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世界科技全景百卷书: 银鹰内功
飞机机翼 气球、飞艇等轻于空气的飞行器是靠空气的浮力升空的，那么重于空气的飞行器飞机、直升机等是靠什么上天的呢？它们是靠在空气中运动时产生的升力（也叫空气动力）飞上天空的。 机翼产生升力的奥秘在于机翼在运动时上下表面气流流速不同，上表面流速快，压力小，下表面流速慢，压力大，这个压力差就使得机翼产生向上的升力。 具体地说，机翼不是一块平板，而是从前缘到后缘厚度不同的曲面体。如果把机翼平行飞机对称面切一刀，露出的切面就是翼剖面，或者叫翼型。翼型前缘厚、较圆滑，后缘薄、较尖锐。机翼上表面弯度大，而下表面比较平坦。飞机在空气中运动时，气流流过机翼上表面的路程长、压力低，流过下表面的路程短、压力高。由于上下翼表面的压力差而产生的把机翼举起来的力，就是升力。当飞机以某一仰角（指机翼前后缘连线与气流方向的夹角）飞行时，上下机翼表面流速差更大，升力也加大。当机翼产生的升力克服了飞机的重力时，飞机就腾空而起了。 人类在多年的研究中发现，机翼翼型对升力的大小有很大的关系，因此研究出形状各异的翼型，供不同的飞机选用。 翼型按使用的速度范围不同，可以分为低速翼型、亚音速翼型、跨音速翼型和超音速翼型。 足够的升力是保持飞机飞行的必要条件。在高速飞行时，升力一般够用，但在低速，特别是在起飞着陆时，由于速度小而升力不足，有必要采取增加升力的措施，主要是加装各式襟翼。 襟翼平时像“衣襟”那样附着在机翼的前缘或后缘，只在飞机起飞或着陆时才放下或打开，使机翼面积增大，或者使机翼弯度加大，这样，上翼面会有更大的流速，从而增大机翼的升力，使飞机在较低的速度下能飞离地面或安全着陆，这样就可以大大缩短跑道长度，提高飞机的安全性能。襟翼的种类很多，主要有简单襟翼 （增大机翼弯度），开裂襟翼（增大弯度），后退开缝襟翼 （增大弯度、面积、改善气流），双缝襟翼（增大弯度、面积，改善气流），后退襟翼（增大面积，弯度），前缘襟翼 （增大弯度），前缘开缝襟翼（改善气流，增大面积、弯度），克鲁格襟翼（增大弯度、面积）。 飞机在空气中飞行，作用于飞行器上的空气动力还有一个平行飞行方向的分力，叫阻力。阻力指向后方，阻碍飞行。要让飞机持续飞行，必须由发动机产生足够的推动力或拉力，用以克服阻力。显然减小阻力对提高飞行速度、节省燃油是有利的。空气动力学和飞机的气动力布局方面的许多重大成就，都是着眼于减小阻力。以机身为例，迎风面积应减到最小，表面应光滑，形状应流线化而没有突角和缝隙，以便尽可能减小阻力。高速飞机机身设计采用“跨音速面积律”，即把机身中部做成蜂腰形，有助于降低阻力和提高速度。 近年来很多民航机机翼的端部加装了一组直立的小翼面，称为翼梢小翼，这就是一种用来减小飞机机翼诱导阻力的手段。试验表明，机翼的展弦比（机翼翼展与平均弦长之比）越大，诱导阻力越小，但是过大的展弦比会使机翼太重，因而增大机翼展弦比有一定的限度。采用翼梢小翼能起到增大展弦比的作用，使全机诱导阻力减少20％～25％，相当于升阻比提高7％，因此，不少运输机都采用翼梢小翼，作为提高飞行经济性、节省燃油的先进气动力设计措施。 外形结构 1908年，当法国财团打算购买莱特飞机的专利，并邀请莱特兄弟做飞行表演时，哥哥威尔伯是“提”着飞机从美国去法国的。他把一架新飞机拆散分装在了几个板条箱里。如今的飞机可就提不走了，它四肢齐备、五脏俱全，结构非常复杂。 飞机是由机身、机翼和尾翼、起落架、动力装置、操纵系统和各种机载设备等主要部件组成的。 机身 处于飞机的中心，用于容纳人员、货物和各种设备，连接飞机其他部件。早期飞机只有骨架，没有蒙皮。现代飞机通常是铝合金制成的圆形或椭圆形长筒机身，由框架、桥梁和桁条组成，外面覆以铝合金蒙皮。