人類對(duì)空中飛行的愿望自古就有，對(duì)飛行活動(dòng)進(jìn)行了數(shù)個(gè)世紀(jì)頑強(qiáng)不懈的探索。早期的飛行活動(dòng)是以滑翔機(jī)或熱氣球的形式進(jìn)行的。直到 1903 年 12月17 日，萊特兄弟在美國(guó)北卡羅來(lái)納州的 Kity Hawk，才實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次帶動(dòng)力的、持續(xù)的、可控的飛行，如圖 1.1 所示。

飛機(jī)是在大氣中飛行的，我們要認(rèn)識(shí)飛機(jī)在大氣中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，就有必要先學(xué)習(xí)一些有關(guān)飛機(jī)和大氣的基本知識(shí)。

1.1 飛機(jī)的一般介紹

飛機(jī)是目前最主要的飛行器。它廣泛地用于軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)兩方面。本節(jié)簡(jiǎn)要地介紹飛機(jī)的主要組成部分及其功用、操縱飛機(jī)的基本方法以及機(jī)翼的形狀等問(wèn)題。

1.1.1 飛機(jī)的主要組成部分及其功用

自從世界上出現(xiàn)飛機(jī)以來(lái)，雖然飛機(jī)的結(jié)構(gòu)形式在不斷改進(jìn)，飛機(jī)類型也不斷增多，但是到目前為止,除了少數(shù)特殊的飛機(jī)之外,大多數(shù)飛機(jī)都是由五個(gè)主要部分組成,即:機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動(dòng)力裝置。它們各有其獨(dú)特的功用。民航客機(jī)各主要部分名稱如圖1.2 所示。

1.機(jī)身

機(jī)身的主要功用是裝載機(jī)組、旅客、貨物和其他必須設(shè)備，還可將飛機(jī)的其他部分，如尾翼、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)連接成一個(gè)整體。輕小型飛機(jī)的機(jī)身內(nèi)部通常是和外界連通的，機(jī)艙內(nèi)氣壓和外部大氣壓相等。大型飛機(jī)的機(jī)身大多是氣密座艙，在高空由人工提供增壓。單發(fā)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)通常直接連在機(jī)身的前部，在發(fā)動(dòng)機(jī)與座艙之間由防火墻隔開。

2.機(jī)翼

機(jī)翼的主要功用是產(chǎn)生升力,以支持飛機(jī)在空中飛行。升力產(chǎn)生的效率是機(jī)翼設(shè)計(jì)時(shí)的主要考慮問(wèn)題。機(jī)翼可以安裝在機(jī)身的上部分、中間或下部分,這種設(shè)計(jì)分別稱為上單翼、中單翼和下單翼。機(jī)翼的數(shù)目也可以變化，安裝有一副機(jī)翼的飛機(jī)稱為單翼機(jī)，兩副機(jī)翼的飛機(jī)稱為雙翼機(jī)。歷史上曾流行過(guò)雙翼機(jī)，甚至還出現(xiàn)過(guò)多翼機(jī)，但現(xiàn)在飛機(jī)一般都是單翼機(jī)。

機(jī)翼在飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性中扮演著重要的角色。機(jī)翼決定了飛機(jī)的橫側(cè)穩(wěn)定性大小。機(jī)翼上安裝的可操縱翼面主要有副翼和襟翼。副翼一般在機(jī)翼的后沿外側(cè)，兩邊副翼偏轉(zhuǎn)方向相反，當(dāng)它偏轉(zhuǎn)時(shí)引起兩翼升力大小不同，可使飛機(jī)滾轉(zhuǎn)；襟翼一般在機(jī)翼的后沿內(nèi)側(cè)，兩邊襟翼偏轉(zhuǎn)方向相同,放下襟翼能使機(jī)翼升力增大,用于飛機(jī)起飛著陸時(shí)降低起降速度。較復(fù)雜的機(jī)翼設(shè)計(jì)還包含前緣襟翼、前緣縫翼，可改善飛機(jī)的低速特性。大型飛機(jī)機(jī)翼普遍使用減速板或擾流板，用于飛機(jī)空中機(jī)動(dòng)和地面滑路減速。

