飛行原理及空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)
飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能是決定飛機(jī)飛行性能的一個(gè)重要因素。飛行員既要熟悉飛機(jī)空氣動(dòng)力的產(chǎn)生和變化，同時(shí)也要清楚飛機(jī)空氣動(dòng)力性能的基本數(shù)據(jù)。下面是小編為大家?guī)?lái)的飛行原理及空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)，歡迎大家閱讀瀏覽。
一. 滑行
飛機(jī)不超過(guò)規(guī)定的速度，在地面所作的直線或曲線運(yùn)動(dòng)叫滑行。
對(duì)滑行的基本要求是：飛機(jī)平穩(wěn)地開始滑行，滑行中保持好速度和方向，并使飛機(jī)能停止在預(yù)定的位置。飛機(jī)從靜止開始移動(dòng)，拉力或推力必須大于最大靜摩擦力， 故飛機(jī)開始滑行時(shí)應(yīng)適 當(dāng)加大油門。飛機(jī)開始移動(dòng)后，摩擦力減小，則應(yīng)酌量減小油門，以防加速太快，保持起滑平穩(wěn)�；兄�，如果要增大滑行速度，應(yīng)柔和加大油門，使拉力或推力大 于摩擦力，產(chǎn)生加速度，使速度增大，要減小滑行速度，則應(yīng)收小油門，必要時(shí)，可使用剎車。
二. 起飛
飛機(jī)從開始滑跑到離開地面，并升到一定高度的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，叫做起飛。
飛機(jī)起飛的操縱原理
飛機(jī)從地面滑跑到離地升空，是由于升力不斷增大，直到大于飛機(jī)重力的結(jié)果。而只有當(dāng)飛機(jī)速度增大到一定時(shí)，才可能產(chǎn)生足以支持飛機(jī)重力的升力�？梢�(jiàn)飛機(jī)的 起飛 是一個(gè)速度不斷增加的加速過(guò)程。 ;剩余拉力較小的活塞式螺旋槳飛機(jī)的起飛過(guò)程，一般可分為起飛滑跑、離地、小 角度上升(或一段平飛)、上升四個(gè)階段。對(duì)有足夠剩余拉力的螺旋槳飛機(jī)，或有足夠剩余推力的噴氣式飛機(jī)，因可使飛機(jī)加 速并上升，故起飛一般只分三個(gè)階段，即起滑跑、離地和上升。
(一)起飛滑跑的目的是為了增大飛機(jī)的速度，直到獲得離地速度。拉力或推力愈大，剩余拉力或剩余推力也愈大，飛機(jī)增速就愈快。起飛中，為盡快地增速，應(yīng)把油門推到最大位置。
1.抬前輪或抬尾輪
前三點(diǎn)飛機(jī)為什么要抬前輪?
前三點(diǎn)飛機(jī)的停機(jī)角比較小，如果在整個(gè)起飛滑跑階段都保持三點(diǎn)姿態(tài)滑跑，則迎角和升力系數(shù)較小，必然要將速度增大到很大才能產(chǎn)生足夠的升力使飛機(jī)離地，這 樣，滑咆距離勢(shì)必很長(zhǎng)。因此，為了減小離地速度，縮短滑跑距離，當(dāng)速度增大到一定程度時(shí)就需要抬起前輪作兩點(diǎn)姿態(tài)滑跑，以增大迎角和升力系數(shù)。
抬前輪的時(shí)機(jī)和高度
