1.关于飞机的知识
简介 飞机(Aircraft,plane,aeroplane, airplane, aeronef, aeroplane, flying machine), 指具有机翼和一具或多具发动机,靠自身动力能在大气中飞行的重于空气的航空器。
飞机具有两个最基本的特征:其一是它自身的密度比空气大,并且它是由动力驱动前进;其二是飞机有固定的机翼,机翼提供升力使飞机翱翔于天空。不具备以上特征者不能称之为飞机,这两条缺一不可。
譬如:一个飞行器它的密度小于空气,那它就是气球或飞艇;如果没有动力装置、只能在空中滑翔,则被称为滑翔机;飞行器的机翼如果不固定,靠机翼旋转产生升力,就是直升机或旋翼机。因此飞机的精确定义就是:飞机是有动力驱动的有固定机翼的而且重于空气的航空器。
为了使读者头脑中对飞机有更明确的认识,我在这里澄清几个容易混淆的名词。在有些报刊上可见到“固定翼航空器”、“固定翼飞机”等说法,实际上所指的都是飞机。
但是这些名词都不是准确的说法。因为“固定翼航空器”包括飞机和滑翔机,而“固定翼飞机”则是一个重复的称呼,因为“飞机”就已经包含了固定翼的内容。
更常听到很多人说“直升飞机”,这也很不妥当,因为直升机是使用旋翼提供升力的,它和飞机属于完全不同的航空器类型。 分类 飞机不仅广泛应用与民用运输和科学研究,还是现代军事里的重要武器,所以又分为民用飞机和军用飞机。
民用飞机除客机和运输机以外还有农业机、森林防护机、航测机、医疗救护机、游览机、公务机、体育机,试验研究机、气象机、特技表演机、执法机等。 飞机还可按组成部件的外形、数目和相对位置进行分类。
按机翼的数目,可分为单翼机、双翼机和多翼机。按机翼相对于机身的位置,可分为下单翼、中单翼和上单翼飞机。
按机翼平面形状,可分为平直翼飞机、后掠翼飞机、前掠翼飞机和三角翼飞机。按水平尾翼的位置和有无水平尾翼,可分为正常布局飞机(水平尾翼在机翼之后)、鸭式飞机(前机身装有小翼面)和无尾飞机(没有水平尾翼);正常布局飞机有单垂尾、双垂尾、多垂尾和V型尾翼等型式。
按用途可分为战斗机、轰炸机、攻击机、拦截机。按推进装置的类型,可分为螺旋桨飞机和喷气式飞机;按发动机的类型,可分为活塞式飞机、涡轮螺旋桨式飞机和喷气式飞机;按发动机的数目,可分为单发飞机、双发飞机和多发飞机。
按起落装置的型式,可分为陆上飞机、水上飞机和水陆两用飞机。还可按飞机的飞行性能进行分类:按飞机的飞行速度,可分为亚音速飞机、超音速飞机和高超音速飞机。
按飞机的航程,可分为近程飞机、中程飞机和远程飞机。 结构 大多数飞机由五个主要部分组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。
机翼 机翼的主要功用是为飞机提供升力,以支持飞机在空中飞行,也起一定的稳定和操纵作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼。
操纵副翼可使飞机滚转;放下襟翼能使机翼升力系数增大。另外,机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。
机翼有各种形状,数目也有不同。在航空技术不发达的早期为了提供更大的升力,飞机以双翼机甚至多翼机为主,但现代飞机一般是单翼机。
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;还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。但是飞翼是将机身隐藏在机翼内的。
尾翼 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动的升降舵组成(某些型号的民用机和军用机整个平尾都是可动的控制面,没有专门的升降舵)。
垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转,以及保证飞机能平稳地飞行。
起落装置 起落装置又称起落架,是用来支撑飞机并使它能在地面和其他水平面起落和停放。陆上飞机的起落装置,一般由减震支柱和机轮组成,此外还有专供水上飞机起降的带有浮筒装置的起落架和雪地起飞用的滑橇式起落架。