另外，機(jī)翼還可用于吊裝發(fā)動(dòng)機(jī)、安裝起落架和設(shè)置起落架輪艙，機(jī)翼的內(nèi)部空間一般可用

于安裝油箱。圖 1.3為大部分民航客機(jī)機(jī)翼外觀結(jié)構(gòu)。

3.尾翼

尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。在典型的設(shè)計(jì)中,水平尾翼由固定的水平安定面和可動(dòng)的升降舵組成，垂直尾翼則包括固定的垂直安定面和可動(dòng)的方向舵。尾翼主要用來(lái)操縱飛機(jī)的俯仰和偏轉(zhuǎn)，升降舵上下偏轉(zhuǎn)改變水平尾翼上的升力大小，分別使飛機(jī)轉(zhuǎn)入上升或下降。方向舵左右偏轉(zhuǎn)改變垂直尾翼上側(cè)力的大小，使飛機(jī)向左或右偏轉(zhuǎn)。另外,尾翼是飛機(jī)穩(wěn)定性的重要組成部分，水平尾翼和垂直尾翼像箭上的羽毛一樣，使飛機(jī)在飛行中能維持穩(wěn)定直線飛行。

升降舵的后沿安裝有一個(gè)可操縱的小活動(dòng)面，稱為配平片，用于飛行中減小和消除駕駛盤上的桿力。

在有的設(shè)計(jì)中，水平尾翼是一個(gè)可操縱的整體活動(dòng)面，稱為全動(dòng)平尾。全動(dòng)平尾可增加飛機(jī)的操縱性，廣泛用于軍用戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)中。

少量的小型飛機(jī)采用V形尾翼，V形尾翼的差動(dòng)偏轉(zhuǎn)可提供方向舵的功能，同向偏轉(zhuǎn)可提供升降舵的功能。

4.起落裝置

起落裝置用于飛機(jī)的起飛、著陸及在地面上滑行并支持飛機(jī)。陸上飛機(jī)的起落裝置大都由減震支柱和機(jī)輪組成，主輪位于機(jī)身兩側(cè)，承載飛機(jī)的主要重量。前輪位于主輪之前，這種形式稱為前三點(diǎn)式飛機(jī)。前三點(diǎn)式飛機(jī)具有良好的地面滑跑方向穩(wěn)定性。尾輪置于主輪之后的形式稱為后三點(diǎn)式飛機(jī)，現(xiàn)代飛機(jī)絕大多數(shù)為前三點(diǎn)式飛機(jī)。

前三點(diǎn)式飛機(jī)中，前輪一般為可偏轉(zhuǎn)式，由座艙里的方向舵控制，用于控制飛機(jī)在地面上滑行轉(zhuǎn)彎。蹬左舵（腳蹬）時(shí)，前輪左偏，飛機(jī)左轉(zhuǎn)彎。飛機(jī)主輪上裝有各自獨(dú)立的剎車裝置，由方向舵腳蹬控制其剎車壓力，當(dāng)使用前腳掌下壓腳段前部時(shí)，相應(yīng)側(cè)主輪上的剎車壓力增加。兩個(gè)主輪上可施加不同的剎車壓力，從而使兩主輪的摩擦力不同，這稱為差動(dòng)剎車技術(shù)，可用于飛機(jī)在地面上滑行時(shí)進(jìn)行輔助的方向控制。

機(jī)輪在空中可收起來(lái)的設(shè)計(jì)稱為可收放式起落架，不能收起來(lái)的稱為固定式起落架，空中收起起落架可顯著地減小飛機(jī)在空中飛行的阻力，固定式起落架用于小型簡(jiǎn)單的飛機(jī)設(shè)計(jì)中。

水上飛機(jī)的起落裝置采用浮筒式設(shè)計(jì)方案，由裝于浮筒下的水中舵面進(jìn)行方向控制。

5.動(dòng)力裝置

動(dòng)力裝置主要用來(lái)產(chǎn)生拉力或推力，從而使飛機(jī)能夠在空中以規(guī)定的速度飛行。飛機(jī)上采用的發(fā)動(dòng)機(jī)類型可分為兩大類；一類為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)氣體的燃燒和擴(kuò)張推動(dòng)氣缸里的活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)被連桿和曲軸轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒輪變速或直接帶動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生拉力，廣泛應(yīng)用在低速小型飛機(jī)中。另外一類為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)氣體被連續(xù)地壓縮、燃燒并擴(kuò)張，驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)并向后噴出，產(chǎn)生推力，它主要用在大型、高速的民航客機(jī)和軍用飛機(jī)中。在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，又衍生出渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)和

渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)為飛機(jī)上用電設(shè)備提供電源，從發(fā)動(dòng)機(jī)引入的高壓熱氣流可用于座艙加溫或空調(diào)系統(tǒng)。

1.1.2 飛機(jī)座艙基本僅表介紹

民用飛機(jī)座艙里飛行員位置一般為并列兩座布局，訓(xùn)練飛行時(shí)，左座為學(xué)員座，右座為教員座，而在日常飛行中，左座為機(jī)長(zhǎng)座，右座為副駕駛座。

小型飛機(jī)飛行僅表主要包括（從左到右，從上到下，如圖 1.4 所示）：空速表、姿態(tài)儀、高度表、轉(zhuǎn)彎測(cè)滑儀、航向儀和升降速度表。下面分別簡(jiǎn)單加以說(shuō)明。

?空速表（Airspeed Indicator）；指示飛機(jī)相對(duì)于空氣的速度即指示空速 IAS（Indicated AirSpeed）的大小，單位為海里/小時(shí)（kt）。

姿態(tài)儀（Atitude Indicator）：指示飛機(jī)滾轉(zhuǎn)角（坡度）和俯仰角大小。由固定的小飛機(jī)和

活動(dòng)的人工天地線背景所組成，小飛機(jī)與人工天地線的相對(duì)姿態(tài)模擬了真實(shí)飛機(jī)與實(shí)際天地

線的相對(duì)姿態(tài)，如圖 1.5 所示。

高度表(Altitude Indicator):指示飛機(jī)相對(duì)于某一基準(zhǔn)的氣壓高度,單位為英尺(f)撥動(dòng)表左下部的旋鈕可以設(shè)定基準(zhǔn)氣壓，基準(zhǔn)氣壓?jiǎn)挝煌ǔ橛⒋绻╥nHg）或毫巴(mbar)。當(dāng)基準(zhǔn)氣壓設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)大氣海平面氣壓 29.92 inHg 時(shí)，高度表讀數(shù)即為壓力高度，即標(biāo)準(zhǔn)海壓高度。

轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀（Turn Coordinator）：指示飛機(jī)轉(zhuǎn)彎速率和側(cè)滑狀態(tài)?？梢赞D(zhuǎn)動(dòng)的小飛機(jī)指示轉(zhuǎn)彎中角速度的大小和近似的坡度;可以左右移動(dòng)的小球指示飛機(jī)是否帶側(cè)滑飛行。

航向儀（Heading Indicator）或水平狀態(tài)指示器（HSI）：指示飛機(jī)航向，由固定的小飛機(jī)和可以轉(zhuǎn)動(dòng)的表盤組成。水平狀態(tài)指示器為較高級(jí)的儀表形式，它除了可以提供航向儀的所有功能外，還可以用于 VOR 導(dǎo)航和儀表著陸系統(tǒng)進(jìn)近使用。

?升降速度表（Vertical Speed Indicator）：指示飛機(jī)垂直速度，單位為英尺/分（f/min）。

這六個(gè)儀表的排列位置是標(biāo)準(zhǔn)的，分兩排排列，從左到右上排為依次為：空速表、姿態(tài)儀、高度表,下排依次為:轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀、航向儀、升降速度表。其中四個(gè)儀表:空速表、姿態(tài)儀、高度表和航向儀，由于在飛行中的主導(dǎo)地位，構(gòu)成 T 字形，常被稱為 Basic T。

除這六個(gè)儀表外,小型飛機(jī)前儀表板上通常還有兩個(gè)導(dǎo)航用的儀表,分別是:

甚高頻全向信標(biāo) VOR：指示飛機(jī)基于 VOR 臺(tái)的徑向線方位。

自動(dòng)定向儀 ADF：指示飛機(jī)基于 NDB 臺(tái)的相對(duì)方位。

活塞發(fā)動(dòng)機(jī)主要的功率指示儀表有表示油氣混合氣壓力的進(jìn)氣壓力表(Manifold Pressure)和表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大小的轉(zhuǎn)速表(Tachometer)，對(duì)于調(diào)速器控制的變距螺旋槳飛機(jī)進(jìn)氣壓力表由油門桿控制，轉(zhuǎn)速表由變距桿控制，油門的增減并不影響轉(zhuǎn)速。而對(duì)于簡(jiǎn)單的定距螺旋槳飛機(jī)，則是由油門桿直接控制轉(zhuǎn)速。

