1、航空港规划与设计绪 论绪 论 2/47Q总学时：32 学时课堂讲授课堂讲授v3030学时左右学时左右包括如下内容包括如下内容v民航概论，飞行器基础知识民航概论，飞行器基础知识v空中交通管制空中交通管制v机场管理基础知识机场管理基础知识v机场规划基础知识机场规划基础知识绪 论 3/47Q航空制造业航空制造业：航空业的基础。研究、使：航空业的基础。研究、使用最新的技术、制造航空器及其设备。用最新的技术、制造航空器及其设备。Q军事航空军事航空：保卫国家、维护国家安全。：保卫国家、维护国家安全。如保卫国家领空、歼敌的空军以及警察、如保卫国家领空、歼敌的空军以及警察、海关等。海关等。Q民用航空民用航空：
2、使用航空器从事民间性质的：使用航空器从事民间性质的活动。一百年来，发展很快，已成为交活动。一百年来，发展很快，已成为交通运输的重要组成部分。通运输的重要组成部分。绪 论 4/47Q政府部门（Government Department）中国民航总局，负责管理民航安全，进行涉及国家主权和交往的事务。中国民航总局，负责管理民航安全，进行涉及国家主权和交往的事务。v制定民用航空各项法规、条例，并监督这些法规、条例的执行；对航空企业进行规制定民用航空各项法规、条例，并监督这些法规、条例的执行；对航空企业进行规划、审批和管理；划、审批和管理；v对航路进行规划和管理，并对日常的空中交通进行管理，保障空中飞行
3、安全、有效、对航路进行规划和管理，并对日常的空中交通进行管理，保障空中飞行安全、有效、迅速地实行；迅速地实行；v对民用航空器及相关技术装备的制造、使用制定技术标准并进行审核、发证，监督对民用航空器及相关技术装备的制造、使用制定技术标准并进行审核、发证，监督安全，调查处理民用飞机的飞行事故；安全，调查处理民用飞机的飞行事故；v代表国家管理国际民航的交往、谈判，参加国际组织，监督外国航空企业在中国的代表国家管理国际民航的交往、谈判，参加国际组织，监督外国航空企业在中国的活动，维护国家的利益；活动，维护国家的利益；v对民航机场进行统一的规划和业务管理；对民航机场进行统一的规划和业务管理；v对民航的各
4、类专业人员制定工作标准，颁发执照，并进行考核，培训民航工作人员。对民航的各类专业人员制定工作标准，颁发执照，并进行考核，培训民航工作人员。民航企业民航企业(Aviation Businesses)：v航空公司：用航空器进行生产运输。对航空器维修、管理，对航空服务经营、销售。航空公司：用航空器进行生产运输。对航空器维修、管理，对航空服务经营、销售。v其他公司：为航空公司的运营提供各类保障，如信息公司、油料公司、航材公司及其他公司：为航空公司的运营提供各类保障，如信息公司、油料公司、航材公司及各类销售部门。各类销售部门。民航机场民航机场(Airports)联接民航与社会的纽带，属地区性公共服务设施
5、。联接民航与社会的纽带，属地区性公共服务设施。v性质：半企业、半公共事业，为政府管辖下的半企业。性质：半企业、半公共事业，为政府管辖下的半企业。v空港：供大型运输机起降的、主要为航空运输服务的机场。空港：供大型运输机起降的、主要为航空运输服务的机场。以上三者关系：共同构成民用航空这一庞大复杂的系统，需三方协调才能保以上三者关系：共同构成民用航空这一庞大复杂的系统，需三方协调才能保证民航事业安全、高效、有序地进行。证民航事业安全、高效、有序地进行。绪 论 5/47Q飞行器技术的发展第一种成功的飞行第一种成功的飞行器器:热气球热气球v17831783年年9 9月月1919号号,法国蒙格尔费兄弟法国
6、蒙格尔费兄弟首次试飞成功首次试飞成功v17831783年年1111月月2121日，罗泽尔与德尔日，罗泽尔与德尔朗达飞上天空朗达飞上天空绪 论 6/47Q热气球的用途军事（轰炸，飞行员跳伞）军事（轰炸，飞行员跳伞）1809年，奥地利空袭水城威尼斯年，奥地利空袭水城威尼斯科学试验科学试验 放出热气球观察火山，海洋等放出热气球观察火山，海洋等旅游旅游 绪 论 7/47Q气球技术的发展飞得更高更远的气球飞得更高更远的气球:氢气球氢气球v17831783年年8 8月月2727号号,法国查理教授的世界上法国查理教授的世界上第一只氢气球升空第一只氢气球升空气球之王气球之王:平流层气球平流层气球v距离地面距离
