【簡介:】本世紀(jì)初在美國有一對兄弟他們在世界的飛機(jī)發(fā)展史上做出了重大的貢獻(xiàn),他們就是萊特兄弟。在當(dāng)時大多數(shù)人認(rèn)為飛機(jī)依靠自身動力的飛行完全不可能,而萊特兄弟確不相信這種結(jié)論,從
本世紀(jì)初在美國有一對兄弟他們在世界的飛機(jī)發(fā)展史上做出了重大的貢獻(xiàn),他們就是萊特兄弟。在當(dāng)時大多數(shù)人認(rèn)為飛機(jī)依靠自身動力的飛行完全不可能,而萊特兄弟確不相信這種結(jié)論,從1900年至1902年他們兄弟進(jìn)行1000多次滑翔試飛,終于在1903年制造出了第一架依靠自身動力進(jìn)行載人飛行的飛機(jī)“飛行者”1號,并且獲得試飛成功。他們因此于1909年獲得美國國會榮譽(yù)獎。同年,他們創(chuàng)辦了“萊特飛機(jī)公司”。這是人類在飛機(jī)發(fā)展的歷史上取得的巨大成功. 1903年12月17日萊特兄弟駕駛他們制造的飛行器員進(jìn)行首次持續(xù)的有動力的、可操縱的飛行。。12月17日凌晨飛機(jī)從平地起飛。這天萊特兄弟共試飛3次,第一次飛行12秒,最長一次飛行59秒,行程約260米。本圖為萊特兄弟1903年制造的飛機(jī)。1905年他們又制造了世界上第一架實用的飛機(jī),能轉(zhuǎn)彎、傾斜、做圓圈飛行和8字飛行,連續(xù)航行時間超過半小時。從此,人類的航空事業(yè)揭開了嶄新的一頁。 新型飛機(jī) 空天飛機(jī) 空天飛機(jī),即航空航天飛機(jī),是一種兼具高超音速運(yùn)輸機(jī)功能和天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)功能的可重復(fù)使用的有翼飛行器。它既能從機(jī)場跑道起飛,由能以高超音速穿越大氣層進(jìn)入宇宙空間,完成航天任務(wù)后再入大氣層,在機(jī)場水平著陸,經(jīng)過簡單的維修后,短期內(nèi)又可重返藍(lán)天,可重復(fù)使用幾十到幾百次(圖6-7)。 空天飛機(jī)具有一般飛機(jī)和航天器所沒有的優(yōu)越性: 首先,與普通運(yùn)輸機(jī)相比,它能夠以更高速度在大氣層上層或近宇宙空間機(jī)動飛行,大大縮短了遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)臅r間。例如,德國“桑格爾”空天飛機(jī)由法蘭克福經(jīng)洛杉磯至東京僅需3小時15分,美國“新東方快車”由華盛頓至北京僅需2小時,而由歐洲飛到澳大利亞只要1小時。 其次,與以往的一次性使用飛船和多次部分重復(fù)使用航天飛機(jī)相比,空天飛機(jī)在重復(fù)性使用、機(jī)場水平起降能力、靈活機(jī)動性、可維修性、復(fù)飛間隔時間、發(fā)射操作費用等方面均有顯著改進(jìn)。所以,空天飛機(jī)有著非常廣闊的發(fā)展前景。它不僅可以進(jìn)行全球性的高超音速運(yùn)輸,而且可以像航天飛機(jī)那樣,去執(zhí)行各項航天任務(wù)。 21世紀(jì),空天飛機(jī)將開創(chuàng)世界航空和航天運(yùn)輸?shù)男录o(jì)元,成為翱翔于大氣層與宇宙空間的驕子。超音速飛機(jī) 世紀(jì)之交,美國能源部的國立勞倫斯
