料几乎用尽，速度变得更快，达到马赫数1?06，这时的高度是13000米。尽管试飞成功，但由于X－1飞机不是靠自身的动力起飞升空，这个纪录没有被承认。飞机的发明，使人们在普遍受益的情况下又产生了新的不满足。飞机起飞需要滑跑，需要修建相应的跑道和机场。这就带来了诸多不便，于是有人开始探索可以进行垂直起落的飞行器，通称直升机。 　　 1939年9月14日世界上第一架实用型直升机诞生，它是美国工程师西科斯基研制成功的VS－300直升机。西科斯基原籍俄国，1930年移居美国，他制造的VS－300直升机，有1副主旋翼和3副尾桨，后来经过多次试飞，将3副尾桨变成1副，这架实用型直升机从而成为现代直升机的鼻祖。VS－300直升机诞生之后，影响巨大，尤其是从本世纪50年代开始，直升机的制造技术发展迅猛。50年代中期以前，直升机的动力装置处在活塞式发动机时期，此后就进入了喷气涡轮轴时期。旋翼材料结构技术也经历了几个阶段；40年代至50年代为金属木翼混合结构，50年代中期至60年代中期为金属结构， 60年代中期至70年代中期为玻璃纤维结构，70年代中期以后发展成为新型复合材料结构。 　　本世纪20年代飞机开始载运乘客，第二次世界大战结束初期美国开始把大量的运输机改装成为客机。60年代以来，世界上出现了一些大型运输机和超音速运输机，逐渐推广使用涡轮风扇发动机。著名的有前苏联生产的安－22、伊尔－76；美国生产的C－141、C－5A、波音－747；法国的空中客车等。超音速运输机有英法联合研制的“协和”式和原苏联的图－144。然而，超音速客机的发展并不乐观。“协和”式飞机售价过高，影响效益，因而已于80年代停止生产。前苏联的图－144也因为同样的原因也在80年代停航。自从飞机发明以后，飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。 由于发明了飞机，人类环球旅行的时间大大缩短了。世界上第一次环球旅行是16世纪完成的。当时，葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发，足足用了 3年时间，才穿越大西洋、太平洋，环绕地球一周，回到西班牙。19世纪末，一个法国人乘火车环球旅行一周，也花费了43天的时间。飞机发明以后，人们在 1949年又进行了一次环球旅行。一架B―50型轰炸机，经过4次漂亮的空中加油，仅仅用了94个小时，便绕地球一周，飞行 37700公里。强中更有强中手。超音速飞机问世以后，人们飞得更高更快。1979年，英国人普斯贝特只用14个小时零6分钟，就飞行36900公里，环绕地球一周。在不到一天的时间里，就可以飞到地球的各个角落，这对于生活在20世纪以前的人类来说，难道不是一个人间奇迹吗? 错综复杂的空中航线把世界各国连接起来，为人们提供了既方便又迅速的客运。早在本世纪20年代，航空运输就开设了定期航班，运送旅客和邮件。如今，空中航线更是四通八达，人们随时都会看见银色的飞机，如同一只大鸟，在蔚蓝的天空中一掠而过。对于现代人来说，早晨还在北京，下午已毫无倦意地出现在千里之外的另一座城市，这已经是十分平常的事了。而在20世纪以前则是不可思议的。从此，险峻的高山、一望无际的大洋再不会让人望而生畏。一只只银燕把不同地区的不同种族，不同肤色的人们紧密地联系起来。通过不断地交流，人们播种友谊，传达信息，达到相互沟通，相互理解和相互促进，共同推进人类的文明。 　　飞机的发明也使航空运输业得到了空前发展，许多为工业发展所需的种种原料拥有了新的来源和渠道，大大减轻了人们对当地自然资源的依赖程度。特别是超音速飞机诞生以后，空中运输更加兴旺。那些不宜长时间运输的牲畜和难以长期保存的美味食品，也可以乘坐飞机而跨越五湖四海，给世界各地的人们共赏共享。当年连贵妃娘娘都不易品尝的岭南荔枝，如今也出现在寻常百姓的家中了。 　　在人类向地球深处进军时，飞机也被广泛应用于地质勘探。人们使用装备了照相机或者一种称为肖兰系统的电子设备的飞机，可以迅速而准确地对广大地区，包括险峻而难以到达的地方进行测绘。把空中拍摄的照片一张张拼接起来，就可以绘制极好的地形图。这比古老的测绘方式要简便易行得多。就连冰天雪地、人迹罕至，一度只是探险人员涉足的北极和南极，现在乘坐飞机也可以毫不困难地到达。当然，飞机在现代战争中的作用更为惊人。不仅可以用于侦察、轰炸，而且在预警、反潜、扫雷等方面也极为出色。在20世纪90年代初爆发的海湾战争中，飞机的巨大威力有目共睹。当然，飞机在军事上的应用给人类也带来了惨重灾维，对人类文明产生了毁灭性破坏。但是和平利用飞机，才是人类发明飞机的初衷

机的起源:
一,热气球:
1783年蒙特哥菲尔兄弟以纸做衬里,用亚麻布做成一个直径约30.5公尺的气囊,在昂诺内市集进行漂浮表演.气球上升到1830公尺高度飘行了2300公尺.这项成功带给世人极大的鼓舞与想像空间,热中飞上天空的人们纷纷投入,欧洲各地兴起一股热气球热.
