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小型飞机的机身外部都有什么装置?

 小飞侠cawdbof0 2023-01-11 发布于北京

飞机机身主要包含哪些部分

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飞机能够克服重力升空,这让普通人感觉它们有些神秘。不过,只要你从飞行原理开始学习,很快就能揭开飞机的奥秘。飞机的一些基本结构,和它们一个世纪前的先辈依旧相似。虽然后来技术有所改进,但许多系统(例如发动机)的设计与 1930 年代基本相同。

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本文所介绍部件(如上图):

机身(fuselage)

机翼(wing)

机翼支柱(wing strut)

副翼(aileron)

襟翼(flaps)

起落架(landing gear)

尾翼(empennage)

垂直安定面(vertical stabilizer)

水平安定面(horizontal stabilizer)

方向舵(rudder)

升降舵(elevator) 和升降舵调整片(elevator trim tab)

挡风玻璃(windshield)

舱门(door)

螺旋桨(propeller)

发动机整流罩(engine cowl)

油箱(fuel tanks)

天线(antennaa)

静压口(static port)

皮托管(pitot tube)

失速警告器(stall warning)

接下来,我们将进行逐一讲解。

机身(fuselage)

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机身是飞机的主要部分,用于容纳机组人员、乘客和货物,飞机的所有其他构造都连接到身。

最常见的机身结构设计称为单体壳,通常由铝制成。

机翼(wing)

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机翼是飞机的主要升空装置,可以安装在机身的上部、中部或下部。

大多数塞斯纳飞机,例如 塞斯纳172,都被称为上单翼飞机,因为它们的机翼位于机身上部。

机翼支柱(wing strut)

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许多上单翼飞机都有支架,也被称为机翼支柱,它可以将飞行和着陆的力量从机翼传递到机身。

机翼支柱通常连接机翼中部,并连接机身底部,这种类型的设计被称为半悬臂。

副翼(ailerons)

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在机翼的后部或后缘,从大约中点到翼尖,被称为副翼的控制面。

每个副翼都与另一个副翼朝相反的方向活动,这会产生导致飞机滚转的空气动力。

左右转动操纵杆,就像使用汽车方向盘一样,可以控制副翼。

襟翼(flaps)

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襟翼也位于机翼后缘,但是在机翼内侧,在副翼和机身之间。

在巡航飞行期间,襟翼与机翼齐平,但在着陆时,它们会同时向下移动,从而产生额外的升力和阻力,这使得飞机能够在空速不变的情况下以更陡的角度下降,从而缩短着陆滑行的长度。

起落架(landing gear)

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起落架装有轮子,在飞机停放、滑行、起飞和着陆时起支撑作用。大多数通航飞机的起落架都有三个轮子,两个主轮连接机身,第三个轮子连接机身前部或后部。

如果第三个轮子安装在机身后部,则被称为尾轮,这种配置称为“常规起落架”。

传统的起落架第三个轮子连接方向舵,并随着方向舵的操控而移动,在地面上控制转向。上世纪五十 年代之前大多数经典飞机都使用传统起落架布局。

如果第三个轮子连在机头上,则称为前轮,这种配置称为“三轮起落架”。前轮连接方向舵踏板并控制地面转向。

机身中部的两个主轮还包含常规和三轮齿轮飞机的制动器,并且是单独控制的,被称为差速制动。制动器通常用于停住飞机,但由于它们是单独控制的,因此也可用于辅助转向。

尾翼(empennage)

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尾翼位于机身后部,整个尾翼组由垂直安定面、水平安定面、方向舵、升降舵组成。

垂直安定面(vertical stabilizer)

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垂直安定面是尾翼垂直的部分,方向舵连接其中。其最顶部有尾部航行灯和信标。

方向舵是垂直安定面的控制面,用于控制飞机的左右运动,即偏航。

方向舵由驾驶舱内两个脚踏板,即脚舵所控制。制动控制装置通常集成在脚舵中,使用其顶部的铰链杆来控制。

水平安定面(horizontal stabilizer)

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水平安定面是尾翼的水平,分布于左右两侧,升降舵连接其中。

升降舵连接到水平安定面的后部,用来控制飞机的俯仰或上下运动,由操纵杆的前后运动控制。向前推动操纵杆会使飞机向下倾斜,向后拉动操纵杆会使飞机向上倾斜。一些尾翼将升降舵与水平安定面连接在一起。

升降舵调整片(elevator trim tab)

