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標題: 轉 自制飛機入門 [打印本頁]
作者: 摩托艇    時間: 2013-11-23 21:26
標題: 轉 自制飛機入門
1、飛機的各重要部件( |% D. q) K0 a+ K) D$ a
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　　駕駛飛機就意味著自己升上藍天，飛機與汽車有很大的區別，如果你在開汽車，萬一突然你的汽車壞了，沒有關系，你只需停下車子，打個電話，叫修車公司派人給你修就可以了，但是，一旦飛機在天上出了什么問題，你可以依靠的就只有你自己了，你不可能在空中把飛機停下來，只能盡全力降落，而降落在飛機出現問題時又是如此地艱難。所以，對于渴望駕駛飛機的人來說，學習飛機的各重要部件的工作原理就變得極為重要。
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9 M- F$ p4 A* ^4 H8 `& ]! t　　一般來說，飛機主要由固定的部件與活動的部件所組成。其中，固定部件有機身、駕駛艙、機翼、起落架、發動機和尾翼。活動部件有襟翼、副翼、方向舵和升降舵。
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9 ^3 J' e! j) W! N( V! E　　機身：機身是飛機的主體，其它部件都連接在機身上。一般來說，其外形與其任務相關，如超音速戰斗機為了減小波阻，要采用尖形頭部，機身盡可能的瘦，而客機或貨機則要比較大，這樣才方便載客或載貨。9 z1 C0 U3 ~- f$ e; }7 H
　　
! z0 Z# i7 n9 _! T0 [. Y! Z　　駕駛艙：駕駛艙前部裝有全部飛行儀表，腳下有左右兩個腳蹬子。艙前面是一個透明的風擋，兩側有窗。一般來說，單座戰斗機不分風擋與側窗，是一個整體的透明艙蓋，可前后拉動，同時，兼作駕駛員進出駕駛艙的門。在駕駛過程中駕駛員可通過透明的風擋前視。
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' P9 \0 ^, P, V9 h　　機翼：機翼是飛機產生升力的主要部件。它上面附有好幾種活動的可操作的小塊翼面。早期曾經出現過雙層翼及多層翼的飛機，但是由于可影響的氣團并沒有明顯增大，使得升力提高幅度不夠大，反倒加大了阻力和重量，也就逐漸被淘汰了。( V! t: [( o' ~6 Q: B
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　　機翼的剖面叫翼形，一般來說，上型面拱起厲害，下型面彎地較少。表現為圓頭尖尾。這樣的話，可以避免前部氣流飛離，同時防止尾部產生亂流。
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. C2 @  P! o+ J4 U- o: o　　在機翼設計時，有一個很重要的技術參數——展弦比（Aspect Ratio）＝ ,AR的大小決定誘導阻力份額，現在的飛機AR數，一般來說滑翔機為10，一般低速飛機為6～7，航天飛機為2。那么什么是誘導阻力呢？由于飛機飛行時，下翼面為高壓，上翼面為高壓，就使得翼端梢處氣流上流，導致前方的來流向下偏轉。而飛機的升力又垂直于來流，就使得飛機的升力有一個向后的分量。從而產生阻力。+ Q2 D8 z, p) S( X3 p! r& Y
　　
. g* P3 I: c1 q" `0 Q1 e; F( S　　起落架：起落架是飛機起飛和降落時用以在跑道上滑行的。有兩個主輪，一般固定在左右機翼上，靠近翼根；第三個輪子，一般置放在機身前段上，這種布局叫做前三點式布局。有的小型飛機，第三個輪子放在機尾下方，叫后三點式布局。前三點可保證飛機停在地面上時地板保持水平，而后三點可保證飛機起飛和降落時的攻角?，F在的飛機一般都是使用前三點時布局。由于起落架對氣體流動有很大阻力，大型飛機一般設有回收裝置，但是，小型飛機一般沒有這種裝置，這是因為本身小飛機就飛得比較慢，阻力也不是很大，反倒是加上回收裝置會讓飛機增重了不少。
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4 O2 G/ j3 t* u  z0 ^　　尾翼組：在飛機的尾部一般安裝有豎向安定面與水平安定面，它們可以保證飛機的飛行過程中的穩定性，即便是飛機受到某種因素影響而滾動，它們也會讓飛機擺動回來，逐漸恢復原來姿態。: F0 `7 w) B; Y# ^
