民航基礎(chǔ)第二章

1、第一PPT模板網(wǎng)， 民 航 基 礎(chǔ) 第二章第二章 民航航空器民航航空器 飛 行 原 理 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 飛機(jī)動力裝置 航 空 儀 表 飛 行 性 能 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 總體要求總體要求 了解飛行基本原理。了解飛行基本原理。 理解升力產(chǎn)生的原理。理解升力產(chǎn)生的原理。 了解飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。了解飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。 了解航空發(fā)動機(jī)的分類及各自的工作原理。了解航空發(fā)動機(jī)的分類及各自的工作原理。 理解各種航空儀表的作用。理解各種航空儀表的作用。 掌握飛行的五個階段。掌握飛行的五個階段。 教學(xué)要求教學(xué)要求 了解飛機(jī)飛行中的基本受力。了解飛機(jī)飛行中的基本受力。 理解升力產(chǎn)生的原理。理解升力產(chǎn)生的原理。

2、 理解翼型對升力的影響。理解翼型對升力的影響。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 民用航空器是指除用于執(zhí)行軍事、海關(guān)、警察 飛行任務(wù)外的航空器。 經(jīng)中華人民共和國國務(wù)院 民用航空主管部門依法進(jìn)行國籍登記的民用航空 器具有中華人民共和國國籍，由國務(wù)院民用航空 主管部門發(fā)給國籍登記證書。國務(wù)院民用航空主 管部門設(shè)立中華人民共和國民用航空器國籍登記 簿，統(tǒng)一記載民用航空器的國籍登記事項。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 空中客車公司的A380是一架最大起飛重量為 560噸的龐然大物，這個比空氣重的“鐵鳥”是 如何打破重力法則，自由自在地翱翔在13000米 的高空的呢？其原因有兩個方面：裝有

3、能夠產(chǎn)生 升力的機(jī)翼和尾翼；裝有可以產(chǎn)生足夠動力的發(fā) 動機(jī)。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 基本概念一 、 飛機(jī)在空中飛行主 要受到向上的升力、向 下的重力、向前的推力 和向后的阻力四種力的 作用，如圖2-1所示。 通常將升力和推力視為 正向力，將重力和阻力 視為負(fù)向力。 圖2-1 飛機(jī)飛行中作用在飛機(jī)上的力 流體連續(xù)性定理流體連續(xù)性定理 1. 流體連續(xù)性定理的三個基本假設(shè)是：流體無須抵抗與 窗口壁之間的黏性力，即流體為非黏性；流體為不可壓縮 的，即其密度不變；高速流動不會導(dǎo)致湍流的出現(xiàn)，即流 體是穩(wěn)定的。 基于以上三個假設(shè)，可以得出：當(dāng)流體以穩(wěn)定

4、的流速 在管道中流動時，流體流速與橫截面積的大小成反比，即 流體在變截面積的管道中流動時，在截面積大的地方流速 低，在截面積小的地方流速高。流體連續(xù)性定理說明了流 體的流速與管道橫截面積之間的關(guān)系。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 “流體力學(xué)之父”丹尼爾伯努利在1738年提出 了伯努利定理：流速大的地方氣體壓強(qiáng)??；流速小 的地方氣體壓強(qiáng)大。由于伯努利定理是由機(jī)械能守 恒定律推導(dǎo)出的，因而它僅適用于黏度可以被忽略、 不可被壓縮的理想流體。如圖22所示，氣體在流 動過程中要獲得不同的壓強(qiáng)，可以通過改變管道橫 截面積來實現(xiàn)：橫截面積變大時，壓強(qiáng)變大；橫截 面積變小時，壓強(qiáng)變小。 第一節(jié)第一節(jié)

5、飛飛 行行 原原 理理 伯努利定理伯努利定理 2. 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 圖2-2 伯努利定理示意圖 伯努利定理可通過生活中的實例來說明。例如，在球 類比賽中，旋轉(zhuǎn)球具有很大的威力。旋轉(zhuǎn)球和不旋轉(zhuǎn)球的 飛行軌跡不同是球周圍空氣的流動情況不同造成的。不旋 轉(zhuǎn)球水平向左運(yùn)動時，球的上方和下方流線對稱，流速相 同，上下不產(chǎn)生壓強(qiáng)差。旋轉(zhuǎn)球運(yùn)動則會帶動周圍的空氣 跟著它一起旋轉(zhuǎn)，使球的下方空氣的流速增大，上方空氣 的流速減小，球下方的空氣流速大、壓強(qiáng)小，上方的空氣 流速小、壓強(qiáng)大。跟不旋轉(zhuǎn)球相比，旋轉(zhuǎn)球因為旋轉(zhuǎn)而受 到向下的力，飛行軌跡會向下彎曲，因而不易判斷。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行

6、行 原原 理理 根據(jù)流體連續(xù)性定理，流過上表面和下表面的氣流在 機(jī)翼前緣分離后，將在相同的時間到達(dá)機(jī)翼后緣并會合。 由于機(jī)翼上表面的彎曲較大，氣流流經(jīng)上表面所經(jīng)過的距 離要比流經(jīng)下表面的長，流過機(jī)翼上表面的氣流速度比流 過下表面的氣流速度更快。根據(jù)伯努利定理可知，下表面 產(chǎn)生的向上的壓力要大于上表面產(chǎn)生的向下的壓力，故在 機(jī)翼上下表面產(chǎn)生了壓力差，該壓力差在垂直于相對氣流 方向的分量即為升力，如圖2-3所示。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 升力二 、 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 圖2-3 機(jī)翼受力圖 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 重力三 、 重力是將所有物體鉛直向地心

7、吸引的向下的力。飛 機(jī)的重心是飛機(jī)上所有重量的集中點(diǎn)，也是整個飛機(jī)的 平衡點(diǎn)，如果將一架飛機(jī)從重心位置吊起，飛機(jī)會處于 平衡狀態(tài)。 重心位于飛機(jī)的縱向中心線上，并靠近機(jī)翼的升力 中心。重心的位置由飛機(jī)所裝載貨物的位置和重量決定。 由于重心位置直接影響飛機(jī)的穩(wěn)定性與性能，因此，確 定飛機(jī)重心的位置至關(guān)重要。 飛機(jī)在空中飛行時，除了產(chǎn)生升力外，還會 產(chǎn)生阻力。阻力方向與飛機(jī)的運(yùn)動方向相反，阻 礙飛機(jī)向前飛行。飛機(jī)所受的阻力可來自機(jī)翼、 機(jī)身、起落架和尾翼等。根據(jù)阻力產(chǎn)生原因的不 同，飛機(jī)所受的阻力可分為摩擦阻力、壓差阻力、 誘導(dǎo)阻力和干擾阻力等。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 阻力四 、

8、摩擦阻力摩擦阻力 1. 空氣的物理特性之一就是黏性。當(dāng)氣流流過飛 機(jī)表面時，由于空氣的黏性，空氣與飛機(jī)表面產(chǎn)生 摩擦，阻滯空氣的流動，由此產(chǎn)生的阻力稱為摩擦 阻力。摩擦阻力的大小取決于空氣黏性、飛機(jī)表面 的物理狀態(tài)及同氣流接觸的飛機(jī)表面面積的大小。 空氣的黏性越大，飛機(jī)表面越粗糙，飛機(jī)與空氣的 接觸面積越大，摩擦阻力就越大。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 氣流流過物體的過程中，在物體前面，氣流受 到阻擋，流速減慢，壓力增大；在物體后面，由于 氣流分離形成渦流區(qū)，壓力減小。這樣，在物體的 前后便產(chǎn)生了壓力差，形成阻力。這種由于前后壓 力差所形成的阻力稱為壓差阻力。壓差阻力同物體 的迎風(fēng)面

