飞机为什么叫飞机,而不是飞鸭或大雁?

顾名思义,飞行器。

飞机(plane,plane,plane)是指比空气重的飞机,有机翼和一个或多个发动机,可以依靠自身动力在大气层中飞行。

飞机有两个基本特征:一是密度高于空气,靠动力驱动;第二是飞机有固定的机翼,提供升力使飞机在天空中翱翔。不具备上述特征的,不能称之为飞机。这两项缺一不可。比如密度小于空气的飞行器,就是气球或者飞艇;如果没有动力装置,只能在空中滑翔,那就叫滑翔机;如果飞机的机翼不是固定的,则是直升机或旋翼机通过旋转机翼产生升力。所以飞机的精确定义是:它是一种有固定机翼的动力飞机,比空气重。

为了让读者对飞机有更清晰的认识,我在这里澄清一些容易混淆的术语。在一些报刊上,我们可以看到“固定翼飞机”、“固定翼飞机”这样的名词,其实指的就是飞机。但这些名词并不准确。因为“固定翼飞机”包括飞机和滑翔机,而“固定翼飞机”是一个重复的称谓,因为“飞机”已经包括了固定翼的内容。更多的时候,很多人会说“直升机”,这也是很不恰当的,因为直升机是用旋翼来提供升力的,和飞机属于完全不同的一类飞机。

分类

飞机不仅广泛应用于民用运输和科学研究,也是现代军事的重要武器,因此分为民用飞机和军用飞机。

民用飞机除了客机和运输机,还包括农业机、护林机、航测机、医疗救援机、观光机、公务机、运动机、实验研究机、气象机、特技机、执法机等。

飞机也可以根据其部件的形状、数量和相对位置来分类。按机翼数量可分为单翼机、双翼机和多翼机。根据机翼相对于机身的位置,可分为下单翼机、中单翼机和上单翼机。根据机翼的平面形状,可分为直翼飞机、后掠翼飞机、后掠翼飞机和三角翼飞机。根据平尾的位置和有无平尾,可分为正常布局飞机(机翼后有平尾)、鸭翼飞机(前机身有小机翼)和无尾飞机(无平尾);飞机的正常布局包括单垂尾、双垂尾、多垂尾和V型尾。按推进装置的类型,可分为螺旋桨飞机和喷气式飞机;按发动机类型可分为活塞式飞机、涡桨飞机和喷气式飞机;按发动机数量可分为单发飞机、双发飞机和多发飞机。根据起落架的类型,可分为陆地飞机、水上飞机和水陆两栖飞机。也可以按照飞行器的飞行性能来分类:按照飞行器的飞行速度,可以分为亚音速飞行器、超音速飞行器和高超音速飞行器。根据飞机的航程,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、起落架和动力装置。

(飞机的)机翼

机翼的主要作用是为飞机提供升力,以支持飞机在空中的飞行,同时也起到一定的稳定和控制作用。副翼和襟翼一般安装在机翼上。操纵副翼可以使飞机滚转;放下襟翼可以增加机翼的升力系数。此外,机翼还可以安装发动机、起落架和油箱。翅膀有不同的形状和数量。在航空技术不发达的早期,为了提供更大的升力,以双翼甚至多翼飞机为主,但现代飞机一般都是单翼飞机。

机身

机身的主要功能是装载乘客、乘员、武器、货物和各种设备;飞机的其他部分,如尾翼和发动机,也可以连接成一个整体。但是飞翼把机身藏在机翼里。

尾部

尾翼包括水平尾翼(水平尾翼)和垂直尾翼(垂直尾翼)。平尾由一个固定的水平安定面和一个可移动的升降舵组成(某些型号的民机和军机的整个平尾是一个可移动的操纵面,没有专门的升降舵)。垂直尾翼由一个固定的垂直安定面和一个活动方向舵组成。尾翼的主要作用是控制飞机的俯仰和偏转,保证飞机能够平稳飞行。

起落装置

起落架又称起落架,用于支撑飞机,使其能够在地面和其他水平面上着陆和停放。陆地飞机的起落架一般由减震支柱和机轮组成,此外还有带浮标装置的起落架和雪地起飞的滑跑起落架。它是用来支持飞机在起飞和着陆滑行,地面滑行和停车。

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,它还可以为飞机上的电气设备提供电力,为空调设备和其他用气设备提供气源。

现代飞机的动力装置主要有涡轮发动机和活塞发动机,应用广泛的动力装置有四种:航空活塞发动机加螺旋桨推进器;涡轮喷气发动机;涡轮螺旋桨发动机;涡轮风扇发动机。随着航空技术的发展,可能会逐步采用火箭发动机、冲压发动机和原子航空发动机。除了发动机,动力装置还包括一系列保证发动机正常运转的系统,如燃油供给系统。