抬前輪的時(shí)機(jī)不宜過(guò)早或過(guò)晚。抬前輪過(guò)早，速度還小，升力和阻力都小，形成的上仰力矩也小。要拾起前輪，必須使水平尾翼產(chǎn)生較大的上仰力矩，但在小速度情 況下，水平尾翼產(chǎn)生的附加空氣動(dòng)力也小，要產(chǎn)主足夠的上仰力矩就需要多拉桿。結(jié)果，隨著滑跑速度增大，上仰力矩又將迅速增大，飛行員要保持抬前倫的平衡狀 態(tài)，勢(shì)必又要用較大的操縱量進(jìn)行往復(fù)修正，給操縱帶來(lái)困難。同時(shí)，抬前輪過(guò)旱，使飛機(jī)阻力增大而增長(zhǎng)起飛距離。如果抬前輪過(guò)晚，不僅使滑跑距離增長(zhǎng)，而且 還由于拉桿抬前輪到離地的時(shí)間很短，飛行員不易修正前輪抬起的高度而保持適當(dāng)?shù)碾x地迎角。甚至容易使升力突增很多 而造成飛機(jī)猛然離地。各型飛機(jī)抬前輪的速度均有其具體規(guī)定。前輪抬起高度應(yīng)正好保持飛機(jī)離地所需的迎角，前輪抬起過(guò)低，勢(shì)必使迎角和升力系數(shù)過(guò)小，離地速 度增大，滑跑距離增長(zhǎng)，前輪抬起過(guò)高，滑跑距離雖可縮短，但因飛機(jī)阻力大，起飛距離將增長(zhǎng)，而且迎角和升力系數(shù)過(guò)大，又勢(shì)必造成大迎角小速度離地，離地 后，飛機(jī)的安定住差操縱性也不好。仰角過(guò)大，還可能造成機(jī)尾擦地。從既要保證安全又要縮短滑跑距離的要求出發(fā)，各型飛機(jī)前輪抬起高度都有其具體規(guī)定。飛行 員可從飛機(jī)上的俯仰指示器或從機(jī)頭與天地線的關(guān)系位置來(lái)判斷前輪抬起的高度是否適當(dāng)。
后三點(diǎn)飛機(jī)為什么要抬尾輪
后三點(diǎn)飛機(jī)與前三點(diǎn)飛機(jī)相比，停機(jī)角比較大，因此三點(diǎn)滑跑中迎角較大，接近其臨界迎角，如果整個(gè)滑跑階段都保持三點(diǎn)滑跑，升力系數(shù)比較大，飛機(jī)在較小的速 度下 即能產(chǎn)生足夠的升力使飛機(jī)離地。此時(shí)滑跑距離雖然很短，但大迎角小速度離地后，飛機(jī)安定性操縱性都差，甚至可能失速。因此后三點(diǎn)飛機(jī)，當(dāng)滑跑速度增大到一 定時(shí)，飛行員應(yīng)前推駕駛桿，抬起機(jī)尾作兩點(diǎn)滑跑，以減小迎角。與前三點(diǎn)飛機(jī)抬前輪一樣，為了既保證安全，又縮短滑跑距離，必須適時(shí)正確地抬機(jī)尾。抬機(jī)尾過(guò) 早或過(guò)晚，過(guò)高或過(guò)低，不僅會(huì)增長(zhǎng)滑跑距離，起飛距離，而且會(huì)危及 飛行安全。各型飛機(jī)抬機(jī)尾的速度和高度也都有其具體規(guī)定。
2. 保持滑跑方向
對(duì)螺旋槳飛機(jī)而言，起飛滑跑中引起飛機(jī)偏轉(zhuǎn)的主要原因是螺旋槳的副作用。起飛滑跑中，螺旋槳的反作用力矩力圖使飛機(jī)向螺旋槳旋轉(zhuǎn)的反方向傾斜，造成兩主輪 對(duì)地面的作用力不等，從而使兩主輪的摩擦力不等，兩主輪摩擦力之差對(duì)重心形成偏轉(zhuǎn)力矩。螺旋槳滑流作用在垂直尾翼上也產(chǎn)主偏轉(zhuǎn)力矩。前三點(diǎn)飛機(jī)抬前輪時(shí)和 后三點(diǎn)飛機(jī)抬尾輪時(shí)，螺旋槳的進(jìn)動(dòng)作用也會(huì)使飛機(jī)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。加減油門和推拉篤駛桿的動(dòng)作愈粗猛，螺旋槳副作用影響愈大。為減輕螺旋槳副作用的影響，加油門 和推拉駕駛桿的動(dòng)作應(yīng)柔和適當(dāng)。滑跑前段，因舵的效用差，一般可用偏轉(zhuǎn)前輪和剎車的方法來(lái)保持滑跑方向�；芎蠖螒�(yīng)用舵來(lái)保持滑跑方向。隨著滑跑速度的不 斷增大，方向舵的效用不斷提高，就應(yīng)當(dāng)回舵，以保持滑跑方向。
