航空器的分类方法

发布网友发布时间：2022-05-16 00:35

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热心网友时间：2023-10-05 06:25

能在大气层内进行可控飞行的各种。任何航空器都必须产生一个大于自身重力的向上的力，才能升入空中。根据产生向上力的基本原理的不同，航空器可划
分为两大类：轻于空气的航空器和重于空气的航空器。前者靠空气静浮力升空；后者靠空气动力克服自身重力升空。
根据构造特点可进一步分为下列几种类型：
主要由固定的机翼产生升力。旋翼航空器主要由旋转的产生升力。
飞机是最主要的、应用范围最广的航空器。它的特点是装有提供拉力或推力的动力装置，产生升力的固定，控制飞行姿态的操纵面。
滑翔机与飞机的根本区别是，它升高以后不用动力而靠自身重力在飞行方向的分力向前滑翔。虽然有些滑翔机装有小型发动机（称为动力滑翔机），但主要是在滑翔飞行前用来获得初始高度。旋翼航空器由旋转的旋翼产生空气动力。
旋翼机的旋翼没有动力驱动，当它在动力装置提供的拉力作用下前进时，迎面气流吹动旋翼像风车似地旋转，从而产生升力。有的旋翼机还装有固定小翼面，由它提供一部分升力。
直升机的旋翼是由发动机驱动的，升力和水平运动所需的拉力都由旋翼产生。当空气和物体迎面相对时，该物体四周的气流形态取决于物体本身的形态和流动速度，一道稳定的气流可汇成一组连续的、流畅的、几乎平行的线条，这种线条称为流线。因此，世人称某些物体呈现流线型即表明它的形状可以使周围的空气很平滑地流过。在流线上流动非常有规则，不会出现四处乱流，则称为层流。
飞行物的层流模型当空气流经表面呈现弧形的物体时，流速就会异常加快，而流线之间的距离也紧密起来，直到流过该物体为止。如该物体的表面不够平滑，则空气不会一次流动，而是出现扰流。在物体的后线也有可能出现涡流，这是空气的脉动现象，研究表明，物体在层流中比在扰流中受到更小的阻力。
扰流中受到更小的阻力空气动力学在飞行器设计上有实际应用，其主要受到空气动力的两个分力影响，升力和阻力。
物体在空气中运动的线路称作相对风。气体动力在相对风的方向垂直产生的分力就是升力。而与相对风平行但反方向运动的分力就是阻力，即试图将物体向后拉，阻碍前进的力。阻力部分来自于升力，部分源于物体形状和表面摩擦力。
形状对称的物体如按照对称轴对准相对风而运动时，就不会有升力，仅会有部分阻力。如对称轴与相对风呈现一定的角度，就会同时产生升力和阻力，共同构成合力。
受力情况
在设计航空的飞行器时，须以高升阻比为最佳方案。翼剖面，这是指设计成能够产生最大升力的表面，飞机的基本翼剖面就是机翼。早期的翼剖面在较快的速度中容易出现扰流，而由于各种科学和实验的进展，逐渐发现弧形表面才是翼剖面的最佳方案。一个稳定飞行的航空器，其身上会有各种力的相互抵销，主要由四个，升力、阻力、重力和推力。
以飞机为例。当飞机飞行时，其动力系统需能产生足够抵消气流阻力的推力，飞机的升力总是也必须与其自身重量相抗衡，否则飞机就会掉下去。按照简单的来看，机身与机尾所产生的升力与机翼的相差甚大，尤其是低音速飞行时更是如此。
受力情况航空器在飞行时，除了要维持平衡以外，还要保持稳定性，即飞行时受到外部干扰后，能够恢复到原来的姿态；如非这样，航空器就需要以新的姿态飞行，称其稳定性为“中性”。如航空器遇到干扰后，不仅无法还原至先前的状态，而是持续地产生姿态的改变，这样就是“不稳定”。
一个飞行器按照三根轴可以有三种自由运动，侧向、纵向及垂直，而运动也分为移动和转动，所以飞行器运动会有6个自由度。
飞行器在侧向轴上转动就称为俯仰。飞行器沿着垂直轴的转动称作偏航，右转偏航就是正向偏航。飞行器于纵向轴的转动既是侧滚。
三个轴向旋转运动如飞行速度达到音速时，飞行器的基本状态除了要保持平衡和稳定以外，其他条件就重要起来，如与空气的摩擦力，及维持飞行器自身周围层流的困难性等。另外，高速飞行也让飞行器机翼的表面积相对减少，这更使得翼载增加了，飞行器失速的风险也就增大了。另外，飞行器在到达跨声速和超音速，飞行时，形成的激波，也是需要考虑的问题。
F-14跨声速飞行