飛機在空氣中運動時，是靠機翼產生升力使飛機離陸升空的。下面是小編為大家分享飛機的基本原理知識，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　一、飛行原理

　　飛機在空氣中運動時，是靠機翼產生升力使飛機離陸升空的。機翼升力是怎樣產生的呢?這首先得從氣流的基本原理談起。在日常生活中，有風的時候，我們會感到有空氣流過身體，特別涼爽;無風的時候，騎在自行車上也會有同樣的體會，這就是相對氣流的作用結果。滔滔江水，流經河道窄的地方時，水流速度就快;經過河道寬的地方時，水流變緩，流速較慢�？諝庖彩且粯�，當它流過一根粗細不等的管子時，由于空氣在管子里是連續(xù)不斷地穩(wěn)定流動，在空氣密度不變的情況下，單位時間內從管道粗的一端流進多少，從細的一端就要流出多少。因此空氣通過管道細的地方時，必須加速流動，才能保證流量相同。由此我們得出了流動空氣的特性：流管細流速快;流管粗流速慢。這就是氣流連續(xù)性原理。

　　實踐證明，空氣流動的速度變化后，還會引起壓力變化。當流體穩(wěn)定流過一個管道時，流速快的地方壓力小。流速慢的地方壓力大。

　　飛機在向前運動時，空氣流到機翼前緣，分為上下兩股，流過機翼上表現(xiàn)的流線，受到凸起的影響，使流線收斂變密，流管(把兩條臨近的流線看成管子的管壁)變細;而流過下表面的流線也受凸起的影響，但下表面的凸起程度明顯小于上表面，所以，相對于上表面來說流線較疏松，流管較粗。由于機翼上表面流管變細，流速加快，壓力較小，而下表面流管粗，流速慢，壓力較大。這樣在機翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差。這個作用在機翼各切面上的壓力差的總和便是機翼的升力(見圖)。其方向與相對氣流方向垂直;其大小主要受飛行速度、迎角(翼弦與相對氣流方向之間的夾角)、空氣密度、機翼切面形狀和機翼面積等因素的影響。當然，飛機的機身、水平尾翼等部位也能產生部分升力，但機翼升力是飛機升空的主要升力源。飛機之所以能起飛落地，主要是通過改變其升力的大小而實現(xiàn)的。這就是飛機能離陸升空并在空中飛行的奧秘。

　　二、飛機的主要組成部隊及其功用

　　自從世界上出現(xiàn)飛機以來，飛機的結構形式雖然在不斷改進，飛機類型不斷增多，但到目前為止，除了極少數(shù)特殊形式的飛機之外，大多數(shù)飛機都是由下面六個主要部分組成，即：機翼、機身、尾翼、起落裝置、操縱系統(tǒng)和動力裝置。它們各有其獨特的功用。

　　(一)機身

　　機身主要用來裝載人員、貨物、燃油、武器和機載設備，并通過它將機翼、尾翼、起落架等部件連成一個整體。在輕型飛機和殲擊機、強擊機上，還常將發(fā)動機裝在機身內。

　　(二)機翼

　　機翼是飛機上用來產生升力的主要部件，一般分為左右兩個翼面。

　　機翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。機翼前后緣都保持基本平直的稱平直翼，機翼前緣和后緣都向后掠稱后掠翼，機翼平面形狀成三角形的稱三角翼，前一種適用于低速飛機，后兩種適用于高速飛機。近來先進飛機還采用了邊條機翼、前掠機翼等平面形狀。左右機翼后緣各設一個副翼，飛行員利用副翼進行滾轉操縱。即飛行員向左壓桿時，左機翼上的副翼向上偏轉，左機翼升力下降;右機翼上的副翼下偏，右機翼升力增加，在兩個機翼升力差作用下飛機向左滾轉。為了降低起飛離地速度和著陸接地速度，縮短起飛和著陸滑跑距離，左右機翼后緣還裝有襟翼。襟翼平時處于收上位置，起飛著陸時放下。