固定翼機(jī)固定翼機(jī)(英文:fixed-wing aircraft)泛指比空氣重,有動力裝置驅(qū)動,機(jī)翼固定于機(jī)身且不會相對機(jī)身運(yùn)動,靠空氣對機(jī)翼的作用力而產(chǎn)生升力的航空器。這種定義是為了與滑翔機(jī)和旋翼機(jī)有所區(qū)別。固定翼機(jī)在中文里通常簡稱成飛機(jī)。固定翼飛機(jī)是目前最常見的航空器型態(tài)。動力的來源包含活塞發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)或火箭發(fā)動機(jī)等等。通常作為軍用與民用,民用飛機(jī)除客機(jī)和運(yùn)輸機(jī)以外還有農(nóng)業(yè)機(jī)、森林防護(hù)機(jī)、航測機(jī)、醫(yī)療救護(hù)機(jī)、游覽機(jī)、公務(wù)機(jī)、體育機(jī),試驗研究機(jī)、氣象機(jī)、特技表演機(jī)、執(zhí)法機(jī)等。發(fā)明人固定翼機(jī)是人類在20世紀(jì)所取得的最重大的科學(xué)技術(shù)成就之一,有人將它與電視和電腦并列為20世紀(jì)對人類影響最大的三大發(fā)明,關(guān)于世界上最早的固定翼機(jī)到底是由誰發(fā)明的各國尚存在爭議。普遍認(rèn)為固定翼機(jī)由美國人萊特兄弟發(fā)明,而也有部份人認(rèn)為是由克雷芒·阿德爾或阿爾貝托·桑托斯·杜蒙特所發(fā)明。美國人和大多數(shù)人認(rèn)為固定翼機(jī)的發(fā)明者是美國人萊特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),于1903年12月17日在美國試飛成功。法國人認(rèn)為世界最早的固定翼機(jī)是由法國人克雷芒·阿德爾(Clément Ader)發(fā)明,于1890年10月9日在法國試飛成功,部份人認(rèn)為他發(fā)明了歷史上第一架固定翼機(jī)。巴西人認(rèn)為是巴西人阿爾貝托·桑托斯·杜蒙特(Alberto Santos-Dumont)發(fā)明了固定翼機(jī),1906年10月12日桑托斯·杜蒙特的“14 bis”固定翼機(jī)成功地飛至60米高空是世界上第一次成功的動力飛行,之前的飛行并沒有達(dá)到真正意義上“飛”的標(biāo)準(zhǔn)。[編輯]固定翼機(jī)作為交通工具的特點和其他交通工具相比,固定翼機(jī)有很多優(yōu)點:速度快。目前噴射客機(jī)的巡航時速在900千米/小時左右。機(jī)動性高。固定翼機(jī)飛行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔,而且可根據(jù)客、貨源數(shù)量隨時增加班次。安全舒適。據(jù)國際民航組織統(tǒng)計,民航平均每億客公里的死亡人數(shù)為0.04人,是公路交通事故死亡人數(shù)的幾十分之一到幾百分之一,和鐵路運(yùn)輸并列為最安全的交通運(yùn)輸方式。但是固定翼機(jī)作為交通工具也有自身的局限性:價格昂貴。無論是固定翼機(jī)本身還是固定翼機(jī)所消耗的油料相對其他交通運(yùn)輸方式都高昂的多。受天氣情況影響。雖然現(xiàn)在航空技術(shù)已經(jīng)能適應(yīng)絕大多數(shù)氣象條件,但是比較嚴(yán)重的風(fēng)、雨、雪、霧等氣象條件仍然會影響飛機(jī)的起降安全。起降場地有限制。大部份固定翼機(jī)都需要機(jī)場升降,需要有較長的跑道供起降,對起降的條件要求比較苛刻。一定的危險。雖然民航客機(jī)每億客公里的死亡人數(shù)遠(yuǎn)低于其他常見運(yùn)輸工具,但由于飛行事故的幸存率很低,所以給公眾的心理感覺還是有一定危險的。[編輯]固定翼機(jī)的結(jié)構(gòu)大多數(shù)固定翼機(jī)由五個主要部分組成:機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動力裝置。[編輯]機(jī)翼參見機(jī)翼機(jī)翼的主要功用是為固定翼機(jī)提供升力,以支持固定翼機(jī)在空中飛行,也起一定的穩(wěn)定和操縱作用。在機(jī)翼上一般安裝有副翼和襟翼。操縱副翼可使固定翼機(jī)滾轉(zhuǎn);放下襟翼能使機(jī)翼升力系數(shù)增大。另外,機(jī)翼上還可安裝發(fā)動機(jī)、起落架和油箱等。機(jī)翼有各種形狀,數(shù)目也有不同。