它是用于起飞与着陆滑跑、地面滑行和停放时支撑飞机。 动力装置 动力装置主要用来产生拉力或推力,使飞机前进。
其次还可以为飞机上的用电设备提供电力,为空调设备等用气设备提供气源。 现代飞机的动力装置主要包括涡轮发动机和活塞发动机两种,应用较广泛的动力装置有四种:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器;涡轮喷射发动机;涡轮螺旋桨发动机;涡轮风扇发动机。
随着航空技术的发展,火箭发动机、冲压发动机、原子能航空发动机等,也有可能会逐渐被采用。动力装置除发动机外,还包括一系列保证发动机正常工作的系统,如燃油供应系统等。
飞机除了上述五个主要部分之外,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备和其它设备等。 操纵装置 现代飞机驾驶舱内可供驾驶员使用的飞行操纵装置通常包括: 主操纵装置:驾驶杆或驾驶盘和方向舵脚蹬。
在某些采用电传操纵系统的飞机上,驾驶杆或驾驶盘已经被简化成位于驾驶员侧方的操纵杆。 辅助操纵装置:襟翼手柄、配平按钮、减速板手柄。
随着电子技术的发展,飞行操纵装置的形式也发生了根本性的变化。在大型飞机中,传统的机械式操纵系统已逐渐地被更为先进的电传。
2.我要航空航天科普知识竞赛的试题(要选择40道)
我有 (1)抗日战争中,美国援华航空志愿队(飞虎队)装备的飞机是:(C) A.P26 B.P38 C.P40 D.P51 (2).现在已投入使用的世界上最大的飞机是:(B) A.波音 787 B.安 225 C.A380 D.C—130“大力士 (3).为适应 21 世纪战场环境,美国的(A)直升机被设计成世界上第一种隐身直升机。
A.科曼奇 B.阿帕奇 C.基奥瓦 D.支努干 (4).飞机在超声速长时间飞行时,空气和飞机表面摩擦产生的热量急剧增加,这种由气动加热引起的危险障碍称为“热障”。通常对马赫数超过(D)的飞机须采取防热措施。
A.3.8 B.3.2 C.2.8 D.2.2 (5).世界上最大的航空展览是:(D) A.范堡罗航展 B.珠海航展 C.新加坡航展 D.巴黎航展 (6).1969 年 2 月 9 日,世界第一架宽机身民航机首次试飞成功,它是:(B) A.波音 727 B.波音 747 C.波音 757 D.波音 767 (7).B2 属于第(B)代隐身飞机? A.第一代 B.第二代 C.第三代 D.第四代 (8).下列那类飞机不是目前台湾的主力战机:B A.F16 B.F15 C.IDF D.幻影 2000—5 (9).日本 F2 型战斗机是根据下面那架飞机基础上改进而来的:C A.f16a B.f16b C.f16c D.f16d (10).中国正在研制的新一代大型运载火箭是:C A.长征 3 号 B.长征 4 号 C.长征 5 号 D.长征 6 号 (11).由中国自行研制的第一种战斗轰炸机是:A。A.飞豹 B.枭龙 C.咆哮者 D.幻影 2000 (12)、下列那一种天气现象已被航空界公认为威胁飞机安全的天敌:D A.极光 B.彩虹 C.冰霜 D.雷暴 (13)飞机的航行灯有几种颜色:D A.6 种 B.1 种 C.4 种 D.3 种 (14)新一代运载火箭以(C)为目标。
A.无毒、高通用、低成本、适应性强、安全性好 B.无污染、高可靠、低成本、安全性好 C.无毒无污染、高可靠、低成本、适应性强、安全性好 D.无毒无污染、低成本、适应性强、安全性好 (15)美国发射的(A)花了大约 5 个半月的时间,到达火星轨道,成为第一艘环绕别的一颗行星运行的宇宙飞船。 A."水手 9 号" B."海盗 1 号" C."海盗 2 号" D."风筝 2 号" (16)、中国第一箭——“长征“一号运载火箭是(C)时间射的 A.1987 年 3 月 30 日 B.1990 年 2 月 20 日 C.1970 年 4 月 24 日 D.1977 年 4 月 14 日 (17)、1965 年 4 月—1998 年 6 月 33 年中,国际通信卫星发展了 8 代,共发射(A)颗卫星 A.60 B.75 C.80 D.85。
