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飞机是怎样飞起来的?

2012/9/27

       人类自古就常常仰望着天空中变化莫测的白云,幻想能够像鸟儿一样腾云驾雾、翱翔蓝天。这一定是人类追求并实现自由飞行的起源。但直到二百年前,无情的苍天却一直不允许人们上天去俯瞰那绚丽多彩、辉煌壮丽的山河,更不允许去探索神秘的宇宙、灿烂的银河。那时,人类只能把上天的希望寄托在美丽的神话和幻想上。
       随着生产与科学技术的发展,人们不断地对飞行进行尝试和实践,今天,人类可以自由翱翔高飞,甚至已登上了离地三十八万多千米高的月球,终于把幻想变为现实。
       关于飞机的发展,还要回溯到18世纪航空发展的早期。那时由于气球飞行成功,激励着人们去探索和研究新的比空气要重的飞行器。
扑翼机是人们首先进行探索和研究的主要对象,想要像鸟那样实现扑翼飞行。但是,直到今天,扑翼机还未研制成功。主要原因是,鸟翼的动作相当复杂,并不仅仅是简单地上下扇动,而且还有扭转运动等。人们在弄清这个问题之后,不得不放弃了扑翼机的研制工作。
直升机的发展也是很早的。人们对直升机的向往,可以追溯到古代。可以说,直升机的发展历史要早于固定翼飞机。但是,有实用价值的直升机却比固定翼飞机的出现要晚。因为直升机飞起来还是比较容易的,但要使他向前飞行却比较困难,关键是旋翼的传动装置,在技术上比较复杂。这样复杂的技术问题,对七八十年前的材料、工艺和技术水平来说,还是难以解决的。
       固定翼飞机是人们研究的主要对象。经过多年的探索,人们认为固定翼飞机是最有希望成功的。为了使固定翼飞机飞行获得成功,必须解决三个主要问题:飞机的动力问题、飞机的升力问题、飞机的稳定性和操纵性问题。
      飞机这一类飞行器比空气重得多,之所以能在大气中持续飞行,全依赖空气动力的支托。同时空气动力也阻碍飞机前进。飞行员驾驶飞机在空中飞行,做出形形色色的动作,是通过操纵杆、舵和油门改变推力(拉力)和空气动力来实现的。
      飞机为什么能够在空中飞行呢?简单地说,就是因为飞机有发动机和机翼。发动机产生推力(拉力),克服空气的阻力,使飞机获得飞行速度。机翼在运动中能产生升力,支持着飞机的全部重量,才使他不会像一块铁那样掉下来。尽管飞行中飞机所受作用力和力矩比较复杂,但是归根结底还是推力(拉力)、阻力、升力、重力的变化,因此,人们称之为飞行的四个基本要素。当升力等于重力,推力(拉力)等于阻力,各力矩互相平衡的时候,飞机便在空中保持着一定的高度和速度作直线飞行。
      也许您会问:飞机也不能一直飞直线呀,要转个弯儿怎么办呢?诚然,飞行时需要飞行员操纵的东西很多,但主要是油门、驾驶杆和脚蹬。加减油门,可增大或减小发动机的推力(拉力);操纵驾驶杆,可以改变升降舵、副翼的角度;蹬舵(实际是操纵脚蹬)可以改变方向舵的角度。在飞行中,飞行员手脚并用,协调配合地使用油门和杆、舵,使推力(拉力)、阻力和升力等发生变化,从而使飞机作上升、下降、转弯以及种种特技飞行动作。
      那么飞行员根据什么来操纵飞机呢?一般的说,根据感觉和判断。当飞机在空中作出千变万化的飞行动作的时候,飞行员要眼观六路,耳听八方,身受种种力的作用。从而得知自己每时每刻处于何种姿态,飞行高度、速度多少,发动机工作如何。飞行员正是根据这些感觉,判断飞机在空间的相对关系位置、飞行状态和运动趋势,借以继续操纵飞机。当然还要根据航空仪表的指示,特别在云中和夜间飞行,尤其要以仪表的指示为准。

同学们:
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