飞机 airplane

由动力装置产生前进推力，由固定机翼产生升力，在大气层中飞行的航空器。

1.发展

1903年12月17日，美国莱特兄弟设计制造的“飞行者”1号进行了成功的试飞，是人类首次用重于空气的航空器实现有动力、可操纵的持续飞行。在4次飞行中飞行高度仅2～3米，第一次留空时间12秒，飞行36.5米；飞行最长的一次留空59秒，飞行260米。

1903年以后的30年内，飞机在军事方面得到广泛应用，性能不断提高，构造不断完善。制造飞机的材料以木材和蒙布为主，多为双翼机。

20世纪30年代以后，冶金和机械制造技术的进步使活塞式发动机功率增大，重量减轻。强度高、重量轻的硬铝合金问世和结构分析技术的完善，使得全金属的单翼机代替了双翼机。飞机改用封闭座舱，发动机加整流罩，采用收放起落架等，到30年代末飞机速度提高到500千米/小时。

在提高飞帆飞行速度的过程中，气动弹性力学得以建立和发展。20世纪40年代以后，颤振问题不再成为提高飞机速度的障碍。

第二次世界大战末期，飞机速度已接近声速。螺旋桨的效率速度增加而急剧下降。传统外形的飞机在接近声速时阻力剧增，出现严重的操纵稳定问题，飞机碰到了声障。

超越声障一是改用涡轮喷气发动机，这种发动机重量轻、高速时推进效率高；二是采用后掠机翼、减小机翼厚度和利用面积律设计飞机外形，大大降低超音速飞行的阻力。这样，飞机实现了超音速飞行。

飞机的速度范围和高度范围不断扩大，为了同时有良好的高、低速和高、低空飞行性能，出现了变后掠翼飞机。

2.分类

飞机按用途分为军用飞机和民用机两大类。军用飞机包括歼击机（战斗机）、截击机、歼击轰炸机、强击机（攻击机）、轰炸机、反潜机、侦察机、预警机、电子干扰飞机、军用运输机、空中加油机、舰载飞机等。民用机则泛指一切非军事用途的飞机，包括旅客机、货机、公务机、农业飞机、运动机、救护机、试验研究机等。其中旅客机、货机和客货两用飞机又统称民用运输机。

飞机按机翼数目的不同分为单翼机、双翼机和多翼机。双翼机结构重量轻，低速机动性比较好，但飞行阻力较大。从20世纪30年代开始，大部分飞机都采用单翼机型式。

按照机翼相对机身上下位置，可分为下单翼、中单翼和上单翼飞机。按机翼平面形状可分为平直翼、后掠翼、三角翼和前掠翼飞机。

按水平尾翼的有无和前后位置，可分为正常式飞机（水平尾翼在机翼之后）、鸭式飞机（在机翼的前面有鸭翼，或称前翼）和无尾飞机（没有水平尾翼）。在正常式飞机中，水平尾翼起俯仰稳定和操纵作用。鸭式飞机的前翼起俯仰操纵或对机翼形成有利干扰的作用。无尾飞机的平衡和操纵功能由机翼后缘的升降副翼来完成。

按水平尾翼相对于机翼弦平面上下位置，又可分为低平尾和高平尾布局的飞机。当水平尾翼装在垂直尾翼顶端时，称为T尾飞机。按垂直尾翼的数目，可分为单垂尾、双重尾和多重尾飞机。

按机身型式可分为正常机身（单机身）式和尾撑式飞机。飞机还可做成双机身式或双尾撑式。

按推进装置飞机可分为螺旋桨飞机和喷气飞机。按发动机类型的不同，螺旋桨飞机又分为活塞式飞机和涡轮螺旋桨飞机；喷气飞机中有涡轮喷气飞机、涡轮风扇飞机。

按一架飞机上发动机的数目，可分为单发动机、双发动机、三发动机和四发动机飞机。四发动机以上的多发动机飞机，现已少见。靠飞机上的太阳电池吸收太阳辐射能，用以驱动螺旋桨的飞枧称太阳能飞机。在人力飞机上，驾驶员又是飞机的动力装置。

