航空基礎(chǔ)知識(shí)_航空科普常識(shí)
航空基礎(chǔ)知識(shí)_航空科普常識(shí)
航空是指載人或不載人的飛行器在地球大氣層中的航行活動(dòng),譬如飛行,這些活動(dòng)亦包括與天空有關(guān)的組織,如飛機(jī)制造、發(fā)展和設(shè)計(jì)等。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于航空知識(shí)的內(nèi)容,希望大家喜歡!
航空歷史介紹
人類(lèi)的航空歷史,可以追溯到很久以前,甚至連古人用的石頭和矛、到古希臘阿爾希塔斯所制造的機(jī)械鴿、遠(yuǎn)至澳大利亞的飛去來(lái)器、中國(guó)的孔明燈和風(fēng)箏都有關(guān)系。至于真正的飛,早在古希臘神話(huà)中的伊卡洛斯是一個(gè)能夠飛的人、中國(guó)的元黃頭、歐洲的降落傘和一名穆斯林阿巴斯·卡希姆·伊本·弗納斯的滑翔飛行,都是人類(lèi)想飛的表現(xiàn)。到了15世紀(jì),達(dá)·芬奇的仆人曾用模仿鳥(niǎo)的翅膀制成撲翼機(jī)做飛行試驗(yàn),但不但飛不起來(lái),還摔斷了一條腿。
(英語(yǔ):Aviation)狹義上則指的是載人或非載人的飛行器在大氣層中的航行活動(dòng),廣義上航空一詞也指進(jìn)行航空活動(dòng)所必須的科學(xué),同時(shí)也泛指研究開(kāi)發(fā)航空器所涉及的各種技術(shù)。人類(lèi)自古以來(lái)便有像鳥(niǎo)兒一樣翱翔天空的愿望,但直到18世紀(jì)后期載人熱氣球在歐洲升空后才首度實(shí)現(xiàn)。20世紀(jì)初隨著工業(yè)革命帶來(lái)的科技進(jìn)步,人類(lèi)的航空事業(yè)得以迅速發(fā)展。1903年12月17日美國(guó)人萊特兄弟成功試飛人類(lèi)第一架重于空氣、帶有動(dòng)力、受控并可持續(xù)滯空的飛機(jī),開(kāi)啟了現(xiàn)代航空的新紀(jì)元。航空是21世紀(jì)最活躍和最具影響力的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,該領(lǐng)域取得的重要成就標(biāo)志著人類(lèi)文明的發(fā)展水平,也體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力及科學(xué)技術(shù)的水平。
近代航空史的開(kāi)端是在1783年11月21日,孟格菲兄弟所設(shè)計(jì)的熱氣球進(jìn)行了第一次載人飛行實(shí)驗(yàn)。但當(dāng)時(shí)的熱氣球的實(shí)用性很低,因?yàn)樗荒軌蝽橈L(fēng)飛行,受到風(fēng)向的限制,于是便需要一款能夠操控的飛艇。讓-皮埃爾·布蘭乍得在1784年將一個(gè)手動(dòng)螺旋槳安裝到了氣球上,在1785年成功利用氣球橫渡英吉利海峽。后來(lái)更發(fā)展出不同類(lèi)型的飛艇,如1852年的亨利·吉法爾制造了首架由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的飛艇,1896年大衛(wèi)·舒瓦茲所設(shè)計(jì)的飛艇以及1901年阿爾貝特.桑托斯.杜蒙特駕駛飛艇完成環(huán)繞埃菲爾鐵塔一周。
縱使當(dāng)時(shí)有眾多飛行器能夠飛行,但普遍認(rèn)為1903年12月17日萊特兄弟所制造并成功飛行的飛行器是現(xiàn)代飛機(jī)的先驅(qū)者,不過(guò)他們的飛行器仍有許多問(wèn)題留下來(lái)。飛機(jī)經(jīng)過(guò)11年的改良之后,第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā),使飛機(jī)的用途改變了,主要負(fù)責(zé)偵察、轟炸甚至進(jìn)行地面攻擊。
