飞机原理与构造第一讲

飞机原理与构造第一讲第一章绪论2020/2/211一、飞行器基本概念及发展历程二、飞机的主要组成部分及功用三、飞机的研制过程四、航空发动机概述2020/2/21第一章绪论2飞行器的基本概念及发展历程定义：在大气层内或大气层外空间（太空）飞行的器械统称为飞行器分类：2020/2/21航空器航天器火箭导弹3飞行器的基本概念及发展历程2020/2/21气球迈出了征服天空的第一步•孔明灯————最早的热气球•第一只热气球•第一只氢气球•现代热气球4飞行器的基本概念及发展历程2020/2/21气球•孔明灯——最早的热气球5飞行器的基本概念及发展历程2020/2/21•第一只热气球的诞生气球1783年6月5日，法国人蒙哥尔菲兄弟制成了第一只热空气自由气球。6飞行器的基本概念及发展历程2020/2/21•第一只氢气球1783年8月27日，法国人查理制成的世界上的第一只氢气球飞行成功。气球7飞行器的基本概念及发展历程2020/2/21•现代热气球气球82020/2/21飞行器的基本概念及发展历程•飞艇的诞生•最初的实用飞艇————齐柏林飞艇•“兴登堡号”失事————飞艇鼎盛时期的结束飞艇9飞行器的基本概念及发展历程2020/2/21飞艇•飞艇的诞生1852年，法国工程师亨利·吉法尔在长44米，最大直径12米的橄榄形氢气球的吊舱内安装了一台2.2千瓦的蒸汽推进的三叶螺旋桨推进装置制成了第一只可操纵气球——软式飞艇。10飞行器的基本概念及发展历程2020/2/21飞艇•最初的实用飞艇十九世纪末出现了最初的实用飞艇，其中最著名的是德国的齐伯林飞艇。这是一种以汽油内燃发动机为动力的硬式飞艇。1910年德国用这种飞艇作为运输工具建立了第一条定期空中航线。11飞行器的基本概念及发展历程2020/2/21“兴登堡号”失事———飞艇鼎盛时期的结束1937年5月6日，载着97名乘客的大型飞艇“兴登堡号”在美国赫斯特湖附近的机场着陆时爆炸起火，飞艇的盛世随之结束。飞艇122020/2/21飞行器的基本概念及发展历程“兴登堡”失事132020/2/21飞行器的基本概念及发展历程齐伯林飞艇齐柏林飞艇主要参数：齐柏林号长128米，容积113000立方米。巡航速度每小时60公里。齐柏林22号((LZ130)飞艇是世界上最大的硬式飞艇。艇长250米，直径41米，重约230吨，容积200，000立方米。在地面上要有4-5个足球场才容纳得下。142020/2/21飞行器的基本概念及发展历程汽油内燃发动机室齐伯林飞艇152020/2/21飞行器的基本概念及发展历程骨架齐伯林飞艇162020/2/21飞行器的基本概念及发展历程飞行试验在早期，为了使机械动力飞行获得成功，存在着两个主要的问题需要解决：作为动力源的发动机问题；飞行器在空中飞行时的稳定和操纵问题。因此，当时的探索者大致可分为两大派别。172020/2/21飞行器的基本概念及发展历程一派试图先解决前一问题，使飞行器升空，然后再解决后一问题。其代表人物有法国的阿代尔等。阿代尔在1890年10月9日制成了一架蝙蝠状的飞机进行试飞，但终因控制问题而摔坏。飞行试验182020/2/21飞行器的基本概念及发展历程另一派则先通过无动力的滑翔机的飞行解决后一问题，再在滑翔机上装上发动机，使之成为可飞行的飞机。在试验滑翔机的飞行方面，成绩最为显著的是德国的奥图·李林达尔。飞行试验192020/2/21飞行器的基本概念及发展历程飞行试验飞行探索者的足迹•1843年，英国W.S.亨森制造出单翼机。•1843年，凯利的四旋翼飞车。•1871年，英国彭劳制造出杆身橡筋动力模型飞机。•1882年，俄国莫查依斯基的单翼机。•1890年，法国阿代尔的“蝙蝠”机。•1891年，美国兰利的飞机。……202020/2/21飞行器的基本概念及发展历程飞机的诞生•飞机的诞生美国的莱特兄弟从1896年开始研究飞行，他们在学习前人著作和经验的基础上，分析其成败的原因，并用自制的风洞进行了大量的试验，于1900年制成了一架双翼滑翔机，先进行滑翔飞行和改进，尔后又开始了动力飞行试验。