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什么是通用航空？
走進(jìn)通用航空的世界，了解不一樣的飛機(jī)領(lǐng)域。 通用航空的定義： 目前把民用航空分為兩大類，分別是商業(yè)航空和通用航空。商業(yè)航空是指以航空器進(jìn)行經(jīng)營性的客貨運(yùn)輸?shù)暮娇栈顒?dòng)，就是我們常見的航空公司運(yùn)營模式。而通用航空就是除去商業(yè)航空后民用航空其他所有部分。 通用航空的具體內(nèi)容： 通用航空具有機(jī)動(dòng)靈活、快速高效等特點(diǎn)，作業(yè)項(xiàng)目覆蓋了農(nóng)、林、牧、漁、工業(yè)、建筑、科研、交通、娛樂等多個(gè)行業(yè)。通用航空的具體內(nèi)容包羅萬象，我們熟知的通用航空有以下幾種：航空攝影、醫(yī)療救護(hù)、氣象探測、空中巡查、人工降水等。其他類型包括海洋監(jiān)測，陸地及海上石油服務(wù)，飛機(jī)播種，空中施肥等。另外公務(wù)機(jī)飛機(jī)和私人飛機(jī)都屬于通用航空范疇之內(nèi)。 自旋翼機(jī)百科
自旋翼機(jī)是一種利用前飛時(shí)的相對氣流吹動(dòng)旋翼自轉(zhuǎn)以產(chǎn)生升力的旋翼航空器。它的前進(jìn)力由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳直接提供。旋翼機(jī)必須滑跑加速才能起飛。
歷史起源 20世紀(jì)飛機(jī)升降時(shí)常因故障而失速，導(dǎo)致多人喪生。西班牙工程師謝巴于是發(fā)明了自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)試圖解決這一問題。旋翼靠飛機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)激起氣流轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生升力，使飛機(jī)失速時(shí)不會(huì)下墜，當(dāng)時(shí)，他的這個(gè)發(fā)明被新聞界稱之為“風(fēng)車飛機(jī)”，1925年，謝巴在漢普郡芳白露皇家空軍基地首次正式試飛。三年后，1928年，謝巴親自駕駛旋翼機(jī)用37分鐘的時(shí)間成功橫越英倫海峽。此后，英美一些公司開始制造旋翼機(jī)，用于搜索和測量。1936年12月，謝巴搭乘的民航機(jī)在倫敦的克羅依登機(jī)場起飛時(shí)失速墜毀，他在這次空難中喪生。自旋翼機(jī)雖然和直升機(jī)一樣，都是依靠旋翼產(chǎn)生升力，但它不是直升機(jī)。 工作原理 自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)和直升機(jī)簡直一模一樣：它們頭頂都有一副大直徑的旋翼，在飛行中依靠旋翼的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力。但是除去這些表面上的一致性，旋翼機(jī)和直升機(jī)卻是兩種完全不同的飛
自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)實(shí)際上是一種介于直升機(jī)和飛機(jī)之間的飛行器，它除去旋翼外，還帶有一副垂直放置的螺旋槳以提供前進(jìn)的動(dòng)力，一般也裝有較小的機(jī)翼在飛行中提供部分升力。旋翼機(jī)與直升機(jī)的最大區(qū)別是，旋翼機(jī)的旋翼不與發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)相連，發(fā)動(dòng)機(jī)不是以驅(qū)動(dòng)旋翼為飛機(jī)提供升力，而是在旋翼機(jī)飛行的過程中，由前方氣流吹動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力，象一只風(fēng)車，旋翼系統(tǒng)僅在起動(dòng)時(shí)由自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，稱之為預(yù)旋（prerotate），起飛之后靠空氣作用力驅(qū)動(dòng)；而直升機(jī)的旋翼與發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)相連，既能產(chǎn)生升力，又能提供飛行的動(dòng)力，象一臺電風(fēng)扇。