飛機(jī)變得更大更可靠,有些更用來(lái)商業(yè)載客。至于飛艇方面,大型的硬式飛艇成為了當(dāng)時(shí)高載客量及載貨量的空中交通工具,它能夠載乘客及貨物進(jìn)行長(zhǎng)途飛行,其中最著名的便是德國(guó)的齊柏林公司。齊柏林公司最成功的飛艇是齊柏林伯爵號(hào)。它總共飛行超過(guò)一百萬(wàn)英里,包括1929年8月的環(huán)球飛行。不過(guò),齊柏林公司的“黃金時(shí)代”在1937年6月6日終結(jié),飛艇被航程只有數(shù)百英里的飛機(jī)所取代,這是基于興登堡號(hào)的墜毀,造成36人死亡??v使飛艇仍有顧客光顧,但屬于它的時(shí)代已經(jīng)終結(jié)了。
1920至30年代是航空史上的一大進(jìn)步,例如1927年查爾斯·林德伯格成功橫渡大西洋。而當(dāng)時(shí)最成功的飛機(jī)便是道格拉斯公司的DC-3,它的高載客量令航空公司有利可圖,為航空史寫(xiě)下新一頁(yè)。而在第二次世界大戰(zhàn)期間,不少城市都興建了機(jī)場(chǎng)。戰(zhàn)爭(zhēng)令航空科技進(jìn)步,而世界上首枚火箭和噴射機(jī)也是在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期開(kāi)發(fā)的。
戰(zhàn)后,航空界出現(xiàn)了巨大轉(zhuǎn)變,不少飛機(jī)用作商業(yè)或私人用途,大量退役戰(zhàn)機(jī)機(jī)師和軍機(jī)投入民航服務(wù),這情況在北美洲最為明顯。飛機(jī)制造商如塞斯納等都擴(kuò)大其生產(chǎn)規(guī)模,生產(chǎn)更多中小型飛機(jī)。在50年代,德·哈維蘭公司所制造的彗星飛機(jī)成為了首架民航噴射機(jī),而波音707則成為首款被廣泛使用的民航噴射機(jī),而螺旋槳飛機(jī)的角色能轉(zhuǎn)為服務(wù)一些低客量的航線(xiàn)。
1961年4月12日,尤里·加加林成為首個(gè)能夠飛上太空的人,而在1969年7月21日,尼爾·阿姆斯特朗則成為首個(gè)登陸月球的人。而在60年代開(kāi)始,人們發(fā)現(xiàn)用復(fù)合材料制造的飛機(jī)比傳統(tǒng)的更寧?kù)o、更具燃油效益和更適合,但更富進(jìn)步性的是飛機(jī)儀器及飛控技術(shù)的改良,出現(xiàn)了GPS、晶體管、通信衛(wèi)星、電腦和LED顯示器,這些科技使駕駛艙里的儀器得以減少,節(jié)省空間,對(duì)較小型的飛機(jī)有極大幫助,飛行員除了能夠準(zhǔn)確地駕駛飛機(jī),還能夠準(zhǔn)確地觀(guān)察地形和飛機(jī)周?chē)沫h(huán)境。在1969年首款大量投入服務(wù)的超音速和諧式客機(jī)首航,它的飛行速度高達(dá)2馬赫,比一般民航機(jī)快一倍,成為當(dāng)時(shí)最快的空中交通具之一。
2004年6月21日,太空船1號(hào)成為首架能飛上太空的私人飛機(jī),為航空業(yè)界開(kāi)拓一個(gè)新的市場(chǎng)。同時(shí),飛機(jī)燃料亦可由其它新能源取代,如電、乙醇、甚至太陽(yáng)能,這些新燃料將會(huì)被廣泛采用在小型飛機(jī)。
航空交通管制