有一种没有专门机身的飞机，全部人员、货物、燃油等都装在机翼里，称为“飞翼”。 机翼 是用以产生升力的部件，有的飞机的机翼里面要安装油箱、机炮、起落架和发动机。在机翼后缘外侧一般有副翼，前缘和后缘内侧有各种襟翼，用以增加升力或改变升力的分布。尾翼通常在飞机尾部，分水平和垂直尾翼两部分。水平尾翼一般由固定的水平安定面和活动的升降舵组成；垂直尾翼由固定的垂直安定面和活动的方向舵组成。 起落架 是飞机起飞、着陆滑跑和在地面停放、滑行中支持飞机的装置，一般由承力支柱、减震器、带刹车的机轮（或滑撬、滑筒）以及收放机构组成。起落装置按构造大体分固定式和收放式两种。根据在飞机上位置的安排又可分为后三点式、前三点式和自行车等几种基本型式。在低速飞机上可以采用不收放的固定式起落架，以减轻重量和结构复杂程度；现代高速飞机多采用可收放的起落架，以减小飞行中的阻力。 动力装置 包括产生推力或拉力的发动机，以及保证发动机正常工作所需的附件或系统。动力装置分为活塞式和喷气式两大类。 操纵系统 是传动操纵指令、驱动舵面或其他有关装置的所有部件的总称，用来实现对飞行轨迹、姿态、速度、气动外形等的控制。 机翼后缘的襟副翼、尾翼的方向舵和升降舵合在一起称为操纵面。飞行员利用手握驾驶杆和脚蹬舵，就可以使飞机改变飞行姿态，上升、下降、转弯，还可以做出翻筋斗、滚翻等复杂的特技动作。驾驶员前推或后拉驾驶杆，可带动升降舵下偏或上偏，使飞机下俯或上仰。向左或右压驾驶杆（或转动驾驶盘）则带动副翼偏转，使飞机向左侧或右侧滚转。脚蹬连着方向舵，驾驶员蹬左脚时方向舵向左偏转，机头向左偏；反之，机头向右偏。 早期的飞机采用上面讲的由驾驶杆、脚蹬、拉杆、摇臂组成的人工操纵系统，并配有各种助力系统、增稳装置和自动驾驶仪等，以改善飞机的操纵性和稳定性。现代飞机已逐步采用电传操纵系统，即用电子线路取代驾驶杆到助力器之间的机械元件，完全摆脱了机械信号，具有重量轻、精度高、易与火控系统和动力系统交联、便于控制更多的操纵面等优点，明显地改善了飞机的飞行品质。A320、波音757和767等客机首先采用电传操纵系统控制机翼上的缝翼、襟翼、扰流板等活动面，A320客机于1988年成为第一个全面采用电传操纵系统的客机。预计今后会有越来越多的飞机采用电传操纵系统。 飞机心脏 发动机为各种飞行器提供动力，所以人们常说：“发动机是飞机的心脏”。 早期的飞机使用活塞式发动机，但由于活塞式发动机功率和螺旋桨效率满足不了继续增速、突破音障和提高升限的需要，人们开始加紧研制喷气式发动机。 其实，早在1791年已出现燃气轮机设计方案，20世纪产生了喷气推进理论，但是很长时间内叶轮的效率太低，不可能造出实用的涡轮喷气发动机。英国人弗兰克·惠特尔于1930年1月取得了涡轮发动机专利。而德国帕布尔斯特·冯·奥海因却后来居上，在1937年3月研制成功推力为5千牛的HeS—3B轴流式喷气发动机。1939年8月27日，装此发动机的He—178飞机试飞成功，最大速度为700公里/小时，成为世界上第一架成功飞行的喷气飞机。惠特尔的离心式涡喷气发动机于1937年4月12日试制成功。1941年5月15日装有W—1发动机的E28/39喷气机试飞成功。 现代飞机大多数使用喷气发动机，那么喷气发动机是怎么回事呢？ 喷气发动机可以分为火箭发动机和空气喷气发动机两大类。前者主要用于火箭、人造卫星和宇宙飞船，后者用于飞机。空气喷气发动机是利用空气中的氧和燃料进行燃烧所得的燃气作为工作介质的动力装置。这种发动机在工作时，空气进入燃烧室之前先行压缩，然后进入燃烧室与雾化了的燃料混合燃烧，成为具有很大能量的高温燃气，以高速从喷口向外喷出，使发动机产生推力。 空气喷气发动机又按空气压缩方法的不同分为无压缩器式和有压缩器式两种。无压缩器式包括冲压喷气发动机和脉冲喷气发动机。