　　
# J0 B. c# T- V  q) \　　下面再簡單介紹一下飛機的操縱面，也就是活動部件。. u8 o$ x/ n. y) x* J0 x3 v3 G
　　
6 g, M& v6 v0 v+ r' R; G4 {& y　　襟翼：為了讓飛機起飛時有盡可能大的升力，飛機設計師們設計出了這種襟翼的裝置。它一般在機翼里段，左右兩側是同向翻轉，只會下折以增大升力系數。分為簡單襟翼，開縫襟翼，分裂式襟翼，福式襟翼。其中，福式襟翼最為普遍，它是將機翼下翼面下折，同時整體向后移動，一直推到上翼面后緣。這樣，在增大機翼面積的同時，也增大了攻角。從而有利于飛機的起飛。
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　　副翼：副翼是用于飛機轉向的，一般位于機翼外段，用鉸鏈和固定翼面連接，可以上下翻折，當然，為了轉彎左右折轉方向自然是相反的。舉個例子，副翼左側下折，右側上折就可以讓飛機向右轉彎。
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　　阻力板：這種結構一般只出現在大型客機上，是順著翼展方向設置的，可以豎起，這樣就破壞了氣流的流動，極大的增加了阻力，有利于飛機盡快停下。5 e1 ^& {0 F6 A4 ]6 }
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　　升降舵：位于水平尾翼的后段，左右一致的向上或者向下翻折，使得飛機能夠將機頭上揚和下沉。* N# y" U  u6 V! A4 b
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　　方向舵：位于立尾的后段，既可以左折也可以右折。很像水中的船舵，功能也是差不多，用于調整飛機的飛行方向。
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　　2、 飛機飛行理論$ M& R$ s, F6 H$ H, p7 H; C: H
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　　其實，在上面講機翼時已經提到了一些關于飛機飛行的力的問題，那么，是什么讓飛機飛起來的呢？大家都學習過大學物理學，里面在介紹流體力學時，必然要介紹一個方程，那就是伯努利方程—— ，根據伯努利方程，速度v越大，壓強越小，而飛機的翼形往往圓頭尖尾，上型面拱起厲害而下型面彎地較少，就使得在上翼面氣體流動速度比較快，壓強小，而下翼面壓強大，從而產生了升力。
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　　[ 轉自鐵血社區 http://bbs.tiexue.net/  正是由于飛機這種飛行原理使得飛機在飛行中攻角不可以過大，一旦過大，會在機翼上方氣流有很大的分散，產生很亂的氣流，使升力迅速下降，而阻力迅速上升。產生了著名的失速現象。這個角度，對于小型飛機來說，一般是18°。在駕駛飛機時，哪些現象表明飛機即將失速呢？一般有空速表數值迅速下降，機身發生抖動，產生噪音，操縱不靈話等等征兆?？偠灾僖欢ㄒM可能的及早發現，并且避免，因為一旦失速，很可能進入更為可怕的尾旋，也就是機翼兩側的失速狀況不同而導致的飛機迅速翻滾。# M  s4 r. D6 w4 l( E  b' \
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　　同時，大家要記在心里，人的感覺是基于地面的參照系的，一旦飛上空中，人的感覺就往往會給大腦錯誤的信息。使人發現直覺與飛機儀表不同，這時，一定要記住，永遠要相信儀表。不可否認，儀表也有壞的時候，但是，人出錯的可能性還是遠大于儀表的。為什么呢？在人的耳朵里有許多細小管子，其中有液體流動，管子的張開程度決定于液體流動的情況及其位置。它將感受到的信號送到大腦，就形成了位置感覺。但是，在飛行中會出現“感覺滯后”，一般來說，人的感覺約滯后于飛行動作30～45秒，而這也就是液體流動時間。所以說，在飛行中，為了安全，要相信儀表。更準確的說，飛行中任何時刻不可以只看一個儀表，而要迅速的看多個儀表，互相印證，確保儀表和飛行一切正常。' ^- U* r/ B# n4 u, G, I
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　　3、飛行的儀表系統與動力系統