除了上述五个主要部分,飞机还配备了各种仪表、通信设备、飞行员设备、安全设备等设备。

控制器

现代飞机驾驶舱中可供飞行员使用的飞行控制设备通常包括:

主要控制:转向柱或方向盘和方向舵踏板。在一些具有电传操纵系统的飞机中,转向柱或方向盘被简化为位于驾驶员一侧的操纵杆。

辅助控制装置:襟翼手柄、配平按钮和减速板手柄。

随着电子技术的发展,飞行控制装置的形式也发生了根本性的变化。在大型飞机上,传统的机械控制系统已经逐渐被更先进的电传操纵系统所取代,计算机系统全面参与到飞行控制系统中。飞行员的操作不再像是直接控制飞机,而更像是给飞机下达运动指令。因为有些采用电传操纵系统的飞机,由原来的转向柱或方向盘改为了侧柱控制,驾驶舱空间比以前更加宽松,所以有些飞行员把这种驾驶舱称为“飞行办公室”。

飞机的发明

1903美国莱特兄弟公司设计制造的飞机成功飞行,这是世界上第一次实现比空气重的飞机的动力和机动飞行。在第一次世界大战中,飞机已经被用于战斗。当时飞机的速度已经达到180 ~ 220km/h,升限6000 ~ 7000m,航程400 ~ 450km,轰炸机载弹量1000 ~ 2000kg。第二次世界大战中,飞机速度达到750 km/h,轰炸机载弹量可达10吨左右。40年代中期以后,发动机从活塞式发展到喷气式,飞机的飞行性能显著提高。80年代飞机升限已经超过30000米,最大速度超过3倍音速,航程超过20000公里,最大有效载荷超过100吨。

飞机的发明者莱特兄弟。

1896年,莱特兄弟在报纸上读到一则新闻:德国人李林塔尔死于一次滑翔机事故。这个消息使他们如此震惊,以至于兄弟俩决定学习飞行。

这时,莱特兄弟开了一家自行车店。他们一边学习航班信息,一边打工赚钱。三年后,他们学到了很多航空知识,并决定复制一架滑翔机。

他们先观察老鹰在空中飞行的动作,然后一个一个画出来,再着手设计滑翔机。1900 5438+00年6月,莱特兄弟终于制造出了他们的第一架滑翔机,并把它带到了远离代顿的小鹰号海边。这里很偏僻,周围没有树木和房屋,这里的风很大,非常适合飞行滑翔机。

两兄弟花了一周时间安装滑翔机,先把它绑在绳子上,像放风筝一样放飞,结果成功了。然后威尔伯坐在上面做实验。虽然飞了,但是只有1米高。

第二年,兄弟俩在上一个的基础上经过多次改进,做出了滑翔机。这年秋天,他们又来到了小鹰号的海边。经过一次实验,飞行高度突然达到180米。

两兄弟非常高兴,但并不满意。他们想知道他们是否能制造一种不用风就能飞的机器?

两兄弟想了一遍又一遍,搜集了关于飞行的资料,研究了一遍又一遍,却从来没有想过用什么动力把宠物滑翔机和人运送到空中。一天,一辆汽车停在车库前,司机向他们借了一件工具。来修理汽车的发动机。两兄弟灵机一动。他们能用汽车的引擎推动飞行吗?

从那以后,兄弟俩一直在想发动机的事。他们首先测量出滑翔机的最大运载能力是90公斤,于是向工厂订购了不超过90公斤的发动机。但当时最轻的发动机是190 kg,工厂做不出这么轻的发动机。

后来一个发动机工程师知道了这件事,答应帮助莱特兄弟。过了一段时间,工程师真的造出了12马力,重量只有70公斤的汽油发动机。

两兄弟非常高兴,很快就开始研究如何用发动机推进滑翔机。经过无数次实验,他们终于将发动机安装在滑翔机上,但只在滑翔机上安装了螺旋桨,发动机带动螺旋桨旋转,带动滑翔机飞行。

1903年9月,莱特兄弟带着他们的发动机飞到小鹰海进行另一次试飞。虽然试飞失败了,但他们从中学到了很多东西。不久后,他们连续进行了几次试飞,或因为螺旋桨故障,或因为发动机故障,或因为驾驶技术问题。