有压缩器的包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机，它们广泛用于各种飞机和直升机。 涡轮喷气发动机 主要由压气机、燃料混合燃烧室、涡轮及喷管等组成。在这种发动机中，涡轮带动压气机旋转，使进入发动机的空气增压后与燃料混合燃烧，燃气经尾喷管高速排出获得反作用推力。目前使用的有离心式（靠离心力压气）和轴流式（气流方向基本上与前后轴线相平行）涡轮喷气发动机。为了在短时间内增加发动机的最大推力，有的发动机在涡轮后面装有加力燃烧管，进行喷油复燃，通常可增加最大推力30％～70％。涡轮喷气发动机广泛用作军用飞机的动力装置。 涡轮风扇发动机又称内外涵发动机，它在普通的涡轮喷气发动机的基础上加装了由涡轮带动的风扇和一个外涵道。这种发动工作的特点是：空气分两路进入发动机，一路通过内涵道（核心发动机），另一路进入外涵道，两路气流通过各自的喷管或在混合室内掺混后通过共同喷管排出，产生推力。与涡轮喷气发动机相比，涡轮风扇发动机具有更大的空气流量和较低的喷管喷射速度，因而推进效率及经济性等都显著提高。外涵道与内涵道空气质量流量的比值叫涵道比。通常小涵道比涡扇发动机主要用于战斗机、战斗轰炸机和攻击机；大涵道比涡扇发动机用于客机和运输机。 涡轮螺旋桨发动机 简称涡桨发动机，是用燃气涡轮带动螺旋桨的涡轮喷气发动机，也是一种混合推进的动力装置。总推力由螺桨产生的拉力（或推力）和喷气产生的反作用推力组合而成，其中喷气产生的推力仅占总推力的一小部分。涡轮螺桨发动机的性能主要由螺旋桨的特性来确定，而螺桨的效率随着飞行速度的增加而降低。因而涡桨发动机最适合中等飞行速度 （400～800公里/小时）的飞机使用。涡桨发动机耗油率低、功率大、构造简单、重量轻、阻力小。涡桨发动机还有一个优点，即起飞的拉力性能好，着陆时螺桨可以反桨，产生反向拉力，缩短着陆滑跑距离。 涡轮轴发动机 是燃气通过涡轮驱动转轴输出轴功率的涡轮喷气发动机，是直升机采用的主要动力装置形式。工作原理和结构与涡轮螺旋桨发动机基本相同，只是核心机出口燃气所含的可用能量几乎全部供给动力涡轮，通过传动轴带动直升机螺旋桨旋转或带动其他负荷。涡轮轴发动机经涡轮螺桨发动机操纵灵活、启动容易、加速性好，但结构比较复杂。 未来各类飞机的性能进一步提高，有赖于发动机技术的继续创新，主要表现在： （1）提高推重比。目前先进发动机的推重比大约在10～12之间。进一步提高推重比，需要改进设计，研究先进的气动技术和采用新的材料。如：采用三元后掠激波压气机叶片、短环形高温分段陶瓷燃烧室，提高转子的转速，增大风扇和压气机各级的负载，在发动机热端部件、结构件和轴上应用复合材料等。在上述高技术的基础上，可望设计出推重比高达20～24的先进航空发动机。 （2）降低涵道比，提高总增压比。为适应经济性的要求，民航机使用的发动机的涵道比越来越大。为持续进行超音速飞行，战斗机的发动机则采用降低函道比、提高总增压比的措施，来加大喷气速度。其关键技术是在压气机设计中采用高性能的气动叶片和结构。 （3）提高涡轮进口温度。为了使发动机的推重比达到或超过20，发动机的结构将从以全金属为主向着以非金属为主转换。除了要提高冷却技术外，还要进一步减少热端部件的封严间隙，采用主动间隙控制技术，并把单晶叶片加上隔热涂层，来提高涡轮叶片的高温性能。 （4）采用矩形截面的二元推力转向喷管。在先进发动机上，都设计有二元推力转向喷管，着陆时用于推力反向，缩短飞机着陆时的滑跑距离，还可以提高飞机的飞行机动和隐身能力。 （5）采用数字式电子控制系统。数字式电子控制技术取代了传统的液压机械式控制技术，使发动机的结构简化、可靠性提高，并减轻驾驶员的工作负担。 所有飞机都靠发动机提供动力，而发动机的动力又是靠燃料与空气混合燃烧产生的。因此，飞机离开燃料就寸步难行。飞行发动机用的各种燃料总称航空燃料，通常是可喷射雾化的液体燃料。 