《民航概论》课件第第二章

1.1903年美国的奥佛-莱特和韦伯-莱特两兄弟制造的“”飞机在北卡罗莱纳州腾空而起。2.1909年7月25日法国人路易·布莱里奥成功驾机43分钟飞越了英吉利海峡，他因此赢得了伦敦《每日邮报》的奖金，开创了国际航行的历史。第一章复习思考题飞行者1号1000英镑3.1933美国人驾驶著名的上单翼飞机“圣路易斯精神”号飞越大西洋。他从欧洲返回了美国时，已成为轰动世界的空中英雄。4.1919年到1939年这20年间是民用航空初创并发展的年代这个年代最具代表性的民航客机是美国的()5.国际民航组织的总部在()查理斯·林白道格拉斯DC-3加拿大的蒙特利尔6.1909年9月21日，冯如驾驶着自制的飞机()在奥克兰市上空翱翔了八百多公尺，安全着陆被称为中国始创飞行大家。7.1920年4月开通我国的第一条航线:(--)航线8.1936年开通了(--)航线,这是我国第一条国际航线。9.领导的飞虎队和第十四航空队，在中国与日军英勇奋战，共摧毁了2600架日机冯如一号北京天津广州河内陈纳德航空公司标志东航南航国航川航深航厦航海航上航山航第一节民用航空器的分类和发展一航空器的分类任何由人制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的飞行物体称为飞行器。在大气层以外飞行的称为航天器。如人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间站等。在大气层中飞行的称为航空器。如飞机、气球、飞艇、直升机、滑翔机等。航空:在稠密大气层内的飞行活动航天:在稠密大气层外的飞行活动航空器的分类气球飞艇图为飞艇在美国“玫瑰碗”体育场上空为“固特异”橡胶做广告飞行。滑翔机直升飞机旋翼机扑翼机按用途分类现代飞机民用飞机军用飞机研究飞机（专门用于科研和试验的飞机）飞机的分类民用飞机的分类民用飞机02040608010012012系列1航线飞机通用航空飞机航线飞机客机货机客货混装机通用航空飞机农用机教练机体育运动机公务机多用途轻型机１.旅客机——用于运载旅客和邮件，联络国内各城市与地区，或国际间的城市。旅客机可按航程进一步分为；远程客机：航程8000公里以上中程客机：航程3000—8000公里短程客机：航程在3000公里以下的我国客机的分类方法•干线客机：指适用于国际航线和国内大城市之间主干航线上的客机。•支线客机：用于大城市和中小城市之间在一定区域内飞行的客机。（100座以下，航程3000公里以内的飞机）。大型客机-777－200LR记者在体验波音777－200LR大型客机的商务舱２.货机——用于运送货物，一般载重较大，有较大的舱门，或机身可转折，便于装卸货物；货机修理维护简易，可在复杂气候下飞行。波音747-400型机改装的超大型货机通用航空飞机1、公务机，也称行政用机或商务机。2、农业机，为农、林、牧、渔业服务的飞机。3、教练机，用于培养飞行员。4、多用途轻型飞机。民用航空器的使用要求1、安全性安全是航空运输的首要要求。2、快速3、经济性经济性不仅仅体现在初成本和耗油率上，而要考虑飞机在整个使用寿命期间的全部成本。4、舒适程度5、环保要求第二节飞行基本原理一演示实验两手各拿一张薄纸，使它们之间的距离大约4~6厘米。然后用嘴向这两张纸中间吹气，如图所示。你会看到，这两张纸不但没有分开，反而相互靠近了，而且用最吹出的气体速度越大，两张纸就越靠近。从这个现象可以看出，当两纸中间有空气流过时，压强变小了，纸外压强比纸内大，内外的压强差就把两纸往中间压去。中间空气流动的速度越快，纸内外的压强差也就越大。基本概念（1）流体：包括气体和液体。二两个流体定理1.流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。●日常生活中的连续性定理山谷里的风通常比平原大河水在河道窄的地方流得快，河道宽的地方流得慢2.伯努利定理：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。伯努利定理阐述流体流动在流动中流速和压力之间的关系。尼尔．伯努利1700年1月29日生于尼德兰的格罗宁根。