按飞机起落架支点相对于飞机重心的位置，分前三点式起落架飞机、后三点式起落架飞机和自行车式起落架飞机。

此外，根据起落架滑行装置又有轮式、滑橇式和浮筒式飞机之分。滑橇式飞机用于冰上或雪地起降和滑行。轻型水上飞机多采用浮筒式。在陆地和水上都能起降的两栖（或称水陆两用）飞机兼有轮式起落架和浮筒式起落架（或船身）。

飞机还可依性能特点分类。按最大飞行速度分为亚音速飞机和超音速飞机。亚音速飞机又分为低速飞机（飞行速度在400千米/小时以下）和高亚音速飞机（飞行马赫数为0.8～0.9）。大多数喷气式旅客机都属于高亚音速飞机，大多数战斗机都是超音速飞机。

按飞行航程，远程飞机足以完成中途不着陆的洲际跨洋飞行。近程飞机的航程一般在1000千米以下，中程飞机的航程在3000千米左右。

按飞机起飞降落距离，又分为常规起落飞机、短距起落飞机和垂直起落飞机。

3.飞机组成

飞机的主要组成部件有机翼、尾翼、机身、起落架、飞机操纵系统、飞机动力装置和机载设备等。

机翼产生升力，通常在机翼上有用于横向操纵的副翼和扰流片，机翼前后缘部分还装有各种型式的襟翼，用于增加升力。尾翼通常在飞机尾部，分为水平尾翼和重直尾翼。个别飞机的尾翼设计成V形，兼起纵向和航向稳定、操纵的作用，称为V形尾翼。在超音速飞机上，常将水平尾翼做成一个整体，称为全动平尾。有的飞机（主要是变后掠翼飞机）上还将全动水平尾翼设计成可以差动偏转的型式，即平尾的左右两半翼面不仅可以同向偏转，且可反向偏转，起横向操纵作用，称差动平尾。在有些飞机上，水平尾翼不是装在飞机尾部，而是移到机翼的前面，称为前翼或鸭翼。

机身主要用于容纳人员，货物或其他载重和设备。

起落架是飞机起飞、着陆滑跑和在地面（或水面）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（或滑橇、浮筒）和收放机构组成。在低速飞机上用不可收放的固定式起落架以减轻重量，在支柱和机轮上有时装整流罩以减小阻力。陆地上或舰上起落的飞机用机轮，在冰上或雪地起落的飞机用橇代替机轮，浮筒式水上飞机则代之以浮筒。

操纵系统包括驾驶杆（盘）、脚蹬和传动系统。驾驶员通过驾驶杆（盘）控制升降舵（或全动水平尾翼）和副翼，脚蹬控制方向舵。现代飞机操纵系统中还配备有各种助力系统（液压的和电动的）、增稳装置和自动驾驶仪等。从驾驶员的操纵器件到舵面之间的连接系统，可分为硬式（用拉杆）、软式（用钢索）、电传（用电信号）和光传（用光缆）系统。

动力装置包括发动机和保证发动机工作的附件和系统。包括发动机的起动、操纵、固定、燃油、滑油、散热、防火、灭火、进气和排气等装置或系统。

机载设备包括飞行仪表、通信、导航、环境控制、生命保障、能源供给等设备，以及与飞机用途有关的机载设备，如战斗机的武器和火控系统，旅客机的客舱生活服务设施等。

4.飞行效率

常用升力与阻力的比值（升阻比）衡量航空器的飞行效率。现代亚音速飞机的升阻比最大可达15～20，即在空中每支持147～196牛（15～20千克力）的重力需要付出9.8牛（1千克力）推力的代价。

直升机飞行效率低于飞机，飞艇的飞行速度超过200千米/小时，升阻比将低于一般飞机。喷气式超音速飞机在马赫数为2.2时升阻比约为7，低于高亚音速飞机。所以现代运输机都用高亚音速巡航，甚至超音速轰炸机和战斗机也用高亚音速进行远程巡航。

摘自：《中国大百科全书（第2版）》第6册，中国大百科全书出版社，2009年