由于旋翼為自轉(zhuǎn)式，傳遞到機(jī)身上的扭矩很小，因此旋翼機(jī)無需像單旋翼直升機(jī)那樣的尾槳，但是一般裝有尾翼，以控制飛行。 在飛行中，自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)同直升機(jī)最明顯的分別為直升機(jī)的旋翼面向前傾斜，而旋翼機(jī)的旋翼則是向后傾斜的。 需要說明的是，有的旋翼機(jī)在起飛時(shí)，旋翼也可通過“離合器”同發(fā)動(dòng)機(jī)連系，靠發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生舉力。這樣可以縮短起飛滑跑距離，幾乎以陡直地向上爬升，但還不能垂直上升，也不能在空中不動(dòng)（即“懸停”）。等升空后再松開離合器隨旋翼在空中自由旋轉(zhuǎn)。 自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行時(shí)，升力主要由旋翼產(chǎn)生，固定機(jī)翼僅提供部分升力。有的自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)甚至沒有固定機(jī)翼，全部升力都靠旋翼產(chǎn)生。
由于自轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的旋翼旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力是由飛機(jī)前進(jìn)而獲得。萬一發(fā)動(dòng)機(jī)在空中停車螺旋槳不轉(zhuǎn)了，此時(shí)旋翼機(jī)因?yàn)榫哂袘T性繼續(xù)維持前飛的狀態(tài)，并由于重力和空氣阻力逐漸減低速度和高度，就在這高度下降的同時(shí)，也就有了自下而上的相對氣流，旋翼就能可自轉(zhuǎn)提供升力。這樣，旋冀機(jī)便可憑飛行員的操縱安全地滑翔降落。即使在飛行員不能操縱，旋翼機(jī)失去控制的特殊情況下，也會(huì)像降落傘一樣的降落，雖然也是粗暴著陸，但不會(huì)出現(xiàn)類似秤陀落地的情況。 直升機(jī)也是具備自轉(zhuǎn)下沿安全著陸能力的。但它的旋冀需要從有動(dòng)力狀態(tài)過渡到自轉(zhuǎn)狀態(tài)，這個(gè)過渡要損失一定高度。如果飛行高度不夠，那么直升機(jī)就可能來不及過渡而觸地。旋翼機(jī)本身就是在自轉(zhuǎn)狀態(tài)下飛行的，不需要進(jìn)行過渡，所以也就沒行這種為安全轉(zhuǎn)換所需的高度約束。 單翼機(jī)發(fā)展史單翼機(jī)，僅有一個(gè)主機(jī)翼的飛機(jī)。現(xiàn)代飛機(jī)的主要型式。按是否帶有撐桿，單翼機(jī)可分為帶撐桿的單翼機(jī)和不帶撐桿的張臂式單翼機(jī)。
主要分類 單翼機(jī)，應(yīng)用最廣泛的是張臂式單翼機(jī)。張臂式單翼機(jī)通常簡稱為單翼機(jī)。按機(jī)翼相對于機(jī)身上下位置的不同，張臂式單翼機(jī)又可分為上單翼飛機(jī)、中單翼飛機(jī)和下單翼飛機(jī)。 上 單翼飛機(jī)具有向下視界廣闊，干擾阻力小的優(yōu)點(diǎn)。多數(shù)上單翼飛機(jī)存在起落架高，不易收放，飛機(jī)重量大的缺點(diǎn)。但現(xiàn)代大型運(yùn)輸機(jī)由于機(jī)身很寬，起落架可安裝在機(jī)身下部，起落架高、不易收放的缺點(diǎn)可以避免。如俄羅斯的伊爾-76，烏克蘭的安-124，美國的C-130、C-5等，都是上單翼飛機(jī)。
中 單翼飛機(jī)的氣動(dòng)阻力最小，起落架也比上單翼飛機(jī)低。機(jī)翼直接穿過機(jī)身中部，結(jié)構(gòu)受力形式好，便于采用翼身融合體結(jié)構(gòu)。因此，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)多為中單翼飛機(jī)，如F-16、蘇-27等。缺點(diǎn)是機(jī)翼結(jié)構(gòu)穿過機(jī)身中部影響機(jī)身空間的利用。
下 單翼飛機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是起落架短、重量輕，易于收放，迫降時(shí)易于保證旅客安全。很多旅客機(jī)，如美國的波音747、蘇聯(lián)的圖-154等，都是下單翼飛機(jī)。缺點(diǎn)是氣動(dòng)阻力大。