　　飛機的機翼的變化

　　在飛機誕生之初，機翼的形狀千奇百怪，有的像鳥的翅膀，有的像蝙蝠的黑翼，有的像昆蟲的翅膀;有的是單機翼，有的是雙機翼。到第二次世界大戰(zhàn)時，雖然絕大多數(shù)飛機"統(tǒng)一)到單機翼上來，但單機翼的位置又有上單機翼、中單機翼和下單機翼之分，其形狀有平直機翼、后掠機翼、三角機翼、梯形機翼、變后掠角機翼和前掠角機翼之別。

　　(三)尾翼

　　尾翼分垂直尾翼和水平尾翼兩部分。

　　1.垂直尾翼

　　垂直尾翼垂直安裝在機身尾部，主要功能為保持飛機的方向平衡和操縱。

　　通常垂直尾翼后緣設有方向舵。飛行員利用方向舵進行方向操縱。當飛行員右蹬舵時，方向舵右偏，相對氣流吹在垂尾上，使垂尾產生一個向左的側力，此側力相對于飛機重心產生一個使飛機機頭右偏的力矩，從而使機頭右偏。同樣，蹬左舵時，方向舵左偏，機頭左偏。某些高速飛機，沒有獨立的方向舵，整個垂尾跟著腳蹬操縱而偏轉，稱為全動垂尾。

　　2..水平尾翼

　　水平尾翼水平安裝在機身尾部，主要功能為保持俯仰平衡和俯仰操縱。低速飛機水平尾翼前段為水平安定面，是不可操縱的，其后緣設有升降舵，飛行員利用升降舵進行俯仰操縱。即飛行員拉桿時，升降舵上偏，相對氣流吹向水平尾翼時，水平尾翼產生附加的負升力(向下的升力)，此力對飛機重心產生一個使機頭上仰的力矩，從而使飛機抬頭。同樣飛行員推桿時升降舵下偏，飛機低頭。

　　超音速飛機采用全動平尾，即將水平安定面與升降舵合為一體。飛行員推拉桿時整個水平尾翼都隨之偏轉。飛行員用全動平尾來進行俯仰操縱。其操縱原理與升降舵相同。

　　某些高速飛機為了提高滾轉性能，在左、右壓桿時，左、右平尾反向偏轉，以產生附加的滾轉力矩，這種平尾稱為差動平尾。

　　有些飛機的水平尾翼放在機翼前邊，這種飛機叫鴨式飛機。這時放在機翼前面的水平尾翼稱為鴨翼或前翼。也有一部分飛機沒有水平尾翼，這種飛機稱為無尾飛機。

　　現(xiàn)在有些飛機還采用了三翼面的布局方法，也就是說既有機翼前面的前翼，也有機翼后面的水平尾翼。

　　(四)起落裝置

　　起落裝置的功用是使飛機在地面或水面進行起飛、著陸、滑行和停放。著陸時還通過起落裝置吸收撞擊能量，改善著陸性能。早期陸上飛機起落裝置比較簡單，只有三個起落架，而且在空中不能收起，飛行阻力大。現(xiàn)代的陸上飛機起落裝置包含起落架和改善起落性能的裝置兩部分，且起落架在起飛后即可收起，以減少飛行阻力。改善起落性能的裝置主要有起飛加速器、機輪剎車、減速傘等。水上飛機的起落架由浮筒代替機輪。

　　(五)操縱系統(tǒng)(飛行控制系統(tǒng))

　　飛機操縱系統(tǒng)是指從座艙中飛行員駕駛桿(盤)到水平尾翼、副翼、方向舵等操縱面，用來傳遞飛行員操縱指令，改變飛行狀態(tài)的整個系統(tǒng)。早期的操縱系統(tǒng)是由拉桿、搖臂(或鋼索)組成的純機械操縱系統(tǒng)。現(xiàn)代飛機在操縱系統(tǒng)中采用了很多自動控制裝置，因而，通常把它稱為飛行控制系統(tǒng)。

　　(六)動力裝置

　　飛機動力裝置是用來產生拉力(螺旋槳飛機)或推力(噴氣式飛機)，使飛機前進的裝置。采用推力矢量的動力裝置，還可用來進行機動飛行�，F(xiàn)代的軍用飛機多數(shù)為噴氣式飛機。