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; O3 H1 o. z* r: [0 M5 @; ~* R9 s4 A. M　　既然，在上一節中如此強調飛機的儀表的重要性，就很有必要介紹一下飛機都有哪些儀表。在個人飛行較為成熟的美國，飛行執照有兩種，一個是目視飛行（VFR），另一個是儀表飛行（IFR）。天氣不可能永遠是好天氣，所以，僅憑借目視飛行難以在全天候下享受飛行的樂趣（這里不是鼓勵飛行愛好者去冒險，只是強調儀表飛行極為重要）。一般來說，儀表主要有六塊，分別是空速表、航空地平儀、高度表、升降速率表、方向指示儀和轉彎傾側儀。分為陀螺類和非陀螺類。8 v- h! O: n  Y% c, C  O5 M$ f2 r5 n
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　　下面，簡略介紹一下各塊儀表的特性。先說陀螺類儀表，航空地平儀是一個軸保持豎向的儀表，用于表示現在飛機前進方向與地平面的關系，保證飛行員在任何時間都可以知道自己飛機機頭角度與傾斜狀況。方向指示儀，顧名思義，就是指示現在飛機前進方向與磁北極的夾角，當然，飛行員必須要知道磁北極方向與真實北極方向是有一個較小的差別的。轉彎傾側儀是表示現在飛機傾斜狀況和飛機轉彎時合成重力加速度的方向，這里多說幾句，飛機轉向，可以用副翼，也可以用方向舵，但是，最為科學的方法無疑是兩者皆用，只有這樣，才能夠讓飛機轉向時合成重力加速度方向與飛機內部地板保持垂直，而合成重力加速度的方向可以在轉彎側傾儀上清楚的看出來。
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4 D7 r) p  l  D9 ^) B4 ]! J　　再談談一談非陀螺類儀表?？账俦硎秋@示現在飛機速度的儀表，工作原理是由伯努利方程的靜壓與動壓的差得到現在飛機相對氣體的飛行速度。注意，這里的速度是相對氣體而并非相對地面的速度。所以，不能夠簡簡單單的把飛機速度乘以時間就得到了飛機飛行距離，必須要考慮風的因素。高度表是利用氣體壓強隨高度的變化而改變的原理制成的，用于顯示現在飛機的飛行高度，由于受到原理的限制，這個默認顯示的是距離海平面的距離。當然，飛機的設計師們在設計時考慮到真實高度的重要性，飛行員在飛行前可以自己設定零點，以顯示現在飛機距離機場的真實高度。還有一塊儀表，叫做升降速率表，原理與空速表類似，只是這次顯示的是飛機上升與下降的速度。8 x& w  u7 Q! @( R7 X& {7 M4 Y

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飛機能夠飛行，一個很重要的因素在于它擁有動力，現在的小型飛機，一般用的的是往復式發動機，而大型客機和一些公務機都是使用噴氣式發動機。噴氣式發動機和往復式發動機相比較工作原理還是進氣、壓縮、燃燒、膨脹做功，只是沒有了沖程，空氣是直接從前面進，從后面噴出，提供推力。. Z5 Q: C4 @  ^0 }& ~5 M
　　
1 {, S. l. d9 R3 ^　　小型飛機的發動機一般采用對缸氣冷式，對缸使得空氣可以順利地到達每一個氣缸，而飛機在飛行時本身就具有的高速，使得對于小型飛機來說，只要安裝了足夠多的氣冷散熱器就可以實現飛機發動機制冷。) k- s, \2 X' S) ^5 l( Z
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　　一般來說，小型飛機的油箱放在機翼處，采用重力式或泵式燃油系統，具體取決于油箱與汽化器的相對高度。由于小型飛機只有一個燃油表，這樣就必須注意到飛機現在用的是那個油箱，而燃油表顯示的又是哪個油箱。在歷史上，的確出過由于這種失誤而引起的事故。
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/ w; H8 r6 X- ~" U1 m4 u　　4、飛機重心分布、起降性能與飛行導航系統
