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飞行原理/CAFUC飞行原理PrinciplesofFlight中国民航飞行学院飞行力学教研室第一章第页2前言1.飞行原理课程的主要内容理解飞机飞行的原理-为什么能飞？理解飞机的运动规律-怎样操纵以及为什么？理解飞机的飞行性能-飞机能飞多快、多远/久、多高？2.飞行原理所涵盖的学科范畴空气动力学空气与物体相互作用的规律。飞行力学研究飞行性能、操纵性与稳定性。飞行技术建于实践基础上的综合学科。第一章第页33.本书内容涵盖范围私照PPL与商照CPL知识领域。适用于正常类与实用类飞机。涵盖低速小型螺旋桨飞机气动、操纵与性能。4.本书学习方法理论与实际相结合。重点在于对理论以及结论的清晰理解。不要过多的试图探究操纵感觉和操纵细节。前言第一章第页45.本课教学对象初始培训飞行员管制、签派、情报专业学生其他民航相关学科学生航空爱好者前言第一章第页5第一章飞机和大气的一般介绍第二章飞机的低速空气动力第三章螺旋桨的空气动力第四章飞机的平衡、稳定性和操纵性第五章平飞、上升和下降第六章盘旋第七章起飞和着陆第八章特殊飞行第九章重量与平衡第十章高速空气动力学基础6.本课主要内容前言第一章第页6民用航空器驾驶员、飞行教员和地面教员合格审定规则民航总局令第115号CCAR-61R1G章航线运输驾驶员执照第61.185条航空知识要求：（a）航空规章；（b）航行资料汇编，航行通告及谘询材料的使用；（c）气象学；（d）飞行原理；（e）领航；（f）航空器安全和高效的运行及空域系统内运行的说明和程序；（g）重量和平衡的计算和对飞行特性的影响；（h）飞行性能；（i）机动飞行操纵程序和紧急操作；（j）航空医学；（k）载运货物和运行程序；（l）人的因素；（m）航空决断和判断；（n）机组资源管理。局方相关法规要求飞行原理/CAFUC飞机和大气的一般介绍第一章第一章第页81903年12月17日,莱特兄弟的飞行者(flyer)，飞行距离120英尺，持续时间12秒。●早期的飞行第一章第页9●早期的飞行第一章第页10●早期的飞行第一章第页11●ThereplicaofEdvardRusijan'splanefrom1906第一章第页12本章主要内容1.1飞机的一般介绍1.2飞机大气环境的一般介绍飞行原理/CAFUC飞行原理/CAFUC1.1飞机的一般介绍第一章第页14飞机是目前最主要的飞行器。本节将简要介绍飞机的主要组成部分及其功用、操纵飞机的基本方法及机翼形状等。第一章第页151.1.1飞机的主要组成部分及其功用机翼机身动力装置起落装置尾翼五大部分：机身机翼尾翼起落装置动力装置第一章第页16①机身（Fuselage）装载机组、旅客、货物和其它必须设备。将飞机的其他部分如尾翼、机翼、发动机联结成一个整体。第一章第页17●CJ1（CessnaCitationJet1）第一章第页18●驾驶舱(Cockpit)第一章第页19●Boeing777机身第一章第页20●Airbus340客舱分布第一章第页21●B747客舱分布UpperDeckBusinessClassFirst-ClassMainDeckEconomyClassMainDeckBusinessClass第一章第页22UpperDeckBusinessClassFirst-Class●B747客舱分布MainDeckEconomyClassMainDeckBusinessClass第一章第页23●B747经济舱●B747上层商务舱●B747头等舱第一章第页24●B747全货机（Cargo）第一章第页25●A300transporter第一章第页26●B737NG（NewGeneration）二级座舱布局第一章第页27●B737NG经济舱第一章第页28●B737NG前后货舱第一章第页29●B787客舱第一章第页30②机翼（Wings）机翼产生升力。