目前的航空燃料主要由石油加工制成，按用途分为活塞式发动机用的航空汽油和喷气式发动用的喷气燃料（亦称航空煤油），此外还有起辅助作用的启动燃料。三种燃料中，喷气燃料消费量最大。 飞机上贮存燃料的容器叫油箱。油箱一般安装在机身、机翼内部，还有机外 （悬挂）油箱。在飞机上配置燃油时，除考虑耗油量外，还应考虑飞机重心。飞机上各个燃油箱，加上供油、输油、加油、放油、油箱通气、油箱增压及油箱油量指示与控制等分系统，构成完整的燃油系统。 除上述常规燃料外，人类正在探索用甲烷、液氢、太阳能、核能及微波作为动力源，这将为飞行器带来新的飞跃。例如正在试验中的以微波为能源的飞行器，就是以磁控管或微波发生器从地面聚束微波作为飞机能源的。这种飞机的机翼下面铺了一层很薄的硅整流二极管阵列，用它接收能量，并把能量转换为直流电源，供给电动机，驱动螺旋桨。 神经中枢 1928年，全世界的飞行员都是凭着自己的双眼，从空中歪头扭脖目视地面来判断飞机的位置和状态的。一位美国陆军中蔚飞行员却大胆地使用别人刚研制成功的地平仪、陀螺方位仪、高度表等仪器，在1929年9月24日作了世界上第一次“盖罩”飞行，即仅靠仪表不看地面的仪表着陆。这位飞行员就是二次大战中率领美机轰炸日本东京的詹姆斯·杜立德，当年研制成功的一些简陋的航空仪器仪表如今已发展成了配套成龙的机载电子设备。 现代飞机上装有各种机载电子设备中，它们能自动接收外界的信息，飞速完成十分复杂的计算，然后作出准确的判断，因此这些电子设备被誉为飞机的“神经中枢”。 以机载火力控制系统为例，它通常由目标探测设备（包括光学观测设备、雷达、红外、激光控测设备和微光电视等）、机载参数测量设备（包括各种传感器、大气数据计算机、无线电高度表和惯性平台等）、火力控制计算机 （有机电、电子模拟和电子数字等不同类型）、瞄准显示设备（包括光学瞄准具的头部显示器、平视显示器和下视显示设备）和瞄准控制设备 （包括武器型别、攻击方式和系统工作状态的选择部件）等组成。火控系统的工作程序是：目标探测设备发现目标并跟踪目标，将各种机载设备所测得的目标位置及运动参数、载机飞行及状态参数、装备的武器弹道参数同时输入火控计算机，根据所选定的攻击方式进行弹道及火控计算，输出信息给显示器，或输出操纵指令给自动驾驶仪。这一切工作都是在极短的瞬间完成的，飞行员可根据显示器上的控制信息操纵载机（或炮塔传动装置），或由自动驾驶仪自动操纵载机，使武器迅速、准确地进入瞄准状态，及时投射弹药，并将投射后仍需载机制导的弹药导向目标。 机载电子设备是安装在飞机上为完成飞行和作战任务所需的各种电子设备的总称，主要用于通信、导航、目标探测、电子对抗、座舱显示与控制、信息综合与处理，以及飞机、发动机和武器系统的控制和管理。在现代飞机上，机载电子设备是更新换代最快的部分，在全部飞机成本中所占的比重越来越大，已经成为决定飞机战术技术性能和作战效能的重要因素。 按照机载电子设备的功能，通常分为： 通信设备 实现从点到点的信息传输设备，包括不同频段的航空电台、呼救电台、机内有线通信设备、敌我识别器等。 导航设备 确定飞机位置并引导飞行的设备，包括飞机进场着陆、无线电罗盘等他备式导航设备的机上部分，多普勒、惯性、天文等自备导航设备和各种组合的导航系统。 目标探测设备 利用物体对电磁波的散射、超声波在水中的传播与反射和光电转换等原理和技术发现目标，并获取目标的信息。目标探测设备包括不同功能和体制的雷达、激光、红外、电视等光电探测装置和声纳等。 电子对抗设备 是敌对双方利用电磁手段进行侦察反侦察、干扰反干扰、摧毁反摧毁的技术设备，包括电子侦察、威胁警告、有源干扰、无源干扰、反辐射设备等。 信息综合处理设备 是对信息进行传输、变换、存储、计算所需的各种技术设备中，包括数据总线、任务计算机以及有关软件等。 