9、積、形狀和在氣流中的位置都有很大關(guān)系。 為了減小壓差阻力，在飛機(jī)設(shè)計和制造過程中，常 將飛機(jī)暴露在氣流中的所有部件都做成流線型。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 壓差阻力壓差阻力 2. 誘導(dǎo)阻力誘導(dǎo)阻力 3. 誘導(dǎo)阻力是伴隨著升力的產(chǎn)生而產(chǎn)生的。如果沒有升 力，就沒有誘導(dǎo)阻力。飛機(jī)的誘導(dǎo)阻力主要是由機(jī)翼產(chǎn)生 的。當(dāng)機(jī)翼產(chǎn)生升力時，根據(jù)作用力與反作用力的原理， 升力的反作用力由機(jī)翼作用到氣流上，方向向下，所以使 氣流向下轉(zhuǎn)折一個角度，使原來的迎角減小，因而導(dǎo)致升 力也向后傾斜一個角度。此升力在水平方向有一個投影分 量，即為誘導(dǎo)阻力。誘導(dǎo)阻力的大小與機(jī)翼的平面形狀、 翼剖面形狀、展弦比及升力

10、的大小有關(guān)，橢圓形平面形狀 和大展弦比的機(jī)翼的誘導(dǎo)阻力較小。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 由于飛機(jī)飛行過程中氣流流動時的 相互干擾，在飛機(jī)各部件間產(chǎn)生干擾阻 力。為了減少干擾阻力，通常在部件連 接處加裝流線型的整流片，使得連接處 圓滑過渡，盡可能減少渦流的產(chǎn)生。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 干擾阻力干擾阻力 4. 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 影響升力和阻力的因素五 、 影響航空器升力和阻力的因素包括機(jī) 翼面積、翼型、流過機(jī)翼表面的氣流速度 和大氣密度。由于當(dāng)升力增加時阻力也隨 之增加，升力減小時阻力也減小，因此， 上述任一因素的變化都會影響升力和阻力 之間的關(guān)系變

11、化。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 機(jī)翼面積對升力和阻力的影響機(jī)翼面積對升力和阻力的影響 1. 作用在機(jī)翼上的升力和阻力 與機(jī)翼面積成正比。在其他條件 不變的情況下，如果機(jī)翼面積增 加1倍，機(jī)翼所產(chǎn)生的升力和阻力 也將增加1倍。 機(jī)翼上表面的彎曲度越大，產(chǎn)生的升力越 大。高升力機(jī)翼的上表面都有較大的凸起的彎 度，下表面有向上凹進(jìn)的彎度。大多數(shù)飛機(jī)的 機(jī)翼上安裝有襟翼裝置，當(dāng)襟翼放下時，能增 加機(jī)翼上表面的彎曲度和機(jī)翼下表面的凹進(jìn)彎 度，其作用是增加機(jī)翼的升力。機(jī)翼結(jié)冰時會 改變翼型形狀，可能會導(dǎo)致飛機(jī)喪失部分甚至 全部的升力效應(yīng)，同時，阻力會大幅增加。 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原

12、理理 翼型對升力和阻力的影響翼型對升力和阻力的影響 2. 流過機(jī)翼表面的氣流速度流過機(jī)翼表面的氣流速度 3. 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 對升力和阻力的影響流過機(jī) 翼表面的氣流速度增加，可以導(dǎo) 致升力和阻力的增加。升力和阻 力的變化量與流過機(jī)翼表面的氣 流速率變化量的平方成正比。 大氣密度對升力和阻力的影響大氣密度對升力和阻力的影響 4. 第一節(jié)第一節(jié) 飛飛 行行 原原 理理 升力和阻力與大氣密度有直接 的關(guān)系：當(dāng)大氣密度增加時，升力 和阻力增加；當(dāng)大氣密度減小時， 升力和阻力減小。大氣密度受氣壓、 溫度和濕度的影響。 教學(xué)要求教學(xué)要求 了解航空器的分類。了解航空器的分類。 掌握飛機(jī)

13、的主要組成部分。掌握飛機(jī)的主要組成部分。 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 根據(jù)產(chǎn)生升 力方式的不同， 航空器分為輕于 空氣的航空器和 重于空氣的航空 器兩類，具體內(nèi) 容如圖2-4所示。 圖2-4 航空器的分類 機(jī)身一 、 機(jī)身是飛機(jī)的主體，并連接著機(jī)翼和 尾翼。現(xiàn)代民航運(yùn)輸機(jī)的起落架也連接在 機(jī)身上。機(jī)身可分為三個主要部分：駕駛 艙、客艙和貨艙。機(jī)身的前頭部分是用來 控制飛機(jī)的駕駛艙；中部是用來裝載乘客、 貨物、燃油及各種必需設(shè)備的客艙或貨艙； 機(jī)身的后部與尾翼相連。 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 機(jī)翼二 、 第二節(jié)第二節(jié)

14、飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 機(jī)翼是產(chǎn)生升力、使飛機(jī)升空的主要 部件。在現(xiàn)代客機(jī)上，飛機(jī)的油箱和起落 架艙也通常連接于機(jī)翼上。根據(jù)機(jī)翼在機(jī) 身上安裝的部件和形式，可以把飛機(jī)分成 下單翼飛機(jī)、中單翼飛機(jī)和上單翼飛機(jī)。 早期的飛機(jī)多為雙翼機(jī)或三翼機(jī)，現(xiàn)代的 民航運(yùn)輸機(jī)多為下單翼飛機(jī)。 尾翼三 、 水平尾翼也稱平尾，是飛機(jī)縱向平衡、穩(wěn)定和操縱的 翼面。平尾左右對稱地安裝在飛機(jī)尾部。翼面前半部通常 是固定的，其所在的平面稱為水平安定面；翼面后半部鉸 接在水平安定面的后面，可操縱其上下偏轉(zhuǎn)，稱為升降舵。 在大型民航客機(jī)上，為了提高平尾的平衡能力，水平安定 面在飛行中可以緩慢改變安裝角，這樣的平尾稱為可調(diào)

15、平 尾。在飛行中，飛機(jī)升力的位置會隨迎角和飛行速度的變 化而移動，飛機(jī)重心也因燃油消耗等而變動。 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 水平尾翼水平尾翼 1. 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 垂直尾翼簡稱為垂尾，由固定的垂直安 定面和可動的方向舵組成，其工作原理與平 尾的工作原理相似。垂尾翼面的前半部分通 常是固定的，稱為垂直安定面；后半部分鉸 接在垂直安定面后部，可操縱其偏轉(zhuǎn)，稱為 方向舵。根據(jù)垂尾的數(shù)目，飛機(jī)可分為單垂 尾、雙垂尾、三垂尾和四垂尾飛機(jī)。 垂直尾翼垂直尾翼 2. 起落架四 、 起落架是飛機(jī)下部用于起飛降落 或地面（或水面）滑行時支撐航空器 并用于地面（或水面