現(xiàn)代大型飛機(jī)普遍采用多功能組合型儀表，將以前需要多個(gè)儀表才能提供的信息顯示在單個(gè)儀表上，使用由計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的陰極射線管 CRT 或液品屏顯示飛行數(shù)據(jù)，除此之外，還提供了許多傳統(tǒng)儀表無(wú)法提供的信息。

關(guān)于每個(gè)僅表的具體使用細(xì)節(jié)和構(gòu)成，將在其他相關(guān)課程中講授。

1.1.3 操縱飛機(jī)的基本方法

飛機(jī)的操縱方法如圖 1.6 所示。

小型飛機(jī)操縱控制系統(tǒng)一般由座艙里的操縱器、鋼繩、滑輪、連接件與飛機(jī)外部的活動(dòng)舵面所組成。操縱系統(tǒng)可分為：主操縱系統(tǒng)與輔助操縱系統(tǒng)。主操縱系統(tǒng)包括副翼、升降舵和方向舵，輔助操縱系統(tǒng)包括配平片和襟翼。下面分別簡(jiǎn)述其功用。

俯仰控制（Pitch)：由飛機(jī)升降舵控制，前推駕駛桿（或稱頂桿)，升降舵下偏，飛機(jī)低頭；后拉駕駛桿（或稱帶桿)，升降舵上偏，飛機(jī)抬頭。

滾轉(zhuǎn)控制（Roll）：由飛機(jī)副翼控制，向左壓駕駛盤（或稱壓左盤），左副翼上偏，右副翼下偏，飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)；向右壓駕駛盤（或壓稱右盤），左期翼下偏，右副翼上偏，飛機(jī)向右滾轉(zhuǎn)。

偏轉(zhuǎn)控制（Yaw）：由飛機(jī)方向舵控制，前蹬左腳蹬（或稱蹬左舵），方向舵左偏，飛機(jī)機(jī)頭左偏；前蹬右腳蹬(或稱蹬右舵)，方向舵右偏，飛機(jī)機(jī)頭右偏。

配平可以消除操縱器上的桿力，一般包括俯仰配平、滾轉(zhuǎn)配平和航向配平,分別可以消除桿、盤與舵上的力。俯仰配平操縱器一般為中央控制臺(tái)側(cè)面的可以旋轉(zhuǎn)的圓盤，稱配平輪。配平輪的前后轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)偏轉(zhuǎn)升降舵后緣的配平片,減小或消除升降舵較鏈力矩，從而減小或消除桿力。前推配平輪可以消除前推桿力，后拉配平輪可以消除后拉桿力。

襟翼的收放可以用座艙前面板上的襟翼收放手柄操縱，小型飛機(jī)的襟翼收放手柄一般分三個(gè)擋位，即收起、起飛、著陸。除此之外,前面板上還有用于控制起落架收放的起落架收放手柄。為便于區(qū)別，審定規(guī)范要求：襟翼收放手柄必須設(shè)計(jì)成翼剖面形狀，而起落架收放手柄必須設(shè)計(jì)成機(jī)輪形狀。

飛機(jī)操縱的另外一個(gè)重要方面是功率控制。座艙里用于發(fā)動(dòng)機(jī)功率控制的操縱一般位于中央控制臺(tái)上,對(duì)于較高級(jí)的裝備調(diào)速器的變距螺旋槳活塞式飛機(jī)(它們包括:油門桿、變距桿、和混合比桿），按從左到右的順序排列。

油門桿用于控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸油氣混合氣量的大小。前推油門,發(fā)動(dòng)機(jī)功率增加,拉力增加。油門的大小可用進(jìn)氣壓力表來(lái)指示；變距桿控制螺旋槳槳葉的槳距大小，用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。前推變距桿,轉(zhuǎn)速增加;混合比桿用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油氣混合比,以適應(yīng)高空飛行空氣密度降低對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響。前推混合比桿,油氣混合氣變得富油,混合比桿后拉至最后位,將切斷發(fā)動(dòng)機(jī)燃油供應(yīng)。因此設(shè)計(jì)規(guī)定，混合比桿手柄為紅色。

通過(guò)對(duì)飛機(jī)操縱的簡(jiǎn)單分析我們可以看出，飛機(jī)在空中有六個(gè)自由度：三個(gè)空間位置利三個(gè)空間姿態(tài)。對(duì)于常規(guī)布局的飛機(jī)而言,飛行員可直接控制改變的自由度只有四個(gè):俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn)以及飛行速度方向的縱向位移。其他的兩個(gè)自由度是通過(guò)間接的方法實(shí)現(xiàn)控制的。