座舱显示和控制设备 是将信息以文字、符号、刻度、图形、声光等形式提供给收信者的设备，包括飞机综合电子显示系统、各种航空仪表和信号装置。控制器是飞行员用于管理飞机各系统发出指令的控制部件，握杆操纵控制器、话音指令控制器、多功能综合控制键盘等。 机载电子设备最初是根据不同的功用，各自独立研制、自成体系、纵向发展的。随着飞机功能的增加，所要求的各种任务设备越来越多，造成传感器、收发机、控制/显示器等大量重复，带来空间紧张、功率和重量增加、可靠性和电磁兼容性问题突出以及飞行员负担过重等弊病。因此，现代机载电子设备正向系统化和综合化方向发展。 在各种机载电子设备，机载雷达是十分重要的一类。它是装在飞机上利用电磁波对目标进行探测和定位的电子设备，通常被人们称为“飞机千里眼”，在原始条件下由人眼完成的所有工作以及人眼无法胜任的许多工作都能由机载雷达完成，如目标的搜索和跟踪、地形测绘和地图显示、地形回避、地形跟随与防撞、轰炸瞄准、导航、武器制导、敌我识别、搜潜反潜、雷雨区显示与回避等。雷达按工作体制或某些特征可分为：连续波雷达、脉冲雷达、脉冲压缩雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达、合成孔径雷达、频率捷变雷达等。机载雷达按用途可分为：截击雷达、轰炸雷达、空中侦察和地形测绘雷达、航行 （气象）雷达、多普勒导航雷达、地形跟随和地形回避雷达以及预警雷达等。 现代雷达的“视力”比人眼强得多。美国F—14战斗机上的AWG—9火控雷达搜索目的距离可达160公里，可同时跟踪24个目标，并指挥“不死鸟”远程空对空导弹同时攻击80～100公里以外的6个威胁最大的目标。E—3预警机上的预警雷达能探测半径370公里范围内的水上、陆地和空中目标，指挥自己的飞机完成空中格斗、近距支援、截击、遮断、空中加油和空中救援等各种任务。 随着电子技术的发展和战术要求的不断变化，机载雷达在作用距离、目标分辨与识别能力、抗干扰能力和可靠性、维修性等方面将进一步发展，尤其是增大作用距离，以满足对付“隐身”目标的要求。微电子技术和固态器件的进一步发展，数字处理技术、微处理机的广泛应用，将促使同时搜索、跟踪多个目标和具有同时多功能的机载相控阵雷达获得较为广泛的应用，从而提高雷达控制发射武器和制导各种导弹的能力。机载雷达的小型化、自动化程度和自适应能力也将进一步提高，并向综合化、系统化、软件化发展。 武器系统 海湾战争中，多国部队和伊拉克军队的人员比为1∶2.4，火炮数量比为1∶2.4，坦克数量比为1∶1.44，但多国部队的新式飞机和精确制导武器却拥有绝对优势。在对伊拉克长达38天的轰炸中，多国部队出动的各型飞机总投弹量8万多吨，伊拉克平均每天要挨1600多吨炸弹，开战的第一天甚至挨了10 000多吨。空中打击把伊的防线全面打垮，装备技术上的优势大大弥补了多国部队兵力的不足，待到发起地面战斗时，短短100小时，就击溃了号称世界第四的伊拉克陆军，伊拉克政府不得不投降。可以说海湾战争的空战是一次机载武器的大展览。 机载武器系统由飞机上的武器和弹药、装挂和发射装置以及火力控制系统构成。不同任务的作战飞机，配置不同的武器系统。 现代战斗机的武器系统以空对空导弹为主，航空机炮为辅，装有航空瞄准具或先进的火力控制系统，其中的机载雷达可远距探测目标及完成对空空导弹的制导任务。能夜间出动的全天候战斗机还装有微光电视、红外探测设备等。 轰炸机带攻、防两类武器。攻击武器以巡航导弹为主，常规炸弹为辅；防御武器以电子干扰为主，诱惑导弹为辅。用作火力控制系统的是轰炸瞄准器或综合导航轰炸系统。 战斗轰炸机主要携带对地攻击武器，兼有较强的空战能力。为了完成空地、空空两类任务，一般装有多功能火控雷达，可用于对空作战、对地测距、地形测绘或导航。 攻击机的武器有航空机炮、空地导弹 （反雷达导弹、反坦克导弹等）、常规炸弹、制导炸弹、地雷、水雷、鱼雷及战术核炸弹，还装有射击轰炸瞄准器或高度自动化的综合导航攻击系统。 