航空器基礎知識李博第一頁，共八十二頁。航空器的分類飛行基本原理航空器動力系統航空器主要結構航空器主要系統第二頁，共八十二頁。航空器分類第三頁，共八十二頁。飛行器的分類:飛行器可分為航天器和航空器。

航天器：在稠密大氣層以外飛行的飛行器

航空器分類第四頁，共八十二頁。飛行器的分類:飛行器可分為航天器和航空器。

航空器：在稠密大氣層以內飛行的飛行器

航空器分類第五頁，共八十二頁。

航空器分類第六頁，共八十二頁。航空器分類

第七頁，共八十二頁。航空器分類飛機的分類：按用途分類，可分為軍用和民用。

第八頁，共八十二頁。航空器分類

民用

按航程遠近分為遠程、中程和近程三類，分別用于國際、國內干線和國內支線。按國際上通常的標準，飛行航程在3000公里以下者為短程客機，3000至8000公里為中程客機，在8000公里以上為遠程客機。民用客機按飛機機體寬窄也可分為寬體客機和窄體客機。一般對機身直徑在3.75m以上、機內有兩條通道的客機稱為寬體客機；直徑在3.75m以內、機內只有一條通道的稱為窄體客機。按飛行航線分類一般是把民用客機分為干線客機和支線客機。干線客機是指使用于國際航線和國內主要城市之間主干航線上的客機；而支線客機是用于大城市和中小城市之間在一定區域內飛行的客機。

第九頁，共八十二頁。飛行基本原理一、飛機升力的產生二、飛機飛行的控制三、飛機的飛行過程第十頁，共八十二頁。1、伯努力定律在一定的條件，流體在流動時它們的總能量不變，當流體的流動速度增大時，它的動能就增大，而這部分增加的動能來自于流體靜止能量的減少，也就是流體的靜壓強的減少，反之，如果流速減少則靜壓強加大。一、飛機升力的產生第十一頁，共八十二頁。2、機翼上的升力一、飛機升力的產生第十二頁，共八十二頁。3、飛機上作用的力一、飛機升力的產生第十三頁，共八十二頁。1、飛機平衡二、飛機飛行的控制第十四頁，共八十二頁。2、飛機的穩定性在飛行中的大部分時間內我們希望飛機保持穩定的飛行，方向不變，速度均勻，當有外來力干擾時飛機能自動恢復原來的姿態，這種性能叫做飛機的穩定性。縱向穩定性：飛機繞橫軸的穩定性。方向穩定性：飛機繞立軸的穩定性。側向穩定性：飛機繞縱軸的穩定性。二、飛機飛行的控制第十五頁，共八十二頁。3、飛機的操作性

飛機對操縱的反應，稱做飛機的操縱性。要使飛機按照人的意愿飛行就必須保證在3個軸方向上的運動是可操縱的。實際上，飛機通過3個主操作面：升降舵、方向舵和副翼對繞3個軸的運動進行操縱。二、飛機飛行的控制第十六頁，共八十二頁。二、飛機飛行的控制第十七頁，共八十二頁。（1）俯仰操縱或縱向操縱是通過升降舵進行的。二、飛機飛行的控制第十八頁，共八十二頁。（2）方向操縱由改變方向舵的偏轉角實現。二、飛機飛行的控制第十九頁，共八十二頁。（3）傾側操縱是指飛機繞縱軸的橫向滾動，它是由操縱副翼實

現的。二、飛機飛行的控制第二十頁，共八十二頁。1、起飛階段

飛機起飛是一個直線加速運動，是飛機功率最大和駕駛員操作最繁忙的時候，它分為兩個階段，飛機首先以最大功率在地面滑跑，速度繼續增加到一定數值時，機翼的升力和重量大致相等，駕駛員拉桿向后，飛機繞橫軸轉動，抬起機頭，前輪離地，這個速度稱為抬前輪速度。這時飛機開始升空，起飛的第一階段滑跑完成。轉人第二階段，加速爬升階段。飛機飛到規定的高度，起飛階段結束，從啟動到飛越35m高度的地面距離稱為起飛距離，起飛距離越短越好。

決斷速度V1

三、飛機飛行的過程第二十一頁，共八十二頁。2、爬升階段3、巡航階段飛機達到預定高度后，保持水平等速飛行狀態，這時如果沒有天氣變化的影響，駕駛員可以按照選定的速度和姿態穩定飛行，飛機幾乎不需要操縱。4、下降階段在降落前半小時或更短的飛行距離時駕駛員開始逐漸降低高度，到達機場的空域上空。