他自幼兴趣广泛、先后就读于尼塞尔大学、斯特拉斯堡大学和海德堡大学，学习逻辑、哲学、医学和数学。1724年，丹尼尔获得有关微积分方程的重要成果，从而轰动欧洲科学界。他还把牛顿力学引入对流体力学的研究，其著名的《流体力学》一书影响深远。他同时是气体动力学专家。1782年3月17日，丹尼尔伯努利在瑞土巴塞尔去世。伯努利家族近代科学史上，最著名的科学家家族可能要算伯努利家族了。伯努利家庭是瑞士的一个曾产生过11位科学家的家族。其中著名的有雅可比·伯努利、雅可比的弟弟约翰·伯努利、约翰的次子丹尼尔·伯努利等。三飞机机翼产生的升力考考你？人和小狗比赛跑步，从起点同时出发，要求小狗和人同时到达终点，请问小狗和人的跑步速度谁更快？答案：小狗快，因为小狗所走过的路程要比人走过的要长，则必然速度要更快一些，才能在同一时间与人一起到达终点。起点终点三飞机机翼产生的升力1.飞机机翼飞机机翼的剖面又叫做翼型，一般翼型的前端圆钝、后端尖锐，上表面拱起、下表面较平，呈鱼侧形。前端点叫做前缘，后端点叫做后缘，两点之间的连线叫做翼弦。2.升力的产生常见的飞机翼型机翼表面的气流原来的一股气流，由于机翼插入，被分成上下两股。通过机翼后，在后缘又重合成一股。由于机翼上表面拱起，使上方的那股气流的通道变窄。根据气流的连续性原理和伯努利定理可以得知，机翼上方的压强比机翼下方的压强小，也就是说，机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大，这个压力差就是机翼产生的升力。迎角●升力系数随迎角的变化规律当αα临界，升力系数随迎角增大而增大。当α=α临界，升力系数为最大。当αα临界，升力系数随迎角的增大而减小，进入失速区。临界yC四、飞机上的作用力升力重力推力阻力LiftPullWeightDrag升力垂直于飞行速度方向，它将飞机支托在空中，克服飞机受到的重力影响，使其自由翱翔。•阻力阻力是与飞机运动轨迹平行，与飞行速度方向相反的力。阻力阻碍飞机的飞行，但没有阻力飞机又无法稳定飞行。对于低速飞机，根据阻力的形成原因，可将阻力分为：•摩擦阻力(SkinFrictionDrag)•压差阻力(FormDrag)•干扰阻力(InterferenceDrag)•诱导阻力(InducedDrag)废阻力(ParasiteDrag)粘性升力●阻力产生原因第三节飞机的主要组成部分及功用起落架1.机翼——机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行，同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼，操纵副翼可使飞机滚转，放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。机翼各翼面的位置图机翼扰流板扰流板：由于飞机的飞行速度很快，所以需要扰流板来帮助它减速并降低高度。扰流板实际上是机翼上面的由液压作动的面板。有时飞行员称之为“减速板”或“减升板”，这些名称反映了它们的功能。在飞机着陆时，扰流板打开，以确保飞机着陆。襟翼与前缘缝翼飞机的机翼有前缘缝翼和襟翼，它们在起飞和降落低速飞行过程中可展开，在巡航高速飞行过程中可收回。起落架也在飞行过程中收起以减少飞行阻力。2.机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备，将飞机的其他部件如：机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。飞机客舱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动的升降舵组成，有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转，保证飞机能平稳飞行。4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成，作用是起飞、着陆滑跑，地面滑行和停放时支掌飞机。波音737飞机起落架机轮布局2004年11月11日2男孩藏在昆明到重庆的3U8670航班飞机起落架中飞行700公里1人途中坠落。