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利用固定機翼产生的升力飛行的航空器,包括有动力的飞机和无动力的滑翔机 来自维基百科,自由的百科全书
固定翼飛機,簡稱定翼機,是諸如飛機的航空器,其能夠使用機翼飛行,該機翼產生由飛機的前向空速和機翼形狀引起的升力。它是固定翼航空器的一種,也是最常見的一種,另一種固定翼航空器是滑翔機。飛機按照其使用的發動機類型又可被分為噴氣飛機和螺旋槳飛機。固定翼飛機不同於旋翼飛機(旋翼飛機的機翼形成安裝在旋轉軸上的轉子)和直升飛機(翼機的飛行方式與鳥類相似)不同。 固定翼飛機的機翼不一定是剛性的。 風箏,懸掛式滑翔機,可變後掠翼飛機和採用機翼變形的飛機都是固定翼飛機的例子。
固定翼飛機可以滑行,包括各種自由滑翔機和束縛的風箏,都可以利用移動的空氣來獲得高度。 從發動機獲得前推力的動力固定翼飛機(飛機)包括動力滑翔傘,動力懸掛滑翔機和一些地面效應飛行器。大多數固定翼飛機都是由飛機上的飛行員駕駛的,但是有些飛機是經過專門設計的,可以無人值守,可以遠程或自主(使用機載計算機)進行控制。
飛機是人類在20世紀所取得的最重大的科學技術成就之一,有人將它與電視和電腦並列為20世紀對人類影響最大的三大發明。關於世界上最早的固定翼機到底是由誰發明各國尚存在爭議,但較為普遍的觀點是由美國人萊特兄弟發明。他們在1903年12月17日進行的飛行作為「第一次重於空氣的航空器進行的受控的持續動力飛行」被國際航空聯合會(FAI)所認可[1]。
和其他交通工具相比,固定翼機有很多優點:
但是固定翼機作為交通工具也有自身的局限性:
另外,雖然固定翼機不斷提升燃油效率,但是飛行時每消耗1公斤燃油就會排放3公斤二氧化碳,而且氣體直接在大氣層排放,對全球暖化的影響比地面排放還要大。
機翼是飛機產生升力的部件,機翼後緣有可操縱的活動面,靠外側的叫做副翼,用於控制飛機的滾轉運動,靠內側的則是襟翼,用於增加起飛著陸階段的升力、著陸時阻力以及提供更大的上昇、下降坡率。機翼內部通常安裝油箱,機翼下面則可供掛載副油箱和武器等附加設備。有些飛機的發動機和起落架也被安裝在機翼下方。
部分大型飛機翼面設有擾流板,飛行轉向時可以立起,降低升力輔助轉向,亦可在飛行或降落接地時立起減速。[2]
機翼有各種形狀,數目也有不同。在航空技術不發達的早期為了提供更大的升力,固定翼機以雙翼機甚至多翼機為主,但現代飛機一般是單翼機。
機身的主要功用是裝載人員、貨物、設備、燃料和武器等,也是飛機其他結構部件的安裝基礎,將尾翼、機翼及發動機等連接成一個整體。但飛翼機是個例外,它的機身被隱藏在其機翼的內部。[2]
尾翼是用來平衡、穩定和操縱飛機飛行姿態的部件,通常包括垂直尾翼(垂尾)和水平尾翼(平尾)兩部分。垂直尾翼由固定的垂直安定面和安裝在其後部的方向舵組成,水平尾翼由固定的水平安定面和安裝在其後部的升降舵組成,一些型號的飛機升降舵由全動式水平尾翼代替。方向舵用於小幅度控制及修正飛機的航向運動,升降舵用於控制飛機的俯仰運動。[2]
起落架是用來支撐飛機停放、滑行、起飛和著陸滑跑的部件,由支柱、緩衝器、剎車裝置、機輪和收放機構組成。陸上飛機的起落裝置一般由減震支柱和機輪組成,此外還有專供水上飛機起降的帶有浮筒裝置的起落架和雪地起飛用的滑橇式起落架。[2]
飛機的動力裝置的核心是航空發動機,主要功能是用來產生拉力或推力克服與空氣相對運動時產生的阻力使飛機前進[2]。次要功能則是為飛機上的用電設備提供電力,為空調設備等用氣設備提供氣源等。飛機的動力裝置除發動機外,還包括一系列保證發動機正常工作的系統,如引擎燃油系統、引擎控制系統等。
現代飛機的動力裝置一般為渦輪引擎(噴射引擎)和往復式引擎兩種。應用較廣泛的配置方式有四種:航空活塞式發動機加螺旋槳推進器;渦輪噴射引擎;渦輪螺旋槳引擎;渦輪扇引擎。隨著航空技術的發展,火箭發動機、沖壓引擎、原子能航空發動機、脈衝爆震發動機等,也有可能會逐漸被採用。
現代固定翼機駕駛艙內可供駕駛員使用的固定翼機操縱裝置通常包括:
隨著電子技術的發展,飛行操縱裝置的形式也發生了根本性的變化。在大型固定翼機中,傳統的機械式操縱系統已逐漸地被更為先進的電傳操縱系統所取代,計算機系統全面介入飛行操縱系統,駕駛員的操作已不再像是直接操縱固定翼機動作,而更像是給固定翼機下達運動指令。由於某些採用電傳操縱系統的固定翼機取消了原有的駕駛杆或駕駛盤等裝置而改為側杆操縱,駕駛艙的空間顯得比以往更加寬鬆,所以有些駕駛員稱此類駕駛艙為「飛行辦公室」。
最大航速是固定翼機最重要的性能之一。下列若干歷史上的最大航速紀錄:
新加坡航空曾於2004年到2013年間開通了全球最長不停站商業飛行的航線:SQ21:新加坡樟宜機場與美國新澤西紐華克機場之間的每日不停站直航航班。整個航程達到了16600公里,從新加坡飛到紐華克需時18小時,從紐華克飛到新加坡則需時18小時45分。當時使用A340-500執行這條航線,但由於A340是四引擎飛機,油耗太大,因此2013年油價上漲後,這條航線被迫在當年10月停飛[4]。SQ21號班機的末班機也於2013年11月23日飛航,由編號為9V-SGE的A340-500執行。
其後全球距離最長的不停站航班將為由雪梨飛往達拉斯的澳洲航空QF7/QF8班機(航程13804公里,飛航時間為16小時50分,最早由波音747-400ER執行,目前由空中巴士A380-800執行),用時最長的不停站班機則是由約翰內斯堡飛往亞特蘭大的達美航空201號班機(用時16小時55分鐘,波音777-200LR執行)
直到2018年的10月11日,新加坡航空重新開通了上述航線:新加坡樟宜機場與美國新澤西紐華克機場之間的每日不停站直航航班[5]。這次新航改以雙引擎的空客A350-900ULR客機飛行該航線,並保留了原來的航班號SQ21/SQ22[4]。
2003年11月,美國麻省理工學院與英國劍橋大學的研究團隊,啟動一項計劃名為靜音飛機計劃,這將徹底改造客機的概念設計:未來的客機將不只是能更省油,而且還安靜無聲,一解機場附近居民飽受飛機起降噪音折磨之苦。這種「靜音噴氣機」可以運送215名乘客,並可能在2030年時加入航空界。這架客機的噪音從機場外聽起來,像洗衣機或類似家電的噪音。
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