三、飛機飛行的過程第二十二頁，共八十二頁。5、進近和著陸階段進近也叫進場，指飛機在機場上空由地面管制人員指揮對準跑道下降的階段。這個階段飛機需要按規則繞機場飛行后直接對準跑道，飛機減速，放下襟翼和起落架。當飛機下滑到離地面7～8m高度時，駕駛員要把機頭拉起，到1m左右高度時使飛機拉平，飛機平行地面下降，一般稱為平飄。飛機兩個主輪平衡著地，飛機前輪仍然離地，以大迎角滑跑一段距離以增加阻力，然后前推駕駛桿使前輪著地，這時使用剎車，和反推裝置（噴氣飛機）或反槳裝置（螺旋槳飛機）使飛機盡快把速度減低，滑出跑道，進入滑行道。

三、飛機飛行的過程第二十三頁，共八十二頁。航空器動力系統一、概述二、航空發動機分類三、活塞式航空發動機四、空氣噴氣發動機第二十四頁，共八十二頁。一、概述為航空器提供動力，推動航空器前進的裝置稱為動力系統。它包括發動機和保證發動機正常工作的輔助系統。可以簡稱為發動機。發動機是航空器的動力源，它的性能對航空器的性能有極重要的影響。故而被人們稱為航空器的心臟。對于從事航空器滅火與救援的專業人員而言，發動機又是一個潛在的危險源，在航空器事故中極易引起火災甚至是爆炸。第二十五頁，共八十二頁。二、航空發動機分類航空發動機活塞式發動機空氣噴氣發動機有壓氣機渦輪噴氣渦輪風扇渦輪螺漿渦輪軸無壓氣機沖壓噴氣脈動噴氣第二十六頁，共八十二頁。（一）產生推力的原理（二）發動機主要機件和工作原理

1.氣缸2.活塞3.進氣門4.進氣閥

5.排氣門6.排氣閥7.連桿8.曲軸三、活塞式航空發動機第二十七頁，共八十二頁。活塞式發動機工作狀態如圖所示：活塞式航空發動機與汽車發動機的工作原理相同。它是利用汽油與空氣混合，在密閉容器（氣缸）內燃燒﹑膨漲做功將熱能轉變成機械能機械。活塞式發動機主要由氣缸﹑活塞﹑連桿﹑曲軸﹑氣門機構等部件組成。氣缸是汽油和空氣的混合氣體進行燃燒釋放熱能，并將熱能轉變成機械能的地方。發動機經過進氣、壓縮、作功、排氣四個沖程的循環來不斷的產生動力。三、活塞式航空發動機第二十八頁，共八十二頁。（三）發動機輔助系統

1、燃料系統：由燃料泵、氣化器或燃料噴射裝置等組成。

2、點火系統：由磁電機產生的高壓電在規定的時間產生電火花，將氣缸內的燃料-空氣混合氣體點燃。三、活塞式航空發動機第二十九頁，共八十二頁。3、滑油系統：由滑油泵將潤滑油輸送到滑動運動面之間和軸承中以減輕機件磨損。

4、冷卻系統：航空活塞式發動機有兩種冷卻形式：氣冷式和液冷式三、活塞式航空發動機第三十頁，共八十二頁。

根據氣缸在發動機上安排形式的不同，活塞式發動機可分為“星型”發動機和“V型”發動機。“星型”發動機一般為氣冷式，而“V型”發動機一般為水冷式。

三、活塞式航空發動機第三十一頁，共八十二頁。5、啟動系統：將發動機發動起來，須借助外界動力，常用的有兩種方式：將壓縮空氣送入氣缸推動活塞使曲軸轉動；用電動機帶動曲軸轉動使發動機啟動。6、定時系統是由曲軸帶動凸輪盤推動推桿和搖臂，定時將進氣門和排氣門開啟和關閉的機構。三、活塞式航空發動機第三十二頁，共八十二頁。（四）航空活塞發動機主要性能參數1、發動機功率：發動機可用于驅動螺旋槳的功率稱