7、地面1100011000米到米到3500035000米高度的空间米高度的空间就是平流层就是平流层,温度很少变化温度很少变化,约约-56-56摄氏度摄氏度绪 论 8/47Q航空运输技术的发展飞艇的崛起飞艇的崛起v18521852年年,法国人季裴德成功制造了第一只法国人季裴德成功制造了第一只飞艇，后来德国人齐柏林对飞艇进行了改飞艇，后来德国人齐柏林对飞艇进行了改进，成为当时主要的空中运输工具。进，成为当时主要的空中运输工具。飞艇的优点飞艇的优点v空中为家空中为家v力大无穷力大无穷v到处可停到处可停绪 论 9/47Q航空运输技术的发展世界上最大的飞艇世界上最大的飞艇-兴登堡号兴登堡号v气囊气囊300
8、000300000立方米立方米,直径直径4141米米,长长250250米米,重重230230多吨，多吨，19371937年年5 5月月3 3日日8 8时，时，它载着它载着9797名旅客和飞艇乘员离开法兰克福前往纽约，降落时爆炸名旅客和飞艇乘员离开法兰克福前往纽约，降落时爆炸 绪 论 10/47Q航空运输技术的发展对飞机的探对飞机的探索与试验索与试验v19031903年年1212月月1717日日,“,“航空泰航空泰斗斗”莱特莱特兄弟的第兄弟的第一号飞机一号飞机开始试飞开始试飞绪 论 11/47Q航空运输技术的发展对飞机的探对飞机的探索与试验索与试验v掷硬币后掷硬币后,弟弟威尔弟弟威尔伯伯.莱特对
9、莱特对第一架动第一架动力飞机进力飞机进行驾驶行驾驶绪 论 12/47Q航空业的出现和民航的发展 1783年，法国蒙哥尔菲兄弟用热气球载人升空；德国开始用气球运送邮件和乘年，法国蒙哥尔菲兄弟用热气球载人升空；德国开始用气球运送邮件和乘客；客；1852年，法国人利用飞艇进行可操纵、有动力的飞行；年，法国人利用飞艇进行可操纵、有动力的飞行；十九世纪末，英国人凯利和德国人里林塔尔研究滑翔机，建立空气动力理论，开十九世纪末，英国人凯利和德国人里林塔尔研究滑翔机，建立空气动力理论，开始研究飞机构造和操纵；始研究飞机构造和操纵；1903年，美国莱特兄弟首飞成功，虽不足一分钟，但飞机诞生，人类进入航空年，美国
10、莱特兄弟首飞成功，虽不足一分钟，但飞机诞生，人类进入航空时代；时代；1909年，法国人布莱里奥飞越年，法国人布莱里奥飞越40公里的英吉利海峡；公里的英吉利海峡；1914-1918年，一次大战，推动航空技术的发展，广泛用于军事用途；年，一次大战，推动航空技术的发展，广泛用于军事用途；1919年，年，38个国家签署了巴黎公约个国家签署了巴黎公约-第一部航空法诞生；第一部航空法诞生；德国开始了国内民航运输；德国开始了国内民航运输；英国和法国开始定期空中客运；英国和法国开始定期空中客运；国际航空运输组织国际航空运输组织(IATA)组建；组建；1919-1939年，民航初创并发展，从欧洲、北美到亚非拉各
11、洲；年，民航初创并发展，从欧洲、北美到亚非拉各洲；1920年，中国建立第一条航线，北京年，中国建立第一条航线，北京-天津航线；天津航线；1933年，美国的林白用年，美国的林白用DC-3飞机横越大西洋；飞机横越大西洋；1939-1945年，二次大战，航空技术飞速发展。年，二次大战，航空技术飞速发展。绪 论 13/47Q民航第一次大发展（1944-1958年）1）国际航空迅速发展：）国际航空迅速发展：1944年，年，54个国家参加了芝加哥会议，签署了芝加哥公约；个国家参加了芝加哥会议，签署了芝加哥公约；1947年，成立国际民航组织（年，成立国际民航组织（ICAO），有了世界范围内对民航统一的协调、
12、），有了世界范围内对民航统一的协调、管理机构；管理机构；各国建立民航当局，航空业务迅速发展；各国建立民航当局，航空业务迅速发展；到到1987年，有年，有180多个国家加入多个国家加入ICAO。2）机场和航路网等基础设施大量兴建。）机场和航路网等基础设施大量兴建。3)直升机进入民航服务。直升机进入民航服务。4)喷气机研制进入实用阶段：喷气机研制进入实用阶段：1939年，德国首次出现；年，德国首次出现；1941年，英国试飞；年，英国试飞；1950年，英国年，英国“子爵号子爵号”涡桨飞机投入使用；涡桨飞机投入使用；1952年，英国年，英国“彗星号彗星号”四发涡喷飞机投入航线使用，因四发涡喷飞机投入航
13、线使用，因“疲劳断裂疲劳断裂”三次空三次空中解体；中解体；1956年，苏联年，苏联“图图-104”投入航线；投入航线；1958年，美国年，美国“波音波音-707，DC-8进入航线，喷气时代开始。进入航线，喷气时代开始。波音波音-707的速度为每小时的速度为每小时900-1000公里，最大航程公里，最大航程12000公里，载客公里，载客158人。人。绪 论 14/47Q民航的全球化、大众化时期 喷气飞机特性：高速、远程，使大众化、廉价航空运输成为可能。喷气飞机特性：高速、远程，使大众化、廉价航空运输成为可能。发达国家的情况：大量组建航空公司，成立航空公司联盟。发达国家的情况：大量组建航空公司，成