二,航空科学之父:乔治.凯利
不过热气球基本上没有动力,之所以能飞行,主要是在气球下方加热,应用空气加热体积变大,密度变小以及重量减轻的原理,使气球腾空飞起~
所以乔治.凯利将研究重点放在开发动力推进的飞行器.
首先凯利提出固定翼飞机的设计概念.他在《关於空中飞行》这本著作中详述重於空气飞行器之飞行原理,系统的讨论现代飞机的概念,受到这本著作的影响,使得许多人开始投入研发重於空气的航空器,凯利也因此被称为《航空科学之父》.
三,滑翔翼之父:奥托.李林塔尔
奥托的动力飞行基本上是模仿鸟类翅膀,做法相当奇特,其基本构想是,利用压缩二氧化碳驱动大约两马力的引擎,让机翼上下摆动飞翔,试飞却不如预期顺利,因为压缩二氧化碳为动力只能维持很短的时间,引擎转动一会儿就停止,翅膀也只拍了几下,而且重量加倍降落速度更快,危险程度随之提高,因此1896年奥托推出翼面积20平方公尺的二号机,试飞前即发生坠落身亡的意外事故,因为是意外事故丧生,所以亲友特地在奥托的坟墓墓碑上刻了『牺牲是难免的』,而这句话正是奥托生前的口头禅.
四,第一架飞机(飞行者一号)的制造者:莱特兄弟
1903年12月17日,在北卡罗莱纳州的霍克海滩上,飞行者一号像一只白色的巨鸟昂然挺立,显得十分轻盈.它的机身骨架和机翼都是用又轻又牢的枞木制成的,螺旋桨也是枞木的,弯曲的机翼上蒙著薄薄的但十分结实的棉布.飞机的长度为6.5m,翼展12.3m,整架飞机的重量为280kg,飞机完全靠螺旋桨的推动力起飞.
这天飞行者一号总共进行了4次飞行,第一次试飞是由弟弟奥维尔·莱特驾驶的,飞机摇摇晃晃在空中飞行了12秒钟,在36米远的地方降落下来.而后来得到世界公认的第一次自由飞行则是由哥哥威尔伯·莱特驾驶的第四次飞行,飞机在空中用59秒的时间飞行了260m.此次飞行留空时间很短,但这是一项伟大的成就:它是人类历史上有动力,载人,持续,稳定,可操纵的重於空气的飞行器的首次成功飞行.这次成功飞行具有十分伟大的历史意义,为人类征服天空揭开了新的一页,也标志著航空飞机时代的来临.
莱特兄弟完成人类首次飞机飞行,自始世界各国相继投入飞机开发与研究,1952年便有英国彗星号喷射客机,1970年美国推出巨无霸喷射客机,1976年英法两国合作完成协和式超音速飞机.
以协和客机为例,飞行速度大约是飞行者一号的40倍,巨无霸喷射客机重量更超过飞行者一号1000倍以上!
