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安陽(yáng)市通用航空發(fā)展中心
教育
民航百科航空器之測(cè)量飛行的高度、速度和方向
2023-07-25
駕駛員用眼雖然也可以估計(jì)出飛機(jī)與地面的距離,但這樣得出的結(jié)論很不準(zhǔn)確。而且當(dāng)光線不好或飛機(jī)飛得很高時(shí),用目測(cè)高度就根本不可能。用大氣壓力變化與高度相關(guān)的原理,制造出的飛機(jī)高度表解決了這個(gè)問(wèn)題。  大氣壓力是由空氣的重量堆積而成的,越到高處空氣的厚度就越小,氣壓就越低。隨著高度的增加,氣壓線性下降。如果在飛機(jī)上能測(cè)出外面的氣壓,當(dāng)然就可以換算出飛機(jī)此刻的飛行高度。飛機(jī)上現(xiàn)在裝的就是以這樣原理做的氣壓表,但表盤(pán)上顯示出的數(shù)字卻是經(jīng)過(guò)換算出來(lái)的高度,這就方便于駕駛員的使用了。  飛機(jī)在空中飛行,駕駛員不僅要知道飛機(jī)對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的速度(地速),而且還要知道飛機(jī)相對(duì)于空氣運(yùn)動(dòng)的速度(空速)。下面先解釋一下對(duì)飛機(jī)來(lái)說(shuō)比較重要的空速。機(jī)翼的升力來(lái)自于流過(guò)的機(jī)翼上下表面氣流的速度差,因此空速?zèng)Q定了升力的大小。空速越大,升力F越大;沒(méi)有空速,升力消失,飛機(jī)就會(huì)從天上掉下來(lái)。相對(duì)于飛機(jī)來(lái)說(shuō),氣流動(dòng)的越快,對(duì)飛機(jī)沖擊的壓力也越大,這個(gè)壓力被稱(chēng)之為動(dòng)壓。動(dòng)壓與空速相關(guān),當(dāng)動(dòng)壓被測(cè)出后也就可以換算出空速。  測(cè)量空速的系統(tǒng)由三部分組成。第一部分叫全壓管。它是一根向飛行前方伸出的管子,被裝在機(jī)頭或翼尖上。當(dāng)空氣迎面吹過(guò)來(lái)流入管中,在管子的后部就可以感受到流入空氣的全部壓力。這個(gè)壓力由空氣流入管內(nèi)的動(dòng)壓和空氣靜止時(shí)內(nèi)部的靜壓組成。第二部分是靜壓孔。靜壓孔是開(kāi)在機(jī)身側(cè)方不受氣流干擾的一些小孔。空氣從這里緩慢流入孔內(nèi),這里的空氣壓力是靜壓。第三部分是壓力表,表的一端與全壓管相連,另一端與靜壓孔相連。壓力表測(cè)得的數(shù)字是全壓與靜壓之差,也就是動(dòng)壓。根據(jù)動(dòng)壓與空速的相關(guān)關(guān)系,就能將空速換算出來(lái)。  地速表明飛行中的飛機(jī)相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)的速度。地速是由空速加上空氣本身的流速(風(fēng)速)這兩部分組成。空速、風(fēng)速、地速都是可以是指向任何方向的矢量。當(dāng)把它們加在一起時(shí),三個(gè)矢量組成一個(gè)三角形,這就是有名的速度三角形。通過(guò)它,駕駛員就可以知道飛機(jī)的地速是多少了。  低速飛機(jī)在飛行時(shí),駕駛員依靠觀察地面的標(biāo)志來(lái)辨別方向。一旦飛機(jī)升到云海之上或在海洋上空飛行時(shí)就找不到地面標(biāo)志物了。借助于我們祖先的偉大發(fā)明之一——磁羅盤(pán),這個(gè)問(wèn)題就解決了。在飛機(jī)上的這個(gè)磁羅盤(pán)(指南針)是經(jīng)過(guò)改裝的,叫做航向儀。因?yàn)轱w機(jī)飛行速度很快,沿地表面飛行時(shí),盡管乘客感受不到地球的彎曲弧度,但磁羅盤(pán)卻會(huì)感覺(jué)到這種變化。飛機(jī)沿著地表曲度不斷變化著姿態(tài),如果磁羅盤(pán)的運(yùn)動(dòng)趕不上這種變化速度,那么它指出的就是錯(cuò)誤方向。為此在磁羅盤(pán)上還要附加一套陀螺,這樣才能使磁羅盤(pán)一直保持與地面平行的姿態(tài),為飛機(jī)指明正確的方向。這一整套裝置叫航道羅盤(pán)。  來(lái)源:中國(guó)民航局  
民航百科航空器之飛行離不開(kāi)儀表
2023-07-25
