• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.发展历程
  • 3.1.前期的探索
  • 3.2.固定翼飞机的发展
  • 3.3.直升机的发展
  • 3.4.滑翔机
  • 4.系列产品
  • 4.1.轻于空气的航空器
  • 4.2.重于空气的航空器
  • 4.3.固定翼航空器
  • 4.4.旋翼航空器
  • 4.5.倾转旋翼机
  • 4.6.扑翼机
  • 5.应用发展
  • 6.分类等级
  • 7.国籍标志
  • 8.相关评价
  • 9.原理
  • 9.1.层流
  • 9.2.扰流
  • 9.3.空气动力学的应用
  • 9.4.力的平衡
  • 9.5.稳定性
  • 9.6.超音速
  • 10.参考资料

航空器

在大气层中飞行的飞行器

航空器是指在大气层中飞行的飞行器

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航空器主要采用柱状和球状的机身,航空器包括飞机、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1

基本信息

  • 中文名

    航空器

  • 包括

    飞机飞艇直升机倾转旋翼机等

  • 国籍标志

    不同

  • 相关评价

    飞机更好

  • 外文名

    aircraft

发展历程

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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。

前期的探索

古代欧洲人模仿鸟类翅膀制作的飞翼

1895年的航空器设计图

孔明灯

人类很早就有像鸟类一样在空中飞行的梦想,甚至包括古人用的石头和矛、到古希腊人阿尔希塔斯所制造的机械鸽、远至澳大利亚的飞去来器等。虽然在美洲土著千多年前的文物,和埃及文物及神庙浮雕中,分别发现飞机及直升机形像,而印度两大史诗“摩诃婆罗多”及“罗摩衍那”亦有大量的飞行记载,但这一切仍是未解之谜。中国古代也有人在文学著作中描述了飞天梦试图实现这种脱离大地束缚的梦想,中国发明的风筝和孔明灯。在西方,达·芬奇也曾设计过航空器。在18世纪开始的工业革命后,1783年法国的孟格菲兄弟使用热气球,以及杰克斯查理(Jacques Charles)的氢气球成功升空后,标志着人类巨大的科技进步。重于空气的航空器飞行原理基本是由19世纪初的英国人凯莱爵士(Sir George Cayley)发现的。而19世纪的90年代,德国人奥托·李林塔尔是第一位研制和成功飞行滑翔机的人。

固定翼飞机的发展

1903年12月17日,美国莱特兄弟利用自行建造的飞机,实现人类第一次持续性的、有动力可操控的飞行,诞生了现代航空器。两次世界大战期间,战争不断激励着航空的发展,军用飞机的能力快速提升,使得战争彻底转变为立体纵深化的,而民用航空事业也伴随着发展起来。二战之后,随着喷气式飞机的诞生,使得飞机冲破音障,成为重大突破。而高性能的超音速军用飞机又进一步对现代军事产生重大影响。经济、安全和舒适的喷气式客机也成为航空运输的主力,也改变着现代交通运输行业。新型的材料技术和电子科技发展也使得航空器有了重大的革新。

其主要由以下几个时期:

飞机探索时期,20世纪以前:气球飞行成功;飞艇的兴盛与衰退;飞机的探索。

活塞发动机飞机,20世纪40年代前:有飞机首次试飞成功,最初的发展;第一次世界大战中飞机的使用;民用航空的建立;第二次世界大战中的军用飞机。

喷气飞机时代,20世纪40年代至今:有首架喷气式飞机诞生,突破音障;喷气军用飞机的成熟;喷气民用飞机的出现;其他航空器的发展;航空科技的革新。

直升机的发展

人类梦想的飞行方式是原地腾空而起,既能自由飞翔又能悬停于空中,并且随意实现定点着陆。例如阿拉伯人的飞毯,希腊神的战车,都是垂直起落飞行器。其中最有价值、最具代表性的是中国古代玩具竹蜻蜓和意大利人达·芬奇关于垂直起降航空器的画作。

李约瑟误以为中国晋朝葛洪所著的《抱朴子》有纪录类似竹蜻蜓最早的动力机械,但实际上文章说的是服丹修练成仙成功时,人可以飞行。

《简明不列颠百科全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一,多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达·芬奇,但现在都知道,中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”这种玩具于14世纪传到欧洲。“英国航空之父”乔治·凯利(1773年-1857年)曾制造过几个竹蜻蜓,用钟表发条作为动力来驱动旋转,飞行高度曾达27米。