16、）移動的附件裝 置?，F(xiàn)代的大型民航客機(jī)的起落架主 要包括四個部分：起落架艙、制動裝 置、減震裝置和收放裝置。 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 起落架的布置方式分為前三點(diǎn)式和后 三點(diǎn)式。前三點(diǎn)式是指主起落架在飛機(jī)重 心之后，飛機(jī)頭部安裝前起落架。后三點(diǎn) 式是指主起落架在飛機(jī)重心之前，機(jī)尾裝 有后起落架或尾輪?，F(xiàn)代大型民航客機(jī)大 部分都采用前三點(diǎn)式起落架。 布置方式布置方式 1. （1） 構(gòu)架式起落架。 構(gòu)架式起落架的主要特點(diǎn)是通過承力構(gòu)架將機(jī)輪與機(jī) 翼或機(jī)身相連。承力構(gòu)架中的桿件及減震支柱都是相互鉸接 的，它們只承受軸向力(沿各自的軸線方向

17、)而不承受彎矩。 （2） 支柱式起落架。 支柱式起落架的主要特點(diǎn)是減震器與承力支柱合二為 一，機(jī)輪直接固定在減震器的活塞桿上。減震支柱上端與機(jī) 翼的連接形式取決于收放要求。 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 構(gòu)成形式構(gòu)成形式 2. 第二節(jié)第二節(jié) 飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本結(jié)構(gòu) （3） 搖臂式起落架。 搖臂式起落架的主要特點(diǎn)是機(jī)輪通過可轉(zhuǎn)動的搖臂與 減震器的活塞桿相連。減震器也可以兼做承力支柱。 （4） 浮筒式起落架。 浮筒式起落架應(yīng)用于水陸兩用飛機(jī)上。由于水陸兩用 飛機(jī)需要能夠安全降落在水上和陸上，因此浮筒式起落架 除了設(shè)有普通可收縮的機(jī)輪外，還設(shè)有專門在水上降落、 不能收回的浮筒，浮

18、筒式起落架的機(jī)輪收回在浮筒之內(nèi)。 教學(xué)要求教學(xué)要求 理解活塞式航空發(fā)動機(jī)的主要組成。理解活塞式航空發(fā)動機(jī)的主要組成。 理解活塞式航空發(fā)動機(jī)的工作原理。理解活塞式航空發(fā)動機(jī)的工作原理。 掌握燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動機(jī)的分類。掌握燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動機(jī)的分類。 掌握渦輪發(fā)動機(jī)的工作原理。掌握渦輪發(fā)動機(jī)的工作原理。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 概述一 、 1903年12月17日，美國萊特兄弟實現(xiàn)了人類歷史 上首次有動力、載人、持續(xù)、可操作的、重于空氣的飛 行器的飛行。這一事件對其后世界的政治和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起 到了重要的作用。航空發(fā)動機(jī)的百余年發(fā)展歷程可分為 兩個時期：第一時期是從萊特兄弟的首次飛行開始到

19、第 二次世界大戰(zhàn)結(jié)束為止，這一時期使用的是活塞式發(fā)動 機(jī)；第二個時期是從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束至今，這一時 期渦輪發(fā)動機(jī)取代了活塞式發(fā)動機(jī)，處于主導(dǎo)地位。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 飛機(jī)是比空氣重的航空器，因此需要消耗自 身動力來獲得升力。飛機(jī)的自身動力來自飛機(jī)的 發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的不停運(yùn)轉(zhuǎn)保證飛行的速度和升 力，因此，經(jīng)常將發(fā)動機(jī)比作飛機(jī)的“心臟”。 發(fā)動機(jī)的性能在很大程度上決定了航空技術(shù)的發(fā) 展水平。從歷史上看，航空技術(shù)的每次重大進(jìn)展 都離不開發(fā)動機(jī)技術(shù)的發(fā)展。 活塞式航空發(fā)動機(jī)二 、 活塞式發(fā)動機(jī)是利用汽油與空氣混合，在密閉的 容器（氣缸）

20、內(nèi)燃燒并膨脹做功的機(jī)械?；钊桨l(fā)動 機(jī)也稱往復(fù)式發(fā)動機(jī)，由于活塞的前后往復(fù)運(yùn)動而得 名。活塞式發(fā)動機(jī)有以下兩種常用的分類方法： （1） 根據(jù)氣缸排列和曲軸位置關(guān)系的不同，分 為輻射式、直排式和對置式等。 （2） 根據(jù)制冷方法不同，分為液冷和氣冷。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 活塞式航空發(fā)動機(jī)的主要組成活塞式航空發(fā)動機(jī)的主要組成 1. 活塞式航空發(fā) 動機(jī)主要由氣缸、 活塞、連桿、曲 軸、氣門機(jī)構(gòu)和 機(jī)匣等部分組成， 如圖2-7所示。 圖2-7 活塞式航空發(fā)動機(jī)的主要組成部分 （1） 氣缸。氣缸是混合氣（汽油和空氣）進(jìn)行 燃燒的容器，其容納活塞做

21、往復(fù)運(yùn)動。 （2） 活塞。活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)往復(fù)運(yùn) 動，并通過連桿將這種運(yùn)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 （3） 連桿。連桿用來連接活塞和曲軸。 （4） 曲軸。曲軸是發(fā)動機(jī)輸出功率的部件。曲 軸轉(zhuǎn)動時，通過減速器帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生拉力。 （5） 氣門機(jī)構(gòu)。氣門機(jī)構(gòu)用來控制進(jìn)氣門、排 氣門定時打開和關(guān)閉。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置 稱上死點(diǎn)，最近的位置稱下死點(diǎn)，從上死點(diǎn) 到下死點(diǎn)的距離稱為活塞沖程。活塞式航空 發(fā)動機(jī)大多是四沖程發(fā)動機(jī)，即一個氣缸完 成一個工作循環(huán)，活塞在氣缸內(nèi)要經(jīng)過四個 沖程，依次是進(jìn)氣

22、沖程、壓縮沖程、膨脹沖 程和排氣沖程。 活塞式航空發(fā)動機(jī)的工作原理活塞式航空發(fā)動機(jī)的工作原理 2. （1） 進(jìn)氣沖程。發(fā)動機(jī)開始工作時，首先進(jìn)入 進(jìn)氣沖程。氣缸頂部的進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活 塞從上死點(diǎn)向下滑動到下死點(diǎn)為止，氣缸內(nèi)的容積逐 漸增大，氣壓減小低于外面的大氣壓。 （2） 壓縮沖程。進(jìn)氣沖程完畢后，開始第二個 沖程，即壓縮沖程。這時，曲軸靠慣性作用繼續(xù)旋轉(zhuǎn)， 把活塞由下死點(diǎn)向上推動，進(jìn)氣門也同排氣門一樣嚴(yán) 密關(guān)閉。氣缸內(nèi)的容積逐漸減小，混合氣體受到活塞 的強(qiáng)烈壓縮。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 （3） 膨脹沖程。壓縮沖程之后是膨脹