在航空技術(shù)不發(fā)達(dá)的早期為了提供更大的升力,固定翼機(jī)以雙翼機(jī)甚至多翼機(jī)為主,但現(xiàn)代飛機(jī)一般是單翼機(jī)。[編輯]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;還可將固定翼機(jī)的其它部件如尾翼、機(jī)翼及發(fā)動機(jī)等連接成一個整體。但是飛翼是將機(jī)身隱藏在機(jī)翼內(nèi)的。[編輯]尾翼參見機(jī)翼尾翼包括水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成(某些型號的民用機(jī)和軍用機(jī)整個平尾都是可動的控制面,沒有專門的升降舵)。垂直尾翼則包括固定的垂直安定面和可動的方向舵。尾翼的主要功用是用來操縱固定翼機(jī)俯仰和偏轉(zhuǎn),以及保證飛機(jī)能平穩(wěn)地飛行。[編輯]起落裝置參見起落架起落裝置又稱起落架,是用來支撐飛機(jī)并使它能在地面和其他水平面起落和停放。陸上飛機(jī)的起落裝置,一般由減震支柱和機(jī)輪組成,此外還有專供水上飛機(jī)起降的帶有浮筒裝置的起落架和雪地起飛用的滑橇式起落架。它是用于起飛與著陸滑跑、地面滑行和停放時支撐飛機(jī)。[編輯]動力裝置(航空發(fā)動機(jī))參見航空發(fā)動機(jī)固定翼機(jī)所使用的動力裝置一般為航空發(fā)動機(jī),主要用來產(chǎn)生拉力或推力,使固定翼機(jī)前進(jìn)。其次還可以為固定翼機(jī)上的用電設(shè)備提供電力,為空調(diào)設(shè)備等用氣設(shè)備提供氣源?,F(xiàn)代固定翼機(jī)的動力裝置主要包括渦輪發(fā)動機(jī)和活塞發(fā)動機(jī)兩種,應(yīng)用較廣泛的動力裝置有四種:航空活塞式發(fā)動機(jī)加螺旋槳推進(jìn)器;渦輪噴射發(fā)動機(jī);渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī);渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)。隨著航空技術(shù)的發(fā)展,火箭發(fā)動機(jī)、沖壓發(fā)動機(jī)、原子能航空發(fā)動機(jī)、脈沖爆震發(fā)動機(jī)等,也有可能會逐漸被采用。飛機(jī)的動力裝置除發(fā)動機(jī)外,還包括一系列保證發(fā)動機(jī)正常工作的系統(tǒng),如發(fā)動機(jī)燃油系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)等。[編輯]固定翼機(jī)的飛行操縱裝置參見飛行操縱裝置現(xiàn)代固定翼機(jī)駕駛艙內(nèi)可供駕駛員使用的固定翼機(jī)操縱裝置(flight control system)通常包括:主操縱裝置:駕駛桿或駕駛盤和方向舵腳蹬。在某些采用電傳操縱系統(tǒng)的固定翼機(jī)上,駕駛桿或駕駛盤已經(jīng)被簡化成位于駕駛員側(cè)方的操縱桿(sidestick),也稱為“側(cè)桿”。輔助操縱裝置:襟翼手柄、配平按鈕、減速板手柄等。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,飛行操縱裝置的形式也發(fā)生了根本性的變化。在大型固定翼機(jī)中,傳統(tǒng)的機(jī)械式操縱系統(tǒng)已逐漸地被更為先進(jìn)的電傳操縱系統(tǒng)所取代,計算機(jī)系統(tǒng)全面介入飛行操縱系統(tǒng),駕駛員的操作已不再像是直接操縱固定翼機(jī)動作,而更像是給固定翼機(jī)下達(dá)運(yùn)動指令。由于某些采用電傳操縱系統(tǒng)的固定翼機(jī)取消了原有的駕駛桿或駕駛盤等裝置而改為側(cè)桿操縱,駕駛艙的空間顯得比以往更加寬松,所以有些駕駛員稱此類駕駛艙為“飛行辦公室”。