噴氣飛機(jī)起飛滑跑方向容易保持，其原因是;一是噴氣飛機(jī)都是前三點(diǎn)飛機(jī)， 而前三點(diǎn)飛機(jī)在滑跑中具有較好的方向安定住，二是沒(méi)有螺旋槳副作用的影響，所以在加油門和抬前輪時(shí)，飛機(jī)不會(huì)產(chǎn)主偏轉(zhuǎn)。
(二) 當(dāng)速度增大到一定，升力稍大于重力，飛機(jī)即可離地。離地時(shí)作用于飛機(jī)的力。此時(shí)升力大于重力，拉力或推力 大于阻力。
離地時(shí)的操縱動(dòng)作，前三點(diǎn)飛機(jī)和后三點(diǎn)是不同的。前三點(diǎn)飛機(jī)是因飛行員拉桿產(chǎn)生上仰操縱力矩，而使飛機(jī)作兩點(diǎn)滑跑的。隨著滑跑速度的增大、上仰力矩增大， 迎角將會(huì)增大。雖然飛行員不斷向前推桿以保持兩點(diǎn)滑跑姿態(tài)，但 原來(lái)的俯仰力矩平衡總是隨速度的增大而不斷被破壞，在到達(dá)離地速度時(shí)，迎角仍會(huì)有自動(dòng)增大的`趨勢(shì)。所以，前三點(diǎn)飛機(jī)一般都是等其自動(dòng)離地。后三點(diǎn)飛機(jī)則不 然，飛機(jī)到達(dá)離地速度時(shí)，一般都需帶桿增大迎角而后離地。這是因?yàn)楹笕c(diǎn)飛機(jī)在兩點(diǎn)滑跑中，飛行員是前推桿，下偏升降舵來(lái)保持的，隨著速度增大，下俯操縱 力矩增大，將使迎角減小，飛行員雖不斷帶桿以保持兩點(diǎn)滑跑，但在到達(dá)離地速度時(shí)，迎角仍會(huì)有減小的趨勢(shì)。所以，必須向后帶桿增大迎角飛機(jī)才能離地。后三點(diǎn) 飛機(jī)，正確掌握離地時(shí)機(jī)是很重要的。離地過(guò)早或過(guò)晚，都將給飛行帶來(lái)不利。 機(jī)輪離地后，機(jī)輪摩擦力消失，飛機(jī)有上仰趨勢(shì)，應(yīng)向前迎桿制止。對(duì)螺旋漿飛機(jī)，機(jī)輪摩擦力矩也消失，飛機(jī)有向螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，應(yīng)用舵制止。
(三)一段平飛或小角度上升 對(duì)剩余拉力比較小的活塞式螺旋漿飛機(jī)，飛機(jī)離地還尚未達(dá)到所需的上升速度，故需作一段平飛或小角度上升來(lái)積累速度。飛機(jī)離地后在12米高度向前迎桿，減小 迎角，使飛機(jī)平飛加速或作小角度上升加速。飛機(jī)剛離地時(shí)，不宜用較大的上升角上升。 上升角過(guò)大，這會(huì)影響飛機(jī)增速，甚至危及安全。為了減小阻力，便于增速，飛機(jī)高地后，一般不低于5米高度收起落架。收起落架時(shí)機(jī)不可過(guò)早或過(guò)晚。過(guò)早，飛 機(jī)離地大近，如果飛機(jī)有下俯，就可能重新接地，危及安全;過(guò)晚，速度大大，起落架產(chǎn)生的阻力很大，不易增速，還可能造成起落架收下好。在一段平飛或小角度 上升中，特別要防止出現(xiàn)坡度，因?yàn)檫@時(shí)飛行高度低，飛機(jī)如有坡度，就會(huì)向下側(cè)滑而可能使飛機(jī)撞地。因此發(fā)現(xiàn)飛機(jī)有坡度應(yīng)及時(shí)糾正。
(四)當(dāng)速度增加到規(guī)定時(shí)，應(yīng)柔和帶桿使飛機(jī)轉(zhuǎn)入穩(wěn)定上升，上升到規(guī)定高度起飛階段結(jié)束。
影響起飛滑跑距離的因素影響起飛滑跑距離的困素有油門位置、離地迎角、襟翼反置、起飛重量、機(jī)場(chǎng)標(biāo)高與氣溫、跑道表面質(zhì)量、風(fēng)向風(fēng)速、跑道坡度等。這些因素一般都是通過(guò)影響離地速度 或起飛滑跑的平均加速度來(lái)影響起飛滑跑距離的。