23、沖程，這是第 三個沖程。在壓縮沖程快結(jié)束、活塞接近上死點(diǎn)時，氣缸 頂部的火花塞通過高壓電產(chǎn)生了電火花，電火花將混合氣 體點(diǎn)燃?；旌蠚怏w燃燒時間很短，大約為0.015秒；但是 燃燒速度很快，大約達(dá)到30米/秒。 （4） 排氣沖程。第四個沖程是排氣沖程。膨脹沖程 結(jié)束后，由于慣性，曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，使活塞由下死點(diǎn)向上 運(yùn)動。此時，進(jìn)氣門仍舊關(guān)閉，而排氣門打開，燃燒后的 廢氣通過排氣門向外排出。當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)時，絕大部 分的廢氣已被排出，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開，活塞又由 上死點(diǎn)下行，開始新的循環(huán)。 從進(jìn)氣沖程吸入新鮮混合氣體起，到 排氣沖程排出廢氣止，汽油的熱能通過燃燒 轉(zhuǎn)化為推動活塞運(yùn)動的機(jī)械能，帶

24、動螺旋槳 旋轉(zhuǎn)而做功，這一總的過程叫作一個循環(huán)。 這是一種周而復(fù)始的運(yùn)動。由于其中包含著 熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，因此又稱為熱循環(huán)。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 活塞式航空發(fā)動機(jī)除主要部件外,還包括其他輔助系統(tǒng)，以 共同完成工作?；钊胶娇瞻l(fā)動機(jī)的輔助工作系統(tǒng)包括進(jìn)氣系 統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)等。 （1） 進(jìn)氣系統(tǒng)。進(jìn)氣系統(tǒng)將外部空氣和燃油混合，然后把 油氣混合物送到發(fā)生燃燒的氣缸內(nèi)。 （2） 燃油系統(tǒng)。燃油系統(tǒng)的作用是將燃油從油箱引至發(fā)動 機(jī)，供其使用。 （3） 點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)為點(diǎn)燃?xì)飧字械挠蜌饣旌蠚馓峁?電火

25、花，它通常由磁電機(jī)、火花塞、高壓引線和點(diǎn)火開關(guān)組成。 活塞式航空發(fā)動機(jī)的輔助工作系統(tǒng)活塞式航空發(fā)動機(jī)的輔助工作系統(tǒng) 3. （4） 起動系統(tǒng)。起動系統(tǒng)一般為直接起動的電 起動器系統(tǒng)。 （5） 散熱系統(tǒng)。氣缸內(nèi)燃燒的燃油產(chǎn)生大量的 熱量，雖然一部分通過排氣系統(tǒng)排放出去，但是還存 在大量剩余熱量，其主要通過散熱系統(tǒng)排出。 （6） 潤滑系統(tǒng)。潤滑系統(tǒng)對保障發(fā)動機(jī)正常工 作起非常重要的作用。其作用包括發(fā)動機(jī)活動部件的 潤滑、通過降低摩擦來冷卻發(fā)動機(jī)、帶走氣缸的熱量、 提供氣缸壁和活塞之間的密封、帶走污染物等。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動機(jī)三 、 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛

26、機(jī)動力裝置 第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭對飛機(jī)性能的要求 越來越高，飛機(jī)制造業(yè)迅猛發(fā)展，飛機(jī)的飛行速度可達(dá) 到700800千米/小時，飛行高度可達(dá)到10千米。螺旋 槳飛機(jī)的性能已經(jīng)達(dá)到了極限。德國的奧海因公司于 1937年研制成功了渦輪噴氣發(fā)動機(jī)HeS-3B，于1939年 裝在亨克爾公司的He-178飛機(jī)上，試飛成功。這是世界 上第一架試飛成功的噴氣式飛機(jī)，開創(chuàng)了噴氣推進(jìn)的新 時代和航空事業(yè)的新紀(jì)元。 噴氣推進(jìn)的原理是牛頓第三定律，即 作用在物體上的力都有大小相等、方向相反 的反作用力。噴氣發(fā)動機(jī)在工作時，從前端 吸入大量的空氣，燃燒后高速噴出，發(fā)動機(jī) 向氣體施加力，使之向后加速。根據(jù)牛頓第

27、三定律，氣體也給發(fā)動機(jī)一個反作用力，推 動飛機(jī)前進(jìn)。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 渦輪噴氣發(fā)動機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī) 1. 渦輪噴氣發(fā)動機(jī)在低速時耗油率 高、經(jīng)濟(jì)性差，但質(zhì)量輕、推力大，加 速性能好。在渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上 ，相繼發(fā)展了渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)、渦輪螺 旋槳發(fā)動機(jī)、渦輪軸發(fā)動機(jī)和螺旋槳風(fēng) 扇發(fā)動機(jī)。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)在渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上增加 了幾級渦輪，并由這些渦輪帶動一排或幾排風(fēng)扇。風(fēng) 扇后的氣流分為兩部分:一部分進(jìn)入壓氣機(jī)（內(nèi)涵道）； 另一部分則不經(jīng)過燃燒，直接排到空氣中（外涵道）。 由于渦輪風(fēng)

28、扇發(fā)動機(jī)一部分燃?xì)獾哪芰勘挥脕韼忧?端的風(fēng)扇，因此降低了排氣速度，推進(jìn)效率得到了提 高。現(xiàn)代民航運(yùn)輸客機(jī)配備的發(fā)動機(jī)主要是渦輪風(fēng)扇 發(fā)動機(jī)。渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī) 2. 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 圖2-9 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu) 民用運(yùn)輸機(jī)運(yùn)營追求的是安全性和經(jīng)濟(jì)性。為了提 高效率、增加航程，將渦輪噴氣發(fā)動機(jī)改成軸功輸出， 外接螺旋槳推進(jìn)，形成了渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)，其結(jié)構(gòu)如 圖2-10所示。渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)由螺旋槳和燃?xì)獍l(fā)生器 組成，螺旋槳由渦輪驅(qū)動。螺旋槳的直徑較大，轉(zhuǎn)速遠(yuǎn) 遠(yuǎn)低于渦輪，為使渦輪與螺旋槳都能夠在正常工作范圍 內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，在兩者

29、之間安裝了一個減速器。這種減速器負(fù) 荷重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，質(zhì)量相當(dāng)于壓氣機(jī)和渦 輪的總重。因此，減速器的參數(shù)直接影響渦輪螺旋槳發(fā) 動機(jī)的性能。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī) 3. 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 圖2-10 渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu) 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 渦輪軸發(fā)動機(jī)主要裝于直升機(jī)和垂直或短 距起落的飛機(jī)上。渦輪軸發(fā)動機(jī)同渦輪螺旋槳 發(fā)動機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理上非常相似，都是由渦輪 風(fēng)扇發(fā)動機(jī)逐步演變而來的。渦輪螺旋槳發(fā)動 機(jī)是將風(fēng)扇變成了螺旋槳，渦輪轉(zhuǎn)動主要為輸 出功率，不帶動壓氣機(jī)；渦輪軸發(fā)動機(jī)是將風(fēng) 扇變成了