　　噴氣式飛機的動力裝置主要分為渦輪噴氣發(fā)動機和渦輪風扇發(fā)動機兩類。

　　三、飛機的操縱方式

　　千變萬化的飛行動作都是在飛行員以桿、舵、油門為主的操縱下完成的。主要有俯仰操縱、橫側操縱和方向操縱。

　　(一)俯仰轉動

　　俯仰轉動是通過飛行員前推或后拉駕駛桿，從而使升降舵面上偏或下偏來實現(xiàn)的。如飛行員向后拉桿時，升降舵上偏，相對氣流作用在升降舵面上，使整個水平尾翼產生一個向下的附加力，對飛機重心構成一個使機頭上仰的操縱力矩，在這個力矩的作用下，飛機繞橫軸做上仰運動 .當飛行員向前推桿時，升降舵向下偏轉，相對氣流作用在升降面上，在水平尾翼上產生一個向上的附加力，對飛機重心構成了使機頭下俯的操縱力矩，飛機便繞橫軸做下俯運動。

　　(二)橫側轉動

　　橫側轉動是通過飛行員在左右壓桿，使左右機翼上的副翼發(fā)生偏轉來實現(xiàn)的。如飛行員向左壓桿，左副翼上偏，右副翼下偏。相對氣流作用在左右副翼上，使左機翼產生向下的附加力，右機翼產生向上的附加力，對飛機重心構成左滾力矩，飛機便繞縱軸向左滾轉。相反，如果飛行員向右壓桿，飛機右副翼上偏，左副翼下偏，對飛機重心構成右滾力矩，飛機便向右滾轉(見圖)

　　(三)方向偏轉

　　方向偏轉是通過飛行員左、右蹬舵，使垂直尾翼上的方向舵左、右偏轉來實現(xiàn)的。如飛行員蹬左舵，方向舵左偏，相對氣流作用在方向舵面上，使垂直尾翼上產生一個向右的側力，對飛機重心構成了一個使機頭左偏的方向操縱力矩，飛機向左發(fā)生偏轉同樣，飛行員蹬右舵，機頭就會向右偏轉。當然，飛行員在做飛行動作時，不僅在于進行某種單一的操縱，而是幾種操縱同時進行的。如做特技飛行中的急上升轉彎(戰(zhàn)斗轉彎)的動作時，飛行員不但要加油門向后拉桿，增加仰角，還要壓桿增大坡度，同時還要蹬舵消除內側滑，使飛機繞三軸同時轉動�？梢姡�飛行遠遠不象我們看到的"自由翱翔"那么簡單，飛機所呈現(xiàn)出的各種簡單與復雜的飛行狀態(tài)，都出自飛行員靈巧的雙手和雙腳。

　　四、飛行的基本狀態(tài)和復雜的特技動作

　　(一)基本狀態(tài)

　　1.平飛：是最基本的飛行動作，通常是指飛機在等高、等速的條件下做水平直線飛行。這時，飛機的升力(Y)與重力(G)平衡，拉力(P)與阻力(X)平衡，即：Y=G、P=X。當然，還有加速平飛和減速平飛，所不同的是：加速平飛時P>X，而減速平飛時P

　　2.上升：飛機沿一條傾斜向上的軌跡所做的飛行(爬高)。上升軌跡與水平面的夾角稱上升角。上升分等速和變速上升。

　　3.下滑：飛機沿向下的傾斜軌跡所做的飛行稱下滑。下滑軌跡與水平面之間的夾角，叫下滑角。下滑分加速下滑(迅速下降高度)、減速下滑(著陸階段)和等速下滑。

　　4.側滑：飛機對稱面與相對氣流方向不一致的飛行稱側滑。飛行中，飛行員只蹬舵，不壓桿，或只壓桿不蹬舵，都會使飛機產生側滑。相對氣流與飛機對稱面之間的夾角叫側滑角。

　　這是幾種最基本的飛行狀態(tài)，飛行學員在最初的"起落航線"階段就會遇到。

　　(二)起落航線飛行

　　所謂起落航線飛行，就是在機場上空周圍按規(guī)定的高度、速度和預定的轉彎點組成五邊(或四邊)航線進行起飛著陸的飛行。要求飛行員在有限的時間內，完成觀察座艙內外的各種信息變化，并及時操縱以保持正確數(shù)據(jù);目測判斷和修正飛機的狀態(tài)、飛行高度、速度及前后機距離;完成收放起落架和襟翼動作等。分起飛上升、航線建立和下滑目測著陸等階段。