航空机炮 是飞机上的一种自动射击武器，口径一般大于或等于20毫米 （20毫米以下称航空机枪）。二次大战中及战后一段时间，航空机炮是战斗机的主要武器。空空导弹出现后，有些国家一度忽视航空机炮的发展，在实战中吃了亏。实战证明，在空中近距格斗中，航空机炮仍是不可缺少的武器。 航空炸弹 是由飞机或其他航空器投掷的无航行动力的爆炸性弹药。从1911～1912年意大利、土耳其战争中意军第一次从飞机上扔炸弹算起，炸弹一直是航空军械的重要组成部分。航空炸弹一般由弹体、装药、弹耳、引信等组成。炸弹靠弹耳挂在飞机上，从飞机上投下后，靠尾翼使炸弹稳定降落，由引信引发炸弹装药爆炸，依靠爆炸时产生的冲击波、弹体碎片和高温等效应来破坏目标或完成其他专门任务。航空炸弹有很多种。按外形大小和重量可分为小型（50千克以下）、中型（100～500千克）、大型炸弹（1000千克以上）。按用途可分为爆炸弹、杀伤弹、杀伤爆破弹、燃烧弹、爆破燃烧弹、穿甲弹、反坦克弹、反潜炸弹、反跑道炸弹、汽油弹、子母弹、化学弹、生物弹和各种核炸弹，此外还有各种辅助用途的照明弹、照明闪光弹、烟幕弹、标志弹、模拟弹和教练弹等。二次大战后，为了提高轰炸效果，各国大力发展具有激光、电视等制导装置的炸弹，俗称“灵巧炸弹”，大大提高了对目标的破坏力。 以激光制导炸弹为例，前部有激光导引头，其后有控制舱，中部是弹体，尾部有4片很大的弹翼，其作战方式有单机照射投弹式和照射器与投弹飞机分开的协同作战式。炸弹投下后，开始自由下落，当被照射目标散发的激光能量强大到足以形成制导信号时，炸弹开始制导飞行，最后击中目标。1991年海湾战争中投下的第一颗炸弹就是由F—117A隐身飞机投掷的激光制导炸弹。巴格达的95％的目标都是由F—117A激光制导炸弹摧毁的。其中一种叫GBU—27的激光制导炸弹采用钢制弹和延期引信，高空投放，穿入建筑物内部爆炸。 空对空导弹 是战斗机的空战武器，与航空机炮相比，具有射程远、命中精度高、威力大等优点。空空导弹主要由制导装置、战斗部、引信、动力装置和弹翼等部分组成。制导装置用以控制导弹跟踪目标，常用的有红外寻的、雷达寻的和复合制导等类型。战斗机用它来直接摧毁目标，多装高能常规炸药，也有的用核装药。引信用以引爆战斗部，常用的有红外、无线电和激光等类型的近炸引信，多数导弹还同时有触发引信。动力装置用于产生推力，均采用固体火箭发动机。弹翼用于产生升力，并保证导弹稳定飞行。 空空导弹接攻击方式分为格斗和拦截两种。格斗导弹以攻击目视距离内的目标为主，又称近距格斗导弹，多采用红外寻的制导，发射后可以不管。导引头的跟踪范围和跟踪角速度大，能实施离轴发射，最小发射距离为300～500米。横向过载30～60g，机动能力强，能对目标实施全向攻击。迎头攻击时，最大发射距离可达18～25公里。拦射导弹，有中距、远距之分，中距拦射导弹的最大发射距离从25公里到100公里不等，多采用半主动雷达寻的制导。远距拦射导弹采用复合制导，可由载机在距目标100公里以外连续发射数枚，攻击不同方向的数个目标。拦射导弹与载机上的脉冲多普勒雷达火力控制系统相配合，具有下视、下射能力，能攻击超低空飞行的飞机和巡航导弹，有的兼有近距格斗能力，可用于全高度、全方向、全天候作战。 空地对导弹 是从航空器上发射攻击地（水）面目标的导弹，是航空兵进行空中突击的主要武器之一，装备在战略轰炸机、战斗轰炸机、攻击机、武装直升机及反潜巡逻机上。与航空炸弹、航空火箭弹等武器相比，具有较高的摧毁目标的概率，机动性强，隐蔽性好，能从敌防空武器射程以外发射，可减少地面防空火力对载机的威胁；但造价高，使用维修复杂。 空地导弹与航空器上的探测、跟踪、制导、发射系统，以及保障设备等构成空地导弹武器系统。武器系统的具体组成取决于空地导弹类型、导引方法和发射方式等因素。