1.1.4 機(jī)翼形狀

機(jī)翼形狀主要是指機(jī)翼的平衡形狀和剖面形狀，它是影響機(jī)翼空氣動(dòng)力性能的主要因素。下面分別介紹機(jī)翼的剖面形和平面形。

1. 機(jī)翼的制面形狀（翼型）

各種機(jī)翼的制面形狀如圖 1.7 所示。

最早的翼型是模仿風(fēng)箏的，在骨架上張縫蒙布，基本上是平板。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)彎板比平板好,能用于較大的迎角范圍。20世紀(jì)初,經(jīng)典流體動(dòng)力學(xué)的方法已經(jīng)可以成功地用于翼型，并且可能對(duì)某些簡(jiǎn)單翼型外形的升力特性進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算。但是直到 1907 年俄國(guó)空氣動(dòng)力學(xué)家儒可夫斯基的機(jī)翼理論出來(lái)以后,才明確翼型應(yīng)該有個(gè)圓頭,應(yīng)該有上下翼面。圓頭能適應(yīng)更大的迎角范圍。在第一次世界大戰(zhàn)期間，交戰(zhàn)各國(guó)都在實(shí)踐中摸索出一些性能較好的翼型。比如德國(guó)的Gottingen387,英國(guó)的RAF-6,美國(guó)的Clark-Y,當(dāng)時(shí)都是優(yōu)秀的翼型(圖1.7)。戰(zhàn)后，在 20 世紀(jì) 30 年代初期，美國(guó)的航空科研機(jī)構(gòu)一國(guó)家航空咨詢委員會(huì)NACA（國(guó)家宇航局 NASA 的前身)對(duì)低速翼型進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。他們把當(dāng)時(shí)的優(yōu)秀翼型的厚度分布拿來(lái)進(jìn)行比較。不管原來(lái)的彎度,一律把它改為對(duì)稱翼型。結(jié)果發(fā)現(xiàn),幾種有名翼型的厚度分布,從前沿到后沿,幾乎彼此重合在一起。于是他們確定厚度分布就用這個(gè)經(jīng)試驗(yàn)證明很好的分布，而在中弧線的形狀以及彎度的大小上做文章。1932 年他們確定了 NACA 4 位數(shù)字的翼型族，1935年又確定了5位數(shù)字的翼型族， 1939年 NACA發(fā)展了層流翼型，取名 NACA1 系列。這是第一批根據(jù)需要，人工設(shè)計(jì)出來(lái)的低速翼型，其目的是盡可能推遲附面層轉(zhuǎn)捩，盡可能延長(zhǎng)層流附面層，減小摩擦阻力。這個(gè)翼型族厚度分布是設(shè)計(jì)出來(lái)的，而不是憑經(jīng)驗(yàn)的。接著又發(fā)展2 系列、3 系列直到 6 系列、7 系列。2~5系列都不太好，只在設(shè)計(jì)點(diǎn)左右不大的迎角范圍內(nèi)，阻力特別低，離設(shè)計(jì)點(diǎn)稍遠(yuǎn)，阻力反而比一般的翼型還大。所以這幾個(gè)翼型系列都被淘汰了?，F(xiàn)在用的是 6 系列和 7 系列翼型。20 世紀(jì) 60 年代中期出現(xiàn)了一種稱為超臨界翼型的新翼型。它是美國(guó) NASA 的 R.T.Whitcomb 首先在實(shí)驗(yàn)室里搞出來(lái)的。它可以在高亞音速飛行時(shí)延緩激波的到來(lái),減小激波阻力。后來(lái)有許多理論工作者用理論設(shè)計(jì)改善這種翼型,使它的性能比原來(lái)的有所提高。這種超臨界翼型另外的優(yōu)點(diǎn)是在低速中等迎角下,阻力系數(shù)較低，而最大升力系數(shù)比普通翼型高很多。根據(jù)這些優(yōu)點(diǎn)，20 世紀(jì) 70 年代中期發(fā)展出來(lái)一種稱為“通用翼型”的 NASA LS 翼型，專為一般低速飛機(jī)使用。