3.科普知识:为什么波音飞机越来越少
波音在 50 年代以波音707 远程喷气式客机为契机,一举把因循守旧的道格拉斯从王座上打了下来。
道格拉斯再也没有恢复过来,先被麦克唐纳收并,最后落到世仇波音的篱下。在历尽惊险、成功地推出波音 747 后,波音无可争辩地登上了民航飞机世界的王位。
在经历了从彗星式喷气客机到协和式超音速客机的挫折后,欧洲航空工业的散兵游勇们痛定思痛,联合起来组建了空客。空客的故事充满了远见、雄心、艰难和辛酸。
空客用 A300 进占了中短途宽体市场,A320 进占了窄体市场,占领了桥头堡。随后,空客开始向远程宽体的王座发起了冲击,从 A330/340 到 A380,前赴后继,攻城掠地。
波音以777、787和“先进”747发动了帝国反击战,空客则进一步推出 A350应对。战斗正在白热化,鹿死谁手,尚未可知。
但这场战争的结局将影响未来 30 年民航工业的走向。在酝酿 A300 的时候,空客就对 A300 的型制和未来的发展作了大量的预研。
预研方案中不光有双发中程型号,用于中短途高流量航线;还有四发远程型号,用于取代正在进入退役阶段的波音 707、DC-8。经过仔细研究,空客将最初的切入点定为中短途高流量航线。
这是符合欧洲市场特点的:大城市多,对噪声和污染控制的要求严格,航线距离短,航班周转时间短。北美市场也有很大的需求。
最后机身长度适中的宽体双走廊双发 B1 方案获选,成为最终的 A300。A300 获得初步成功后,空客推出了缩短机身的 A310,以适应客流稍小的航线。
日后 A300 也增加了加长的 A300-600。空客接下来向更小的波音 737、DC-9 的市场进军,这就是非常成功的窄体单走廊 A320。
四发大型远程客机的梦并没有消逝,但分歧出在先研制双发的 A300 的后续机以和波音 767 竞争,还是先研制四发大型远程客机。80 年代时,双发客机仍然受 ETOPS(Extended Twin engine OperationS,意为双发运行)规则限制,在整个航线上不能远离沿线的任一备降机场多于相当于 60 分钟飞行时间的距离,以免单发失效时无法安全降落,所以太平洋上的越洋航线必须用四发。
四发除了可靠性较好外,也不需要过分的备用推力以保证单发失效时仍然能够安全起飞和降落。比方说,四发的每台发动机只需要 33%的备用推力就可以补足单发失效时的推力损失,而双发就需要 100%的备用推力才能补足。
这额外的推力在用不到的时候,在重量、耗油和迎风阻力上都是一个浪费。所以从某种意义上说,四发耗油、阻力、重量、复杂性、成本上的缺点部分被备用推力要求的下降所弥补,所以也不是一无是处的。
北美的航空公司强烈倾向于较省油的双发,亚太的航空公司强烈倾向于远程、中程通吃的四发,欧洲的航空公司骑墙,对两者莫凌两可,空客为此左右为难。转机出现在空客总设计师 Jean Roeder,他提出用同一副机翼和机身,同时适应双发和四发的要求,内侧发动机的位置固定,四发的外侧发动机为机翼卸载,以适应增大的飞机重量。
这个想法并不像表面上看起来那么简单自然。由于机翼设计对整个飞机的气动和结构有至关重要的影响,将决定飞机的制造成本和运营效益,长期以来机翼都是为飞机量身定做的。
Roeder 的共用机翼是在对气动和结构的理解已经炉火纯青的基础上提出的,大大节约了工程开发的成本,也缩短了总的研制时间。于是空客决定用共用的机身和机翼,同时上双发和四发的型号。
Roeder 的机翼在气动设计上也有独到之处,在机翼最厚的的地方稍后开一道细细的缝隙,使机翼上表面的激波前锋产生的高压可以通过这道缝隙泄放到前下方压力较低的区域,削弱了激波的作用,减少了升力和阻力的损失。同时,机翼的襟翼在飞行中可以后退,以改变机翼的弦长和剖面形状,根据大气状态、载荷和燃油的消耗,优化升力产生的位置,用较简单的技术达到“任务适应机翼”的效果。
为了适应更重的四发 A340 的需要,主起落架除了在机身两侧各有一副外,在机身下再增加了一副。对于较轻的双发 A330 来说,中间的起落架没有必要,这个空间就被用来作为额外的油箱,多载燃料。