組成及發(fā)展 飛機(jī)的機(jī)翼是產(chǎn)生升力的主要部件，機(jī)翼升力與其面積成正比，面積越大，升力也越大。但早期飛機(jī)的材料主要是木材，木質(zhì)結(jié)構(gòu)的機(jī)翼如果很大，很容易在飛行中折斷。于是，設(shè)計(jì)師們采用兩副較小的機(jī)翼，安裝在機(jī)身的上下兩層，中間用立柱和金屬線固定在一起。早期飛機(jī)以雙翼機(jī)居多，但雙翼機(jī)的缺點(diǎn)很明顯：一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給制造帶來很大困難；二是阻力很大，消耗額外功率；三是速度很難提高。此時(shí)雖然也出現(xiàn)過單翼機(jī)，但是人們普遍認(rèn)為單翼機(jī)結(jié)構(gòu)單薄，安全性和穩(wěn)定性不如雙翼機(jī)，駕駛起來比較困難。 20世紀(jì)二三十年代，隨著鋁合金應(yīng)用于飛機(jī)材料，全金屬飛機(jī)不斷出現(xiàn)，一般都采用單翼結(jié)構(gòu)。在當(dāng)時(shí)的航空競賽中，全金屬單翼機(jī)性能優(yōu)勢明顯。隨后，單翼結(jié)構(gòu)被引入戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)，在這方面德國和英國走在領(lǐng)先位置。美國則是在客機(jī)和轟炸機(jī)等大型飛機(jī)上首先使用全金屬單翼結(jié)構(gòu)。1933年后，蘇聯(lián)研制的戰(zhàn)斗機(jī)都開始采用單翼布局。 20世紀(jì)30年代，客機(jī)、轟炸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)都實(shí)現(xiàn)了由木質(zhì)雙翼機(jī)向全金屬單翼機(jī)的過渡。第二次世界大戰(zhàn)時(shí)，戰(zhàn)場上已經(jīng)幾乎看不到雙翼機(jī)的身影了。就這樣，單翼機(jī)的地位逐步確立起來。 詳細(xì)解說——直升機(jī)的槳葉運(yùn)動(dòng)一、前行槳葉和后行槳葉 槳葉在正后方稱 0°(或 360°)方位，順著旋翼轉(zhuǎn)過 90°時(shí)為 90°方位，槳葉在正前方稱 180°方位，順著旋翼轉(zhuǎn)過 270°時(shí)為 270°方位。直升機(jī)前飛時(shí)，0°~90°~180°方位內(nèi)的槳葉稱前行槳葉；180°~270°~360°方位內(nèi)的槳葉稱后行槳葉。 二、返流區(qū) 直升機(jī)前飛時(shí)，相對氣流速度應(yīng)為切向速度與前進(jìn)速度的矢量和，因此在某些方位可能出現(xiàn)氣流從后向前流，即“返流”。所以，只有在180°~270°~360°方位內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)“返流區(qū)”，“返流區(qū)”的大小主要隨前飛速度和旋翼轉(zhuǎn)速的變化而變化。直升機(jī)前飛時(shí)，90°方位的相對氣流速度最大；270°方位的相對氣流速度最小。 三、槳葉揮舞運(yùn)動(dòng)、槳葉擺振運(yùn)動(dòng)和槳葉變距 槳葉繞水平鉸(揮舞鉸)上下轉(zhuǎn)動(dòng)，稱槳葉揮舞運(yùn)動(dòng); 槳葉繞垂直鉸(擺振鉸)前后擺動(dòng)，稱槳葉擺振運(yùn)動(dòng); 槳葉繞軸向鉸(變距鉸)轉(zhuǎn)動(dòng)，稱槳葉變距。 四、槳葉自然揮舞 前飛時(shí)，由于相對氣流速度左右不對稱，使左右拉力不對稱，使槳葉上下?lián)]舞，稱槳葉自然揮舞運(yùn)動(dòng)。在向前飛狀態(tài)過渡時(shí)，所有旋翼的槳葉揮舞角在旋轉(zhuǎn)周期里，相同位置的槳葉揮舞角相同，形成橫側(cè)不平衡力矩，通過槳葉的揮舞運(yùn)動(dòng)能基本消除橫側(cè)不平衡力矩；同時(shí)由于槳葉的相對氣流速度不對稱引起的揮舞運(yùn)動(dòng)，使 180°方位的槳葉揮舞最高，使 0°方位的槳葉揮舞最低，即旋翼錐體向后傾斜；同時(shí)由于旋翼前后槳葉迎角不對稱，造成前飛中旋翼錐體向 90°方位傾斜。當(dāng)然直升機(jī)在無風(fēng)中垂直升降或懸停飛行時(shí)槳葉不會(huì)產(chǎn)生自然揮舞運(yùn)動(dòng)。 |