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8 k7 f% E. y% _　　學習過大學物理的人都懂得，平衡有兩種，一種是力平衡，另一種是力矩平衡。一架飛機毫無疑問是有一個質心的，在地面上時，起落架的三點布局使得重心必須處在三角形之內，不然飛機在地面上時就會發生前翻或后翻。在空中時升力也會存在一個“氣動中心”，這樣就必須考慮飛機如何在飛行中保持自身的力矩平衡，這時升降舵就應該適度調整以保證平衡，但是，由于水平尾翼能夠提供的力矩有限，同時也為了保證飛機的可操作性就使得飛機的重心有一個前限和后限。在飛行前，飛行員務必先行確定重心，才能保障飛行安全。當然，同時也要考慮到飛機在飛行時由于燃油的消耗，重心會有一定的移動。這一點，對于小飛機尤為明顯。
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- a0 _( y) Z3 ^% M9 ^　　飛機的升力來源于空氣，所以，空氣的變化會對飛機的飛行有所影響，尤其是在起飛和降落時?？諝獾拿芏仍叫?，飛機起飛或降落所需的滑行距離就越大。具體的性能都可以在飛機的數據手冊上找到。6 d" ^9 }$ P4 Q
　　
; Z9 l+ z0 t: V$ I: n/ }　　在飛機飛行時，有一個問題對于小飛機來說是至關重要的，就是要避開大型飛機的尾渦旋。顯而易見，飛機只要在飛行，對于已經通過的氣體肯定會有一定的影響，產生原因與誘導阻力產生原因相同。這個渦旋也會影響到后面的氣體，使得氣體高速旋轉，而這種現象在飛機起飛和降落時尤為明顯。如果恰巧，有一架小飛機隨著大飛機起飛或降落，就很有可能進入這個尾渦旋從而產生災難性的后果。% |' R- l" M9 p6 X$ ~" [; L
　　
( G/ S% Y( U4 L, a　　在地面的高速公路上開車時，大可不必擔心迷航的，因為在路上肯定會有大量的路標。但是，在空中，這個問題就變得極為尖銳，一旦失去航向，飛機便會陷入極大的危險之中。所以，人類考慮到要設置專門的在空中的導航系統。從歷史上，人們用過地面導航，無線電導航，慣性導航和GPS全球定位系統導航等一系列的系統。
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　　也許，有的人會認為既然已經有了GPS全球定位導航系統，其他的方式就沒有了存在的必要，但是，任何高科技都可能失效。所以，在現在的飛行中，各種導航系統，包括地面導航，無線電導航和GPS都會得到應用。3 [* i" N" ~0 i& g: ]
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　　地面導航主要是飛行員在飛行前確定本次的飛行路線。并且事先找好地面對照點，以保證飛行安全。而無線電導航主要有自動方向儀（ADF）、甚高頻奧姆尼方向儀（VOR）、距離測量儀（DME）、儀表降落系統（ILS）和勞蘭儀（LORAN）等系統，各有各自的特點，使用時應該因時因地而選擇合適的方式。至于GPS導航系統，眾所周知，就是駕駛員首先輸入目標地的詳細方位，在飛行過程中不斷與衛星聯系以確定現在方位并且糾正航向，從而飛往目的地的現階段最先進的導航系統。+ Q0 u3 l0 A1 J* r% I
　　
5 e7 c. |- @4 j$ u1 q8 d7 j　　5、 機場設施和飛行生理與心理3 F, r& D+ A8 p( S
　　
4 K: u' V8 |+ Y) P7 Q1 d) _　　一般來說，民用機場會有著很多的跑道，如果細心的話，你會發現跑道上寫著巨大的數字，但是，數字往往并不是按照順序排列的，這是因為把這些數字在表示著跑道所處的方位。具體地說，就是把這個數字乘以十即為跑道由正北起的旋轉方向，從而有利于飛機選擇合適的跑道進行降落。為了保證飛機進場時機頭能夠以合適的角度進入，現在的機場一般也會安裝目視進場的指示燈系統（VASI）等等一系列的設施。順帶說一句，這個VASI系統本來是為了保證在航空母艦上起降的飛機保證能夠以最佳狀態降落而研發出來的系統，現在也已經廣泛的用于陸地民用機場了。9 Y! s2 ]+ A- g7 `9 s9 }& Z
　　
/ D# Q- a  I3 Z- E7 k　　隨著高度的上升，空氣中氧氣的含量會有著明顯的下降，而暴露在缺氧的環境下會給人造成極大的損害。人在缺氧時，正?？刂埔庾R變淡，視野模糊，但是，人同時卻反倒感覺自己信心百倍，這樣，更容易發生事故。所以，在飛行中，保證供氧極為關鍵。
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8 n0 R5 j) Y  T0 Z7 E. R+ F　　由于氣壓的下降，使得人體耳腔和體內的氣體會有所膨脹，給人以不舒服感。而同時，飛行中由于加速度的存在，使得眼睛和腦部的供血有時是不足，有時又是過剩，也會嚴重干擾人在飛行中作出正確的判斷。% R# L2 d! ?) q# l, N