莱特兄弟毫不气馁,仍然坚持试飞。就在这时,一位名叫朗莱的发明家受美国政府委托,制造了一架装有汽油发动机的飞机,并在试飞过程中坠入大海。

莱特兄弟得知消息后,前去调查,从兰利的失败中吸取了教训,获得了很多经验。他们对飞机的每个部件都进行了严格的检查,并制定了严格的操作规程。1903 12 14他们来到小鹰号进行飞行测试。

今天下午,兄弟俩先把两根固定在木头上的铁轨放在地上,有一定的倾斜度,这样飞机就可以轻松滑行了。然后,把他们做的飞机放到铁轨上。

最后,还有一个谁先飞的问题。两兄弟无法争辩,只好掷硬币,威尔伯先飞。

威尔伯上了飞机,躺在飞机中间,很快启动了飞机。引擎轰鸣,螺旋桨缓缓转动。

就在斜坡上滑行了3米后,飞机挣脱了绑在后面的铁丝,呼啸着冲向空中。

“它在飞!”奥维尔激动地喊道。

话音刚落,飞机突然减速,很快就落到了地上。整个飞行时间不到4分钟。

奥维尔冲上前去。威尔伯已经从坠落的飞机上跳了出来,两兄弟很快观察到飞机并未受损。

“有什么问题?”兄弟俩想了想,一个个查了一下。发动机没毛病,螺旋桨转动良好,技术操作完全正确。.....“哥哥,我知道为什么了!”奥维尔满脸笑容地说:“我们利用斜坡滑行,飞机起飞只有3米远。这时候螺旋桨的旋转还没有达到高速,不一会儿就种下了。”“是的!”威尔伯点头称是,然后说:“我们不能在斜坡上滑行起飞,但我们必须依靠螺旋桨的动力飞行。嗯,把轨道放在平坦的地方,再试一次。”

他们连续工作了三天,然后在平地上重新铺设铁轨。

1903 12 17早上10点,天空阴沉沉的,寒风刺骨。被两兄弟请来观看飞行的农民冻得瑟瑟发抖,反复催促两兄弟快点飞。

奥维尔的这次试飞,我看到他爬上飞机,躺在驾驶座上。过了一会儿,发动机开始轰鸣,螺旋桨开始转动。

突然,飞机打滑,上升到3米多的高度,然后水平向前飞去。

“飞吧!飞吧!”几个农民高兴地叫着,跟着威尔伯,追着飞机跑。

飞了30米后,飞机稳稳地着陆了。威尔伯冲上前去,激动地扑向刚刚爬出飞机的弟弟,眼里含着泪水喊道:“我们成功了!我们成功了!”

45分钟后,威尔伯再次飞行,距离为52米。过了一会儿,奥维尔又飞了起来,这次飞了59秒,距离255米。

这是人类历史上首次成功的飞行。莱特兄弟把这个消息告诉了报社,但是报社不相信,拒绝发布这个消息。莱特兄弟不在乎。继续改进他们的飞机。很快,兄弟俩造了一架能坐两个人的飞机,他们在空中飞了一个多小时。

消息传开后,人们争相相互转告。美国政府非常重视,决定让莱特做一次试飞表演。

1908 9月10日,天气格外晴朗,飞机飞过的地面围满了看热闹的人。人们兴高采烈,等着莱特兄弟飞起来。

大约在10,我的兄弟奥维尔在欢呼声中驾驶着他们的飞机自由地飞向天空。两只长长的翅膀划过空中,就像一只展翅飞翔的雄鹰。

人们再也抑制不住自己的激动,高昂着头在天空中呼唤着莱特兄弟的名字。多少人的梦想终于实现了。

飞机在76米高空飞行了1小时14分钟,搭载了一名勇敢的乘客。当它着陆时,人们从四面八方聚集起来。不久后,在政府的支持下,莱特兄弟成立了飞行公司和飞行学校。从那时起,飞机成为另一种先进的交通工具。

创造者

飞机是20世纪人类取得的最重要的科技成就之一。有人将其列为20世纪对人类影响最大的三大发明,世界上最早的飞机是谁发明的也有争议:

法国人认为世界上最早的飞机是法国人克莱门特·阿德发明的,并于1890年6月9日在法国试飞成功。有些人认为他发明了历史上第一架飞机。

美国人认为飞机的发明者是美国兄弟维尔伯·莱特和奥维尔·莱特,他们于6月1903+2月17在美国试飞成功。

巴西人认为是巴西人阿尔贝托·桑托斯-杜蒙特发明了飞机。桑托斯-杜蒙公司的“14 bis”飞机于6月1906+10月12日成功飞抵60米高空,这是世界上首次成功的动力飞行。