机翼在飞机的稳定性和操纵性中扮演重要角色，机翼上安装的可操纵翼面主要有副翼、襟翼、前缘襟翼、前缘缝翼。机翼还用于安装发动机、起落架及其轮舱、油箱。第一章第页31●B777系列的燃油油箱第一章第页32●B747机翼上的主操纵和辅助操纵翼面外侧（低速）副翼前缘襟翼后缘外侧襟翼飞行扰流板内侧（高速）副翼地面扰流板后缘内侧襟翼第一章第页33●A319/A320/A321flightcontrolssurfaces第一章第页34●A340flightcontrolssurfaces第一章第页35●TB200第一章第页36●Cessna172第一章第页37●B747approach第一章第页38●B747第一章第页39●B737-300inLandingRoll第一章第页40●机翼的分类上单翼-Cessna172下单翼-CessnaCJ1中单翼-F-18第一章第页41●机翼的分类多翼机单翼机双翼机第一章第页42●变后掠翼第一章第页43●变后掠翼第一章第页44●鸭式机翼第一章第页45●前掠翼第一章第页46●飞翼型机翼第一章第页47③尾翼（Empennage）操纵飞机的俯仰和偏转。是飞机稳定性的重要组成部分。第一章第页48V形尾翼(F117)T形尾翼(夏延)常见布局尾翼(A380)第一章第页49T形尾翼常见布局尾翼第一章第页50●F22的双垂尾第一章第页51●尾翼的构成尾翼通常包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成。垂直尾翼由固定的垂直安定面和可动的方向舵组成。第一章第页52●尾翼（TB200）若水平尾翼是整体活动面，则称为全动平尾。后缘的活动面，称为配平片。第一章第页53④起落装置（LandingGear）起落装置用于飞机的起飞、着陆和滑行并支撑飞机。飞机的前轮可偏转，用于地面滑行时控制方向。飞机的主轮上装有各自独立的刹车装置。第一章第页54●TB20起落架（可收放）第一章第页55●Cessna172起落架（不可收放）第一章第页56●CJ1起落架前起主起第一章第页57●A320前起落架第一章第页58●B747-400起落架第一章第页59●A310的起落架系统第一章第页60●A380起落架第一章第页61●起落装置的分类起落装置可分为:前三点式后三点式第一章第页62起落装置还可分为固定式、可收放式。●起落装置的分类第一章第页63●起落装置（水上飞机）第一章第页64●起落装置（水上飞机）FlyingboatsFloatplanesAmphibians第一章第页65●水上飞机第一章第页66●起落装置（雪上飞机）第一章第页67⑤动力装置（PowerPlant）产生拉力或推力。发动机带动的发电机为飞机用电设备提供电源，从发动机引入的热气流可用于座舱加温或空调系统。第一章第页68●动力装置的分类活塞式●涡轮喷气式涡轮式第一章第页69涡轮桨叶式涡轮风扇式第一章第页701.1.2飞机座舱基本仪表介绍TB20座舱仪表第一章第页71●小型飞机的六个基本仪表AirspeedIndicator空速表AttitudeIndicator姿态仪AltitudeIndicator高度表TurnCoordinator转弯侧滑仪HorizontalSituationIndicator水平状态指示器VerticalSpeedIndicator升降速度表第一章第页72●不同飞行状态的转弯侧滑仪和地平仪左转弯右转弯第一章第页73●不同飞行状态的转弯侧滑仪小球好比汽车过弯时仪表台上放置的眼镜。