发展历程 固定翼机是人类在20世纪所取得的最重大的科学技术成就之一,有人将它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明,关于世界上最早的固定翼机到底是由谁发明的各国尚存在争议。普遍认为固定翼机由美国人莱特兄弟发明,而也有部份人认为是由克雷芒·阿德尔或阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特所发明。 美国人和大多数人认为固定翼机的发明者是美国人莱特兄弟(Wilbur Wright和Orville Wright),于1903年12月17日在美国试飞成功。 法国人认为世界最早的固定翼机是由法国人克雷芒·阿德尔(Clément Ader)发明,于1890年10月9日在法国试飞成功,部份人认为他发明了历史上第一架固定翼机。 巴西人认为是巴西人阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特(Alberto Santos-Dumont)发明了固定翼机,1906年10月12日桑托斯·杜蒙特的“14 bis”固定翼机成功地飞至60米高空是世界上第一次成功的动力飞行,之前的飞行并没有达到真正意义上“飞”的标准。 优点 和其他交通工具相比,固定翼机有很多优点: 1.速度快。喷射客机的巡航时速在900千米/小时左右。 2.机动性高。固定翼机飞行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔,而且可根据客、货源数量随时增加班次。 3.安全舒适。据国际民航组织统计,民航平均每亿客公里的死亡人数为0.04人,是公路交通事故死亡人数的几十分之一到几百分之一,和铁路运输并列为最安全的交通运输方式。 缺点 固定翼机作为交通工具有自身的局限性: 1.价格昂贵。无论是固定翼机本身还是固定翼机所消耗的油料相对其他交通运输方式都高昂的多。 2.受天气情况影响。虽然航空技术已经能适应绝大多数气象条件,但是比较严重的风、雨、雪、雾等气象条件仍然会影响飞机的起降安全。 3.起降场地有限制。大部份固定翼机都需要机场升降,需要有较长的跑道供起降,对起降的条件要求比较苛刻。 4.一定的危险。虽然民航客机每亿客公里的死亡人数远低于其他常见运输工具,但由于飞行事故的幸存率很低,所以给公众的心理感觉还是有一定危险的。 翼机结构 大多数固定翼机由五个主要部分组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。 机翼 机翼的主要功用是为固定翼机提供升力,以支持固定翼机在空中飞行,也起一定的稳定和操纵作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼。操纵副翼可使固定翼机滚转;放下襟翼能使机翼升力系数增大。另外,机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。机翼有各种形状,数目也有不同。在航空技术不发达的早期为了提供更大的升力,固定翼机以双翼机甚至多翼机为主,但现代飞机一般是单翼机。 机身 机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备;还可将固定翼机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。但是飞翼是将机身隐藏在机翼内的。 尾翼 尾翼包括水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成(某些型号的民用机和军用机整个平尾都是可动的控制面,没有专门的升降舵)。垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵固定翼机俯仰和偏转,以及保证飞机能平稳地飞行。 起落装置 起落装置又称起落架,是用来支撑飞机并使它能在地面和其他水平面起落和停放。陆上飞机的起落装置,一般由减震支柱和机轮组成,此外还有专供水上飞机起降的带有浮筒装置的起落架和雪地起飞用的滑橇式起落架。它是用于起飞与着陆滑跑、地面滑行和停放时支撑飞机。 动力装置 固定翼机所使用的动力装置一般为航空发动机,主要用来产生拉力或推力,使固定翼机前进。其次还可以为固定翼机上的用电设备提供电力,为空调设备等用气设备提供气源。 现代固定翼机的动力装置主要包括涡轮发动机和活塞发动机两种,应用较广泛的动力装置有四种:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器;涡轮喷射发动机;涡轮螺旋桨发动机;涡轮风扇发动机。