30、直升機(jī)的旋翼。渦輪軸發(fā)動機(jī)還廣泛 用于坦克、艦船和地面燃?xì)獍l(fā)電領(lǐng)域。 渦輪軸發(fā)動機(jī)渦輪軸發(fā)動機(jī) 4. 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī) 5. 圖2-12 螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu) 螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī) 介于渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī) 和渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī) 之間，是針對飛機(jī)高 速性能和經(jīng)濟(jì)性綜合 考慮而研發(fā)的。螺旋 槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)如 圖2-12所示。 第三節(jié)第三節(jié) 飛機(jī)動力裝置飛機(jī)動力裝置 螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的螺旋槳風(fēng)扇（槳扇） 由渦輪驅(qū)動，與渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)有些相似， 但是槳扇的直徑比普通螺旋槳小、葉片數(shù)目 多、葉型薄而寬，類似于風(fēng)扇葉片。螺旋槳 風(fēng)扇發(fā)動機(jī)在轉(zhuǎn)速較高時會產(chǎn)生

31、較大的噪聲， 舒適性差。 教學(xué)要求教學(xué)要求 了解三類主要的航空儀表。了解三類主要的航空儀表。 理解各種航空儀表的作用。理解各種航空儀表的作用。 掌握高度表的工作原理和作用。掌握高度表的工作原理和作用。 掌握空速表的工作原理和作用。掌握空速表的工作原理和作用。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動機(jī)一、 飛行儀表是指用來反映或調(diào)節(jié)飛機(jī)運(yùn)動狀 態(tài)的儀表。其包括高度表、空速表、地平儀、 磁羅盤、陀螺磁羅盤、羅盤系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系 統(tǒng)和自動飛行系統(tǒng)等。根據(jù)核心元件和工作原 理的不同，飛行儀表可以大體上分為大氣數(shù)據(jù) 儀表、飛行姿態(tài)儀表和飛行航向儀表三類。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀

32、表表 大氣數(shù)據(jù)儀表大氣數(shù)據(jù)儀表 1. （1） 高度表。 高度表是指用來測量與指示飛機(jī)距某一選定的水平基 準(zhǔn)面的垂直距離的儀表。現(xiàn)代民航運(yùn)輸機(jī)的駕駛艙儀表板 上安裝的高度表通常是氣壓式高度表或無線電高度表。 氣壓式高度表。氣壓式高度表是一種氣壓計，由于 大氣壓力和高度存在一定的變化關(guān)系，可以通過測量飛機(jī) 所在高度的大氣壓力，間接測量出飛行高度。氣壓式高度 表主要由三部分組成：真空膜盒、傳送機(jī)構(gòu)和指示部分， 如圖2-13所示。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 圖2-13 氣壓式高度表 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 無線電高度表。 無線電高度表是一

33、種利 用無線電波反射的原理 工作的，以地面或水面 為探測目標(biāo)的測距雷達(dá)， 它所指示的高度即為真 實高度，如圖2-14所示。 圖2-14 無線電高度表 （2） 空速表。 空速是指飛機(jī)相對周圍的空氣的運(yùn)動速 度，測量和顯示空速的儀表稱為空速表?？账?表安裝在駕駛艙儀表板上，為飛行員測量和指 示飛機(jī)相對周圍空氣的運(yùn)動速度。常用的空速 表有指示空速（表速）表、馬赫數(shù)表，以及將 幾種功能綜合在一起所構(gòu)成的組合式空速表。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 指示空速表。指示空速表利用開口膜盒等敏感元件， 通過測量空速管處的總壓與靜壓的壓差，并把它轉(zhuǎn)換為標(biāo) 準(zhǔn)海平面狀態(tài)下（靜壓為760毫米汞柱，溫度為15

34、 ）的 速度單位，間接測出空速。 馬赫數(shù)表。馬赫數(shù)是真實空速與飛機(jī)所在高度上的 音速之比，是動、靜壓比值（或總、靜壓比值）的函數(shù)。 組合式空速表。組合式空速表用于綜合測量指示空 速和真實空速。在動壓作用下,開口膜盒產(chǎn)生的位移經(jīng)機(jī)械 解算和傳動機(jī)構(gòu)傳給指示空速指針。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 （3） 升降速度表。 飛機(jī)的升降速度是指單位時間內(nèi)飛機(jī) 高度的變化量，用升降速度表來測量。高度 與靜壓存在對應(yīng)關(guān)系，高度變化，靜壓也隨 之變化。靜壓變化的快慢可以表示高度變化 的快慢，即升降速度的大小。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 飛行姿態(tài)儀表飛行

35、姿態(tài)儀表 2. 飛行姿態(tài)儀 表用來測量飛機(jī) 的姿態(tài)角，包括 俯仰角和傾斜角。 最常用的飛行姿 態(tài)儀表是陀螺地 平儀，如圖2-16 所示。 圖2-16 陀螺地平儀 陀螺有較好的進(jìn)動性和穩(wěn)定性。陀螺的進(jìn)動性是 指陀螺總是繞著與外力矩矢量相垂直的方向轉(zhuǎn)動。如果 外力矩矢量與外框軸方向相同，那么，陀螺將會繞內(nèi)環(huán) 軸轉(zhuǎn)動。陀螺的穩(wěn)定性是指高速旋轉(zhuǎn)的陀螺能夠抵抗干 擾力矩，保持其自轉(zhuǎn)軸的相對慣性，是空間方向穩(wěn)定的 特性。陀螺的進(jìn)動性與穩(wěn)定性是一對相互矛盾的特性， 穩(wěn)定性越好，進(jìn)動性就越差；相反，穩(wěn)定性越差，進(jìn)動 性就越好。飛機(jī)上的飛行姿態(tài)儀表和航向儀表都是利用 陀螺的穩(wěn)定性來工作的。 第四節(jié)第四節(jié) 航航

36、空空 儀儀 表表 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 飛行航向儀表飛行航向儀表 3. 飛機(jī)的航向是指飛機(jī)的縱軸與經(jīng)線在水 平面的夾角，指以經(jīng)線北端為起點(diǎn)，順時針 轉(zhuǎn)到飛機(jī)縱軸所圍成的角度，是飛機(jī)導(dǎo)航的 重要參數(shù)之一。根據(jù)經(jīng)線類型的不同，航向 可以分為真航向、磁航向和羅航向三類。飛 行航向儀表用來測量飛機(jī)的航向。 真航向是指從真經(jīng)線北端順時針轉(zhuǎn)到飛 機(jī)縱軸所圍成的角度。磁航向是指從磁經(jīng)線 （地球磁場強(qiáng)度水平分量的方向線）北端順時 針轉(zhuǎn)到飛機(jī)縱軸所圍成的角度。羅航向是指從 羅經(jīng)線北端順時針轉(zhuǎn)到飛機(jī)縱軸所圍成的角度。 羅經(jīng)線是指飛機(jī)磁場水平分量與地磁水平分量 的合成磁場的方向線。 第四節(jié)第四節(jié) 航

37、航 空空 儀儀 表表 發(fā)動機(jī)儀表二、 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 發(fā)動機(jī)儀表是用來檢查和了解發(fā)動機(jī)工作狀態(tài) 的儀表的總稱。飛行員根據(jù)儀表的指示，進(jìn)行正確 的調(diào)整控制，使發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)滿足飛行要求。 要全面地了解發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)，需要監(jiān)視和測量 的參數(shù)主要有溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、油量、耗量、扭 矩等。這些參數(shù)中，有些是各種類型發(fā)動機(jī)都要測 量的，如潤滑油的溫度、壓力燃油的壓力、油量和 耗量等；有些參數(shù)則根據(jù)發(fā)動機(jī)的類型而定，如渦 輪噴氣發(fā)動機(jī)需要測量主軸的轉(zhuǎn)速、噴氣的溫度及 噴氣總壓與進(jìn)氣總壓之比等。 發(fā)動機(jī)的位置總是遠(yuǎn)離座艙，所以，發(fā)動機(jī)儀 表一般都采用電動遠(yuǎn)距離傳送的形式。全套發(fā)動機(jī)