一般认为是美国人莱特兄弟发明了飞机,也有人认为是克莱门特·阿德尔或阿尔贝托·桑托斯·杜蒙发明的。

历史

二十世纪最重要的发明之一是飞机的诞生。自古以来,人类就梦想像鸟儿一样在太空中飞翔。2000多年前中国人发明的风筝,虽然不能把人带上太空,但可以称得上是飞机的鼻祖。

本世纪初,美国有两兄弟,他们为世界飞机发展史做出了巨大贡献。他们是莱特兄弟。当时大多数人认为飞机靠自身动力飞行是不可能的,但是莱特兄弟不相信这个结论。从1900到1902,他们兄弟俩进行了1000多次滑翔试飞。

终于在1903年,第一架载人飞行器“航海家”1建成,试飞成功。因此,他们获得了1909美国国会的荣誉奖。同年,他们成立了莱特飞机公司。这是飞机发展史上的巨大成功。

早期的飞机使用单引擎,在飞行中,引擎经常突然停止。这对飞行安全始终是一个威胁。1911年,英国的矮个子兄弟申请了几款发动机的设计专利。他们的双引擎系统使每个飞行员都不用担心飞机因引擎关闭而下降。这是航空安全的重大进步。人们把根据肖特的专利制造的第一架飞机称为“3.2”飞机。名字告诉人们,这架飞机装有三个螺旋桨和两个发动机。这架飞机还配备了两套飞行控制机构,因此两名飞行员都可以在不更换座位的情况下控制飞机。

莱特兄弟首次进行了持续、动态和机动飞行。

从1927到1932,座舱仪表和导航设备发展取得进展,陀螺技术应用于飞行仪表。安装在万向支架上的旋转飞轮可以在空间保持方位,因此成为各种导航仪器的基础,引导驾驶员在黑夜、雨雪中飞行。这时,飞机里出现了一个人工地平线,可以向飞行员指示飞机的飞行高度;陀螺磁罗盘指示器,罗盘上刻有度数,可以随时显示航向的变化;地磁感应罗盘,它不受飞机上经常携带的大量铁质东西的影响,也不受震动和地球磁场的影响。这些仪器,如高灵敏度的高度计,可以测量距离地面30多米的高度,显示飞机转弯角速度的转弯侧滑仪,指示空中航线的无线电波束,都是用来引导驾驶员通过模糊的大气。

飞行模拟器又称飞行模拟器,可以在地面模拟飞机的飞行状态。1930年,美国人埃德温·林克发明了第一台飞行模拟器,并以自己的名字命名为“链接训练器”。虽然有技术上的缺陷,但已经在不使用真机的情况下,安全经济地展示了重复应急动作训练的优势。目前,飞机模拟器已经由计算机、模拟座舱、运动系统、操纵载荷系统和视景系统组成。是现代航空科研、教学、实验不可缺少的技术装备。

1910 12 10,巴黎展会上,一架飞机在表演时坠毁。飞行员被抛出燃烧的机舱。然而,这架飞机引起了极大的关注。因为它使用了新的引擎。设计者就是飞行员本人,一个叫亨利·科安达的罗马尼亚人,毕业于法国高等技术学校。他设计的发动机是用50马力的发动机,让风扇把空气向后推,同时加一个加力燃烧室,让气体在尾喷管里充分膨胀,从而增加反推力。这是最早的喷气发动机。

20世纪30年代末,活塞驱动螺旋桨飞机的最大水平飞行速度达到每小时700公里,潜水时接近音速。声屏障问题日益突出。前苏联、英国、美国、德国、意大利等国都大力开展了喷气发动机的研究工作。德国设计师Aoan是第一个成功开发新发动机的人。1934奥安获得离心式涡喷发动机专利。1939年8月27日,Aoan用他的发动机做了He-178喷气。

喷气发动机研制出来后,科学家们进一步使飞机飞越了音障。10多年后,这部作品终于由美国人完成。

1947 10 6月14日,在美国加州桑格菲尔德,贝尔公司试飞了一架可以突破音障的飞机。上午10,一架巨大的B-29轰炸机起飞,机舱下挂着一架造型奇特的小飞机。这架小飞机被命名为X-1火箭飞机。X-1飞机装有四台火箭发动机,总推力2700公斤,使用的燃料是危险的液氢和酒精。当B-29轰炸机从空中降下时,它的四个火箭发动机相继点火,声音如雷。飞机发动机启动1分28秒后,马赫数达到1?0,飞机达到了音速。这时候X-1飞机的燃料快用完了,速度变快了,达到了马赫数1?06,此时的高度为13000m。虽然试飞成功,但由于X-1飞机不是靠自身动力起飞的,这个记录没有被认可。