油門位置 油門越大，螺旋槳拉力或噴氣推力越大，飛機(jī)增速快，起飛滑跑距離就短。所以，一般應(yīng)用最大功率或最大油門狀態(tài)起飛。
離地迎角離地迎角的大小決定于抬前輪或抬機(jī)尾的高度。離地迎角大，離地速度小，起飛滑跑距離短。但離地迎角又不可過(guò)大，離地迎角過(guò)大，下僅會(huì)因飛機(jī)阻力大 而使飛機(jī)增速慢延長(zhǎng)滑跑距離，而且會(huì)直接危及飛行安全因此從既要保證飛行安全又要使滑跑距離短出發(fā)，各型飛機(jī)一般都規(guī)定有最有利的離地迎角值。
襟翼位置 放下襟翼，可增大升力系數(shù)，減小離地速度，因而能縮短起飛滑跑距離。
起飛重量 起飛重量增大，不僅使飛機(jī)離地速度增大，而且會(huì)引起機(jī)輪摩擦力增加，使飛機(jī)不易加速。因此，起飛重量增大，起飛滑跑距離增長(zhǎng)。
機(jī)場(chǎng)標(biāo)高與氣溫 機(jī)場(chǎng)標(biāo)高或氣溫升高都會(huì)引起空氣密度減小，一放面使拉力或推力減小，飛機(jī)加速慢;另一方面，離地速度增大，因此起飛滑跑距離必然增長(zhǎng)。所以在炎熱的高原機(jī)場(chǎng)起飛，滑跑距離顯著增長(zhǎng)。
跑道表面質(zhì)量 不同跑道表面質(zhì)量的摩擦系數(shù)，滑跑距離也就不同。跑道表面如果光滑平坦而堅(jiān)實(shí)，則摩擦系數(shù)小，摩擦力小，飛機(jī)增速快，起飛滑跑距離短。反之跑道表面粗糙不平或松軟，起飛滑跑距離就長(zhǎng)。
風(fēng)向風(fēng)速 起飛滑跑時(shí)，為了產(chǎn)生足夠的升力使飛機(jī)離地，不論有風(fēng)或無(wú)風(fēng)，離地空速是一定的。但滑跑距離只與地速有關(guān)，逆風(fēng)滑跑時(shí)，離地地速小，所以起飛滑跑距離比無(wú)風(fēng)時(shí)短。反之則長(zhǎng)。
滑跑坡度 跑道有坡度，會(huì)使飛機(jī)加速力增大或減小。
三. 著陸
飛機(jī)從一定高度下滑，井降落地面滑跑直至完全停止運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，叫著陸。
飛機(jī)著陸的操縱原理
與起飛相反，著陸是飛機(jī)高度下斷降低、速度不斷減小的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。飛機(jī)從一定高度作著陸下降時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于慢車工作狀態(tài)，即一般采用帶小油門下滑的方法下 降。飛行高度降低到接近地面時(shí)，必須在一定高度上開始后拉駕駛桿，使飛機(jī)由下滑轉(zhuǎn)入平飄這就是所謂“拉平”。機(jī)拉平后，飛機(jī)速度仍然較大，不能立即接地. 需要在離地0.5～1米高度上繼續(xù)減小速度，這個(gè)拉平后繼續(xù)減小速度的過(guò)程，就是平飄。在這個(gè)過(guò)程中，隨著飛行速度的不斷減小，飛行員不斷后拉駕駛桿以保 持升力等于重力。在離地0.15～0.25米時(shí)，將飛機(jī)拉成接地所需的迎角，升力稍小于重力，飛機(jī)輕柔飄落接地飛機(jī)接地后，還需要滑跑減速直至停止，這個(gè) 滑跑減速過(guò)程就是著陸滑跑�！ ∮缮峡梢�(jiàn)，飛機(jī)著陸過(guò)程一般可分為五個(gè)階段：下滑段、拉平段、平飄段、接地和著陸滑跑段。
(一)拉平