航空器可从不同高度以亚音速或超音速发射导弹，攻击一个或多个目标。 空地导弹有多种分类方法。按作战使用分，通常有战略空地导弹和战术空地导弹；按不同用途分，有反舰导弹（空舰导弹）、反雷达导弹、反坦克导弹、反潜导弹及多用途导弹；按飞行轨迹分，有弹道式、飞航式、机载巡航空地导弹。 战略空地导弹是战略轰炸机远距离突防的一种进攻性武器，主要攻击军事、工业基地，交通枢纽，政治、经济中心和军事指挥中心等重要战略目标。多采用自主式或复合式制导，命中精度高，最大射程可达3000公里，弹重数吨，速度可达3马赫数以上，通常采用核战斗部。 战术空地导弹主要装备战斗轰炸机、攻击机、武装直升机、反潜巡逻机等机种，用以攻击雷达、桥梁、机场、坦克、车辆及舰船等战术目标。动力装置一般采用固体火箭发动机，制导方式多采用无线电指令，红外、激光或雷达寻的等制导。射程大多在100公里之内，弹重数十至数百千克，通常采用常规战斗部。 现代飞行 1903年莱特兄弟成功试飞的第一架有动力的飞机简陋无比，它的主要材料是木材和蒙布，只有少量的钢材作骨架，水平操纵面装在飞机的前面，垂直操纵面在后面，用构架和机翼相连。发动机是自己动手制造的重77千克、12马力（9千瓦）的四缸汽油发动机。那时的飞机一点儿也谈不上安全和舒适。 现代飞机上除了前面已经提到的设备外，还有一些重要的系统，如： 电气设备 现代军民用飞机上都有很多用电设备，如照明和信号设备、各种电气仪表、无线电设备、电气加热 （防冰、加温、炊事……）、电动机构、计算机、电子干扰和反干扰设施等。所有上述设备需要的电力都靠飞机的供电设备提供。 早期的飞机，只有一些简单的用电设备，一般用蓄电池即可满足需要。二次大战期间，飞机上的用电设备逐渐增加，普遍采用低压直流电源系统，其主电源是航空发动机直接带动的直流发电机。后来又研制了更新型的电源。90年代飞机上广泛采用的电源是变速恒频交流和270伏高压直流电系统，以适应现代飞机对用电的高要求。如为了提高安全性而增加余度布局、实现不中断供电、增加发电容量。在所有驱动任务中取消液压和气压系统而代之以全电系统，改善可靠性和维护性。 航宁仪表 航空仪表是向飞行员提供飞行器及其分系统工作状态信息和指引信息的多种仪表装置的总称。飞机上所有仪表按功用可分为三类： 飞行导航仪表，又称领航驾驶仪表，用以指示飞行状态和领航参数，如高度表、空速表、马赫数表、升降速度表等。 发动机仪表，指示动力装置工作状态的仪表，主要包括转速表、压力比表、油量表、燃油压力表等。 辅助仪表，指示液压、冷气等系统和各种部件工作情况的仪表，如指示襟翼、起落架、炸弹舱的位置的位置指示器，液压、冷气系统的压力表等。 早期飞机上的仪表大都是以敏感元件带动指示装置的直读式仪表，或将传感器安装在仪表板上的远读式仪表。进入80年代，随着微电子技术、计算机技术和光纤、激光等技术的发展，航空仪表也发生了巨大变化，通过多路传输总线，将各系统之间的相关信息横向交联，构成以平视显示器和多功能显示器为中心的座舱综合显示系统，成为航空电子设备的终端，向智能化和综合化方向发展。飞行员可以根据需要任意调出所需的信息，一目了然，大大减轻了飞行员的工作负担。 座舱温度控制系统 是对飞机座舱空气温度、压力、成分等参数进行控制，使舱内环境适合乘员生理要求的整套装置，又称座舱空气调节系统。在现代飞机上，它主要包括供气和温度、压力、湿度控制等分系统。供气系统供给座舱所需要的清洁空气。气源通常是发动机压缩器引出的增压空气，其后分两路，热空气路直接由气源引出，冷空气路经制冷装置引出。温度控制系统控制冷、热空气的混合比，平衡座舱的热载荷，达到所要求的座舱空气温度。有的飞机装有专门加温器，加温座舱空气。压力控制系统通过改变座舱排气量使座舱压力和压力变化速度按给定要求变化。湿度控制系统对座舱空气增湿或减湿，使相对湿度适宜。 