38、 儀表包括三個部分：傳感器、指示器及其連接導(dǎo)線。 傳感器安裝在需要測量參數(shù)的部位上，直接感受被 測參數(shù)(如溫度、壓力等)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電量(如 電阻、電勢、頻率等)。連接導(dǎo)線將此電量傳送至控 制裝置和指示器。指示器安裝在座艙儀表板上，直 接指示被測參數(shù)的大小或變化情況，供飛行員觀察。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 溫度表溫度表 1. 溫度表測量發(fā)動機(jī)的溫度，這不僅是為 了調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的性能，也是為了保證安全。 如潤滑油的溫度能反映出發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)的 工作狀況，也用以檢查發(fā)動機(jī)部件是否存在 過熱等情況，以防止發(fā)動機(jī)因部件過熱損壞 而造成故障。溫度表主

39、要有電阻式溫度表和 熱電耦式溫度表兩種類型。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 轉(zhuǎn)速表用以測量發(fā)動機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度(單位為轉(zhuǎn)/分)， 如渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的渦輪轉(zhuǎn)速、活塞式發(fā)動機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速。 主軸轉(zhuǎn)速反映發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的功率(或推力)大小，同時也 是檢查發(fā)動機(jī)動力載荷的依據(jù)。目前，飛機(jī)上主要采用磁 轉(zhuǎn)速表，也有利用光電、磁電轉(zhuǎn)換原理的數(shù)字式轉(zhuǎn)速表。 數(shù)字式轉(zhuǎn)速表傳感器將被測轉(zhuǎn)速直接轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號頻 率，因此，其指示器是一種測量頻率的裝置。在帶有多臺 發(fā)動機(jī)的飛機(jī)上一般還裝有各臺發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速同步指示器， 其直接指示出各臺發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速間的偏差情況，便于飛行員 及時調(diào)整。 轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速表 2. 第四節(jié)第

40、四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 油量、耗量表油量、耗量表 3. 油量表用以測量飛機(jī)油箱中的儲油(滑油、 燃油等)量，常用的儲油以體積或質(zhì)量為單位。 大型飛機(jī)所帶的油比較多，為了控制飛機(jī)的 重心，油的供應(yīng)均按照一定的順序，這時， 不僅需要測量所有油箱中的總油量，還需要 測量各個主要油箱中的儲油量，并提供剩油 量的告警信號。 燃油耗量表指示飛機(jī)上燃油的消耗量，即單 位時間內(nèi)消耗的燃油數(shù)量，它可以用消耗的質(zhì)量 或體積表示。直接測量質(zhì)量消耗量的耗量表雖然 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但精度高，而且精度不受環(huán)境、 溫度等條件的影響，已在某些飛機(jī)上得到應(yīng)用。 但目前應(yīng)用得比較多的仍是渦輪耗量表，其工作 原理是測量燃燒體積

41、消耗量的變化。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 根據(jù)飛機(jī)油箱中的儲油量和單位 時間內(nèi)的消耗量，駕駛員即可比較準(zhǔn) 確地估計飛機(jī)可能續(xù)航的時間和航程， 并可間接檢查飛機(jī)供油系統(tǒng)是否有漏 油現(xiàn)象。為了減少飛機(jī)儀表的數(shù)量， 油量表和耗量表經(jīng)常組合成一個表。 壓力表是測量液體和氣體壓力的儀表，主要 有燃油壓力表、滑油壓力表、進(jìn)氣壓力表等。目 前，除進(jìn)氣壓力表為機(jī)械式外，其余均采用電動 機(jī)械式。電動機(jī)械式壓力表的指示器類同于浮子 式油量表的指示器，而傳感器中也只是將浮子代 換為感受壓力的膜盒。當(dāng)被測壓力改變時，膜盒 隨之膨脹或收縮而產(chǎn)生位移，通過機(jī)械傳動裝置 帶

42、動電刷沿電位計滑動。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 壓力表壓力表 4. 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的功率或推力是一個需要準(zhǔn)確了解和控 制的重要參數(shù)。但影響功率或推力的因素很多，難以 實現(xiàn)直接地、準(zhǔn)確地測量。過去是根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速和排 氣溫度間接估算噴氣發(fā)動機(jī)的推力，但精度很低。為 了提高推力估算的準(zhǔn)確度和充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)的性能， 目前，有些機(jī)種采用了測量噴氣發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣總壓和 噴氣總壓之比的壓力比率表。根據(jù)壓力比率表的示值， 不僅能比較準(zhǔn)確地估算發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的推力，而且能 方便地進(jìn)行調(diào)整和控制。 壓力比率表壓力比率表 5. 發(fā)動機(jī)振動監(jiān)控系統(tǒng)目前已廣泛地應(yīng)用于大、 中型

43、飛機(jī)上。根據(jù)分析知道，當(dāng)發(fā)動機(jī)正常工作 時，被監(jiān)視的振動參數(shù)(振動幅值、速度、加速度 等)具有正常的數(shù)值范圍；發(fā)動機(jī)的振動突然加劇 時，振動參數(shù)也隨之發(fā)生突變，表示發(fā)動機(jī)發(fā)生 了故障。進(jìn)一步分析振動參數(shù)還可迅速地尋找到 故障發(fā)生的部位。因此，利用振動監(jiān)控系統(tǒng)可以 做到發(fā)動機(jī)故障的早期診斷和排除。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 發(fā)動機(jī)振動監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)動機(jī)振動監(jiān)控系統(tǒng) 6. 輔助儀表三、 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 輔助儀表也稱其他設(shè)備儀 表，是用來檢查液壓、冷氣、 氧氣、座艙增壓系統(tǒng)等其他設(shè) 備工作狀態(tài)的儀表，如指位表 、彈簧管壓力表等。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 指

44、位表指位表 1. 指位表是用來指示飛機(jī)某一機(jī)構(gòu) 的停放位置或開放角度的儀表。這些機(jī) 構(gòu)有油門桿、襟翼、滑油散熱器風(fēng)門、 舵面等。常用的指位表有直流同步傳輸 系統(tǒng)和交流同步傳輸系統(tǒng)等。 彈簧管壓力表是一種機(jī)械式壓力表，主 要用來測量較大的壓力，如飛機(jī)上的冷氣壓 力、氧氣壓力、高壓油壓力等。這種儀表的 測量范圍廣，從0.8千克每平方厘米到幾百 千克每平方厘米，并且儀表的結(jié)構(gòu)簡單，堅 固耐用，但遠(yuǎn)距離傳輸困難。 第四節(jié)第四節(jié) 航航 空空 儀儀 表表 彈簧管壓力表彈簧管壓力表 2. 教學(xué)要求教學(xué)要求 了解飛機(jī)的各飛行階段。了解飛機(jī)的各飛行階段。 理解起飛階段和著陸階段的重要性。理解起飛階段和著陸階段的