212020/2/21飞行器的基本概念及发展历程莱特兄弟的飞机1903年12月17日，莱特兄弟用装有重量为70千克，功率为8.8千瓦的四缸汽油内燃发动机的双翼机成功地进行了世界公认的人类第一次用重于空气的有动力驱动的飞行器进行的载人飞行。222020/2/21飞行器的基本概念及发展历程这一天共进行了四次成功的飞行，试飞最远距离为262米，高度为3米，相对空速为每小时46公里（对地速度为每小时16公里），滞空时间59秒。莱特兄弟的飞机232020/2/21飞行器的基本概念及发展历程扑翼——鸟类242020/2/21飞行器的基本概念及发展历程固定翼——常见飞机252020/2/21飞行器的基本概念及发展历程旋翼——直升机262020/2/21飞行器的基本概念及发展历程飞机的发展简介•飞机的发展简介•冯如————中国的第一个飞机设计师•第一次世界大战中的飞机•民航运输业的兴起•第二次世界大战中的飞机•突破音障􀀴•民航运输业飞速发展272020/2/21飞行器的基本概念及发展历程冯如——中国的第一位飞机设计师•飞机的发展简介•冯如————中国的第一个飞机设计师旅美华侨冯如，1883年12月15日生，广东恩平人。1907年依靠当地华侨的资助在旧金山以东的奥克兰市设厂制造飞机，于1910年6月造成一架活塞式发动机的飞机并进行了试飞。该机以104.6公里/小时的速度飞行了32.2公里，达到了当时的世界先进水平，这是中国人第一次自己设计、制造和驾驶的飞机。282020/2/21飞行器的基本概念及发展历程冯如及其第一架飞机•飞机的发展简介292020/2/21飞行器的基本概念及发展历程第一次世界大战中飞机•飞机的发展简介•第一次世界大战中飞机第一次世界的大战爆发，使得飞机以及飞机设计、制造业得到了很大的发展。飞机首先被用于侦察；继而装上机枪，专门进行空中格斗；后来又带上炸弹，去轰炸敌方的地面阵地；为将敌机驱逐出己方阵地，驱逐机应运而生；还有的飞机专门执行对地面部队攻击的任务。这样，在大战的硝烟中，诞生了一群铁鸟──侦察机、战斗机、轰炸机、强击机和教练机。302020/2/21飞行器的基本概念及发展历程第一次世界大战中飞机•飞机的发展简介•第一次世界大战中飞机312020/2/21飞行器的基本概念及发展历程第一次世界大战中飞机•飞机的发展简介•第一次世界大战中飞机322020/2/21飞行器的基本概念及发展历程第一次世界大战中飞机•飞机的发展简介•第一次世界大战中飞机在战争中，飞机的性能有了很大的提高。如速度从每小时80～115公里增至180～220公里；飞行高度从200多米提高到8000米；飞行距离从几十公里增大到400多公里。第一次大战初期，参战各国约有飞机1500架，而到战争末期，各国在前线作战的军用机达到8000多架。4年中，交战双方用于作战的飞机有十几万架之多。332020/2/21飞行器的基本概念及发展历程民航运输业的兴起•飞机的发展简介•民航运输也的兴起第一次世界大战结束后，航空业方兴未艾，航空运输业（包括邮政、旅客、货物运输）应运而生。20年代设计的民用飞机，主要是双翼机。342020/2/21飞行器的基本概念及发展历程民航运输业的兴起•飞机的发展简介•民航运输也的兴起20年代设计的客机，开始采用封闭客舱，最大载客量一般不超过40名。30年代生产的客机中，以DC-3最为著名。D.H.66DC-3352020/2/21飞行器的基本概念及发展历程第二次世界大战中飞机•飞机的发展简介•第二次世界大战中的飞机1939年～1945年进行的第二次世界大战，极大地刺激了飞机的发展。在战争的迫切需求下，飞机产生了第二次飞跃，主要表现在：活塞发动机飞机的性能发展到巅峰状态；一种全新的动力飞机——喷气式飞机开始登上战争的舞台，从此进入了喷气飞行的新纪元。