正因为飞机日新月异地进步,今天我们才能乘坐他们旅行全世界!
飞行者一号模型
依照该设计图复制出一模一样的1/2比例的飞机
飞行原理 :
要在空中飞行,需要考虑的不外乎空力的问题,要制造具有优越的空力的飞机就必须考虑到 重量,升力,阻力,推力 四个基本要素.
谈重量除去机体重量,燃料乘坐的人之外还包括货物的撘载量.
升力就是飞机胜过重量的力量.
阻力就是种种气流交织在一起把飞机引向后方的力量.
推力就是胜过抗力在空气中使飞机前进的力量.
鸟类和飞机的升力,主要是藉著气流流过机翼表面的气流所造成的.
航空界以前有句俗语说 : 「只要有强力的引擎即使是门板也一定能飞.」这句话虽然是夸张了点,但并非不切实际,因为只要给予螺旋桨强大的马力,任何笨拙的机翼也能强拉飞起来.但是要在空中飞的更有效率分法是调整机体的形状.换句话说,要最大限度的发挥升力,最小限度的抑制阻力.
飞机在前进的时候,机翼上面的气流比机翼下面低,也就是说,飞行中的飞机就是在空气中气流插进去的异物,促使气流把飞机往上推挤.
升力大小因为种种的因素而被决定.
其中之一就是机翼的面积,被气流吹打的面积越大,产生的升力越大.第二个要素是速度,流经过机翼的的空气越快,上下的压力差也就越大.第三个要素是冲角,也就是说,对气流的机翼的倾斜度在某一定界线内,使得机翼上面的气流通路较长,速度便增加,与机翼下的流速差增加,升力也就变大,因此冲角越大升力也越大.
随著升力的作用与飞机的前进便产生了所谓的阻力,阻力主要有三种,那就是摩擦力,形状阻力和诱导阻力,前两种是因为飞机通过空气发生的,可以藉著航空科学的进步和机体流线形调整而减小,我们可以想像一个方盒子跟一个圆球在空气中前进的阻力差别.诱导阻力则是机翼所产生的升力的副产物,可以说这是发生升力必然引起的代价.因为升力是由於气压差所产生,但是同时也发生吹下或伴流之类的情势.这主要是在翼的尖端引起的,随著飞机的前进,机翼尖端便会产生螺旋状的气尾,将飞机拉向后,这就是所谓的诱导阻力.
一个机翼不可能无限长,一定有端点,我们现在知道翼端是很多问题的根源,翼前缘有点后掠的飞机,因几何形状的关系,翼前缘的气流不但往后走而且往外流,使翼端气流更复杂.
於是有各式各样的方法来减少诱导阻力,常见的有 :
1:把翼端整成圆弧状,尽点人事.
2:把下翼面往上整形,希望涡流尽量离开翼端.
3:把翼端装上油箱或电子战装备,顺便隔离气流,不让它往上翻.
4小翼:目前最流行的作法,大部分小翼是往上伸,但也有些是往下伸的,实机的小翼很明显,飞行时看的非常清楚,波音747-400的小翼相信很多搭乘过的人都注意到,小翼的作用除了隔离翼端上下的空气外减少诱导阻力外,因安装的角度关系还多少可提供一些向前的分力节省一点马力.
除了这三种阻力之外,其实还有另外一种阻力,不过这是在飞机以超音速飞行时才会产生.
一架飞机能够飞上天空以后,飞机的飞行时间是我们接著需要考虑的重要要素,而展弦比是飞机长时间飞行的重要要素,因为如果一架滑翔机有非常高的展弦比,即使没有乘上升气流,他仍就可以滑行很久.
所谓的展弦比,就是翼长与翼弦的比例,通常展弦比越大机翼就显的越细长.藉由机翼的展弦比就可以知道飞机撘载一定燃料时,可以飞行多远.
飞机最重要的部分当然是机翼了,飞机能飞在空中全靠机翼的浮力,机翼的剖面称之为翼型,为了适应各种不同的需要,航空前辈们发展了各种不同的翼型,从适用超音速飞机到手掷滑翔机的翼型都有,翼型的各部名称如,100年来有相当多的单位及个人做有系统的研究.不过为翼型实在太多种类了,飞机界称呼翼型一般常分成以下几类 :
1,全对称翼:上下弧线均凸且对称.
