飞机的构造与系统 .pdfVIP

飞机的构造与系统

飞机的基本组成

飞机的主要组成部分及其功能如下：

１、推进系统：包括动力装置（发动机和保证其正常工作所需的

附件）、能源及工质。其主要功能是产生推动附件前进的推力（或拉

力）。

２、操作系统：其主要功能是形成（自动或有驾驶员）与传递操

纵指令，驱动舵面和其他机构，控制飞机按预定航线飞行。

３、机体：包括机身、机翼和尾翼等。其主要功能是产生升力；

装载有效载荷、燃油及机载设备；将其他系统和装置连成一个整体，

构成适于稳定及操纵飞行的气动外形。

４、起落装置：其主要功用是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑

时，用以支持以及吸收撞击能量并操纵滑行方向。

５、机载设备：包括方向仪表、导航、通信、环境控制、生命保

障、能源供给等设备以及客舱生活服务设施（对民用飞机）或武器和

火控系统（对军用飞机）。

航空发动机

为航空器（主要指飞机）提供所需动力的发动机。目前，飞机常

用的发动机主要有四类：

１、活塞式航空发动机：早期在飞机和直升机上应用的发动机，

用它带动螺旋浆或旋翼。活塞式航空发动机的优点是省油，螺旋浆在

低速飞行时推进效率高，在相同功率下能产生较大的拉力，有利于提

高飞机的起飞性能。缺点是结构复杂，重量大而输出功率小，螺旋浆

在高速飞行时推进效率低，因此不适用于大型和高速飞机。但是对低

速飞机而言，它具有喷气式发动机不可比拟的优点，那就是耗油率低。

此外，由于燃烧较完全，对环境的污染相对较低，噪音也较小。因此，

小功率的活塞式航空发动机还广泛使用在轻型飞机、直升机以及超轻

型飞机上。

２、涡轮螺旋浆发动机：燃气涡轮发动机构造简单、功率大、体

积小和重量轻，可以用在大型飞机上。但由于螺旋浆的限制，仍限用

于速度低于８００公里／小时的飞机上。

３、涡轮喷气发动机：具有重量轻、体积小和功率大的特点，适

于超音速飞行。但在高亚音速范围内推进效率较低，耗油也多。在发

动机涡轮后的喷管中补充燃油，构成加力燃烧室，可以大幅度提高推

力，但是耗油量增加很多，只能用在短时间作超音速飞行的超音速歼

击机和轰炸机上。

４、涡轮风扇发动机：在涡轮喷气发动机外增加一风扇通道（或

称外涵道），风扇通道内的气流温度低、速度小，它于内部通道的燃

气喷流混合，使整个发动机的排气速度降低，使发动机在高亚音速范

围内的推进效率大为提高，同时还能降低发动机的噪音。现代应用最

多的有两类涡轮风扇发动机：一类是直径较大的高流量比（发动机风

扇通道的空气流量于发动机内部流量之比）风扇发动机，主要用于高

亚音速旅客机，它具有耗油率小和起飞功率大的特点。另一类是低流

量比的带加力燃烧室的风扇发动机，它兼顾了亚音速时省油（加力燃

烧室不工作）和超音速推力大（加力燃烧室工作）的要求，广泛用于

各类超音速飞机上。

航空器上应用的其他发动机还有火箭发动机、脉冲发动机和航空

电动机。火箭发动机燃料消耗率太大，不适于常时间工作，在飞机上

只用于短时间加速（如启动加速器）。脉冲发动机主要用于低速靶机

和航空模型飞机。由太阳能电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机，

尚处在试验阶段。

飞机操纵系统

传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行状态的系

统。根据操纵指令的来源，可分为人工操纵系统（有主操作系统和辅

助操作系统组成）和自动控制系统。

主操作系统用于控制飞机飞行轨迹和姿态，由升降舵（或全动平

尾）、副翼和方向舵的操纵机构组成。主操作系统应使驾驶员有位移

和力的变化的感觉，这时它与辅助操作系统的主要区别。辅助操作系

统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构

等。它们的操纵只是靠选择相应开关位置，通过电信号接通电动机或

液压作动筒来完成。自动控制系统的操纵指令来自系统的传感器，能

对外界的扰动自动作出反应，以保持规定的飞行状态，改善飞机飞行

品质。常用的自动控制系统有自动驾驶仪、各种增稳系统、自动着陆

系统和主动控制系统。自动控制系统的工作和驾驶员的操纵是各自独

立、互不妨碍的。飞机主动操作系统经历了由简单初级到复杂完善的

过程。先后出现了机械式操纵、可逆、不可逆助力操纵和电传操纵，

并在电传操纵基础上发展了主动控制技术。

自动驾驶仪

按一定技术要求自动控制飞机（或其他飞行器）的装置。在有人

驾驶的飞机上使用自动驾驶仪是为了减轻驾驶员的负担，使飞机按一

定的姿态、航