航空交通管制是負(fù)責(zé)與飛行員溝通和維持飛機(jī)間距,確保飛機(jī)不會(huì)因?yàn)樘咏鴮?dǎo)致相撞。而航管員要得知飛機(jī)位置,是要由飛行員提供的,或是在較大型的機(jī)場(chǎng)里的雷達(dá)中看到飛機(jī)位置。航空交通管制的種類(lèi)有:
中央管制員和控制臺(tái),負(fù)責(zé)管制機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)的飛機(jī)。
海洋管制員,負(fù)責(zé)管制飛機(jī),大多是國(guó)際航班。
終端管制員,負(fù)責(zé)管制機(jī)場(chǎng)范圍外約50-80公里的飛機(jī)。
在儀器飛行中,航空交通管制是十分重要的,因?yàn)轱w行員可能因天氣問(wèn)題而看不到其它飛機(jī)或機(jī)場(chǎng),縱使在較大型的機(jī)場(chǎng)里,飛機(jī)能夠目視飛行,但飛行員都是需要聽(tīng)命于管制員,以維持空中秩序。而管制員會(huì)因?yàn)轱w行員的工作量而提供不同情報(bào)去分隔飛機(jī),例如天氣廣播、地形、飛行輔助等資料。然而,管制員是不可能控制所有航班,北美洲所流行的目視飛行是不需要時(shí)時(shí)刻刻留意管制員的命令,而在某些地區(qū)中,例如加拿大北部,因?yàn)闆](méi)有航空交通管制服務(wù),因此該地方是不能夠進(jìn)行低空飛行。
硅橡膠在航空宇航工業(yè)的應(yīng)用廣泛
對(duì)此一般有機(jī)橡膠是無(wú)法適應(yīng)的,而硅橡膠在此環(huán)境下卻能保持良好的性能,為此飛機(jī)上大部分的外露系統(tǒng),如座艙、炸彈艙、起落架艙及高空攝影艙等的密封件,都使用硅橡膠制品。硅橡膠密封圈還廣泛用在液壓系統(tǒng)及郵箱密封方面。由玻璃布增強(qiáng)的硅橡膠熱空氣導(dǎo)管,是機(jī)翼前緣及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口防結(jié)冰裝置及啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的重要部件。
它取代了傳動(dòng)的金屬管用于座艙及發(fā)動(dòng)機(jī)加熱保溫,不僅避免了以往因震動(dòng)而引起管道破裂問(wèn)題,而且簡(jiǎn)化了安裝及降低了飛行噪音。高溫硅橡膠熱空氣導(dǎo)管具有很高的抗疲勞溫度,它能再300℃以上長(zhǎng)期工作,國(guó)外許多重要的機(jī)種均已采用這類(lèi)熱空氣導(dǎo)管,并取得了良好的效果。
由聚酯纖維織物與硅橡膠復(fù)合制成的空氣動(dòng)力平衡密封墊,用作分級(jí)機(jī)翼后緣和副翼間的密封,它在-55℃仍很柔軟,并能承受較大的空氣動(dòng)力負(fù)載,還兼有良好的抗沖擊強(qiáng)度,抗撕裂強(qiáng)度,抗磨耗性,耐油性及防毒菌性等,因而在運(yùn)輸裝卸口及發(fā)動(dòng)機(jī)艙門(mén)等方面多用其做密封墊。
硅橡膠廣泛用作活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)散熱片的防震材料。為了提高冷卻效果,應(yīng)使用長(zhǎng)而薄的散熱片,但長(zhǎng)而薄的散熱片在受震下,容易產(chǎn)生裂紋及斷裂,還將引起嚴(yán)重事故,對(duì)此需用硅橡膠減震。
使用高撕裂強(qiáng)度硅橡膠制成的飛行員氧氣面罩,具有柔軟、耐臭氧、不開(kāi)裂、使用壽命長(zhǎng)、不刺激皮膚等優(yōu)點(diǎn),飛行員長(zhǎng)期使用無(wú)不舒適感覺(jué)。
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