随着航空技术的发展,火箭发动机、冲压发动机、原子能航空发动机、脉冲爆震发动机等,也有可能会逐渐被采用。 飞机的动力装置除发动机外,还包括一系列保证发动机正常工作的系统,如发动机燃油系统、发动机控制系统等。 飞行操纵装置 现代固定翼机驾驶舱内可供驾驶员使用的固定翼机操纵装置(flight control system)通常包括: 1.主操纵装置:驾驶杆或驾驶盘和方向舵脚蹬。在某些采用电传操纵系统的固定翼机上,驾驶杆或驾驶盘已经被简化成位于驾驶员侧方的操纵杆(sidestick),也称为“侧杆”。 2.辅助操纵装置:襟翼手柄、配平按钮、减速板手柄等。 随着电子技术的发展,飞行操纵装置的形式也发生了根本性的变化。在大型固定翼机中,传统的机械式操纵系统已逐渐地被更为先进的电传操纵系统所取代,计算机系统全面介入飞行操纵系统,驾驶员的操作已不再像是直接操纵固定翼机动作,而更像是给固定翼机下达运动指令。由于某些采用电传操纵系统的固定翼机取消了原有的驾驶杆或驾驶盘等装置而改为侧杆操纵,驾驶舱的空间显得比以往更加宽松,所以有些驾驶员称此类驾驶舱为“飞行办公室”。 相关记录 最大航速 最大航速是固定翼机最重要的性能之一。下列若干历史上的最大航速纪录: 1910年 106 千米/小时,飞行员:Leon Morane,法国,Bleriot XI 1913年 204 千米/小时,飞行员:Maurice Prevost, 法国, Deperdussin 1923年 417 千米/小时,飞行员:Harold J.Brow, 美国, Curtiss R2C-1 1934年 709 千米/小时,飞行员:Francesco Agello, 意大利, Macchi MC.72(水上飞机,此项纪录保持至今) 1939年 755 千米/小时,飞行员:Fritz Wendel, 德国, 梅塞施米特 Me 209 V1 1941年 1004 千米/小时,飞行员:Heinrich Dittmar, 德国, 梅塞施米特 Me 163(火箭式歼击机) 1947年 1127 千米/小时,飞行员:Charles "Chuck" Yeager, 美国, Bell X-1 1951年 2028 千米/小时,飞行员:Bill Bridgeman, 美国, 道格拉斯 Skyrocket 1956年 3058 千米/小时,飞行员:Frank Everest, 美国, Bell 52 X-2(火箭式) 1961年 5798 千米/小时,飞行员:Robert White, 美国, 北美航空,X-15(火箭式飞机) 1965年 3750 千米/小时,飞行员:W.Daniel, 美国, 洛克希德 SR-71 黑鸟(喷气式飞机) 1966年 7214 千米/小时,飞行员:William Joseph Knight, 美国, 北美航空 X-15(火箭式飞机) 2004年 11,200 千米/小时,无人驾驶,美国, 波音 X-43A(喷气式飞机) 最大航程 2004年的6月28日,新加坡航空公司重新开通了新加坡与美国纽约纽华克机场之间的每日不停站直航航班,航班号SQ21/SQ22,超过了之前新加坡至洛杉矶的航线,成为全球最长不停站商业飞行的航线。新航以空中客车A340-500客机飞行该航线,整个航程达到了16600千米,飞行需时18小时。 载客能力 载重能力最好的是前苏联安托诺夫设计局所制造的An-225梦想式运输机,离陆重量超过600公吨,酬载重量可达300公吨。 载客人数最多的是2005年初发表的空中客车A380客机,采最高密度座位时可载850人。 环球飞行 1924年道格拉斯公司“世界巡航号”(World Cruisers)固定翼机第一次作分段环球飞行,历时175天,飞完42400千米。 1986年由伯特·鲁坦设计的旅行者号由哥哥迪克·鲁坦和女飞行员珍娜·耶格尔驾驶,人类首次实现不间断、不空中加油的环球飞行。 1992年10月,一架“协和”号超音速客机,为了纪念哥伦布发现美洲新大陆500周年,用了32小时49分绕地球一周,创造了环球飞行的新纪录。 静音喷射机 2006年的11月,美国麻省理工学院与英国剑桥大学的研究团队,楬橥一项名为“静音喷射机倡议”的计划,将彻底改造客机的概念设计:未来的客机将不只能更省油,而且还安静无声,一解机场附近居民饱受飞机起降噪音折磨之苦。这一“静音喷射机”可以运送215名乘客,并可能在2030年时加入航空界。这架客机的噪音从机场外听起来,大约像洗衣机或其他家电的噪音。