飞机的演变过程

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现代飞机的主要组成部分,有机翼(包括固定部分和活动部分,如主翼、副翼、升降舵和方向舵)、机身、发动机和起落架等。
  早期的飞机都是双翼的,因为当时发动机的功率较小,飞机飞行速度低,只能采用双翼结构,以加大机翼面积,得到足够的升力。为增加飞机结构的强度和刚性,两翼之间有加固用的撑杆。随着发动机功率的增大,飞行速度提高,于是用单翼就能产生足够的升力,而在高速飞行时,双翼产生的阻力大,反而不利于飞行。自20世纪20年代末起,双翼飞机逐渐被单翼机所取代。现在,仅在要求低速飞行时,才使用双翼机,如,喷洒农药、初级飞行训练等。
  根据单翼机机翼的位置,可分为高翼机(机翼在机身上方)、中翼机(在机身中央)和下翼机(在机身下方)。高翼机有好的向下视野和横向稳定性。人们在水上飞机的机翼上安装发动机,为使发动机不溅到水,就把机翼固定在机身上方的支架上,形成特殊的高翼——伞翼。中翼飞机由于不在机身下半部安装横梁,可腾出空间装载更多货物。下翼飞机可减小起落架的高度,便于维修装载更多货物。下翼飞机可减小起落架的高度,便于维修装在机翼上的发动机。
  机翼的平面形状有矩形、梯形、后掠形和三角形。其中,变后掠翼是活动的,在高速飞行时,机翼可向后内侧收缩,由梯形变成后掠翼形。这种飞机无论在低速飞行,还是高速飞行时,都有良好的性能。
  主翼的可活动部分叫做副翼,用以调节飞机侧向倾斜和升降。在飞机尾部还有水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼在起飞、降落中发挥作用,而垂直尾翼则协助飞机左右转向。当然飞机飞行时需要这些部件协调作用,否则飞机会失控,出现机毁人亡的事故。有的飞机,如航空母舰的舰载机,为节约船舱中所占空间,机翼做成可折叠的,当存放在船舱中时,就收起机翼,起飞时才打开。
  机身外形要利用减少阻力,而且要有相当的强度。
  发动机的布局则随发动机的种类、数量而定。例如,螺旋桨单发动机飞机,它的发动机位于机身前端正中;而双螺旋桨、甚至四螺旋桨发动机的飞机,发动机就对称地装在机翼上。至于涡轮喷气式发动机的位置,也由其数量而定,如果是单发动机的飞机,就位于机身后半部分,空气由机头或机翼根部进入发动机,而双发或四发的,可对称地分别装在左右机翼上,或装在机尾两侧。有的飞机有3台发动机,2台可对称在左右机翼或机身后侧,第3台装在机尾。
  起落架是飞机起飞、降落时与地面接触的部分。根据起飞的场所是祟地还是水面,决定用轮子还是用浮筒。轮式起落架在飞机起飞后,可收入机身或机翼,以减少阻力,而浮筒式起落架则不能收起。以前的起落架,都是两个主轮在前(左右翼下),尾轮或尾撬在后,叫做后三点式起落架。飞机起飞时,呈现向上的斜角,利于发动机功率较小的飞机起飞,而且起飞的跑道也较短。由于发动机的功率增加,人们改用前三点式起落架,飞机的尾轮由位于主轮前的前轮所取代。飞机就呈水平状。这有利于检修、装卸货物和加油。舰载机的起落架要特别加强,以承受弹射时的力量。
  飞机的机构,外形由它的功能所决定的。战斗机要求飞行速度高、灵活,机身的主要部分就发动机所占据。而客机、货机要求多载货物、乘客,所以机身主要部分被货舱、客舱所占据

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