　　1.起飛：是指飛機從開始滑跑到離陸并上升到一定的高度(通常為25米)和達到一定速度的過程。正常起飛分三點滑跑、兩點滑跑、離陸、小角度上升和上升5個階段(圖1-27)。高速飛機由于發(fā)動機功率大，離陸后可不經過小角度上升而直接進入上升階段。

　　2.著陸：是指飛機從一定的高度下滑并降落于跑道，直到停止滑跑，脫離跑道(滑出跑道)的過程。通常分為下滑、拉開始、拉平、平飄、接地和著陸滑跑6個階段。一般飛機的著陸速度比起飛離陸速度大，為了縮短著陸滑跑矩離，高速飛機落地時除了使用剎車減速裝置外，還使用著陸減速傘，作用在于縮短滑跑距離。

　　(三)特技飛行

　　飛行員操縱飛機按一定的動作形式和軌跡做高度、速度、方向和狀態(tài)不斷變化的飛行叫特技飛行。它是殲擊機飛行員的必修課目。是充分發(fā)揮飛機性能，利用各種飛行動作進行空中機動以有效地攻擊敵方并避開敵方攻擊的重要手段。

　　特技有簡單特技、復雜特技和高級特技之分。簡單特技主要動作有：盤旋、俯沖、橫滾、躍升、急上升轉彎等。復雜特技有：最大允許坡度盤旋(大坡度盤旋)、半滾倒轉、斤斗、半斤斗翻轉、斜斤斗等(圖1-30)。高級特技有：上下橫"8"字、豎"8"字、草花形斤斗、雙上升轉彎、上升橫滾、躍升盤旋、翻轉橫滾、多次上升橫滾和多次下滑橫滾等。

　　(四)超機動能力

　　超機動能力是從1989年蘇-27戰(zhàn)斗機表演了"眼鏡蛇"機動動作后開始出現(xiàn)的飛行新概念，這是一個全新的、非常規(guī)的機動動作。"眼鏡蛇"機動簡單的說是一個低速、大迎角機動，飛機能夠在2.5秒之內使俯仰角變化90度到100度。而且在整套動作中飛機沒有任何失控趨勢的動作。"眼鏡蛇"機動說明，蘇-27已具有很好的上仰操縱能力，動、靜態(tài)橫側穩(wěn)定性和操縱性，以及良好的下俯控制能力。由于蘇-27的良好飛行性能，使它成為公認的第三代超音速戰(zhàn)斗機的優(yōu)秀代表，與美國的F-16和F-15并駕齊驅。

　　繼蘇-27之后，蘇霍伊飛機設計局又推出蘇-37戰(zhàn)斗機。蘇-37是在蘇-27M戰(zhàn)斗機基礎上發(fā)展的型號,其外形與蘇-27很相似。該機不僅能夠作"眼鏡蛇"機動，而且還可以在"眼鏡蛇"機動動作后接一個360度的滾轉、尾沖，在垂直平面內作360度轉向的圓形機動，高速盤旋時可以大角度攻擊目標，甚至可以在大迎角情況下以接近零速的狀態(tài)下飛行。因此，蘇-37被稱為當今超機動性或超高機動性戰(zhàn)斗機。

　　蘇-37為什么有這么好的機動特性，主要是因為它裝備了一種功能獨特的動力裝置，即兩臺AL-37FU渦輪風扇發(fā)動機。這種發(fā)動機不但推重比大，可為戰(zhàn)斗機提供強勁的飛行動力，而且采用了先進的轉向噴口設計，使飛機具有推力矢量控制能力，可實現(xiàn)超常的高難度機動飛行。超機動能力是對戰(zhàn)斗機機動性能提出的新的更高的要求，但是有些非常規(guī)機動的實用價值如何，目前還較大爭議。