拉平是飛機(jī)由下滑轉(zhuǎn)入平飄的曲線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，即飛機(jī)由下滑狀態(tài)轉(zhuǎn)入近似平飛狀態(tài)的過(guò)程。為完成這個(gè)過(guò)程，飛行員應(yīng)拉桿增加迎角：使升力大于重力第一分力，此 兩力之差為向心力，促進(jìn)飛機(jī)向上作曲線運(yùn)動(dòng)，減小下滑角。對(duì)某些飛機(jī)，因放襟翼后，上仰力矩較大，下滑中通常是向下頂桿以保持飛機(jī)的平衡，所以開始拉平時(shí) 只需松桿，后再逐漸轉(zhuǎn)為拉桿。拉桿或松桿增大迎角，阻力也同時(shí)增大，且因下滑角不斷減小，重力也跟著減小，所以阻力大于重力飛行速度不斷減小�？梢�(jiàn)飛機(jī)在 拉平階段中，下滑角和下滑速度都逐漸減小，同時(shí)高度不斷降低。飛行員應(yīng)根據(jù)飛機(jī)的離地和下沉接近地面的情況，掌握好拉桿的分量和快慢，使之符合客觀實(shí)際， 才能做到正確的拉平。如高度高、下沉慢、俯角小，拉桿的動(dòng)作應(yīng)適當(dāng)慢一些;反之，高度低、下沉快、俯角大，拉桿的動(dòng)作應(yīng)適當(dāng)快一些。
(二)平飄
飛機(jī)轉(zhuǎn)入平飄后，在阻力的作用下，速度逐漸減小，升力不斷降低。為了使飛機(jī)升力與飛機(jī)重力近似相等，讓飛機(jī)緩慢下沉接近地面，飛行員應(yīng)相應(yīng)不斷地拉桿增大 迎角，以提高升力。在離地約0.15--0.25米的高度上將飛機(jī)拉成接地迎角姿態(tài)，同時(shí)速度減至接地速度，是飛機(jī)輕輕接地。
在平飄過(guò)程中，飛行員應(yīng)根據(jù)飛機(jī)下沉和減速的情況相應(yīng)地向后拉桿。一般來(lái)說(shuō)：在平飄前段，需要的拉桿量較少。因?yàn)榇藭r(shí)飛機(jī)的速度較大，在速度減小，升力減小時(shí)，只需稍稍拉桿增加少量的迎角，就能保持平飄所需的升力。如拉桿量過(guò)多，會(huì)使升力突增，飛機(jī)將會(huì)飄起。
在平飄后段，需要的拉桿量較多。因?yàn)榇藭r(shí)飛機(jī)的速度較小，如拉桿量與前段相同，增加同樣多迎角，升力增加小，飛機(jī)將迅速下沉;此外隨著迎角的增大，阻力增大，飛機(jī)減速快，也將使飛機(jī)迅速下沉，因此只有多拉桿，迎角增加多一些，才能得到所需的升力，使飛機(jī)下沉緩慢。
總之，在平飄中，拉桿的時(shí)機(jī)、分量、和快慢，由飛機(jī)的速度和下沉情況來(lái)決定。飛機(jī)速度大，下沉慢，拉桿的動(dòng)作應(yīng)慢些;反之，速度小，下沉快拉桿的動(dòng)作應(yīng)適當(dāng)加快。
此外，為了使飛機(jī)平穩(wěn)地按預(yù)定方向接地，在平飄過(guò)程中，還須注意用舵保持好方向。如有傾斜，應(yīng)立即以桿舵一致的動(dòng)作修正。因此時(shí)迎角大速度小，副翼效用差，姑應(yīng)利用方向舵支援副翼，即向傾斜的反方向蹬舵，幫助副翼修正飛機(jī)的傾斜。
(三)接地
飛機(jī)在接地前會(huì)出現(xiàn)機(jī)頭自動(dòng)下俯的現(xiàn)象。這是因?yàn)轱w機(jī)在下沉過(guò)程中，迎角要增大，迎角安定力矩使機(jī)頭下俯，另外由于飛機(jī)接近地面，地面的影響增強(qiáng)，下洗速 度減小，水平有效迎角增大，產(chǎn)生向上的附加升力，對(duì)重心形成的力矩使機(jī)頭下俯。故在接地前，還要繼續(xù)向后帶桿，飛機(jī)才能保持好所需的接地姿態(tài)。
為減小接地速度和增大滑跑中阻力，以縮短著陸滑跑距離，接地時(shí)應(yīng)有較大的迎角，故前三點(diǎn)飛機(jī)以兩主輪接地，而后三點(diǎn)飛機(jī)以通常以三輪同時(shí)接地。
(四)著陸滑跑
著陸滑跑的中心問(wèn)題是如何減速和保持滑跑方向。