飞机的发明在全民受益的情况下给人们带来了新的不满。飞机起飞需要跑,需要建设相应的跑道和机场。这带来了很多不便,于是有人开始探索可以垂直起降的飞行器,俗称直升机。

1939年9月4日,世界上第一架实用直升机诞生了。那是美国工程师西科斯基公司研制成功的VS-300直升机。西科斯基原籍俄罗斯,1930移居美国。他做的VS-300直升机有1个主旋翼,3个尾桨。后来经过多次试飞,3尾桨改成了1,这种实用型直升机成为了现代直升机的鼻祖。

VS-300直升机诞生后,影响很大,特别是50年代以来,直升机的制造技术发展很快。50年代中期以前,直升机的动力装置是活塞式发动机时期,后来进入喷气涡轮轴时期。转子材料结构技术也经历了几个阶段;20世纪40-50年代为金属木翼混合结构,50-60年代中期为金属结构,60-70年代中期为玻璃纤维结构,70年代中期后发展为新型复合结构。

20世纪20年代,飞机开始载客,第二次世界大战初期,美国开始将大量运输机改装成客机。从20世纪60年代开始,世界上出现了一些大型运输机和超音速运输机,涡扇发动机也逐渐普及。著名的有前苏联生产的安-22和伊尔-76;美制C-141,C-5A,波音-747;法国的空客等等。超音速运输机包括英法联合研制的协和式飞机和前苏联的图-144。然而,超音速客机的发展并不乐观。协和式飞机价格过高,影响了效益,因此在80年代停产。前苏联的Tu-144也是因为同样的原因在80年代停飞。

自从飞机发明以来,它越来越成为现代文明不可缺少的交通工具。它深刻地改变和影响着人们的生活。由于飞机的发明,人类环游世界的时间大大缩短了。第一次环球旅行完成于16世纪。当时,葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发,用了三年时间,穿越大西洋和太平洋,绕地球一周,回到西班牙。19年底,一个法国人坐火车环游世界花了43天。飞机发明后,人们又在1949进行了一次环球旅行。一架B-50轰炸机经过4次漂亮的空中加油,仅用94小时就绕地球飞行了37700公里。强不如不强。超音速飞机出现后,人们飞得更高更快。1979年,英国人斯佩克特飞了36900公里,仅用14小时6分钟绕地球一周。不到一天,你就可以飞到地球的每一个角落。对于生活在20世纪之前的人来说,这难道不是一个奇迹吗?

错综复杂的空中航线连接着世界各国,为人们提供了方便快捷的客运。早在20世纪20年代,航空运输就开始了运送乘客和邮件的定期航班。如今,空中航线四通八达,人们随时都会看到银色的飞机,像一只大鸟,在蓝天上掠过。对于现代人来说,早上在北京,下午出现在千里之外的另一个城市而不累是很平常的事情。在20世纪之前,这是不可想象的。从此,陡峭的山脉和一望无际的海洋将不再令人望而生畏。银燕把不同地区不同种族和肤色的人紧密地联系在一起。人们通过不断的交流,播种友谊,传递信息,从而达到相互沟通、相互理解、相互促进,共同促进人类文明。

飞机的发明也使得航空运输业空前发展,工业发展所需的许多原材料有了新的来源和渠道,大大降低了人们对当地自然资源的依赖。尤其是超音速飞机诞生后,航空运输更加繁荣。不适合长时间运输的牲畜,难以长时间保存的美味,也可以飞遍五湖四海,为全世界人民所享用。曾经连贵妃都不容易品尝到的岭南荔枝,如今已经出现在寻常百姓家。

当人类进军地球深处时,飞机也被广泛用于地质勘探。人们可以通过配备相机或称为肖兰系统的电子设备的飞机,快速准确地调查广阔的地区,包括陡峭和难以到达的地方。将航拍照片一张一张地拼接起来,就可以绘制出一幅优秀的地形图。这比旧的测绘方法容易多了。即使是曾经只被探险者探索过的冰天雪地、人迹罕至的北极和南极,现在乘飞机也可以毫无困难地到达。

当然,飞机在现代战争中的作用更加惊人。不仅可以用于侦察和轰炸,在预警、反潜和扫雷方面也非常出色。在90年代初爆发的海湾战争中,飞机的巨大威力有目共睹。当然,飞机的军事应用也给人类带来了巨大的灾难,对人类文明造成了毁灭性的破坏。但和平利用飞机才是人类发明飞机的初衷。