14、立航空公司联盟。发展中国家的情况：民航业大发展，民航成为国家尊严和地位的象征。发展中国家的情况：民航业大发展，民航成为国家尊严和地位的象征。机场：大量改造、兴建。机场：大量改造、兴建。航管系统：航路管制、航路建设、航路情报跟上喷气时代的速度和容量。航管系统：航路管制、航路建设、航路情报跟上喷气时代的速度和容量。1970s后，客机向大型化、高速化方向发展，如波音后，客机向大型化、高速化方向发展，如波音-747 和协和号。和协和号。1978年，美国实行航空公司放松管制法，放开对票价和市场进入的控制，允许年，美国实行航空公司放松管制法，放开对票价和市场进入的控制，允许私人企业经营航空公司。私人企业经
15、营航空公司。1979年，美国年，美国DC-10飞机空难，死亡近飞机空难，死亡近300人，促使人，促使FAA加强对航空公司的适加强对航空公司的适航管理。航管理。1981年，美国航管人员罢工，中、小型航空公司出现。造成半年机场拥挤、混年，美国航管人员罢工，中、小型航空公司出现。造成半年机场拥挤、混乱、不规范等问题。乱、不规范等问题。1980s，美国政府采取措施，经过时常竞争、淘汰，出现低成本航空公司。，美国政府采取措施，经过时常竞争、淘汰，出现低成本航空公司。放松管制扩展到欧洲、日本，使民航市场全球化。兼并、重组、代码共享、天空放松管制扩展到欧洲、日本，使民航市场全球化。兼并、重组、代码共享、天空
16、开放，实现了第一次民航业大发展。开放，实现了第一次民航业大发展。绪 论 15/47Q飞机的发展(飞机发展史上若干个第一)第一次有文字记载的飞行第一次有文字记载的飞行v中国商朝（中国商朝（帝王世纪帝王世纪）第一次成功动力飞行第一次成功动力飞行v19031903年年1212月月1717日，莱特兄弟飞行者号。日，莱特兄弟飞行者号。我国第一架成功的动力飞机我国第一架成功的动力飞机v19091909年年9 9月月2121日日“冯如冯如”号试飞成功。号试飞成功。绪 论 16/47Q飞机的发展飞机的发展第一种现代意义上的航线客机波音第一种现代意义上的航线客机波音247247由于早期民航飞机多采用作为战时剩余
17、物资的轰炸机，航由于早期民航飞机多采用作为战时剩余物资的轰炸机，航程有限，载客量不大，因此刚刚诞生还只有程有限，载客量不大，因此刚刚诞生还只有3030年的飞机远年的飞机远远不能满足迅速扩大的社会需要。正是这种需要，进一步远不能满足迅速扩大的社会需要。正是这种需要，进一步促使飞机研究和发展工作跃上新台阶。促使飞机研究和发展工作跃上新台阶。19301930年波音公司已年波音公司已经开始研制全金属客机。这就是航空史上著名的波音经开始研制全金属客机。这就是航空史上著名的波音247247型客机。型客机。机上装有两台功率为机上装有两台功率为410410千瓦的发动机，巡航速度千瓦的发动机，巡航速度24824
18、8千米千米/时，航程时，航程77667766千米，载客千米，载客1010人。机上座位舒适，设有洗人。机上座位舒适，设有洗手间，还有一名空中小姐。波音手间，还有一名空中小姐。波音247247于于19331933年首次试飞成年首次试飞成功。由于机上乘坐条件大大改善，且速度较一般客机提高功。由于机上乘坐条件大大改善，且速度较一般客机提高了几十千米，所以很受航空公司欢迎，仅联合航空公司一了几十千米，所以很受航空公司欢迎，仅联合航空公司一家就订购了家就订购了6060架，价值架，价值400400万美元。这是当时世界上最大万美元。这是当时世界上最大的一笔客机交易，它使波音公司的生产线在一年内都处于的一笔客机
19、交易，它使波音公司的生产线在一年内都处于饱和状态，无暇应付其他公司订货。而这却引出了一个强饱和状态，无暇应付其他公司订货。而这却引出了一个强大的竞争对手大的竞争对手DCDC系列飞机。系列飞机。绪 论 17/47Q飞机的发展飞机的发展第一种可以赚钱的客机第一种可以赚钱的客机 DC-3DC-3 DC-3DC-3装有两台功率为装有两台功率为895895千千瓦的发动机，巡航速度达到每瓦的发动机，巡航速度达到每小时小时331331千米，航程千米，航程34003400千米。千米。载客量根据不同飞行距离和舒载客量根据不同飞行距离和舒适程度可安适程度可安2121到到2828人布置，最人布置，最多时可达多时可达
