航空器(在大气层中飞行的飞行器)

----更新时间:2022-08-18

航空器是指在大气层中飞行的飞行器。包括飞机、飞艇、气球及其他任何藉空气之反作用力,得以飞航于大气中的器物。航空器在空中必须克服各种阻力才可以飞行,而大气层中的各种气象条件和空气动力对航空器飞行具有各种各样的影响。航空器依据获得升力方式的不同分为两大类,一类是轻于空气的航空器,依靠空气的浮力飘浮于空中,如气球、飞艇等;另一类是重于空气的飞行器,包括非动力驱动和动力驱动两种类型。

历史发展

在很多人的心目中航空器就是飞机,飞机也就是航空器。但实际上它们并不是一回事情。简单一点说:航空器包括人造的各种能在空气中飞翔的飞行物体;飞机仅仅是航空器中的一种。目前我们能见到的航空器除了飞机之外还有气球、飞艇、直升机、滑翔机等。其实我们放的风筝、儿童玩的竹蜻蜓都是航空器。

为什么许多人认为航空器就是飞机呢?这是由历史原因造成的。最早实现人类升空梦想的物体是气球。气球是在气囊中装入比空气轻的氢气或热空气利用浮力升空的。它在空气中飘浮如同船在水上飘浮一样,但气球不能控制自己的运动方向,因此无法做为运输工具。随后人们在气球上加装了动力、螺旋桨和方向舵,气球的飞行方向就可以被控制了,这就发展为飞艇。从20世纪初直至20世纪30年代,飞艇曾经是航空运输的主力。1936年德国制造的“兴登堡”号飞艇长245米,重204吨,可载75名乘客,以每小时l30公里的速度做横跨大西洋的飞行。但是由于飞艇的飞行阻力大,飞行速度每小时仅在200公里以内。更不幸的是在1937年大型飞艇接连出现数起起火事故。相比而言,同一时期,飞机的性能迅速提高,于是飞艇就被淘汰出航空运输领域。现在的飞艇只限于在空中巡逻、摄影或广告中使用。直升机是另一类主要的航空器,它的祖先就是过去孩子们的玩具竹蜻蜒。竹蜻蜓是我们中国人的发明,可它一直也不具备充当玩具以外的任何其他用途。伟大的意大利艺术家、科学家达.芬奇在竹蜻蜒的启示下在公元1483年就设想过用旋翼制造航空器,他甚至画出了草图,但最终并未实现。由于现代直升机的操作机构非常复杂,所以一直等到飞机问世30多年之后,世界上第一架直升机才升空。直升机可以垂直起飞降落,不需要很大场地,而且还可以在空中悬停。由于直升机的这种性能,现在它广泛地被应用于诸如救险、海上石油开采、农林业及军事等各种方面。直升机与飞机相比,它的结构更复杂,耗油率高,飞行速度也慢,因此只活跃于一些特定的领域内。

分类方法

能在大气层内进行可控飞行的各种。任何航空器都必须产生一个大于自身重力的向上的力,才能升入空中。根据产生向上力的基本原理的不同,航空器可划分为两大类:轻于空气的航空器和重于空气的航空器。前者靠空气静浮力升空,又称浮空器;后者靠空气动力克服自身重力升空。根据构造特点还可进一步分为下列几种类型:

轻于空气的航空器

轻于空气的航空器的主体是一个气囊,其中充以密度较空气小得多的气体(氢或氦),利用大气的浮力使航空器升空,气球和飞艇都是轻于空气的航空器,二者的主要区别是前者没有动力装置,升空后只能随风飘动,或者被系留在某一固定位置上,不能进行控制;后者装有发动机、安定面和操纵面,可以控制飞行方向和路线。

