民航基础第二章

第一节 飞 行 原 理
3. 诱导阻力
诱导阻力是伴随着升力的产生而产生的。如果没有升
力，就没有诱导阻力。飞机的诱导阻力主要是由机翼产生
的。当机翼产生升力时，根据作用力与反作用力的原理， 升力的反作用力由机翼作用到气流上，方向向下，所以使
气流向下转折一个角度，使原来的迎角减小，因而导致升
力也向后倾斜一个角度。此升力在水平方向有一个投影分 量，即为诱导阻力。诱导阻力的大小与机翼的平面形状、
第二节 飞机的基本结构
（3） 摇臂式起落架。 摇臂式起落架的主要特点是机轮通过可转动的摇臂与
减震器的活塞杆相连。减震器也可以兼做承力支柱。
（4） 浮筒式起落架。 浮筒式起落架应用于水陆两用飞机上。由于水陆两用
飞机需要能够安全降落在水上和陆上，因此浮筒式起落架
除了设有普通可收缩的机轮外，还设有专门在水上降落、 不能收回的浮筒，浮筒式起落架的机轮收回在浮筒之内。
尾的工作原理相似。垂尾翼面的前半部分通 常是固定的，称为垂直安定面；后半部分铰
接在垂直安定面后部，可操纵其偏转，称为
方向舵。根据垂尾的数目，飞机可分为单垂 尾、双垂尾、三垂尾和四垂
起落架是飞机下部用于起飞降落
或地面（或水面）滑行时支撑航空器
并用于地面（或水面）移动的附件装 置。现代的大型民航客机的起落架主
要受到向上的升力、向
下的重力、向前的推力 和向后的阻力四种力的
作用，如图2-1所示。
通常将升力和推力视为 正向力，将重力和阻力
视为负向力。
图2-1 飞机飞行中作用在飞机上的力
第一节 飞 行 原 理
1. 流体连续性定理
流体连续性定理的三个基本假设是：流体无须抵抗与 窗口壁之间的黏性力，即流体为非黏性；流体为不可压缩 的，即其密度不变；高速流动不会导致湍流的出现，即流 体是稳定的。 基于以上三个假设，可以得出：当流体以稳定的流速 在管道中流动时，流体流速与横截面积的大小成反比，即 流体在变截面积的管道中流动时，在截面积大的地方流速 低，在截面积小的地方流速高。流体连续性定理说明了流 体的流速与管道横截面积之间的关系。
全部的升力效应，同时，阻力会大幅增加。
第一节 飞 行 原 理
3. 流过机翼表面的气流速度
对升力和阻力的影响流过机 翼表面的气流速度增加，可以导 致升力和阻力的增加。升力和阻 力的变化量与流过机翼表面的气 流速率变化量的平方成正比。
第一节 飞 行 原 理
4. 大气密度对升力和阻力的影响
升力和阻力与大气密度有直接 的关系：当大气密度增加时，升力 和阻力增加；当大气密度减小时， 升力和阻力减小。大气密度受气压、 温度和湿度的影响。
民航基础
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第二章 民航航空器
飞行原理
飞机的基本结构 飞机动力装置 航空仪表 飞行性能 民用飞机的发展及主要制造商
总体要求
◎了解飞行基本原理。
◎理解升力产生的原理。
◎了解飞机的基本结构。 ◎了解航空发动机的分类及各自的工作原理。 ◎理解各种航空仪表的作用。 ◎掌握飞行的五个阶段。
要包括四个部分：起落架舱、制动装
置、减震装置和收放装置。
第二节 飞机的基本结构
1. 布置方式
起落架的布置方式分为前三点式和后
三点式。前三点式是指主起落架在飞机重
心之后，飞机头部安装前起落架。后三点 式是指主起落架在飞机重心之前，机尾装
有后起落架或尾轮。现代大型民航客机大
部分都采用前三点式起落架。
第二节 飞机的基本结构
力，因此，经常将发动机比作飞机的“心脏”。 发动机的性能在很大程度上决定了航空技术的发
展水平。从历史上看，航空技术的每次重大进展
都离不开发动机技术的发展。
第三节 飞机动力装置
二 、 活塞式航空发动机
活塞式发动机是利用汽油与空气混合，在密闭的
容器（气缸）内燃烧并膨胀做功的机械。活塞式发动
机身上。机身可分为三个主要部分：驾驶 舱、客舱和货舱。机身的前头部分是用来
控制飞机的驾驶舱；中部是用来装载乘客、
货物、燃油及各种必需设备的客舱或货舱； 机身的后部与尾翼相连。
第二节 飞机的基本结构
二 、 机翼
机翼是产生升力、使飞机升空的主要 部件。在现代客机上，飞机的油箱和起落
架舱也通常连接于机翼上。根据机翼在机
翼剖面形状、展弦比及升力的大小有关，椭圆形平面形状
和大展弦比的机翼的诱导阻力较小。
第一节 飞 行 原 理
4. 干扰阻力
由于飞机飞行过程中气流流动时的
相互干扰，在飞机各部件间产生干扰阻
力。为了减少干扰阻力，通常在部件连 接处加装流线型的整流片，使得连接处
圆滑过渡，尽可能减少涡流的产生。
第一节 飞 行 原 理
空气的物理特性之一就是黏性。当气流流过飞
机表面时，由于空气的黏性，空气与飞机表面产生