飛機(jī)在空中飛行,駕駛員時(shí)刻要知道當(dāng)時(shí)的飛行高度、速度、所在位置、飛行姿態(tài)、燃油消耗情況等許許多多數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)的變化,操縱調(diào)整飛行狀態(tài)以便與空中環(huán)境相適應(yīng)。早期的飛機(jī)上只安裝了很少的儀表,全靠駕駛員用自己的耳目觀察及用大腦分析飛行情況來(lái)駕駛飛機(jī)。在低空低速飛行時(shí),用這種方式操縱飛機(jī)還勉強(qiáng)可以保證安全飛行。飛行速度和飛行高度增加以后,僅靠駕駛員的感覺(jué)就無(wú)法適應(yīng)這種種變化,各種功能的飛行儀表被大量研制出并裝置在飛機(jī)上。這些儀表可以準(zhǔn)確地測(cè)量出飛機(jī)飛行時(shí)的各種參數(shù)。駕駛員只需要注意觀察儀表上顯示的數(shù)據(jù),就能準(zhǔn)確地知道飛機(jī)所處的狀態(tài)。飛行儀表就好比是飛機(jī)的耳目,依靠它們,飛機(jī)才不會(huì)在天空中“瞎”飛。  進(jìn)入20世紀(jì)70年代,使用電子顯像技術(shù)以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)飛機(jī)上的儀表裝置進(jìn)行了一次大改造。電子計(jì)算機(jī)不僅可以收集處理各種參數(shù),而且可以據(jù)此進(jìn)行分析比較,發(fā)布指令甚至代替人去操縱飛機(jī),飛機(jī)真好像有了自己的“大腦”。電子顯像管可以把幾十甚至幾百條信息用醒目的符號(hào)、鮮明的色彩映現(xiàn)在為數(shù)不多的屏幕上。駕駛艙過(guò)去的模樣完全改變了。老式飛機(jī)中,駕駛艙內(nèi)設(shè)5個(gè)位置,分別是:正、副駕駛員、飛行機(jī)械師、報(bào)務(wù)員、領(lǐng)航員。他們每人面前都有一大堆儀表和操縱裝置,個(gè)個(gè)都忙個(gè)不停地工作。正、副駕駛員負(fù)責(zé)駕駛飛機(jī);飛行機(jī)械師管理著發(fā)動(dòng)機(jī);報(bào)務(wù)員的任務(wù)是通過(guò)收發(fā)電報(bào)與外界聯(lián)系;領(lǐng)航員則根據(jù)飛行速度、風(fēng)速、地圖等不斷計(jì)算著飛機(jī)的位置及航向。根據(jù)領(lǐng)航員的計(jì)算結(jié)果,駕駛員才能駕駛飛機(jī)在正確的航道上飛行。現(xiàn)代飛機(jī)的駕駛艙內(nèi),只有正、副駕駛員在駕駛飛機(jī)。位于他們面前的是整潔明亮的儀表板,好幾塊顯示屏上閃爍著各種數(shù)據(jù)和圖形。駕駛員除了在飛機(jī)起飛和降落時(shí)全神貫注地操縱飛機(jī)外,在飛行的其余大部分時(shí)間里,他們都只是神態(tài)從容地用眼睛監(jiān)視著電腦自動(dòng)操縱飛機(jī)。這種變化極大地加強(qiáng)了飛行的安全性。最近30年以來(lái),飛機(jī)制造業(yè)方面最大的進(jìn)步主要表現(xiàn)在機(jī)上的儀表和電子儀器的先進(jìn)性上。從前每架飛機(jī)制造的成本中,儀表所用資金只占5%左右,而現(xiàn)在超過(guò)30%,而且這種上升的趨勢(shì)仍在不斷發(fā)展。  來(lái)源:中國(guó)民航局  
民航百科航空器之乘風(fēng)而起的飛機(jī)
2023-07-24
怎么才能造出“風(fēng)”來(lái)呢?人類(lèi)在苦苦思索很久后,終于在公元17世紀(jì)時(shí)由偉大的英國(guó)物理學(xué)家牛頓解決了這個(gè)難題。牛頓指出運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。對(duì)于航空器來(lái)說(shuō),自然界的風(fēng)是因空氣相對(duì)于地面流動(dòng)而產(chǎn)生的,因此如果在沒(méi)有自然風(fēng)的狀況下,我們可以讓航空器自身首先運(yùn)動(dòng)起來(lái),使空氣從它的周邊流過(guò),從而產(chǎn)生出與自然風(fēng)效果相同的“人造風(fēng)”。與此同理,在沒(méi)有自然風(fēng)的天氣,如果有人牽著風(fēng)箏快跑,同樣也可以放飛風(fēng)箏。結(jié)論是:人類(lèi)中聰明的制造者們只要能想出辦法讓航空器動(dòng)起來(lái),就一定能造出托舉飛機(jī)升空的“風(fēng)”。對(duì)于使飛機(jī)升天的第二個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的探索,也就是如何制造出可控的迎角平面、使飛機(jī)產(chǎn)生足夠的升力的問(wèn)題,研究進(jìn)展比較緩慢。