2,半对称翼:上下弧线均凸但不对称.
3,克拉克Y翼:下弧线为一直线,其实应叫平凸翼,有很多其他平凸翼型,只是克拉克Y翼最有名,故把这类翼型都叫克拉克Y翼,但要注意克拉克Y翼也有好几种.
4,S型翼:中弧线是一个平躺的S型,这类翼型因攻角改变时,压力中心较不变动,常用於无尾翼机.
5,内凹翼:下弧线在翼弦线上,升力系数大,常见於早期飞机及牵引滑翔机,所有的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型.
6,其他特种翼型.
以上的分类只是一个粗糙的分类,在观察一个翼型的时候,最重要的是找出它的中弧线,然后再看它中弧线两旁厚度分布的情形,中弧线弯曲的方式,程度大至决定了翼型的特性,弧线越弯升力系数就越大,但一般来说光用眼睛看非常不可靠,克拉克Y翼的中弧线就比很多内凹翼还弯.
在评价一部飞机的性能上,翼面负载是评估一架飞机性能很重要的指标就翼面负载是主翼每单位面积所分担的重量,模型飞机采用的单位是每平方公寸多少公克〔g/dm2〕,实机的的单位则是每平方公尺多少牛顿〔N/m2〕,翼面负载越大意思就是相同翼面积要负担更大的重量,如果买飞机套件的话大部分翼面负载都标示在设计图上,计算翼面负载很简单,把飞机〔全配重量不加油〕秤重以公克计,再把翼面积计算出来以平方公寸计〔一般为简化计算,与机身结合部分仍算在内〕两个相除就得出翼面负载,例如一架30级练习机重1700公克,主翼面积30平方公寸,则翼面负载为56.7 g/dm2.
机翼的升力随攻角的增大而增加,攻角就是翼弦线与气流的夹角〔如图3-10〕,攻角为零度时对称翼此时不产生升力,但克拉克Y翼及内凹翼仍有升力,后二种翼型要负攻角才不产生升力,不产生升力的攻角叫零升攻角〔如图3-11〕,所以对称翼的零升攻角就是零度,谁都知道攻角增加有一个上限,超过这上限就要失速,那机翼什麼时候会失速呢 〔图3-12a〕是飞机正常飞行时流经机翼的气流,〔图3-12b〕是飞机失速时的气流,这时上翼面产生强烈乱流,直接的结果是阻力大增,而且气流冲击上翼面,使升力大减,於是重力主控这架飞机,就是摔下去啦.
那我们想事先知道机翼什麼时候会失速,这就有需要知道雷诺数,雷诺数原始公式是:
Re=ρ V b/μ
Re=ρ V b/μ ρ是空气密度,V是气流速度,b是翼弦长,μ黏性系数.
雷诺数越大流经翼表面的边界层越早从层流边层过渡为紊流边界层,而紊流边界层不容易从翼表面分离,所以比较不容易失速,雷诺数小的机翼边界层尚未从层流边层过渡为紊流边界层时就先分离了,一般翼型的资料都会注明该资料是在雷诺数多大时所得,展弦比如没特别说明则是无限大,翼型资料上大都会告诉你雷诺数多少时在几度攻角失速,雷诺数越大越不容易失速〔如图3-13〕,一架飞机的失速角不是一定值,速度越慢时〔雷诺数小〕越容易失速,翼面负载越大时,因飞行时攻角较大也越容易失速,三角翼飞机翼弦都很大,所以雷诺数大,比较不容易失速.
实机在设计时都会设法在失速前使机翼抖动及操纵杆震动,或者在机翼上装置气流分离警告器,以警告驾驶员飞机即将失速.
飞机的设计过程:
所谓设计飞机是把一个构想,由意识形态的产生,到实际具体飞机呈现眼前之一系列,一连串之行动及工作,其经过构思,调查分析,初步打样细部蓝图绘制,零件制造,采购装备及试飞…
一般飞机设计可分三大阶段:
成型设计阶段
在此阶段中对飞机一般尺寸大小,外观形状以及内部安排要适当研究及决定.研究的方式是采用参数比照法对翼载,机翼后掠角度,弦展比,厚度比以及一般机翼,尾翼之位置加以分析比较,选取最适当之数据与安排.