為有效功率。航空活塞式發動機的功率小發動機

約為200千瓦，大的約為3500千瓦。

2、燃料消耗率：燃料消耗率簡稱耗油率，是衡量發

動機經濟性的一項指標，以每千瓦功率在1小時所

消耗的燃料質量表示，單位為kg/(kW·h)。先進

的活塞發動機其耗油率在0.28kg/(kW·h)[或0.21kg/(hp·h)]。三、活塞式航空發動機第三十三頁，共八十二頁。

3、加速性能：加速性是發動機從最小轉速到最大轉速所需的時間，愈短愈好。良好的加速性可提高飛機機動性能。此外，航空活塞式發動機還要求具有良好的維護性、高可靠性、長壽命、小的結構質量和迎風面積。三、活塞式航空發動機第三十四頁，共八十二頁。推力的產生：噴氣發動機靠直接反作用力產生推力。低速流入發動機的工質（空氣和燃料）經燃燒后以高速噴出；工質的加速意味著發動機給予它向后的推力，工質必將給發動機施加向前的反作用力，這就產生推力。四、空氣噴氣發動機第三十五頁，共八十二頁。（一）渦輪噴氣發動機

1、主要部件和工作原理主要部件：渦輪噴氣式發動機由進氣道、壓氣

機、燃燒室、渦輪和尾噴管五部分

組成。四、空氣噴氣發動機第三十六頁，共八十二頁。工作原理：

當空氣由進氣道進入發動機后，空氣流速降低，壓力升高（速度能轉化為壓力能），再經過壓氣機，將空氣壓力再提高幾倍到數十倍，隨即進入燃燒室，與噴嘴噴出的燃料摻混，經點火燃燒，燃料的化學能轉換為熱能。高溫氣體膨脹驅動渦輪工作，高速旋轉的渦輪帶動壓氣機工作。經過渦輪后的燃氣通過噴管以高速向后噴射而產生推力。四、空氣噴氣發動機第三十七頁，共八十二頁。2、發動機性能參數（1）推力：作用于發動機內外表面上壓力的合力（2）單位推力：每單位流量的空氣進入發動機所產

生的推力（3）推重比：發動機推力（地面最大工作狀態下）

和其結構重量之比（4）單位耗油率：產生一單位的推力（1N）每小時

所消耗的燃料四、空氣噴氣發動機第三十八頁，共八十二頁。（5）單位迎風面積推力：發動機推力和其最大迎風面積之比（6）噪聲和排氣污染：噴氣發動機的噪聲主要來自壓氣機、風扇、渦輪和噴流。在離聲源1.5m處，噴氣發動機的噪聲約為130dB-150dB。發動機排出氣體含有一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物等，這些氣體對環境都有一定的污染四、空氣噴氣發動機第三十九頁，共八十二頁。3、渦輪噴氣發動機各部件工作原理（1）進氣道：引入空氣調整氣流方向和速度，穩定流場，提供

適合壓氣機工作的氣流，即將氣流的動能轉變為

壓力勢能，然后進入壓氣機。大型客機，裝有多臺發動機，發動機裝在短艙內，形成短艙正面進氣

四、空氣噴氣發動機第四十頁，共八十二頁。（2）壓氣機：對進氣道進入的氣流減速增壓，為燃燒室提供

含氧量高（體積含量）的氣流，并抵抗燃燒室

由于燃燒產生的高壓。

四、空氣噴氣發動機第四十一頁，共八十二頁。（3）燃燒室：燃料與高壓氣體混合燃燒的場所。四、空氣噴氣發動機第四十二頁，共八十二頁。

渦流器的旋轉使噴嘴噴出的燃料氣體軸向流速降低，形成一個低壓回流區（藍色區域），從而使火焰在這個回流區中穩定燃燒。四、空氣噴氣發動機第四十三頁，共八十二頁。（4）渦輪：把熱能轉化為機械能帶動壓氣機和其他輔