第一章第页74●BASICT第一章第页75●老式驾驶舱（B17）第一章第页76●新式驾驶舱（B777）第一章第页771.1.3操纵飞机的基本方法偏航控制俯仰控制滚转控制油门控制飞机的操纵方法3个空间位置3个空间姿态俯仰控制：升降舵滚转控制：副翼偏航控制：方向舵纵向位移：油门侧向位移：间接实现垂向位移：间接实现6自由度：3个姿态：3个位置：第一章第页78●飞机的姿态控制偏航控制滚转控制俯仰控制第一章第页79●驾驶舱的其他操纵（TB20）第一章第页80●驾驶舱的其他操纵（TB20）发动机操纵杆及其松紧旋钮襟翼操纵器及指位表俯仰配平方向配平甚高频通讯收发机甚高频导航接收机无线电测距仪第一章第页81●起落架收放手柄第一章第页82●Seminole驾驶舱第一章第页83●Seminole的配平操纵第一章第页84●涡桨发动机控制第一章第页85●喷气式发动机控制第一章第页86●CJ1第一章第页87●A380侧位驾驶杆（Sidestick）第一章第页88●A320Controlandindicationpanels第一章第页89●767-400ER驾驶舱第一章第页90●737NG驾驶舱第一章第页911.1.4机翼的形状①机翼的剖面形状(翼型)剖面形状与平面形状等第一章第页92●翼型参数翼弦中弧线相对厚度（厚弦比)，反映了翼型的厚薄程度。最大厚度位置相对弯度，反映了上下翼面外凸程度差别的大小最大厚度最大中弧高前缘后缘前缘半径弦长翼弦中弧线上表面下表面第一章第页93②机翼的平面形状第一章第页94椭圆形梯形后掠翼三角翼矩形②机翼的平面形状第一章第页95梢根比后掠角●机翼平面形状参数翼展展弦比翼根弦长翼尖弦长1/4弦线翼展后掠角翼弦典型飞机的展弦比ModelMAR后掠角F-152.53.0B737-3000.769.1725B747-4000.837.3937.5Concorde2.051.85第一章第页96上反角下反角③机翼沿横轴方向与机身关系第一章第页971.1.5飞机的分类飞机审定（型号合格证）分类（FAACategory）:①正常类Normal②实用类Utility③特技类Acrobatic④通勤类Commuter⑤运输类Transport⑥限制类Restricted⑦限用类Limited⑧娱乐类Provisional⑨试验类Experimental第一章第页981.1.5飞机的分类定翼机Airplane旋翼机Rotorcraft飞行员审定（驾驶执照）分类:单发陆地Single-EngineLand多发陆地Multi-EngineLand单发水上Single-EngineSea多发水上Multi-EngineSea飞机的具体型号①类别Category：②级别Class：③型别Type：第一章第页99本章主要内容1.1飞机的一般介绍1.2飞行大气环境的一般介绍飞行原理/CAFUC飞行原理/CAFUC1.2飞机大气环境的一般介绍第一章第页101飞机是在大气的海洋里航行的飞行器。飞机的空气动力、发动机工作状态都与大气密切相关。第一章第页102大气主要有三种成分：纯干空气、水蒸气以及尘埃颗粒。纯干空气含有78%的氮气和21%的氧气，余下的1%由各种其他气体组成。1.2.1大气的组成第一章第页1031.2.2大气的分层若以气温变化为基准，则可将大气分为对流层、平流层、中间层、电离层、和散逸层等五层。第一章第页104飞行器活动的环境●大气的分层地球周围的空间对流层平流层中间层电离层外层第一章第页105●大气的分层kg/m3hPaKftKmKg/m3对流层平流层(同温层)中间层电离层(暖层)温度第一章第页1061.2.3大气的特性①空气密度高度增加，空气密度减小。Elevation:3442m第一章第页107②空气压力在海平面，大气压力达到每平方英寸14.7磅。第一章第页108●气压的表示第一章第页109●气压随高度的变化高度增加，压力减小第一章第页110③空气温度高度增加，气温近似线性降低（11000米对流层内）。第一章第页111④空气湿度相对湿度：空气中所含湿气与空气中所能包含的最大湿气之比。露点温度：相对湿度为100%时的温度。空气的湿度越大，空气的密度越小。第一章第页112⑤空气粘性空气分子的不规则运动，是造成空气粘性的主要原因。空气的粘性力是指相邻两层空气之间有相对运动时所产生的相互牵扯的作用力。●影响粘性力大小的因素速度梯度空气温度气体性质接触面积第一章第页113●空气粘性在飞行中的表现第一章第页