飛機(jī)接地后，為盡快減速，縮短著陸滑跑距離，必須在滑跑中增大飛機(jī)阻力�；苤酗w機(jī)阻力有氣動(dòng)阻力、機(jī)輪摩擦力、以及噴氣反推力和螺旋槳負(fù)拉力等�；苤�，增大飛機(jī)迎角，放減速板(或減速率)，以及使用反推、螺旋槳負(fù)拉力、剎車等都能增大飛機(jī)阻力。
簡(jiǎn)單空氣力學(xué)簡(jiǎn)介
要了解飛機(jī)的飛行原理就必須先知道飛機(jī)的組成以及功用，飛機(jī)的升力是如何產(chǎn)生的等問(wèn)題。這些問(wèn)題將分成幾個(gè)部分簡(jiǎn)要講解。
一、飛行的主要組成部分及功用
到目前為止，除了少數(shù)特殊形式的飛機(jī)外，大多數(shù)飛機(jī)都由機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動(dòng)力裝置五個(gè)主要部分組成 ：
1. 機(jī)翼——機(jī)翼的主要功用是產(chǎn)生升力，以支持飛機(jī)在空中飛行，同時(shí)也起到一定的穩(wěn)定和操作作用。在機(jī)翼上一般安裝有副翼和襟翼，操縱副翼可使飛機(jī)滾轉(zhuǎn)，放下襟翼可使升力增大。機(jī)翼上還可安裝發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架和油箱等。不同用途的飛機(jī)其機(jī)翼形狀、大小也各有不同。
2. 機(jī)身——機(jī)身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設(shè)備，將飛機(jī)的其他部件如：機(jī)翼、尾翼及發(fā)動(dòng)機(jī)等連接成一個(gè)整體。
3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可動(dòng)的升降舵組成，有的高速飛機(jī)將水平安定面和升降舵合為一體成為全動(dòng)平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可動(dòng)的方向舵。尾翼的作用是操縱飛機(jī)俯仰和偏轉(zhuǎn)，保證飛機(jī)能平穩(wěn)飛行。
4.起落裝置——飛機(jī)的起落架大都由減震支柱和機(jī)輪組成，作用是起飛、著陸滑跑，地面滑行和停放時(shí)支撐飛機(jī)。
5.動(dòng)力裝置——動(dòng)力裝置主要用來(lái)產(chǎn)生拉力和推力，使飛機(jī)前進(jìn)。其次還可為飛機(jī)上的其他用電設(shè)備提供電源等�，F(xiàn)在飛機(jī)動(dòng)力裝置應(yīng)用較廣泛的有：航空活塞式 發(fā)動(dòng)機(jī)加螺旋槳推進(jìn)器、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。除了發(fā)動(dòng)機(jī)本身，動(dòng)力裝置還包括一系列保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的系統(tǒng)。
飛機(jī)上除了這五個(gè)主要部分外，根據(jù)飛機(jī)操作和執(zhí)行任務(wù)的需要，還裝有各種儀表、通訊設(shè)備、領(lǐng)航設(shè)備、安全設(shè)備等其他設(shè)備。
二、飛機(jī)的升力和阻力
飛機(jī)是重于空氣的飛行器，當(dāng)飛機(jī)飛行在空中，就會(huì)產(chǎn)生作用于飛機(jī)的空氣動(dòng)力，飛機(jī)就是靠空氣動(dòng)力升空飛行的。在了解飛機(jī)升力和阻力的產(chǎn)生之前，我們還要認(rèn) 識(shí)空氣流動(dòng)的特性，即空氣流動(dòng)的基本規(guī)律。流動(dòng)的空氣就是氣流，一種流體，這里我們要引用兩個(gè)流體定理：連續(xù)性定理和伯努利定理