20、3232人。由于载客量增人。由于载客量增加许多，从而大大降低了按每加许多，从而大大降低了按每座千米计算的运行成本，一举座千米计算的运行成本，一举改变了航空公司亏损的局面，改变了航空公司亏损的局面，使民航客运业务可以不需补贴使民航客运业务可以不需补贴就能独立发展。这是民航确立就能独立发展。这是民航确立自己在商业上地位的关键一步。自己在商业上地位的关键一步。正如美洲航空公司总裁所说：正如美洲航空公司总裁所说：“DC-3DC-3是第一架使客运也能赚是第一架使客运也能赚钱的飞机。钱的飞机。”绪 论 18/47Q飞机的发展第一架飞机与首座机场第一架飞机与首座机场v19101910年年2 2月，清王朝军咨
21、府大臣载涛奉命率团出国考察军事，对国外的军月，清王朝军咨府大臣载涛奉命率团出国考察军事，对国外的军用气球甚感兴趣。回国后，载涛极力倡导航空事业，并在北京南苑毅军部用气球甚感兴趣。回国后，载涛极力倡导航空事业，并在北京南苑毅军部设立航空机关，派留日学航空的李宝浚、刘佐成试制飞机，并购法国桑麻设立航空机关，派留日学航空的李宝浚、刘佐成试制飞机，并购法国桑麻式飞机式飞机1 1架作参观和仿效之用。架作参观和仿效之用。19101910年年8 8月清政府拨款委任留日归来的刘月清政府拨款委任留日归来的刘佐成、李宝浚在北京南苑修建厂棚制造飞机。并利用南苑驻军操场修建了佐成、李宝浚在北京南苑修建厂棚制造飞机。并
22、利用南苑驻军操场修建了中国第一个机场。中国第一个机场。中国第一所航空学校中国第一所航空学校v19131913年，由袁世凯创办南苑航空学校年，由袁世凯创办南苑航空学校新中国第一所正规的航空学校新中国第一所正规的航空学校东北民主联军航空学校东北民主联军航空学校 v19451945年年8 8月中共东北局书记彭真奉中共中央命令，要在东北创建一所航空学校。但月中共东北局书记彭真奉中共中央命令，要在东北创建一所航空学校。但是无法找到教官。这时，司令部报告，被我围困在上汤的正是日军第二航空军团第是无法找到教官。这时，司令部报告，被我围困在上汤的正是日军第二航空军团第四练成大队。四练成大队。1010多年前日军
23、入侵东北时，他们已是一支王牌飞行部队，其中有许多多年前日军入侵东北时，他们已是一支王牌飞行部队，其中有许多资深飞行员和教官。经过中日双方交涉与努力，日本关东军第二航空军团第四练成资深飞行员和教官。经过中日双方交涉与努力，日本关东军第二航空军团第四练成大队大队2020名飞行员、名飞行员、2424名机械师、名机械师、7272名机械员以及其他各类地面保障人员近名机械员以及其他各类地面保障人员近200200人，人，成了我党我军创建第一所航空学校的重要力量。除此以外，还有一些是从解放区转成了我党我军创建第一所航空学校的重要力量。除此以外，还有一些是从解放区转送来的投诚和被我军俘虏的日籍航空人员。他们都被
24、八路军和睦的官兵关系、与人送来的投诚和被我军俘虏的日籍航空人员。他们都被八路军和睦的官兵关系、与人民群众亲如手足以及全心全意为人民服务的精神所感动，主动要求参加老航校的创民群众亲如手足以及全心全意为人民服务的精神所感动，主动要求参加老航校的创建工作，奉献自己的本领。建工作，奉献自己的本领。绪 论 19/47Q飞机的发展最早的航线最早的航线-“京沪航线京沪航线”的北京的北京-天津段天津段 年月日，京津航线正式开航，带着旅客和年月日，京津航线正式开航，带着旅客和试投邮件，上午由北京飞往天津，下午由天津返回北京，试投邮件，上午由北京飞往天津，下午由天津返回北京，这是中国最早的航班飞行，成为中国民航史
25、上的创举。这是中国最早的航班飞行，成为中国民航史上的创举。该航线为不定期飞行，时停时飞，很不正常，只断断续该航线为不定期飞行，时停时飞，很不正常，只断断续续飞了一年多就停航了。因当时主办航空的人不懂航空，续飞了一年多就停航了。因当时主办航空的人不懂航空，而且多是贪污的官僚，所以把航空办得一团糟，到而且多是贪污的官僚，所以把航空办得一团糟，到年便全部停飞了。这样，北洋政府花费了上百万元，年便全部停飞了。这样，北洋政府花费了上百万元，并举借了大量外债筹办的航空运输，便昙花一现。并举借了大量外债筹办的航空运输，便昙花一现。绪 论 20/47Q飞机的发展方向不断提高速度，不断提高经济性。不断提高速度，