两个孩子就是藏在这个起落架舱中2005年5月25日7时50分，东航甘肃分公司一架A320飞机执行MU2417敦煌—兰州航班任务，从敦煌机场起飞时，一名年约15岁的男孩从飞机起落架舱内坠落，经有关部门证实，从起落架舱里坠落的男孩当场死亡5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力，使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有：活塞式发动机和喷气式发动机。现代高速飞机都使用了喷气式发动机，只有在小型、低速飞机上由于经济性好、易于维护活塞式发动机还在大量使用。除了发动机本身，动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。现在最通行的布置方式是安装在机翼下的发动机吊舱中。发动机的安装位置6.其他设备•飞机上除了这五个主要部分外，根据飞机操作和执行任务的需要，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。第四节飞机的“音障”和“热障”人类在探索飞行器的过程中，曾遇上三个拦路虎，就是人们常说的“三障”，即“音障”、“热障”和“黑障”。所谓“障”就是在技术上遇到的障碍。一、音障自美国人莱特兄弟1903年发明飞机以后，人们逐渐认识到航空技术将对人类的未来产生巨大影响。因此，一些国家不惜投入大量人力物力，对航空技术进行探索和开发。这期间有无数航空先驱者不惜牺牲自己的生命换来了一个又一个技术进步，使航空技术纪录一再打破，才形成了今天的航空技术水平。在整个航空技术发展中，突破“音障”是一项重大的技术进步。什么是音障？当飞机出现800千米/时的速度时，飞机便产生了失控的感觉。飞机震动得特别厉害，难以驾驭。后来人们认识到，当飞机速度超过800千米/时（音速340×3.6=1224千米/时），空气会产生一种“压缩效应”。这种效应会使机头前部的空气被压缩成密度很高的“空气墙”，使飞机难以逾越。产生这种现象时，飞机刚好接近于音速，后来人们管这种现象叫“音障”。活塞式发动机、螺旋桨飞机第二次世界大战期间，活塞式发动机、螺旋桨飞机的速度已经发展到顶峰。但由于技术上的需要，还要把速度再提高，因为当时的空战主要是以机炮和机枪作为空战武器，谁的速度快，谁就能抢到有利空域赢得胜利。所以当时的飞机设计师和飞行员一再努力追求飞行速度。1947年10月14日美国著名试飞员查尔斯·耶格尔驾驶X—1飞机实现了突破音障飞行什么是马赫数？飞行器的飞行速度常用马赫数表示，马赫是奥地利的物理学家，为了纪念他在超音速弹丸研究作出的贡献，把飞行器的飞行速度v与当地音速a之比值称为马赫数，即：马赫M＝v/a。马赫(1838～1916)奥地利物理学家，心理学家，哲学家。飞机飞行音波图当飞机用亚音速（M＜0.75）以下的速度飞行时，在机头前方的空气受到的冲击压力不大，空气微团可避让飞行，飞机能顺利飞行。飞机飞行音波图若把飞机速度提高到接近音速（M≥0.8）时，如图中所示，此时飞机的迎流面对空气的压力加大，空气密度即随之增大，飞机要消耗更多的能量推开机头前方的高压空气，待飞机的速度达到音速时，音波就不能向前传播，产生很大的激波阻力，“音障”现象出现。飞机飞行音波图一旦加大飞机的动力，改进飞机的结构外形就可以突破“音障”。如图右所示，出现物极必反的形势，飞机可轻易地飞行在音波的前方。SR-71高空高速侦察机把飞机做成像炮弹一样的尖锥形，就容易突破“音障”了。人们就根据这一想法先做了X－1的试验机，果然成功地突破了音障。后来就把所有的超音速飞机都做成尖锥形的流线体机身和薄形机翼，最典型的高速飞机要数SR－71高空高速侦察机了，如图，它能在24000米的高空飞到马赫数3.2的速度。二、热障1.什么是热障？在飞机速度成功地突破“音障”以后，又在不断地攀登新的速度高峰。当把飞机速度提高到2马赫时，又遇到了一个技术上的大问题，也就是“热障”问题。所谓“热障”就是飞机在高速飞行时，由于气流对机身产生冲击力、压力和摩擦力转换成热能，对机身加热所造成的“热障碍”。2.气动加热问题飞机在飞行中气流对飞机压力和摩擦所产生热量称为“气动加热”。飞机的飞行速度越