　　
4 f. a, _9 u% r( y　　更為重要的是人的心理，有很多人在準備飛上藍天前卻心里反復惦記著某件事情，在飛行時難以集中自己的精力，使得飛機很容易進入失速或其他的危險的境地
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作者: Valnut    時間: 2013-11-23 23:32
轉自鐵血社區 http://bbs.tiexue.net/  ( p) S' ]& f7 N, B1 n

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作者: 韓健3927    時間: 2013-11-24 02:22
挺有意思的
作者: 境由心造    時間: 2013-11-24 08:55
本帖最后由 境由心造 于 2013-11-24 09:01 編輯 ( F8 M4 j+ m6 }* r. u* ]8 k- b6 M9 D
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l我曾經的老板在互聯網下載一個景區觀光直升飛機想制造這個飛機，公司組織有研究生的研發團隊，航天航空大學的教材是保密的，閉門造車三維研發3年后，沒有商業化的進展，沒有人敢試飛，也不敢賣出去（人命關天），只好作罷
作者: 玻璃杯wxyzhjx    時間: 2013-11-24 10:08
帖子要頂起來，很好
作者: 韓健3927    時間: 2013-12-8 01:34
復雜原理簡單論述
作者: 暢游    時間: 2013-12-21 16:30
太受益了
作者: 林霸赫    時間: 2013-12-21 19:03
學習了，受益匪淺，謝謝！
作者: 金色·曼陀羅    時間: 2013-12-22 15:49
很不錯，受益了。
作者: 三八大蓋    時間: 2013-12-23 20:14
贊一個
作者: 猛龍C    時間: 2013-12-26 21:52
自制飛機并飛行是應該進行相應的飛行和航空理論學習的，可不是說幾句就能飛的。說來說去，還是會說到花銀子上面?？赡憔褪菍W汽車駕照不一樣要花銀子嗎？一樣的。
作者: 林霸赫    時間: 2013-12-27 20:55
境由心造 發表于 2013-11-24 08:55
/ R/ A! x, [: O( X0 r+ A! nl我曾經的老板在互聯網下載一個景區觀光直升飛機想制造這個飛機，公司組織有研究生的研發團隊，航天航空大學 ...
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我心飛翔 造了一架FURIA直升機，單人的，明年試飛。
作者: 穿行隕落    時間: 2014-1-22 21:58
學習了, ~, {# N" Q" ?1 m" V
作者: 穿行隕落    時間: 2014-1-22 21:58
林霸赫 發表于 2013-12-27 20:55
+ A4 k2 l! I2 h% }$ d( R我心飛翔 造了一架FURIA直升機，單人的，明年試飛。
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老兄直升技術要求很高的& E% m: M  K$ R7 o
作者: 黑馬王子sw    時間: 2014-1-24 13:37
蠻深奧的3 L1 i! k# F5 O

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作者: 林霸赫    時間: 2014-1-25 20:22
穿行隕落 發表于 2014-1-22 21:58 ' O3 [4 e; N) \& ~" Y
老兄直升技術要求很高的
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德國某人： 直升機70%在加工和用料。。。。
作者: 穿行隕落    時間: 2014-1-25 22:19
林霸赫 發表于 2014-1-25 20:22
  c1 k# R8 ^" N( f9 V8 i德國某人： 直升機70%在加工和用料。。。。
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那是德國不是中國，基礎都不一樣
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