26、不断提高经济性。绪 论 21/47Q提高飞机速度的两大难题之一（音障）提高飞机速度的两大难题之一（音障）v第二次世界大战末期和战后，飞机速度已接近第二次世界大战末期和战后，飞机速度已接近音速。传统外形的飞机在接近音速时阻力剧增，音速。传统外形的飞机在接近音速时阻力剧增，出现严重的操纵稳定问题，飞机碰到了所谓出现严重的操纵稳定问题，飞机碰到了所谓“音障音障”。造成造成“音障音障”的原因，主要是因为的原因，主要是因为飞机上出现了局部超音速区，出现了激波，使飞机上出现了局部超音速区，出现了激波，使气流严重分离，阻力剧增。超越音障是从两个气流严重分离，阻力剧增。超越音障是从两个方面解决的：一是改用涡轮
27、喷气发动机，这种方面解决的：一是改用涡轮喷气发动机，这种发动机构造简单、发动机构造简单、重量轻、重量轻、超音速时推进效率超音速时推进效率高，特别是它的巨大功率是超音速飞行的理想高，特别是它的巨大功率是超音速飞行的理想动力；二是采用减小机翼厚度和合理设计飞机动力；二是采用减小机翼厚度和合理设计飞机外形，大大降低超音速飞行的阻力。这样，飞外形，大大降低超音速飞行的阻力。这样，飞机便平稳地穿过音障，实现超音速飞行。机便平稳地穿过音障，实现超音速飞行。绪 论 22/47Q提高飞机速度的两大难题之一（热障）提高飞机速度的两大难题之一（热障）v当飞行器在稠密大气中作超音速飞行时，受激当飞行器在稠密大气中作
28、超音速飞行时，受激波与机体间高温压缩气体的加热和机体表面与波与机体间高温压缩气体的加热和机体表面与空气强烈摩擦的影响，飞行器蒙皮的温度会速空气强烈摩擦的影响，飞行器蒙皮的温度会速度的提高而急剧上升。飞行器表面的温度可能度的提高而急剧上升。飞行器表面的温度可能升至升至350350左右，已超过了铝合金的极限温度，左右，已超过了铝合金的极限温度，使其强度大大削弱。航空界把飞行器作高速飞使其强度大大削弱。航空界把飞行器作高速飞行时所遭遇到的这种高温情况称之为行时所遭遇到的这种高温情况称之为“热障热障”。可以采用如用耐高温的钢或钛合金制造飞机的可以采用如用耐高温的钢或钛合金制造飞机的蒙皮和框架等方法。宇
29、宙飞船和返回式卫星在蒙皮和框架等方法。宇宙飞船和返回式卫星在重返大气层时，它们的外表温度可达重返大气层时，它们的外表温度可达 10001000多多度。为保证其不致被烧毁，飞船和返回式卫星度。为保证其不致被烧毁，飞船和返回式卫星的头部得用烧蚀材料包上一层，让它在高温时的头部得用烧蚀材料包上一层，让它在高温时烧掉，以吸收气动加热时产生的热能。烧掉，以吸收气动加热时产生的热能。绪 论 23/47Q飞机的发展方向改善气动性能，减小阻力，提高升阻比。改善气动性能，减小阻力，提高升阻比。v升阻比又称升阻比又称“举阻比举阻比”、“空气动力效率空气动力效率”。飞机飞行中，在同一迎角的升力与阻力的比值。飞机飞行
30、中，在同一迎角的升力与阻力的比值。其值随迎角的变化而变化，此值愈大愈好其值随迎角的变化而变化，此值愈大愈好绪 论 24/47Q飞行速度和空气密度对升、阻力的影响飞行速度和空气密度对升、阻力的影响（一）飞行速度（一）飞行速度飞行速度越大，空气动力（升力、阻力）越飞行速度越大，空气动力（升力、阻力）越大。实验证明：速度增大到原来的两倍，升力和大。实验证明：速度增大到原来的两倍，升力和阻力增大到原来的四倍；速度增大到原来的三倍，阻力增大到原来的四倍；速度增大到原来的三倍，升力和阻力增大到原来的九倍。即升力、阻力与升力和阻力增大到原来的九倍。即升力、阻力与飞行速度的平方成正比例。飞行速度的平方成正比例
31、。（二）空气密度（二）空气密度空气密度大，空气动力大，升力和阻力自然空气密度大，空气动力大，升力和阻力自然也大。实验证实，空气密度增大为原来的两倍，也大。实验证实，空气密度增大为原来的两倍，升力和阻力也增大为原来的两倍。即升力和阻力升力和阻力也增大为原来的两倍。即升力和阻力与空气密度成正比例。显然，由于高度升高，空与空气密度成正比例。显然，由于高度升高，空气密度减小，升力和阻力也就会减小。气密度减小，升力和阻力也就会减小。绪 论 25/47Q飞机的发展方向飞机的发展方向增大发动机功率和推力增大发动机功率和推力绪 论 26/47Q飞机发动机的重要性飞机发动机的重要性航空发动机被喻为战机的航空发动