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升降舵调整片是控制水平安定面后缘的可活动的小叶片。此装置也可以安装在方向舵、升降舵或副翼上,用于减少操纵杆和脚舵的控制压力。

挡风玻璃(windshield)

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被时速100+km的风拍在脸上是任何人都不想体会的经历,因此飞机设计师使用挡风玻璃来保护飞行员和乘客。挡风玻璃通常是一块透明的模制塑料,安装在机身前部。

许多挡风玻璃都配备了磁罗盘,它的位置和飞行员视线平齐以方便查看,有的飞机还配有外部气温 (OAT) 计。

机舱门(door)

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机舱门是乘客和机组人员进入飞机的入口,就像汽车车门一样。有些飞机安装了两扇门,为了减轻重量还有些飞机通常只有一扇门。

机舱门可以从里面锁上,为了安全起见可以锁好,就像汽车门一样。

螺旋桨(propeller)

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螺旋桨连接到飞机前部的发动机,是将发动机的动力输送到空气中以实现飞行的主要方法。

螺旋桨由两个或多个专门设计的叶片组成,螺旋桨叶片每转一圈都会吸入一定空气,将其转化为向前运动的动力。

大多数小型飞机都是固定的螺旋桨,无法调整,而其他类型的螺旋桨可以改变螺距,以吸入不同量的空气, 这可以使飞机飞行效率更高,并减轻发动机的压力。

发动机整流罩(engine cowl)

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发动机整流罩将发动机及其附件笼罩在气流中,以减少阻力并帮助发动机冷却。有些整流罩采用铰链连接,以便于维护,而有些则仅提供用于检查机油的检修面板,并且必须完全拆下以进行维护。大多数整流罩使用少量四分之一转螺钉固定在机身上,因此不需要花费太多时间来拆卸。

油箱(fuel tanks)

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油箱位于机翼的内部,通常在机翼支柱前面,或者在主翼支柱和后翼支柱之间。油箱 通常有两个,每个机翼各配一个,并且由于燃料的密度和重量的原因,安装在机翼内侧。当重量在内侧时,飞机所受向心力更小,侧倾率更能保持一致,控制起来也更轻松。

在上单翼飞机上,油箱位于感应系统上方,可以利用重力为发动机供油。驾驶舱内的一个阀门控制着哪个油箱为发动机供油,可以是左油箱、右油箱,或者是两个油箱都供油。

天线(antennas)

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现代飞机中使用不同类型的无线电和技术,因此天线是必不可少的。

飞机有许多不同类型的天线,它们的设计是基于使用者的要求。

飞机的无线电系统通常是VHF超高频通话,使用的是单极天线,类似于老式汽车的天线,用来传输和接收信号。

GPS 天线很小,呈泪滴状,位于机身顶部,可以获取卫星数据。其他类型的天线,例如用于 ILS 系统的天线,有的位于机身底部。

天线有多种形状和尺寸,但都必须很薄并符合空气动力学特性,以最大程度地减少阻力。

静压口(static port)

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静压口是机身侧面的一个小孔,能够使外部气压进入机身内对应的仪器。空速指示器 (ASI)、垂直速度指示器 (VSI) 和高度计均使用来自静压口的气流来计量。

驾驶舱内通常会有备用静压口,以防止外侧的静压口出现堵塞的状况。

皮托管(pitot tube)

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皮托管是一根小的中空金属管,通常位于左机翼底部,迎向外部气流。快速流动的气流冲击皮托管前部的一个小孔,产生冲压空气效应并增加皮托管内的空气压力。加压空气被送入高度计,并与从静压口进入的静态空气进行比较。压缩空气和静态空气的差异在 ASI 上显示为指示空速。

失速警告指示器(stall warning)

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当失速速度在每小时几英里以内时,失速警告系统会向飞行员发出警报。

最简单的失速警告系统是机翼上的一个小孔,该孔连接到位于驾驶舱内的簧片和扬声器挡板。在高迎角和低空速的情况下,小孔周围的低压会产生吸力。这种吸力会激活一个小簧片,就像在管乐器中的簧片一样,并通过扬声器放大簧片的振动,从而产生烦人的嗡嗡声,就像高音卡祖笛一样。

简易簧片失速警告系统不需要电力,不过一些飞机制造商使用阀门和开关的系统需要连接电路。两种类型的失速警告系统都可以而且应该在飞行前进行测试。可以用布盖住孔并吸气来测试簧片系统。

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