件工作。四、空氣噴氣發動機第四十四頁，共八十二頁。（5）尾噴管：整理燃燒后的紊亂氣流減壓、增速，高

速噴出產生推力。

四、空氣噴氣發動機第四十五頁，共八十二頁。（6）反推力裝置：現代大型客機的質量大，著陸時速度大，單

靠剎車裝置仍需要很長的滑跑距離，為了縮

短滑跑距離，必須采用更有效的減速裝置，

反推力裝置就是其中之一。它裝在噴管上，

用來改變推力的方向。使飛機迅速減速，以

縮短滑跑距離。

四、空氣噴氣發動機第四十六頁，共八十二頁。4、渦輪噴氣發動機的輔助系統（1）啟動系統：發動機沒有工作時，燃燒室內氣體

壓力低，要依靠其他動力（稱為啟

動機）來驅動核心發動機，使其進

入工作狀態。大多數民用飛機，都

應用壓縮空氣來啟動。（2）燃油系統：根據發動機不同工作狀態的要求供

給合適的油量，以保證發動機啟動、

加速以及穩定燃燒。四、空氣噴氣發動機第四十七頁，共八十二頁。（3）滑油系統：將具有一定壓力的滑油輸送到軸承和齒輪工作

地點，減小摩擦和冷卻機件。四、空氣噴氣發動機（4）防冰系統：飛機在通過含有水滴的云層或含有大量霧滴的

地面空氣且氣溫接近冰點時，在進氣道前或管

道中會出現結冰現象。這會影響進入發動機的

空氣流量而使發動機性能惡化，嚴重時吸入冰

塊，打壞壓氣機葉片，發生事故。因此，在進

氣道整流罩的內部和壓氣機進口導流葉片引入

從壓氣機后幾級出來的高溫氣體，以防結冰。第四十八頁，共八十二頁。（5）防火系統：所有渦輪噴氣發動機及其附件都有著火的可能，

因此需要有預警裝置。為防止火災隱患，滑油

和燃油管放在壓氣機周圍（發動機冷端），中

間有防火隔板與燃燒室隔開。燃燒室和渦輪

（發動機熱端）的外圍要通風良好。四、空氣噴氣發動機（6）發動機安裝第四十九頁，共八十二頁。5、渦輪噴氣發動機的工作狀態

（1）起飛狀態（2）最大狀態（3）巡航狀態（4）慢車狀態四、空氣噴氣發動機第五十頁，共八十二頁。（二）渦輪風扇噴氣（簡稱渦扇）發動機

由于渦輪噴氣發動機的推進效率低，能量損失大，耗油率高，因此，為提高推進效率，在帶動壓氣機的渦輪之后，又加一個渦輪，用來帶動對內外涵道氣體同時進行增壓的壓氣機（通常叫做風扇）。這樣的發動機，就叫做渦輪風扇發動機。流入渦輪風扇發動機的空氣在風扇中增壓后，一部分由燃氣發生器中流過，稱為內涵氣流；一部分由圍繞燃氣發生器外殼的外涵中流過，稱為外涵氣流，發動機推力由內﹑外涵氣流分別產生的推力組成。渦扇發動機具有耗油率低﹑起飛推力大﹑噪音低﹑迎風面積大等特點，在現代飛機上得到廣泛的應用。四、空氣噴氣發動機第五十一頁，共八十二頁。渦輪風扇噴氣發動機在帶動壓氣機的渦輪之后，又裝上另一個渦輪去帶動一個風扇（即低壓壓氣機），由此可提高燃料使用效率，減小噪聲，獲得較大加力比。涵道比：經壓縮的空氣分成兩股分別由內外涵道流過發動機，

外涵﹑內涵空氣流量之比稱為流量比或涵道比四、空氣噴氣發動機第五十二頁，共八十二頁。（三）渦輪螺槳發動機1、定軸式2、自由渦輪式四、空氣噴氣發動機第五十三頁，共八十二頁。（四）渦輪軸（渦軸）發動機四、空氣噴氣發動機第五十四頁，共八十二頁。航空器主要結構一、機身二、機翼和尾翼三、起落架第五十五頁，共八十二頁。一、機身