随着时间的推移,A340 的设计目标也上调,不再以替代波音 707、DC-8为目标,而以 DC-10、L-1011 和更先进的 MD-11 为目标。四发首先推出,命名为 A330,双发一年后推出,命名为 A340。
但空客的市场部强烈反对这样的命名法,指出要是 330 是四发,340 反而是双发,肯定要把公众绕糊涂了,所以还是一反按时间顺序命名的惯例,后推出的双发命名为 330,先推出的四发命名为 340。两者在 1987 年的巴黎航展上正式公布,A340 在 93 年开始投入航班服务,A330 在 94 年也开始投入航班服务。
A330 和 A340 采用从 A320 开始的电传操纵,三型飞机之间操纵完全相同,飞行员不需额外培训就可直接操纵不同的飞机,为航空公司大大节约了飞行员培训的时间和经费,成为空客的一大卖点。A330/340 和 320 也形成了一个完整地产品系列,为航空公司使用统一的空客产品提供了条件。
推出了基本型之后,A330 和 A340 都推出加长型、增程型、货机型等,以适应更宽广的市场需求。道格拉斯自从被波音用 707 抢了先之后,一直没有在民航客机市。
4.航天科技小知识
一、航空航天飞行器上电子设备的特点是:
①要求体积小、重量轻和功耗小;②能在恶劣的环境条件下工作;③高效率、高可靠和长寿命。在高性能飞机和航天器上,这些要求尤为严格。飞机和航天器的舱室容积、载重和电源受到严格限制。卫星上设备重量每增加1公斤,运载火箭的发射重量就要增加几百公斤或更多。导弹和航天器要承受严重的冲击过载、强振动和粒子辐射等。一些航天器的工作时间很长,如静止轨道通信卫星的长达7~10年,而深空探测器的工作时间更长。因此,航空航天用的电子元器件要经过极严格的质量控制和筛选,而电子系统的设计需要充分运用可靠性理论和冗余技术。
二、航空航天电子技术的主要发展方向是:
①充分利用电子计算机和大规模集成电路,提高航空航天电子系统的综合化、自动化和智能化水平;②提高实时信号处理和数据处理的能力和数据传输的速率;③发展高速率和超高速率的大规模集成电路;④发展更高频率波段(毫米波、红外、光频)的电子技术;⑤发展可靠性更高和寿命更长的各种电子元器件。
5.科普知识:飞机为什么能飞起来,原来以前知道的
飞机在空中飞行时受到两个力的作用,向前的力和向上的力。
前者使它向前运动,后者使它能飞在空中。向前的力很好理解,发动机向后喷气,于是得到一个向前的反作用力。
向上的力是由机翼提供的。机翼顶部做成凸起的,底部是平的,气流掠过机翼前端时,被分成两部分,从顶部走的和从底部走的,两者在机翼尾端重新汇合。
因为顶部是凸起的,所以走顶部的气流走的路径长,速度就比底部的气流快。根据伯努利原理可知,此时就会有一个从下往上的托举力。
飞机的速度越快,这个力就越大。这也是为什么飞机需要滑跑才能起飞的原因,只有足够大的前向速度,机翼才能有足够的托举力将飞机抬起来。
6.科普小知识
科普知识读后感
2008年9月25日是一个值得骄傲的日子,我国自行研制的“神舟七号”终于揭开了神秘的面纱,出征遨游太空,在漫无边际的太空上演伟大和神奇,这是中华民族实力的展示,也是中国人民向世界的又一个宣告……兴奋之余,总有许多疑惑萦绕心头。例如:为什么不能在设备齐全的实验室完成科学实验,非要带到遥远的太空上去进行,我在《十万个为什么》里找到了答案。
原来,在茫茫的太空里有四项特别优良的天然条件:绝对没有空气,绝对没有污染,零下270度的低温条件以及不受任何地球引力的干扰.尤其是第四项条件,它在地面上的任何实验室里都是绝不可能做到的。航天飞机是在太空里飞行,是一个动态过程。把实验带到航天飞机上去做或者带到遥远的太空上去进行,其目的是为了让实验在与地面上完全不同的环境条件下进行,就有可能创造出全新的科学奇迹.最吸引人的要数在太空科学试验全新的生产加工方法:冶炼新的合金材料、各种新材料的焊接、制造质地绝对纯净的玻璃、提炼合成新的化学药物等……看完整篇科普文章资料,我情不自禁地赞叹道:“太神奇了,太不可思议了!”
我想:我们今天努力学习科学文化知识,就是为将来去揭开一道道深邃、神秘的科学难题,去开辟一个新的科学领域,去引领一个新的科学时代!