除此之外，前蘇聯(lián)的中央空氣和水動(dòng)力學(xué)研究所、英國(guó)的皇家飛機(jī)研究院以及大型飛機(jī)設(shè)計(jì)制造廠商如 Boeing 和 Airbus 都對(duì)翼型進(jìn)行了大量的研究，有自己的翼族系列。隨著飛機(jī)的發(fā)展，翼型研究已經(jīng)成為空氣動(dòng)力學(xué)研究的一個(gè)重要部分，現(xiàn)在仍在繼續(xù)發(fā)展中。

平凸形和雙凸形翼型的升力和阻力特性都較好，而且對(duì)結(jié)構(gòu)布置和減輕重量也有利，是現(xiàn)代低速飛機(jī)廣泛采用的翼型。

各種翼型的形狀特點(diǎn),可以用一些數(shù)據(jù)來(lái)表明,這些數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為翼型參數(shù)。翼型主要從翼弦、厚度分布、中弧線三個(gè)方面進(jìn)行描述,如圖 1.8 所示。

翼弦（Chord）。翼型前緣到后緣的連線稱為翼弦，用符號(hào)c 表示。

厚度分布。翼型是一個(gè)流線型物體，對(duì)于基本的對(duì)稱翼型而言,厚度沿翼弦變化,其最大厚度和最大厚度位置是翼型設(shè)計(jì)的一個(gè)重要因素。描述翼型厚度的參數(shù)有：相對(duì)厚度，又稱厚弦比，是翼型最大厚度與弦長(zhǎng)的比值，用百分比表示，現(xiàn)代飛機(jī)的相對(duì)厚度為4%~16%;最大厚度位置,是最大厚度到翼型前沿的距離與弦長(zhǎng)的比值,也是用百分比表示?，F(xiàn)代飛機(jī)的最大厚度位置為30%~50%。

中弧線。在對(duì)稱翼型基礎(chǔ)上增加彎度可以增加翼型的性能，翼型中弧線是與翼型上下表面相切的一系列圓的圓心的連線，對(duì)于對(duì)稱翼型，中弧線和翼弦重合，中弧線與翼弦的垂直距離稱為弧高,描述翼型彎度的參數(shù)有相對(duì)彎度,是最大弧高與翼弦的比值,用百分比表示。現(xiàn)代飛機(jī)的相對(duì)彎度為 0~2%。

2. 機(jī)翼的平面形狀

仰視空中飛行的飛機(jī)時(shí)，所看到的體現(xiàn)飛機(jī)特征的機(jī)翼形狀就叫做機(jī)翼的平面形狀。機(jī)翼的平面形狀根據(jù)飛機(jī)的目的和適用范圍而變化,每種機(jī)翼平面形狀的設(shè)計(jì)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，它是決定飛機(jī)空氣動(dòng)力性能的重要因素。

平直機(jī)翼有著極好的低速特性，而且便于制造，廣泛地應(yīng)用在早期和現(xiàn)代的低速飛機(jī)中；橢圓機(jī)翼的阻力最小，但難于制造，成本較高，因此只有少數(shù)的飛機(jī)使用；梯形機(jī)翼結(jié)合了矩形機(jī)翼和橢圓機(jī)翼的優(yōu)缺點(diǎn)，具有適中的升阻特性和較好的低速性能，制造成本也較低；后掠翼飛機(jī)和三角翼飛機(jī)具有很好的高速性能,廣泛應(yīng)用于高亞音速飛機(jī)和超音速飛機(jī)中，但它的低速性能沒(méi)有其他平面形狀機(jī)翼的好。各種機(jī)翼的平面形狀如圖1.9所示。

各種不同平面形狀的機(jī)翼，其升力、阻力之所以有差異，與機(jī)翼平面形狀的各種參數(shù)有關(guān)，機(jī)翼平面形狀的各種參數(shù)如圖 1.10 所示。

翼展（Span）。為機(jī)翼翼尖之間的距離，用符號(hào) b 表示。

展弦比（AspectRatio）。為機(jī)翼翼展 b與平均弦長(zhǎng) cAVG的比值，用符號(hào) AR 表示，AR=b/cAVG，它表示了機(jī)翼平面形狀長(zhǎng)短和寬窄的程度。低速飛機(jī)通常采用大展弦比機(jī)翼，如滑翔機(jī)；高速飛機(jī)可以采用小展弦比機(jī)翼，如超音速飛機(jī)和導(dǎo)彈?，F(xiàn)代飛機(jī)的展弦比為 2～10。