機身是飛機的主體部分，現代民航機的絕大部分的機身是筒狀的，主要功用是裝載乘員和貨物、安置各種系統設備、連接機翼和尾翼等部件、固定動力裝置和起落架。

第五十六頁，共八十二頁。一、機身

機身是飛機的主體部分，現代民航機的絕大部分的機身是筒狀的，主要功用是裝載乘員和貨物、安置各種系統設備、連接機翼和尾翼等部件、固定動力裝置和起落架。

第五十七頁，共八十二頁。二、機翼和尾翼1、機翼

機翼是飛機升力的主要來源，也是油箱和起落架的安裝位置。

機翼分為四個部分：翼根、翼尖、前緣、后緣

第五十八頁，共八十二頁。二、機翼和尾翼機翼的安裝形式

第五十九頁，共八十二頁。二、機翼和尾翼機翼的安裝角：機翼裝在機身上的角度，稱為安裝角，是機翼

與水平線的角度。

第六十頁，共八十二頁。二、機翼和尾翼機翼的前緣和后緣安裝了很多改善和控制飛機氣動力性能的裝置，主要包括：副翼、襟翼、縫翼、擾流板。

副翼：裝在機翼后緣的外側或內側，它可以上下翻轉，用

來操縱飛機的側傾。

襟翼：裝在機翼后緣的內側，它可以向外、向下伸出，改

變機翼的大小和形狀。在起飛時襟翼伸出的較小，

這樣倆增加機翼的升力，縮短起飛距離；在降落時

襟翼伸出的較多，使升力和阻力同時增加，以利于

降低著陸速度，縮短著陸距離。

縫翼：裝在機翼的前緣,當它向前移動時在機翼的前部出現

一道縫隙,增加了流過機翼上表面的氣流,增加了機

翼上的升力,提高著陸性能

第六十一頁，共八十二頁。二、機翼和尾翼

擾流板:是絞接在翼面上表面的板,當它向上打開時,增加

機翼的阻力,同時減少升力,使飛機能在空中迅速

降低速度,在地面是飛機壓緊地面,以空氣動力制

動飛機,縮短著陸時的滑跑距離。

第六十二頁，共八十二頁。二、機翼和尾翼2、尾翼

尾翼是飛機尾部的水平尾翼和垂直尾翼的統稱,它的作用是保證飛機3個軸的方向穩定性和操縱性。

第六十三頁，共八十二頁。三、起落架起落架的作用是在地面上支撐飛機并保證飛機在起飛、滑跑和在地面上移動的運動功能。

現代飛機的起落架一般包括起落架艙、制動裝置、減震裝置、收放裝置。起落架的配置可分為前三點式和后三點式。

第六十四頁，共八十二頁。三、起落架在大中型航線飛機上，由于飛機起飛重量大，普遍使用支柱式多輪起落架。

第六十五頁，共八十二頁。三、起落架飛機的地面制動裝置是剎車，剎車盤裝在主起落架機輪的輪轂內。

第六十六頁，共八十二頁。航空器主要系統一、儀表系統二、電氣系統三、液壓、氣壓系統四、座艙環境控制系統五、燃油系統第六十七頁，共八十二頁。一、儀表系統飛機的電子儀表系統是飛機感知外部情況和控制飛行狀態的核心，它相當于飛機的大腦和神經系統，對于保障飛行安全、改善飛行性能起著關鍵作用。

飛機的電子儀表系統可以分為：通信系統、導航系統、飛行控制儀表系統。

第六十八頁，共八十二頁。一、儀表系統1、通信系統：分為甚高頻通信系統、高頻通信系統選擇呼叫系統和音頻系統（1）甚高頻通信系統（VHF）使用甚高頻無線電波。主要用于起飛、降落時或通過控制空域時機組人員和地面人員的雙向語音通信。（2）高頻通信系統（HF）是遠距離通信系統。通信距離可達數千公里，用于飛行中保持與基地和遠方航站的聯絡。第六十九頁，共八十二頁。一、儀表系統（3）選擇呼叫系統（SELCAL）它的作用是用于地面呼叫一架飛機時，飛機上的選擇呼叫系統以燈光和音響通知機組有人呼叫，從而進行聯絡。（4）音頻綜合系統（AIS）包括飛行內話系統、勤務內話系統、客艙廣播及娛樂系統、呼喚系統。第七十頁，共八十二頁。一、儀表系統2、導航系統導航是指飛機按照預定的航線，準確到達預定位置，完成航行任務的方法。

在民航飛機上廣義導航設備包括：羅盤系統、甚高頻全向信標系統、儀表著陸系統、無線電高度表、測距機、氣象雷達及慣性基準系統。

第七十一頁，共八十二頁。3、飛行控制儀表系統飛機的控制儀表設備提供飛機的各種信息和數據，使駕駛員及時了解飛行情況，對飛機進行控制，從而完成飛行任務。主要包括：大氣數據儀表、姿態指引儀表。4、電子綜合儀表主要包括電子飛行儀表系統（EFIS）、發動機指示與機組警告系統（EICAS）

一、儀表系統第七十二頁，共八十二頁。5、飛機的自動駕駛和自動駕駛儀

一、儀表系統自動駕駛儀主要包括：自動駕駛儀指引系統、推力管理系統、偏航阻尼系統、自動安定面配平系統

第七十三頁，共八十二頁。6、綜合電子控制設備主要包括飛行管理計算機系統、飛行信息記錄系統、數據總線、近地警告系統、空中警告及避撞系統、電傳操縱

一、儀表系統第七十四頁，共八十二頁。

二、電氣系統電氣系統包括電源、配電和用電三個部分。1、電源系統由主電源、二次電源和應急電源組成。2、配電線路系統主要包括導線組成的電網、各種配電器具和接頭以及檢查儀表。3、用電設備主要的用電設備有電動機、電子儀表設備、照明、加熱設備。第七十五頁，共八十二頁。

三、液壓、氣壓系統1、液壓系統液壓系統是現代飛機操縱執行機構的主要動力，起落架收放、剎車、操縱面和升降裝置的都是使用液壓機構。液壓系統由泵、閥、蓄