32、机被喻为战机的“心脏心脏”，其性能好坏，其性能好坏直接决定了飞机的飞行性能和载弹量。由于航空直接决定了飞机的飞行性能和载弹量。由于航空发动机长期在高温、高压、高转速、大负荷等严发动机长期在高温、高压、高转速、大负荷等严酷环境中工作，并对重量、体积和可靠性有严格酷环境中工作，并对重量、体积和可靠性有严格的要求，因此最能体现一个国家的科研水平和工的要求，因此最能体现一个国家的科研水平和工业能力。航空发动机的研制周期长、耗费的资金业能力。航空发动机的研制周期长、耗费的资金多、技术难度大、配套设施多，也最能体现一个多、技术难度大、配套设施多，也最能体现一个国家的综合国力。国家的综合国力。发动机的两个时
33、期发动机的两个时期活塞式发动机时期与燃气涡轮发动机时期活塞式发动机时期与燃气涡轮发动机时期 绪 论 27/47Q飞机的发展方向确保稳定性与操纵性确保稳定性与操纵性绪 论 28/47Q飞机的稳定性与操纵性飞机的稳定性是飞机设计中衡量飞行品质的重要参数，它表示飞机飞机的稳定性是飞机设计中衡量飞行品质的重要参数，它表示飞机在受到扰动之后是否具有回到原始状态的能力。如果飞机受到扰动在受到扰动之后是否具有回到原始状态的能力。如果飞机受到扰动（例如突风）之后，在飞行员不进行任何操纵的情况下能够回到初（例如突风）之后，在飞行员不进行任何操纵的情况下能够回到初始状态，则称飞机是稳定的，反之则称飞机是不稳定的。
34、飞机的稳始状态，则称飞机是稳定的，反之则称飞机是不稳定的。飞机的稳定性包括纵向稳定性，反映飞机在俯仰方向的稳定特性；航向稳定定性包括纵向稳定性，反映飞机在俯仰方向的稳定特性；航向稳定性，反映飞机的方向稳定特性；以及横向稳定性，反映飞机的滚转性，反映飞机的方向稳定特性；以及横向稳定性，反映飞机的滚转稳定特性。稳定特性。虽然越稳定的飞机对于提高安全性越有利，但是对于操纵性来说却虽然越稳定的飞机对于提高安全性越有利，但是对于操纵性来说却越来越不利。因为越稳定的飞机，要改变它的状态就越困难，也就越来越不利。因为越稳定的飞机，要改变它的状态就越困难，也就是说，飞机的机动性越差。所以如何协调飞机的稳定性和
35、操纵性之是说，飞机的机动性越差。所以如何协调飞机的稳定性和操纵性之间的关系，对于现代战斗机来说是一个非常值得权衡的问题。实际间的关系，对于现代战斗机来说是一个非常值得权衡的问题。实际上为了获得更大的机动性，目前最先进的战斗机都已经被设计成不上为了获得更大的机动性，目前最先进的战斗机都已经被设计成不稳定的飞机。当然这样的飞机不能再通过飞行员来保持平衡，而是稳定的飞机。当然这样的飞机不能再通过飞行员来保持平衡，而是通过一系列其他的增稳措施，比如电传操纵等主动控制手段来自动通过一系列其他的增稳措施，比如电传操纵等主动控制手段来自动实现飞机的稳定性。实现飞机的稳定性。绪 论 29/47Q飞机的发展方向
36、新能源的利用与开放新能源的利用与开放绪 论 30/47Q太阳能飞机的特点v太阳能飞机将由碳纤维制成，外形就像一只太阳能飞机将由碳纤维制成，外形就像一只巨大的蚊子，表面覆盖有巨大的蚊子，表面覆盖有240240平方米的太阳平方米的太阳能光电板，装有一组能光电板，装有一组400400公斤的锂电池，通公斤的锂电池，通过过4 4台电动机驱动直径数米的螺旋桨缓慢旋转，台电动机驱动直径数米的螺旋桨缓慢旋转，能在能在1000010000米以上高度以米以上高度以7070公里公里/小时的速度小时的速度巡航飞行。太阳能光电板会将阳光转化为电巡航飞行。太阳能光电板会将阳光转化为电能，储存到高技术超薄锂电池，带动机翼上
37、能，储存到高技术超薄锂电池，带动机翼上4 4个电动螺旋桨发动机，为飞机提供动力。个电动螺旋桨发动机，为飞机提供动力。绪 论 31/47Q飞机的发展方向新型电子设备的应用新型电子设备的应用绪 论 32/47绪 论 33/47Q民航客机现状波音公司介绍波音公司介绍 威廉威廉波音（波音（William Boeing）从耶鲁大学工学院毕业后，没有从事）从耶鲁大学工学院毕业后，没有从事工程设计，而是到华盛顿州搞木材生意去了，在倒买倒卖林地中发了一点工程设计，而是到华盛顿州搞木材生意去了，在倒买倒卖林地中发了一点财。当来自全美国的第一代飞行先驱在洛杉矶聚会举行飞行比赛的时候，财。当来自全美国的第一代飞行先
38、驱在洛杉矶聚会举行飞行比赛的时候，波音不满足于坐在观众席看热闹，跑去和飞行员们商量，看能不能带他上波音不满足于坐在观众席看热闹，跑去和飞行员们商量，看能不能带他上天去过体验一下飞行。招到盛气凌人的飞行员们的拒绝。天去过体验一下飞行。招到盛气凌人的飞行员们的拒绝。回到华盛顿州后，波音和康拉德回到华盛顿州后，波音和康拉德威斯特韦尔德（威斯特韦尔德（Conrad Westervelt）在西雅图的大学酒吧里结识。威斯特韦尔德是一个海军工程师，在麻省理在西雅图的大学酒吧里结识。威斯特韦尔德是一个海军工程师，在麻省理工学院曾经学过一点航空工程。两人都沉迷于航空，直觉得相见恨晚。波工学院曾经学过一点航空工程