45、重要性。 理解巡航階段的特點(diǎn)。理解巡航階段的特點(diǎn)。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 起飛性能一、 飛機(jī)起飛、著陸階段是飛機(jī)安全飛行的重要階段。飛 機(jī)的起飛性能也是安全飛行的重要保障和關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一， 對確保乘客生命財產(chǎn)安全具有重大意義。飛機(jī)起飛是指飛 機(jī)從在地面開始加速滑跑到飛機(jī)離地高度不低于1500英尺 （1英尺=0.304 8米），完成從起飛到航路爬升構(gòu)型的轉(zhuǎn)換， 速度不小于1.25VS（失速速度）、爬升梯度達(dá)到規(guī)定值的 過程。飛機(jī)的起飛階段包括起飛場道階段和起飛航道階段。 起飛場道階段是指飛機(jī)從在地面開始加速滑跑到飛機(jī)離地 高度為35英尺、速度不小于起飛安全速度V2的過程；起飛 航道

46、階段是指飛機(jī)從離地高度為35英尺到起飛結(jié)束的過程。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 為確保安全飛行，飛機(jī)發(fā)動機(jī)應(yīng)當(dāng)處于正常工作狀態(tài)。 在正常的航班飛行中，機(jī)組完成飛機(jī)外部檢查、駕駛艙安 全檢查，并完成駕駛艙準(zhǔn)備后，在空中交通管制（air traffic control,ATC）許可后，開始發(fā)動機(jī)著車、滑行，并 進(jìn)入跑道及完成相應(yīng)的程序和檢查單。飛機(jī)在進(jìn)入并對準(zhǔn) 跑道后，加油門至起飛推力狀態(tài)，并保持好飛機(jī)的滑跑方 向。把桿的飛行員把一只手放在油門桿上直至聽到呼叫V1 （決斷速度），以保證在V1前出現(xiàn)發(fā)動機(jī)停車時能夠盡快 地完成中斷起飛程序。未把桿的飛行員應(yīng)當(dāng)監(jiān)視飛機(jī)的儀 表并報出規(guī)定的速度

47、。 全發(fā)起飛全發(fā)起飛 1. 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的“心臟”，單發(fā)飛機(jī)在運(yùn)行 過程中如果出現(xiàn)一發(fā)停車現(xiàn)象，將直接導(dǎo)致機(jī)毀 人亡。即使是多發(fā)飛機(jī)在起飛滑跑過程中發(fā)生一 發(fā)停車，對飛行安全的威脅也是非常巨大的。如 果處置不當(dāng)，可能會造成飛行事故征候，甚至飛 行事故。如果飛行員能夠掌握一發(fā)停車的緊急程 序，并依據(jù)飛機(jī)飛行手冊（airplane flight manual,AFM）操縱飛機(jī)，也可以保證飛行安全。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 起飛過程中的一發(fā)停車起飛過程中的一發(fā)停車 2. （1） 中斷起飛。 中斷起飛距離是飛機(jī)從速度為零開始加速滑跑到一臺 發(fā)動機(jī)停車

48、，飛行員判斷并采用相應(yīng)的制動程序、使飛機(jī) 完全停下來所需的距離。飛機(jī)從速度為零開始做全發(fā)加速 滑跑，當(dāng)增加到某一速度時，一臺發(fā)動機(jī)停車，發(fā)動機(jī)停 車時飛機(jī)的滑跑速度記為VE，從速度為零加速到速度為VE 時稱為全發(fā)加速段。從發(fā)動機(jī)停車到飛行員判斷出發(fā)動機(jī) 停車，根據(jù)當(dāng)時情況進(jìn)行綜合判斷并完成相應(yīng)的制動程序， 需要一定的時間，這個時間稱為過渡段時間，用It表示，It 可經(jīng)過試飛得出。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 （2） 繼續(xù)起飛。 飛機(jī)在做全發(fā)加速滑跑過程中，一臺發(fā)動機(jī)停車， 飛行員在判斷后決定繼續(xù)起飛，在其他發(fā)動機(jī)的起飛推 力作用下，飛機(jī)繼續(xù)加速滑跑直至離地面高度為35英尺 時，速度不

49、小于V2，即完成起飛場道階段所經(jīng)過的距離， 此距離稱為繼續(xù)起飛距離。繼續(xù)起飛所需距離由三個階 段組成：全發(fā)加速段，即飛機(jī)速度從零增加至VE；保持 一臺發(fā)動機(jī)失效的加速段，即飛機(jī)速度從VE加速到起飛 離地速度VLOF；起飛空中段，即飛機(jī)速度從VLOF加速到 V2，高度上升到35英尺。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 爬升性能二、 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 從飛機(jī)起飛結(jié)束（此時飛機(jī)的高度為1500 英尺）到達(dá)規(guī)定的巡航速度和高度的過程稱為航 線爬升。民用大型飛機(jī)的爬升是指在中低空保持 表速不變爬升，而在高空保持等M數(shù)不變爬升。 爬升過程中，若保持表速不變，由于空氣密度減 小，真速

50、將不斷增大，即為了保持表速不變，必 須用一部分剩余推力增速，所以飛機(jī)的爬升梯度 和爬升率都要減小。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 根據(jù)飛機(jī) 的起飛重量、 外界溫度和初 始巡航高度和 速度，可以選 擇不同的爬升 方式，如圖2- 18所示。 圖2-18 飛機(jī)爬升剖面圖 A：從起飛離地爬升至1500英尺，表速達(dá)到250 海里/小時（1海里=1.852千米）。 B：從1 500英尺上升到10 000英尺，表速為250 海里/小時。 C：在10 000英尺高度平飛加速到上升速度。 D：按給定的表速和指示馬赫數(shù)上升到上升頂點(diǎn)。 E：在初始巡航高度加速到巡航速度。 F：巡航。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行

51、行 性性 能能 下降性能三、 與爬升性能類似，下降性能主要 由下降時間、下降的水平距離和下降 時所消耗的燃油量來表示。大型民航 運(yùn)輸機(jī)常用的下降方式有低速下降、 高速下降和最省燃油下降。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 低速下降方式的特點(diǎn)是下降段水平距離較長、 省油；高速下降時間較短，水平距離也短，但較 耗油。正常下降時用低速下降方式；但由于空中 交通管制或其他原因，飛機(jī)被允許下降，但距機(jī) 場距離較近時，就要用高速下降方式。裝有JT80- 15A發(fā)動機(jī)的B737-200在標(biāo)準(zhǔn)大氣情況下以兩種 方式下降，如圖2-19所示。 低速下降和高速下降低速下降和高速下降 1. 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行

52、行 性性 能能 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 圖2-19 高速下降和低速下降 飛行姿態(tài)儀表飛行姿態(tài)儀表 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 巡航性能四、 圖2-21 某型號飛機(jī)的典型巡航剖面圖 巡航性能是指 飛機(jī)從爬升頂點(diǎn)到 下降開始點(diǎn)之間的 平飛巡航性能。選 擇好巡航高度和巡 航速度可以實現(xiàn)良 好的經(jīng)濟(jì)性。圖2- 21為某型號飛機(jī)的 典型巡航剖面圖。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 著陸性能五、 飛機(jī)經(jīng)歷下降階段后，開始進(jìn)近與著陸。 著陸階段雖然歷時短，卻是飛行中最危險、 最關(guān)鍵，也是最重要的階段?，F(xiàn)代大型民航 客機(jī)多是按儀表飛行規(guī)則飛行。各航空公司 對進(jìn)近和著陸都制定了嚴(yán)格