如果已知機(jī)翼面積 S，則可用公式 AR = b/S 計(jì)算展弦比。

梢根比（Taper Ratio）。是機(jī)翼翼尖弦長(zhǎng) ct與機(jī)翼翼根弦長(zhǎng) cr的比值，用符號(hào) λ表示。梢

根比表示機(jī)翼翼尖到翼根的收縮度,顯然,矩形機(jī)翼的梢根比等于1,梯形機(jī)翼的梢根比小于

1，三角形機(jī)翼的梢根比等于 0。現(xiàn)代飛機(jī)機(jī)翼的梢根比為 0~0.5。

后掠角（Sweep Angle）。為機(jī)翼 1/4 弦線與機(jī)身縱軸垂直線之間的夾角，用符號(hào)x表示，它表示機(jī)翼的平面形狀向后傾斜的程度。也有用前緣后掠角表示機(jī)翼后掠角的,此時(shí)稱為前緣后掠角?，F(xiàn)代飛機(jī)機(jī)翼的后掠角，小到幾度，大到 60° 以上。表 1.1 給出了幾個(gè)大型機(jī)的機(jī)翼參數(shù)。

1.1.5 飛機(jī)的分類

大氣層內(nèi)飛行的飛行器稱為航空器，航空器由其任務(wù)和目的不同而分為若干種。對(duì)于民用飛機(jī)而言，在飛機(jī)審定獲取合格證時(shí)，根據(jù)飛機(jī)的用途、操縱上的使用限制而將其分為不同的類別。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦航空局 FAA 的劃分，民用飛機(jī)常見的類別有以下幾種。

正常類飛機(jī)，是指座位設(shè)置（不包括駕駛員）為 9 座或 9 座以下，最大審定起飛重量為12 500 lb，用于非特技飛行的飛機(jī)。非特技飛行是指：正常飛行中遇到的任何機(jī)動(dòng)，失速（不包括尾沖失速）；坡度不大于 60° 的懶八字飛行、急上升轉(zhuǎn)彎和大坡度盤旋。

實(shí)用類飛機(jī)，是指座位設(shè)置（不包括駕駛員）為9座或9座以下，最大審定起飛重量為12 500 lb，用于有限特技飛行的飛機(jī)。按實(shí)用類審定合格的飛機(jī)可作正常類飛機(jī)允許的任何飛行動(dòng)作和有限特技飛行動(dòng)作。有限特技飛行包括：尾旋(如果對(duì)特定型號(hào)的飛機(jī)已批準(zhǔn)作尾旋）；坡度大于 60° 的懶八字飛行、急上升轉(zhuǎn)彎和大坡度盤旋。

大部分小型飛機(jī)同時(shí)按照正常類和實(shí)用類審定取證，實(shí)際中飛機(jī)處于哪一類別，取決于它們的裝載與平衡情況，按實(shí)用類裝載時(shí)，飛機(jī)允許的重心范圍更小，飛機(jī)可以比按正常類裝載承受更大的應(yīng)力。

特技類飛機(jī)，是指座位設(shè)置（不包括駕駛員 ）為9座或9座以下，最大審定起飛重量為 12 5001b，除了所要求的飛機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明是必要的限制以外，在使用中不加限制的飛機(jī)。特技類飛機(jī)可以用于特技飛行及訓(xùn)練，因此其強(qiáng)度要求比正常類和實(shí)用類都大。

通勤類飛機(jī)是指用于運(yùn)載旅客，座位設(shè)置（不包括駕駛員）為 19 座或19 座以下，最大審定起飛重量為19 000 1b,用正常類飛機(jī)條款所描述的非特技飛行的螺旋槳驅(qū)動(dòng)的多發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)。

運(yùn)輸類飛機(jī)是指航線大型客機(jī)，用于定期客運(yùn)或貨運(yùn)航班飛行。

其他的類別還包括限制類、限用類、娛樂(lè)類、試驗(yàn)類等。不同類別的飛機(jī)有其不同的強(qiáng)度要求，從而限制了其飛行范圍和機(jī)動(dòng)飛行能力。

對(duì)于飛行員的合格審定而言,飛機(jī)被分為類別、級(jí)別和型別。常見的類別包括定翼機(jī)和旋翼機(jī)。定翼機(jī)進(jìn)一步的級(jí)別劃分為單發(fā)陸地、多發(fā)陸地、單發(fā)水上、多發(fā)水上。型別是指飛機(jī)的具體型號(hào)，按型別劃分的方法應(yīng)用于飛行員的執(zhí)照類別中。