重于空气的航空器

重于空气的航空器的升力是由其自身与空气相对运动产生的。

固定翼航空器

主要由固定的机翼产生升力。旋翼航空器主要由旋转的产生升力。

航天飞机是最主要的、应用范围最广的航空器。它的特点是装有提供拉力或推力的动力装置,产生升力的固定,控制飞行姿态的操纵面。20世纪80年代初出现的,虽然也有机翼并具有与飞机类似的外形,但它是靠推力在发射架上垂直发射而飞出大气层,然后在近地轨道上运行的。航天飞机返回时主要靠无动力滑翔着陆,这是它与飞机的主要不同之处。

滑翔机与飞机的根本区别是,它升高以后不用动力而靠自身重力在飞行方向的分力向前滑翔。虽然有些滑翔机装有小型发动机(称为动力滑翔机),但主要是在滑翔飞行前用来获得初始高度。

旋翼航空器

旋翼航空器由旋转的旋翼产生空气动力。的旋翼没有动力驱动,当它在动力装置提供的拉力作用下前进时,迎面气流吹动旋翼像风车似地旋转,从而产生升力。有的旋翼机还装有固定小翼面,由它提供一部分升力。直升机的旋翼是由发动机驱动的,升力和水平运动所需的拉力都由旋翼产生。

扑翼机

扑翼机又名振翼机。它是人类早期试图模仿鸟类飞行而制造的一种航空器。它用像飞鸟翅膀那样扑动的翼面产生升力和拉力,但是,由于人们对鸟类飞行时翅膀的复杂运动还没有完全了解清楚,加之制造像鸟翅膀那样扑动的翼面还有许多技术上的困难,扑翼机至今还没有获得成功。

应用发展

航空器的应用比较广泛。在军事上,它可用于、反潜、运输兵员、武器和作战物资;在民用上,可完成货运、客运、农业、渔业、林业、气象、探矿、空中测量和空中摄影等方面的任务。此外,航空器还是进行科学研究的一种重要工具。在、等航天器出现之前,有关高空气象、大气物理、地球物理、地质学、地理学等方面的许多研究工作,都借助于航空器。即使在航天器出现之后,由于航空器的价格较低,运用方便,仍是在高空进行科学研究的重要工具。

飞机诞生80多年以来,性能有了显著提高,已研制出最大飞行速度超过三倍音速、飞行高度达30公里的军用,活动半径可达4000多公里、载弹量超过20吨的超音速和载客300~500人、能进行洲际飞行的。直升机的历史虽然只有40多年,但也已发展成为比较完善的、有特殊功能(垂直起降,空中悬停)的航空器。

分类等级

注解:

跑道入口速度:为航空器在最大允许着陆重量时,着陆状态中失速速度的1.3倍;

* 表示反向和直角程序的最大速度;

E 类航空器只包括某些军用航空器,民航飞机(除协和外)无E类航空器,

国籍标志

世界上每个国家的民用航空器(飞机是航空器的一种)都有国籍标志,并要取得国际民航组织的认同。中国是国际民航组织的成员国,根据国际规定,于1974年选用“B“作为中国民用航空器的国籍标志。凡是中国民航飞机机身上都必须涂有“B”标志和编号,以便在无线电联系、导航空中交通管制、通信通话中使用,尤其是在遇险失事情况下呼叫,以利于识别。因此,当您看到涂有中国西南航空公司飞鹰徽记的波音757飞机如“B-2820”字样时,就不会误以为“B”是代表“波音”。

相关评价

从以上几种航空器的比较看来,它们在实际使用中都不尽如人意。后来居上的飞机在各种性能方面远远超过前者,从而获得突飞猛进的发展,到了20世纪40年代以后,飞机就理所当然地成了航空器中的主角。飞机的使用数量占各类航空器总数的97%以上。这个比例仍在不断增高,据报导目前已超过99%,其他的航空器合到一起占的比例数还不足1%。这可能就是许多人把航空器等同于飞机的一个原因吧。话说回来,如果你是一位航空爱好者或航空领域的工作者,就应该清楚地了解到这二者的区别。

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