362020/2/21飞行器的基本概念及发展历程第二次世界大战中飞机•飞机的发展简介•第二次世界大战中的飞机二次大战的主力作战飞机仍是活塞式飞机。它们品种齐全、装备良好，有雷达和电子设备，能担负各种作战任务。当时优秀战斗机的时速为600～700公里，最大飞行高度超过10000米，装有2到4门20～23毫米的机关炮或6到8挺12.7毫米的机枪。轰炸机的最大载弹量可达几吨。372020/2/21飞行器的基本概念及发展历程第二次世界大战中飞机•飞机的发展简介•第二次世界大战中的飞机382020/2/21飞行器的基本概念及发展历程突破音障•飞机的发展简介•突破音障第二次世界大战后期，战斗机的最大速度已超过每小时700公里。要进一步提高速度，就碰到了所谓“音障”问题。这种“音障”曾使高速战斗机的飞行员们深感迷惑，每当他们的飞机接近音速时，飞机操纵上都会产生奇特的反应，处置不当就将发生机毁人亡的惨剧。航空科学家们认识到，要向音速冲击，必须开发全新的航空发动机——喷气式发动机。392020/2/21飞行器的基本概念及发展历程突破音障•飞机的发展简介•突破音障早在第二次世界大战前，各航空发达国家就几乎都已开始了喷气发动机的研究工作。1939年8月27日德国成功地制造出了世界上的第一架喷气式飞机——He-178。402020/2/21飞行器的基本概念及发展历程突破音障•飞机的发展简介•突破音障1947年10月14日，24岁的美国空军试飞员查尔斯•耶格尔上尉利用贝尔X-1火箭驱动研究机首次成功地进行了超音速飞行，完成了人类历史上的又一个创举。412020/2/21飞行器的基本概念及发展历程突破音障•飞机的发展简介•突破音障1954年，美国的F-100“超佩刀”和前苏联的米格-19问世，这是两架最先服役的仅依靠本身喷气发动机即可在平飞中超过音速的战斗机。422020/2/21飞行器的基本概念及发展历程突破音障•飞机的发展简介•突破音障很快，在1958年，F-104和米格-21又将这一记录提高到了M2.0432020/2/21飞行器的基本概念及发展历程突破音障•飞机的发展简介•突破音障而米格-25和SR-71这两种“双三”飞机将“高空高速”发挥到了极致，它们的升限高达30000米，最大速度则达到了惊人的M3.0。随着近年来实战经验的总结，追求“高空高速”的热潮才逐渐冷却。442020/2/21飞行器的基本概念及发展历程民航运输业飞速发展•飞机的发展简介•民航运输业飞速发展1952年，最早的喷气式客机——子爵号涡轮螺旋桨客机在英国投入使用。前苏联是第二个开辟定期喷气航班的国家，图-104于1956年投入航线使用。452020/2/21飞行器的基本概念及发展历程民航运输业飞速发展•飞机的发展简介•民航运输业飞速发展美国发展喷气式客机虽然起步较晚，波音707直到1959年才开始航班业务，但到了60年代，美国却在此领域一跃为领先地位。462020/2/21飞行器的基本概念及发展历程民航运输业飞速发展•飞机的发展简介•民航运输业飞速发展波音系列飞机472020/2/21飞行器的基本概念及发展历程民航运输业飞速发展482020/2/21飞行器的基本概念及发展历程民航运输业飞速发展•飞机的发展简介•民航运输业飞速发展空中客车系列飞机492020/2/21飞行器的基本概念及发展历程中国航空的发展502020/2/21飞行器的基本概念及发展历程中国航空的发展强－5飞机是我人民空军和海军航空兵装备的超音速主战强击机。于1958年开始研制，1965年首次试飞成功并设计定型。1979年后进行批量生产，在强－5飞机原型的基础上不断改进，陆续推出了强－5一型、强－5一型Ａ和强－5三型。歼-6型飞机，主要用于国土防空和夺取前线局部制空权，也可执行一定的对地攻击任务，从1964年首架交付使用，1986年停产，曾是我国空军装备数量最多、服役时间最长、实战中击落敌机最多的国产喷气式超音速战机，2010年6月12日上午，国产歼－6战机正式退出空军编制序列。512020/2/21飞行器的基本概念及发展历