[編輯]有關(guān)固定翼機(jī)的記錄[編輯]最大航速最大航速是固定翼機(jī)最重要的性能之一。下列若干歷史上的最大航速紀(jì)錄:1910年 106 千米/小時,飛行員:Leon Morane,法國,Bleriot XI1913年 204 千米/小時,飛行員:Maurice Prevost, 法國, Deperdussin1923年 417 千米/小時,飛行員:Harold J.Brow, 美國, Curtiss R2C-11934年 709 千米/小時,飛行員:Francesco Agello, 意大利, Macchi MC.72(水上飛機(jī),此項紀(jì)錄保持至今)1939年 755 千米/小時,飛行員:Fritz Wendel, 德國, 梅塞施米特 Me 209 V11941年 1004 千米/小時,飛行員:Heinrich Dittmar, 德國, 梅塞施米特 Me 163(火箭式殲擊機(jī))1947年 1127 千米/小時,飛行員:Charles Chuck Yeager, 美國, Bell X-11951年 2028 千米/小時,飛行員:Bill Bridgeman, 美國, 道格拉斯 Skyrocket1956年 3058 千米/小時,飛行員:Frank Everest, 美國, Bell 52 X-2(火箭式)1961年 5798 千米/小時,飛行員:Robert White, 美國, 北美航空,X-15(火箭式飛機(jī))1965年 3750 千米/小時,飛行員:W.Daniel, 美國, 洛克希德 SR-71 黑鳥(噴氣式飛機(jī))1966年 7214 千米/小時,飛行員:William Joseph Knight, 美國, 北美航空 X-15(火箭式飛機(jī))2004年 11,200 千米/小時,無人駕駛,美國, 波音 X-43A(噴氣式飛機(jī))[編輯]最大航程2004年的6月28日,新加坡航空公司重新開通了新加坡與美國紐約紐華克機(jī)場之間的每日不停站直航航班,航班號SQ21/SQ22,超過了之前新加坡至洛杉磯的航線,成為全球最長不停站商業(yè)飛行的航線。新航以空中客車A340-500客機(jī)飛行該航線,整個航程達(dá)到了16600千米,飛行需時18小時。[編輯]升限及實用升限[編輯]載重及載客能力目前載重能力最好的是前蘇聯(lián)安托諾夫設(shè)計局所制造的An-225夢想式運(yùn)輸機(jī),離陸重量超過600公噸,酬載重量可達(dá)300公噸。目前載客人數(shù)最多的是2005年初發(fā)表的空中客車A380客機(jī),采最高密度座位時可載850人。[編輯]環(huán)球飛行1924年道格拉斯公司“世界巡航號”(World Cruisers)固定翼機(jī)第一次作分段環(huán)球飛行,歷時175天,飛完42400千米。1986年由伯特·魯坦設(shè)計的旅行者號由哥哥迪克·魯坦和女飛行員珍娜·耶格爾駕駛,人類首次實現(xiàn)不間斷、不空中加油的環(huán)球飛行。1992年10月,一架“協(xié)和”號超音速客機(jī),為了紀(jì)念哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸500周年,用了32小時49分繞地球一周,創(chuàng)造了環(huán)球飛行的新紀(jì)錄。[編輯]靜音噴射機(jī)2006年的11月,美國麻省理工學(xué)院與英國劍橋大學(xué)的研究團(tuán)隊,楬橥一項名為“靜音噴射機(jī)倡議”的計劃,將徹底改造客機(jī)的概念設(shè)計:未來的客機(jī)將不只能更省油,而且還安靜無聲,一解機(jī)場附近居民飽受飛機(jī)起降噪音折磨之苦。這一“靜音噴射機(jī)”可以運(yùn)送215名乘客,并可能在2030年時加入航空界。這架客機(jī)的噪音從機(jī)場外聽起來,大約像洗衣機(jī)或其他家電的噪音。