• 飞机是怎么飞起来的?【大量动图,看完都会造hui机了】
  • 2025-12-18 20:26:12
  • ↓↓滚转是副翼控制↓↓

    ↓↓俯仰运动靠升降舵控制↓↓

    ↓↓偏航运动靠方向舵控制↓↓

    平衡分析(对单旋翼式)

    (1)直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。

    直升飞机的桨叶大概有2—3米长,一般有5叶组成。普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的,而直升飞机是靠螺旋桨转动,拨动空气产生升力的。直升飞机起飞时,螺旋桨越转越快,产生的升力也越来越大,当升力比飞机的重量还大时,飞机就起飞了。在飞行中飞行员调节高度时,就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了。

    (2)直升飞机的横向稳定。

    因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋,那么根据动量守衡,机身就也会旋转,因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用,飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的。同时为了不使尾桨碰到旋翼,就必须把直升飞机的机身加长,所以,直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。

    航空发动机:提供飞机前进的动力

    ▲星型发动机示意图,在其他更先进的航空发动机出现之前,大型飞机的发动机常采用星型设计。

    ▲星型发动机属于活塞式发动机的一种,早在1903年,星型发动机就用在了飞机上

    ▲涡轮喷气发动机简称涡喷发动机,其历史也很悠久,1937年,世界上第一个涡轮喷气发动机就开始运行了

    ▲从大的方面看,涡喷发动机由5个结构组成

    空气从进气道进入发动机后,首先被高速运转的压气机压缩,产生高压致密空气以提供大量氧气,燃烧室喷油燃烧,向后冲击涡轮机,而涡轮机又带动前面的的压气机,燃气流从喷口喷出产生推力。

    ▲涡轮风扇发动机简称涡扇发动机

    很容易就能发现,涡扇发动机和涡喷发动机两者之间的区别。涡喷只有一个空气通道,专业上叫做“涵道”,而涡扇发动机却有两个空气通道。也就是说,涡喷发动机是单涵道发动机,而涡扇是双涵道发动机。

    ▲发动机在运转时,外涵道与内涵道空气流量的比值叫做涵道比

    规律是,涵道比越大越省油,经济性越好,高涵道比的发动机在亚音速时有非常好的能效,所以它广泛地运用于客机、运输机等。

    ▲高涵道比的发动机,主要推力不是来自于向后喷出的高温燃气,而是来自于外涵道高速向后喷出的空气

    现代战斗机也大多采用涡扇发动机,只是,为了追求高空的超音速性能,使用低涵道比的发动机。

    ▲美国F22猛禽战斗机使用的涡扇发动机,涵道比很低,只有0.3:1

    ▲涡轮螺旋桨喷气发动机,简称涡桨发动机

    涡桨发动机的本质类似于涡喷发动机接上一个减速器,并带动外部的螺旋桨。

    目前,蛟龙-600是世界上最大的水陆两用飞机, 采用国产WJ-6涡桨发动机,于2016年7月23日总装下线。

    涡桨发动机通常用在小型或低速的亚音速飞机上。但也有例外,俄罗斯的图-95战略轰炸蛟龙-600机使用的NK-12MV型涡桨发动机,让其达到925公里每小时的高速,接近音速。

    ▲同轴反转示意图

    涡桨发动机的燃油效率通常高于涡扇发动机,但它也不是尽善尽美,原因之一是,涡桨发动机上多了一个减速器,也就是变速齿轮。

    变速齿轮的存在一是增加了发动机重量,二是多少会带来一些功率上的损耗。

    为此,有的国家研制一种不需要变速齿轮的发动机,它就是桨扇发动机。

    ▲安-70运输机上的D-27浆扇发动机

    由于和涡轮之间没有减速器,桨扇的螺旋桨转速非常高,带来的优点是燃料效率进一步提高,而缺点是噪音大,难以运用于追求舒适性的客机上。目前,只有安-70运输机使用浆扇发动机。

    “安-70”的发动机,其叶片为前置,还有另一种桨扇发动机,其叶片为后置,这就是通用电气早些年进行实验的发动机GE36。

    ▲GE36桨扇发动机

    ▲GE36桨扇发动机示意图

    ▲实验中的GE36,表现出了非常低的燃料消耗,但同样还是因为噪音大的问题,它没有被使用在任何飞机上

    涡轮轴发动机简称涡轴发动机,顾名思义,它是通过“轴”来传输动力。直升机、坦克、船舶上都有使用。

    ▲涡轴发动机并非如此简单,但您可以借此理解其本质

    无论是上文提到的涡喷还是涡扇发动机,它们的前部都有一个“压气机”,这可是个大块头,要是能把它去掉就太好了。问题是,没有了压气机,怎么压缩空气?

    飞行器飞得越快,迎面而来的空气就越快,当快到几倍音速时,空气自然就得到了压缩。高压空气进入燃烧室,混入燃油,剧烈燃烧并向后高速喷出以得到动力。这就是冲压发动机的原理。

    ▲图中的(a)代表传统的涡喷发动机,其结构很复杂

    而(b)代表冲压发动机;(c)表示超燃冲压发动机

    冲压发动机一般用在导弹和目前还在试验阶段的高超音速飞行器上。

    ▲起落架收放示意1

    ▲起落架收放示意2

    ▲起落架收放示意3

    直升机与普通飞机区别及飞行简单原理

    不可否认,直升机和飞机有些共同点。比如,都是飞行在大气层中,都重于空气,都是利用空气动力的飞行器,但直升机有诸多独有特性。

    (1)直升机飞行原理和结构与飞机不同,飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶(螺旋桨)旋转产生升力。

    (2)直升机的结构和飞机不同,主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数,分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。

    (3)单旋翼式直升机尾部还装有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。

    (4)直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼,一般由2~5片桨叶组成一副,由1~2台发动机带动,其主要作用:通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力,然后利用大气的反作用力(相当于直升飞机受到大气向上的力)使飞机能够平稳的悬在空中。

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