流體的連續(xù)性定理：當(dāng)流體連續(xù)不斷而穩(wěn)定地流過(guò)一個(gè)粗細(xì)不等的管道時(shí)，由于管道中任何一部分的流體都不能中斷或擠壓起來(lái)，因此在同一時(shí)間內(nèi)，流進(jìn)任一切面的流體的質(zhì)量和從另一切面流出的流體質(zhì)量是相等的。
連續(xù)性定理闡述了流體在流動(dòng)中流速和管道切面之間的關(guān)系。流體在流動(dòng)中，不僅流速和管道切面相互聯(lián)系，而且流速和壓力之間也相互聯(lián)系。伯努利定理就是要闡述流體流動(dòng)在流動(dòng)中流速和壓力之間的關(guān)系。
伯努利定理基本內(nèi)容：流體在一個(gè)管道中流動(dòng)時(shí)，流速大的地方壓力小，流速小的地方壓力大。
飛機(jī)的升力絕大部分是由機(jī)翼產(chǎn)生，尾翼通常產(chǎn)生負(fù)升力，飛機(jī)其他部分產(chǎn)生的升力很小，一般不考慮。從上圖我們可以看到：空氣流到機(jī)翼前緣，分成上、下兩股 氣流，分別沿機(jī)翼上、下表面流過(guò)，在機(jī)翼后緣重新匯合向后流去。機(jī)翼上表面比較凸出，流管較細(xì)，說(shuō)明流速加快，壓力降低。而機(jī)翼下表面，氣流受阻擋作用， 流管變粗，流速減慢，壓力增大。這里我們就引用到了上述兩個(gè)定理。于是機(jī)翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差，垂直于相對(duì)氣流方向的壓力差的總和就是機(jī)翼的升力。這 樣重于空氣的飛機(jī)借助機(jī)翼上獲得的升力克服自身因地球引力形成的重力，從而翱翔在藍(lán)天上了。
機(jī)翼升力的產(chǎn)生主要靠上表面吸力的作用，而不是靠下表面正壓力的作用，一般機(jī)翼上表面形成的吸力占總升力的60-80%左右，下表面的正壓形成的升力只占總升力的20-40%左右。
飛機(jī)飛行在空氣中會(huì)有各種阻力，阻力是與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣動(dòng)力，它阻礙飛機(jī)的前進(jìn)，這里我們也需要對(duì)它有所了解。按阻力產(chǎn)生的原因可分為摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力和干擾阻力。
1.摩擦阻力——空氣的物理特性之一就是粘性。當(dāng)空氣流過(guò)飛機(jī)表面時(shí)，由于粘性，空氣同飛機(jī)表面發(fā)生摩擦，產(chǎn)生一個(gè)阻止飛機(jī)前進(jìn)的力，這個(gè)力就是摩擦阻 力。摩擦阻力的大小，決定于空氣的粘性，飛機(jī)的表面狀況，以及同空氣相接觸的飛機(jī)表面積�？諝庹承栽酱蟆w機(jī)表面越粗糙、飛機(jī)表面積越大，摩擦阻力就越 大。
2.壓差阻力——人在逆風(fēng)中行走，會(huì)感到阻力的作用，這就是一種壓差阻力。這種由前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力。飛機(jī)的機(jī)身、尾翼等部件都會(huì)產(chǎn)生壓差阻力。
3.誘導(dǎo)阻力——升力產(chǎn)生的同時(shí)還對(duì)飛機(jī)附加了一種阻力。這種因產(chǎn)生升力而誘導(dǎo)出來(lái)的阻力稱為誘導(dǎo)阻力，是飛機(jī)為產(chǎn)生升力而付出的一種“代價(jià)”。其產(chǎn)生的過(guò)程較復(fù)雜這里就不在詳訴。