救生系统 1989年6月，法国巴黎布尔热机场，一架正在作超低空飞行表演的米格—29战斗机突然失去控制，机头朝下，向地面冲去，眼看一场机毁人亡的惨剧不可避免。就在飞机几乎接地的千钧一发之际，一个亮点弹出机舱，借助性能良好的弹射救生系统，驾驶员绝处缝生。这是弹射座椅在危急时刻又一次挽救飞行员生命的绝好例子。 弹射座椅是二次大战末期问世的，至今已有半个世纪的历史，在此之前，军用飞机驾驶员的唯一救生设备是降落伞。一旦飞机被击中或出现重大故障，飞行员身背救生伞爬出驾驶舱，靠跳伞救生。随着飞机速度不断提高，高度加大，再靠飞行员自身的体力脱离飞机已不可能，于是采用弹射座椅（或分离舱）将乘员弹离飞行器救生的专用设备应运而生。最先研制弹射座椅的是德国、瑞典，英国后来居上，最著名的马丁·贝克公司的弹射座椅已在几十个国家广泛使用，成功地挽救了6000多名飞行员的生命。 典型的弹射救生系统由弹射座椅、救生伞、弹射通道清除装置、个体防护装备和必要的应急物品组成。当飞行员应急离机时，拉动弹射操纵手柄，首先清除弹射通道（如抛掉座舱盖或炸开座舱玻璃），座椅靠火药燃爆的能量被推离飞行器，人与座椅一起在空中急剧减速和下降。这时，飞行员依靠穿戴的特殊服装和跳伞供氧系统的保护避免周围环境（低温、缺氧）的损害。当减速到一定速度、下降到一定高度时，人和座椅分离并打开救生伞，人乘救生伞安全着地。然后，可以利用随身携带的应急物品进行自救或求救，达到安全返回的目的。目前，弹射救生系统已能保证0～25公里高度、0～1200公里/小时速度范围内的安全救生。 神秘的“黑匣子” 飞机上有一位从不轻易抛头露面的神秘证人——“黑匣子”，它安装在飞机尾部最安全的部位，即使飞机失事坠毁，它也一般不会受到损坏。它的作用是在空难发生后，给事故的凋查人员提供证据，帮助他们了解事故的原因。 黑匣子其实并不是黑颜色，它一般为鲜艳的橙黄色，便于人们在野外寻找。它也不是一个空匣子，而是一种专用的磁性记录器，由飞行数据记录器和驾驶舱话音记录器两部分组成。 飞行数据记录器的记录能力为25小时，根据不同类型飞机的需要，可记录16～32个参数，比如飞行的高度、速度、时间、倾角、航向、油耗等等。一旦飞行事故发生，飞行员和乘客全部遇难，调查人员只要找到黑匣子，就可以了解失事瞬间和失事前一段时间里，飞机的飞行状况、机上设备的工作情况。 驾驶舱话音记录器是一个无线电通话记录器，可以记录飞机上的各种通话，记录时间为30分钟。当记录满30分钟后，它就会自动将前面的旧记录抹掉，记录最新的话音。记录器有四条音轨：第一条记录飞行员与地面指挥机构的对话；第二条记录正、副驾驶间的对话；第三条记录机长和空中小姐对乘客的讲话；第四条通过驾驶舱内的监听器记录乘客舱内的各种声音。在事故调查中，它提供的原始声响，可以帮助调查人员了解，飞机失事是由于遇到了不良天气还是碰上了劫机者、还是飞机本身工作不正常，以便对事故作出正确的结论。 黑匣子是本世纪40年代初开始出现的。第二次世界大战中，英国人首先将其用在军用飞机上，战后很快被广泛用于民用飞机。 黑匣子由于其承担着特殊的“证人”使命，所以它必须经得起摔打，经得起水与火的严峻考验。在飞机坠毁时，按设计要求，它能够在1100℃的高 2温下经受30分钟的烧烤；能在0.005秒内承受1000米/秒 的加速度；能被2吨重的物体挤压5分钟；能经受225千克重的钢棒从3米高的地方落下时的冲击力；能在汽油、机油、酒精、海水、电池酸液等各种液体中浸泡几个月。 黑匣子不仅可以向人们提供飞行事故的某些真实原因，还可以帮助人们发现许多没有被人发现的事故隐患，当飞行员对飞机性能的某些方面有怀疑时，也可以打开黑匣子作检查，以防止可能发生的事故。 |
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