53、、全面的標(biāo)準(zhǔn)操 作程序和規(guī)章制度。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 著陸距離是指從飛機(jī)進(jìn)跑道頭開始到 完全在跑道里停下來所需的距離。著陸距 離不僅與著陸重量、場壓、氣溫、風(fēng)向、 風(fēng)速等因素有關(guān)，而且與飛機(jī)的進(jìn)場速度、 高度偏差、著陸技術(shù)偏差、著陸制動不當(dāng) 及道面積水等污染情況有關(guān)。 著陸距離著陸距離 1. 計算最大著陸重量時，主要考慮 著陸機(jī)場的可用跑道長度、復(fù)飛中的 爬升越障要求及飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制 等因素。綜合考慮以上三個因素后， 選取最大著陸重量中的最小值。 第五節(jié)第五節(jié) 飛飛 行行 性性 能能 最大著陸重量最大著陸重量 2. 教學(xué)要求教學(xué)要求 了解民用飛機(jī)的發(fā)展史。了解民用飛機(jī)的

54、發(fā)展史。 了解民用飛機(jī)的主要制造商。了解民用飛機(jī)的主要制造商。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 民用飛機(jī)的發(fā)展史一、 1909年11月16日，飛艇發(fā)明家齊伯林創(chuàng) 辦了DELAG公司，成立了世界上第一家商業(yè) 性民用航空公司。1914年，固定翼飛機(jī)開始 用于民間定期商業(yè)客運(yùn)。1919年2月，在英國 和比利時之間開始了郵運(yùn)航班。同年8月25日， 在倫敦和巴黎之間開通了采用D.H.4A飛機(jī)的客 運(yùn)和貨運(yùn)航班。1928年，聯(lián)合航空公司前 身波音空運(yùn)公司建立。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 早期航空運(yùn)輸及旅客機(jī)早期航空運(yùn)輸及旅客機(jī)

55、1. 20世紀(jì)20年代，歐洲曾在民用客機(jī)的 發(fā)展中處于領(lǐng)先地位，福克系列民用機(jī)也 創(chuàng)造了不少航程紀(jì)錄，還引領(lǐng)了三發(fā)飛機(jī) 設(shè)計的新潮流。但進(jìn)入20世紀(jì)30年代后， 世界航空發(fā)展的優(yōu)勢逐步轉(zhuǎn)移至美國，這 種優(yōu)勢一直延續(xù)到今天。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，戰(zhàn)時留下的機(jī)場為戰(zhàn)后 民航迅速發(fā)展創(chuàng)造了條件，特別是噴氣發(fā)動機(jī)的出現(xiàn) 和應(yīng)用。1950年7月29日，第一架噴氣民航機(jī)“子爵” 號在倫敦巴黎航線上開始營運(yùn)。 1952年5月2日，第一種使用純噴氣發(fā)動機(jī)的民 航機(jī)“彗星”號開始在倫敦南非航線上使用?！板?星”民航機(jī)的巡航速度為788千米/小

56、時，雖然航程短， 中途須著陸加油5次，但從此揭開了噴氣時代的序幕。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 進(jìn)入噴氣時代進(jìn)入噴氣時代 2. 1957年，洛克希德公司“星座”機(jī)的最后一 種發(fā)展型“星座客機(jī)”登上舞臺。盡管它的續(xù)航 時間長達(dá)18小時，可以從美國西海岸不著陸直飛 歐洲，但仍不得不讓位于新問世的噴氣飛機(jī)，因 而其只生產(chǎn)了44架。它的消亡標(biāo)志著活塞螺旋槳 飛機(jī)時代的終結(jié)。 20世紀(jì)50年代初期，客運(yùn)水上飛機(jī)的時代也 終于走到了盡頭。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 20世紀(jì)60年代，噴氣飛機(jī)成為遠(yuǎn)程航線的唯一 選擇后，各航空

57、公司開始研發(fā)短程噴氣飛機(jī)。1962年 1月，德哈維蘭公司研制出的短程三發(fā)100座的DH 121“三叉戟”，1965年“三叉戟”成為第一架在經(jīng) 營性航線飛行中自動著陸的航線飛機(jī)。1963年8月， 英國飛機(jī)公司（British Aircraft Corporation,BAC） 推出80座的BAC-111。1965年2月，道格拉斯公司推 出類似的DC9機(jī)。1967年，波音公司推出自己的短 程雙發(fā)噴氣飛機(jī)波音737。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 到20世紀(jì)60年代中期，隨著高涵道比渦輪 風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的出現(xiàn)，波音747于1969年上天， 1970年由泛美航空公司投

58、入紐約與倫敦之間的航 線運(yùn)營。波音747的派生機(jī)型波音747SP（SP是 特別性能的意思）是當(dāng)時世界上航程最長的噴氣 飛機(jī)。1976年4月，泛美航空公司第一次用波音 747SP飛機(jī)經(jīng)營紐約與東京之間的不著陸航班。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 1972年10月，空中客車公司（簡稱空客公司） 的新型中短程寬體客機(jī)A300首飛，起初銷量并不好。 1976年1月21日，英、法聯(lián)合研制的“協(xié)和”號超音 速客機(jī)投入運(yùn)營。20世紀(jì)80年代初，波音公司的兩種 新雙發(fā)飛機(jī)雙通道的波音767飛機(jī)與單通道的波 音757飛機(jī)分別于1982年和1983年投入使用。20世 紀(jì)70年

59、代末，A300機(jī)銷售量上升，1983年空客公司 推出第二個產(chǎn)品A310機(jī)。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 歐洲挑戰(zhàn)美國歐洲挑戰(zhàn)美國 3. 進(jìn)入20世紀(jì)90年代，波音公司的實力 進(jìn)一步增強(qiáng)，它不僅擴(kuò)展了原有的波音737、 747、757和767系列，而且推出了技術(shù)上 更加先進(jìn)的波音777雙發(fā)客機(jī)，還在1997 年兼并了麥克唐納-道格拉斯公司（簡稱麥 道公司）。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 （1） 干線客機(jī)。 干線客機(jī)一般是指客座數(shù)大于100、滿載航程大于3 000 千米的大型客機(jī)。其發(fā)展大致經(jīng)歷了以下五代： 20世紀(jì)5

60、0年代，開始投入航線運(yùn)營的以美國的波音 707、DC-8，蘇聯(lián)的圖-104為代表的客機(jī)是第一代噴氣式干 線飛機(jī)。 20世紀(jì)60年代，開始投入航線運(yùn)營的以美國的波音 727、波音737、DC9，英國的“三叉戟”，蘇聯(lián)的圖- 154等為代表的一批飛機(jī)被認(rèn)為是第二代干線飛機(jī)。 第六節(jié)第六節(jié) 民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商民用飛機(jī)的發(fā)展及主要制造商 客機(jī)的技術(shù)進(jìn)步客機(jī)的技術(shù)進(jìn)步 4. 20世紀(jì)70年代，開始投入使用的以美國的波音 747、DC-10、L-1011，西歐的A300B，蘇聯(lián)的伊爾- 86等為代表的寬機(jī)身飛機(jī)被認(rèn)為是第三代干線客機(jī)。 20世紀(jì)80年代，開始投入航線運(yùn)營的以美國的 波音757、波音