39、。两人都沉迷于航空，直觉得相见恨晚。波音和威斯特韦尔德终于找到一个机会，坐一架柯蒂斯飞机飞上了天。这架音和威斯特韦尔德终于找到一个机会，坐一架柯蒂斯飞机飞上了天。这架柯蒂斯飞机简陋至极，连座舱也没有，飞行员和乘客直接就坐在机翼上，柯蒂斯飞机简陋至极，连座舱也没有，飞行员和乘客直接就坐在机翼上，威斯特韦尔德在很多年后写回忆录时，还是没有弄明白这样的飞机怎么在威斯特韦尔德在很多年后写回忆录时，还是没有弄明白这样的飞机怎么在空中不散架。波音和威斯特韦尔德在第一次飞行之后的兴奋之余，立刻做空中不散架。波音和威斯特韦尔德在第一次飞行之后的兴奋之余，立刻做出决定：他们可以造一架更好的飞机。出决定：他们可以
40、造一架更好的飞机。波音出资，威斯特韦尔德设计，第一架波音飞机就这样孕育了。但在波音出资，威斯特韦尔德设计，第一架波音飞机就这样孕育了。但在第一架飞机还没有建造完成时，威斯特韦尔德被调任东海岸的新岗位。波第一架飞机还没有建造完成时，威斯特韦尔德被调任东海岸的新岗位。波音决定继续独立造飞机，在音决定继续独立造飞机，在 1916 年，第一架波音飞机终于完成了。首飞年，第一架波音飞机终于完成了。首飞的那天，架子很大的飞行员左等不来，右等不来，波音等得不耐烦了，自的那天，架子很大的飞行员左等不来，右等不来，波音等得不耐烦了，自己跳上飞机，在姗姗来迟的飞行员正好走进机库时，自己驾机起飞，到华己跳上飞机，在
41、姗姗来迟的飞行员正好走进机库时，自己驾机起飞，到华盛顿湖上开心地转了一圈。新飞机被命名为盛顿湖上开心地转了一圈。新飞机被命名为 B&W，这是波音和威斯特韦，这是波音和威斯特韦尔德的名字的第一个字母，日后波音的飞机越造越多时，波音开始用数字尔德的名字的第一个字母，日后波音的飞机越造越多时，波音开始用数字为不同的飞机编号以示区分，为不同的飞机编号以示区分，B&W 也被称为波音也被称为波音 1 型飞机。型飞机。波音公司已成为世界上最大的航空航天公司，由三个部分组成：波音波音公司已成为世界上最大的航空航天公司，由三个部分组成：波音民用飞机集团；波音信息、太空和防卫系统集团；波音综合服务集团。它民用飞机
42、集团；波音信息、太空和防卫系统集团；波音综合服务集团。它的业务包括民用航空、国防防务和航天各方面，客户遍布世界的业务包括民用航空、国防防务和航天各方面，客户遍布世界145个国家个国家和地区，公司手头的订单总值超过和地区，公司手头的订单总值超过1000亿美元。新波音目前在全世界开设亿美元。新波音目前在全世界开设有有50多个办公处，雇员近多个办公处，雇员近24万人，今天世界上所使用的大约万人，今天世界上所使用的大约10000架民架民用喷气客机中，用喷气客机中，40以上是波音公司生产的。以上是波音公司生产的。绪 论 34/47Q波音系列客机介绍波音波音707是美国波音公司研制的四发动机远程喷气运输机
43、，原型机编号是美国波音公司研制的四发动机远程喷气运输机，原型机编号36780，1954年年7月月15日首次试飞。不久，在此试验机的基础上为美国空军研制日首次试飞。不久，在此试验机的基础上为美国空军研制出出KC135空中加油机，并大量生产。经美国空军同意，空中加油机，并大量生产。经美国空军同意，1957年在年在KC135的基础上发展成民用客机波音的基础上发展成民用客机波音707，同年，同年12月首次试飞，月首次试飞，1958年开始交年开始交付使用，截止付使用，截止1992年年3月月31日，日，707共获订货共获订货1010架，生产线已于架，生产线已于1991年年关闭，关闭，1992年年5月交付最
44、后一架军用型。军用型除月交付最后一架军用型。军用型除KC135外还包括美空军外还包括美空军的的E3、E6和和E8。还有美国总统使用的。还有美国总统使用的“空军一号空军一号”专机型。专机型。绪 论 35/47Q波音系列客机介绍波音波音737是美国波音公司研制的中短程客机。根据世界短程航线的需要，波是美国波音公司研制的中短程客机。根据世界短程航线的需要，波音公司于音公司于1964年年5月开始波音月开始波音737的研制，的研制，1965年年2月设计定型并公布这一月设计定型并公布这一方案，很快获得大量订货。方案，很快获得大量订货。1967年年4月月9日原型机首次试飞，日原型机首次试飞，1967年年12