4.干擾阻力——它是飛機(jī)各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外阻力。這種阻力容易產(chǎn)生在機(jī)身和機(jī)翼、機(jī)身和尾翼、機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、機(jī)翼和副油箱之間。
以上四種阻力是對(duì)低速飛機(jī)而言，至于高速飛機(jī)，除了也有這些阻力外，還會(huì)產(chǎn)生波阻等其他阻力。
三、影響升力和阻力的因素
升力和阻力是飛機(jī)在空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中(相對(duì)氣流)中產(chǎn)生的。影響升力和阻力的基本因素有：機(jī)翼在氣流中的相對(duì)位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度以及飛機(jī)本身的特點(diǎn)(飛機(jī)表面質(zhì)量、機(jī)翼形狀、機(jī)翼面積、是否使用襟翼和前緣翼縫是否張開等)。
1.迎角對(duì)升力和阻力的影響——相對(duì)氣流方向與翼弦所夾的角度叫迎角。在飛行速度等其它條件相同的情況下，得到最大升力的迎角，叫做臨界迎角。在小于臨界 迎角范圍內(nèi)增大迎角，升力增大：超過(guò)臨界臨界迎角后，再增大迎角，升力反而減小。迎角增大，阻力也越大，迎角越大，阻力增加越多：超過(guò)臨界迎角，阻力急劇 增大。
2.飛行速度和空氣密度對(duì)升力阻力的影響——飛行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力與飛行速度的平方成正比例，即速度增大到原來(lái)的兩倍，升力和阻力增大 到原來(lái)的四倍：速度增大到原來(lái)的三倍，勝利和阻力也會(huì)增大到原來(lái)的九倍。空氣密度大，空氣動(dòng)力大，升力和阻力自然也大。空氣密度增大為原來(lái)的兩倍，升力和 阻力也增大為原來(lái)的兩倍，即升力和阻力與空氣密度成正比例。
3，機(jī)翼面積，形狀和表面質(zhì)量對(duì)升力、阻力的影響——機(jī)翼面積大，升力大，阻力也大。升力和阻力都與機(jī)翼面積的大小成正比例。機(jī)翼形狀對(duì)升力、阻力有很大 影響，從機(jī)翼切面形狀的相對(duì)厚度、最大厚度位置、機(jī)翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機(jī)翼結(jié)冰都對(duì)升力、阻力影響較大。還有飛機(jī)表面光滑與否對(duì)摩擦阻力 也會(huì)有影響，飛機(jī)表面相對(duì)光滑，阻力相對(duì)也會(huì)較小，反之則大。
飛機(jī)能自由地飛行在空中，靠的是飛行員對(duì)飛機(jī)正確的操控。飛行員操作飛機(jī)，就是運(yùn)用油門、桿、舵改變飛機(jī)的空氣動(dòng)力和力矩，從而改變飛行狀態(tài)。為了解飛機(jī) 的操作原理我們就需要知道飛機(jī)的平衡、安定性和操作性等相關(guān)知識(shí)。下面從這三方面開始簡(jiǎn)要講解飛機(jī)的飛行操作原理。
為了讓大家理解其中的術(shù)語(yǔ)，我們先介紹一些基礎(chǔ)知識(shí)：飛機(jī)的重心和飛機(jī)的坐標(biāo)軸。
飛機(jī)的重心：飛機(jī)的各部件燃料、乘員、貨物等重力之和是飛機(jī)的重力，飛機(jī)重力的著力點(diǎn)叫做飛機(jī)重心。
飛機(jī)的坐標(biāo)軸也叫機(jī)體軸是以機(jī)體為基準(zhǔn)，通過(guò)飛機(jī)重心的三條相互垂直的坐標(biāo)軸。
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