同时,对多种引擎加以分析比较,选取最适合飞机外形及结构需要,并能满足任务需求之引擎,控制面的大小,决定於静态稳定以及操纵的需求.
再者,在此阶段对未来的成本以及制造也要做初步的分析.虽然此阶段所完成之设计在大体上可以满足任务上的需求,但是在设计的进一步过程中仍允许做适当修正.此阶段所有的工作均为纸上作业!
初步设计阶段
在成型设计阶段,根据成本或性能所选择之最佳大小尺寸,外型及安排,制成模型经风洞试验之后,再做进一步的调整与修正,慢慢地外型开始趋於固定,而不再做修正.
此时飞机所用引擎以选定,对於进气道及引擎短舱结构等问题进行详细之研究 .倘若进气道结构十分复杂则风洞试验是必要的.决定一架飞机或其他飞行器的飞行性能,如速度,高度等,除飞机重量,发动机推力等要素外,最重要的因素是作用於飞机的空气动力.空气动力主要决定於飞机的外型.在设计和研制飞机时,首先是设计其外型,因此就可以奠定作用於飞机的空气动力并推算飞行性能.但是,这个工作只能做在最前,不能在飞机制造出来以后.因此确定飞机空气动力的实验设计主要是风洞.
对於主要结构的负载,应力,挠度等分析此刻应已随结构设计而展开.气弹,疲劳及颤振等分析亦应进行,某些结构件的静力实验亦应开始筹画执行.
更准确之重量估算及更透彻之性能分析,在此阶段要不断的分析计算.同时对制造方法,工具,模型,夹具等,要做详细之计划与安排,动态稳定性与控制对操纵面之影响在此时亦应决定.
细部设计阶段
此时一切外型均已决定,不再做更动.是否制造 在此时应做最后决定.细部结构设计在此阶段内应完成.所有工具设计,制造蓝图,型架设计,夹具接头等亦应在此阶段内完成.内部细部安排,诸如装备安装的固定座,油压管路,通气导管,控制钢绳以及电线线路管等的固定均应决定.
为了实际上的方便,实体模型在此可用於协助内部的安排.根据实际工作的进展,对成本做再进一步可靠的估计.所有之装配及另件此时皆已决定.
问题:
什麼叫做风洞
风洞简单来说就是用来测试一物体的风阻,空气力学等系数,而这个物体可以是汽车模型,飞机模型,机翼模型.
风洞实验的基本原理是相对性原理和相似性原理.根据相对性原理,飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力,与飞机静止不动,空气以同样的速度反方向吹来,两者的作用是一样的.但飞机迎风面积比较大,如机翼翼展小的几米,十几米,大的几十米(波音747是60米),使迎风面积如此大的气流以相当於飞行的速度吹过来,其动力消耗将是惊人的.根据相似性原理,可以将飞机做成几何相似的小尺度模型,气流速度在一定范围内也可以低於飞行速度,其试验结果可以推算出其实飞行时作用於飞机的空气动力.
而且风洞实验在航太科技发展过程中扮演重要的一环,莱特兄弟於1903年试飞成功的动力飞机,其机翼翼型设计乃借助於风洞实验;迄今飞行器的发展仍非常仰赖风洞实验测试,所得到数据提供设计以及性能验证所需.风洞实验应用亦从航太领域扩散至其他领域,如污染扩散及防治,风力工程,建筑设计,环境规划等,因此风洞实验技术对工程应用的领域相当广泛.
飞机一定要逆风起飞吗
当然不是,不管是顺风或是逆风都能起飞的,要不然哪天飞机场吹著逆风,各家航空公司不就全部停摆
只不过逆风起飞有比较多的好处:
增加飞机的指示空速,使飞机提前到达正常的起飞速度.(等於延后飞机的失速 时机,增加飞机的操舵控性能)
缩短飞机起飞所需的跑道长度,使飞机提前离地飞.
万一飞机在跑道上因故放弃起飞,逆风有助於飞机的减速和停机.

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