45、月月15日获美国联邦航空局型号合格证，并很快交付使用。截止日获美国联邦航空局型号合格证，并很快交付使用。截止1992年年3月月31日，日，波音波音737各型共获订货各型共获订货2957架，已交付架，已交付2500架。由于波音架。由于波音737销路至今不销路至今不衰，波音公司已在衰，波音公司已在1993年年底上马了年年底上马了737X，并预计，并预计737总产量能达总产量能达5000架。架。绪 论 36/47Q波音系列客机介绍波音波音747是美国波音公司研制的远程宽机身客机。是美国波音公司研制的远程宽机身客机。1965年年8月，波音公司参月，波音公司参加美国空军战略运输机（加美国空军战略运输机（
46、CXHLS）计划投标落选，后来决定利用这项研究）计划投标落选，后来决定利用这项研究成果，研制一种载客成果，研制一种载客500人的大型宽机身客机，以满足人的大型宽机身客机，以满足60年代末民航旅客增年代末民航旅客增加的需要。加的需要。1966年年4月月13日宣布波音日宣布波音747方案之后，立即获得美国泛美航空方案之后，立即获得美国泛美航空公司的公司的25架订货（当时的总价值为架订货（当时的总价值为5.25亿美元）。截止亿美元）。截止1992年年3月月31日，日，各型波音各型波音747共获定货共获定货1168架。架。1993年年10月月12日，第日，第1000架架747交付使交付使用。波音公司决
47、定从用。波音公司决定从1990年年5月起只生产销售月起只生产销售747400型飞机。型飞机。绪 论 37/47Q波音系列客机介绍波音波音747的客舱的客舱 绪 论 38/47Q波音系列客机介绍波音波音757飞机是波音公司生产的飞机是波音公司生产的200座级单走道双发座级单走道双发(动机动机)窄体中程民航运输窄体中程民航运输机。由于机。由于1970年代末石油价格猛涨，燃油消耗占航空运输直接使用成本提高。年代末石油价格猛涨，燃油消耗占航空运输直接使用成本提高。当时所使用的民航客机燃油消耗高，因此，迫切需要低油耗的新型民航客机。当时所使用的民航客机燃油消耗高，因此，迫切需要低油耗的新型民航客机。以前
48、越洋飞行至少用以前越洋飞行至少用3发发动机，或者发发动机，或者4发，波音发，波音757改变了这一局面。改变了这一局面。绪 论 39/47Q波音系列客机介绍波音波音787型型“梦想梦想”飞机具飞机具有以下特点：一、更轻。由有以下特点：一、更轻。由于大量采用更轻、更坚固的于大量采用更轻、更坚固的复合材料，飞机重量大大减复合材料，飞机重量大大减轻，运行成本也大幅下降；轻，运行成本也大幅下降；二、更节能。波音二、更节能。波音787型飞型飞机要比其他同类飞机节省机要比其他同类飞机节省20%的燃料，同时释放更的燃料，同时释放更少的温室气体；三、噪音更少的温室气体；三、噪音更低。起飞和降落时的噪音要低。起飞
49、和降落时的噪音要比其他同类飞机低比其他同类飞机低60%；四、更卫生。波音四、更卫生。波音787型飞型飞机具有更好的气体过滤设施，机具有更好的气体过滤设施，从而保证机内空气质量更佳；从而保证机内空气质量更佳；五、更耐用。与其他同类飞五、更耐用。与其他同类飞机相比，使用期更长，检修机相比，使用期更长，检修率要低率要低30%。绪 论 40/47Q波音系列客机介绍波音波音787型型“梦想梦想”飞机内部飞机内部 绪 论 41/47Q我国自行研究的客机介绍Y-5(运五运五)是中国生产的轻型多用途单发双翼运输机，是按照前苏联是中国生产的轻型多用途单发双翼运输机，是按照前苏联安东诺夫设计局设计的安安东诺夫设计
50、局设计的安-2飞机的图纸资料，于飞机的图纸资料，于1957年年12月月23日日在我国制造成功的，曾名在我国制造成功的，曾名“丰收二号丰收二号”。Y-5飞机是一种安全可靠、飞机是一种安全可靠、性能良好、多种用途的轻型飞机，并具有经济性好、使用维护简单、性能良好、多种用途的轻型飞机，并具有经济性好、使用维护简单、安全可靠等特点，安全可靠等特点，Y-5不仅能低空飞行，用于农业的灭蝗杀虫、播种、不仅能低空飞行，用于农业的灭蝗杀虫、播种、施肥，森林防护灭火，地质勘察、探矿，医疗救护，民航客货运输，施肥，森林防护灭火，地质勘察、探矿，医疗救护，民航客货运输，军队训练伞兵和跳伞运动等等，而且加装涡轮增压器后