摩擦，阻滞空气的流动，由此产生的阻力称为摩擦 阻力。摩擦阻力的大小取决于空气黏性、飞机表面
的物理状态及同气流接触的飞机表面面积的大小。
空气的黏性越大，飞机表面越粗糙，飞机与空气的 接触面积越大，摩擦阻力就越大。
第一节 飞 行 原 理
方向的分量即为升力，如图2-3所示。
第一节 飞 行 原 理
图2-3
机翼受力图
第一节 飞 行 原 理
三 、 重力
重力是将所有物体铅直向地心吸引的向下的力。飞 机的重心是飞机上所有重量的集中点，也是整个飞机的 平衡点，如果将一架飞机从重心位置吊起，飞机会处于 平衡状态。 重心位于飞机的纵向中心线上，并靠近机翼的升力 中心。重心的位置由飞机所装载货物的位置和重量决定。 由于重心位置直接影响飞机的稳定性与性能，因此，确 定飞机重心的位置至关重要。
五 、 影响升力和阻力的因素
影响航空器升力和阻力的因素包括机
翼面积、翼型、流过机翼表面的气流速度
和大气密度。由于当升力增加时阻力也随 之增加，升力减小时阻力也减小，因此，
上述任一因素的变化都会影响升力和阻力
之间的关系变化。
第一节 飞 行 原 理
1. 机翼面积对升力和阻力的影响
作用在机翼上的升力和阻力 与机翼面积成正比。在其他条件 不变的情况下，如果机翼面积增 加1倍，机翼所产生的升力和阻力 也将增加1倍。
第一节 飞 行 原 理
二 、 升力
根据流体连续性定理，流过上表面和下表面的气流在
机翼前缘分离后，将在相同的时间到达机翼后缘并会合。
由于机翼上表面的弯曲较大，气流流经上表面所经过的距 离要比流经下表面的长，流过机翼上表面的气流速度比流
过下表面的气流速度更快。根据伯努利定理可知，下表面
产生的向上的压力要大于上表面产生的向下的压力，故在 机翼上下表面产生了压力差，该压力差在垂直于相对气流
第二节 飞机的基本结构
教学要求
◎了解航空器的分类。 ◎掌握飞机的主要组成部分。
第二节 飞机的基本结构
根据产生升 力方式的不同，
航空器分为轻于
空气的航空器和 重于空气的航空
器两类，具体内
容如图2-4所示。
图2-4 航空器的分类
第二节 飞机的基本结构
一 、 机身
机身是飞机的主体，并连接着机翼和
尾翼。现代民航运输机的起落架也连接在
第一节 飞 行 原 理
空中客车公司的A380是一架最大起飞重量为
560吨的庞然大物，这个比空气重的“铁鸟”是
如何打破重力法则，自由自在地翱翔在13000米 的高空的呢？其原因有两个方面：装有能够产生
升力的机翼和尾翼；装有可以产生足够动力的发
动机。
第一节 飞 行 原 理
一 、 基本概念
飞机在空中飞行主
2. 构成形式
（1） 构架式起落架。 构架式起落架的主要特点是通过承力构架将机轮与机 翼或机身相连。承力构架中的杆件及减震支柱都是相互铰接 的，它们只承受轴向力(沿各自的轴线方向)而不承受弯矩。 （2） 支柱式起落架。
支柱式起落架的主要特点是减震器与承力支柱合二为
一，机轮直接固定在减震器的活塞杆上。减震支柱上端与机 翼的连接形式取决于收放要求。
2. 压差阻力
气流流过物体的过程中，在物体前面，气流受 到阻挡，流速减慢，压力增大；在物体后面，由于 气流分离形成涡流区，压力减小。这样，在物体的 前后便产生了压力差，形成阻力。这种由于前后压 力差所形成的阻力称为压差阻力。压差阻力同物体 的迎风面积、形状和在气流中的位置都有很大关系。 为了减小压差阻力，在飞机设计和制造过程中，常 将飞机暴露在气流中的所有部件都做成流线型。
身上安装的部件和形式，可以把飞机分成 下单翼飞机、中单翼飞机和上单翼飞机。
早期的飞机多为双翼机或三翼机，现代的
民航运输机多为下单翼飞机。
第二节 飞机的基本结构
三 、 尾翼
1. 水平尾翼
水平尾翼也称平尾，是飞机纵向平衡、稳定和操纵的
翼面。平尾左右对称地安装在飞机尾部。翼面前半部通常
是固定的，其所在的平面称为水平安定面；翼面后半部铰 接在水平安定面的后面，可操纵其上下偏转，称为升降舵。
两个时期：第一时期是从莱特兄弟的首次飞行开始到第
二次世界大战结束为止，这一时期使用的是活塞式发动 机；第二个时期是从第二次世界大战结束至今，这一时
期涡轮发动机取代了活塞式发动机，处于主导地位。
第三节 飞机动力装置
飞机是比空气重的航空器，因此需要消耗自 身动力来获得升力。飞机的自身动力来自飞机的
发动机，发动机的不停运转保证飞行的速度和升
第一节 飞 行 原 理
2. 翼型对升力和阻力的影响
机翼上表面的弯曲度越大，产生的升力越
大。高升力机翼的上表面都有较大的凸起的弯
度，下表面有向上凹进的弯度。大多数飞机的 机翼上安装有襟翼装置，当襟翼放下时，能增
加机翼上表面的弯曲度和机翼下表面的凹进弯
度，其作用是增加机翼的升力。机翼结冰时会 改变翼型形状，可能会导致飞机丧失部分甚至