一直到1738年瑞士物理學(xué)家伯努利在研究流體(包括氣體和液體)的流動(dòng)時(shí),他發(fā)現(xiàn)了流體在流動(dòng)時(shí)壓力和流速的關(guān)系,這才從理論上闡明為什么重于空氣的物體可以升上空中的原因,他發(fā)現(xiàn)的規(guī)律稱(chēng)之為伯努利定律,這是現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)理論的最基本的定律之一。對(duì)伯努利定律如果我們不想去了解它復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,通俗一些的描述就是:“流體在流動(dòng)時(shí),當(dāng)流速增加,其壓力就會(huì)減小;而當(dāng)流速減慢,其壓力則增大。”來(lái)源:中國(guó)民航局
民航百科航空器之從風(fēng)箏到飛機(jī)
2023-07-24
飛機(jī)能夠載重上百?lài)嶒v空而起,不但飛行速度快而且飛行距離長(zhǎng),這恐怕是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)最令世人驚奇的成就之一。據(jù)說(shuō),在太平洋的某些小島上居住的原始居民,他們至今還仍然供奉著一些形如飛機(jī)的偶像。他們認(rèn)為在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)天空中掠過(guò)的美軍飛機(jī)是天神派下來(lái)的使者,使他們感到敬畏。其實(shí)飛機(jī)能夠飛翔起來(lái)的原理并不復(fù)雜,基本上與風(fēng)箏飛上天的原理相同。在我國(guó)現(xiàn)存的公元前2世紀(jì)的古籍中,已經(jīng)有關(guān)于人們放風(fēng)箏的記載了。先讓我們了解一下風(fēng)箏是怎么飛起來(lái)的吧!我相信很多人會(huì)脫口而出i這還不簡(jiǎn)單,是風(fēng)吹起來(lái)的唄!“好風(fēng)憑借力,送我上青云。”這種結(jié)論有道理,但如果再追問(wèn)下去,風(fēng)用什么力量怎么就把風(fēng)箏舉起來(lái)的?我想不少讀者就不甚清楚了。從放飛風(fēng)箏到飛機(jī)上天,我們的祖先苦苦地探索了兩千年!風(fēng)箏在牽線的拉力下與風(fēng)向必須呈一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌炔拍茱w起。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)如果風(fēng)箏和風(fēng)向成為直角,風(fēng)箏飛不起來(lái),因?yàn)檫@時(shí)風(fēng)箏受的力只會(huì)是向后的,沒(méi)有向上的升力。如果風(fēng)箏和風(fēng)向是平行的,風(fēng)從風(fēng)箏上下兩面吹過(guò),它仍然沒(méi)有升力,風(fēng)箏將在風(fēng)中飄落,這是斷線風(fēng)箏的情況。只有當(dāng)風(fēng)箏與風(fēng)向形成一個(gè)適度的銳角,風(fēng)在風(fēng)箏上形成了一個(gè)向后上方的力,風(fēng)箏才會(huì)冉冉升起。下面請(qǐng)讀者再耐心地聽(tīng)我用航空術(shù)語(yǔ)闡述一遍。風(fēng)箏平面與風(fēng)向形成的夾角被稱(chēng)之為迎角;風(fēng)在風(fēng)箏上產(chǎn)生的向后的力被稱(chēng)之為阻力,向上的力被稱(chēng)之為升力;總的合力被稱(chēng)為空氣動(dòng)力。當(dāng)迎角為90度時(shí),也就是風(fēng)向與風(fēng)箏平面垂直,這時(shí)的風(fēng)只產(chǎn)生阻力,你只能用手拉緊風(fēng)箏線,拉力與阻力平衡,風(fēng)箏才不至于被刮跑;當(dāng)迎角為0度時(shí),風(fēng)箏基本不受風(fēng)力的作用,由于自身的重量它會(huì)逐漸飄落;只有在風(fēng)箏的迎角是處于一定的銳角時(shí),這時(shí)的空氣動(dòng)力也就是風(fēng)的作用力變?yōu)橄蚝笙蛏系牧Γ?qū)使風(fēng)箏升空遨游。此時(shí)的空氣動(dòng)力可以被分解為兩個(gè)力:向后的力是阻力,向上的力即升力。在升力的作用下,風(fēng)箏升空。風(fēng)箏的阻力通過(guò)牽線與手的拉力平衡,而升力則與風(fēng)箏的重力平衡,于是千姿百態(tài)的風(fēng)箏上升到一定高度后才會(huì)在蔚藍(lán)的天空中飄舞。人類(lèi)若想借助風(fēng)箏升天的原理使自己也能飛上天,必須解決兩個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題:一是必須自己造出“風(fēng)”,不再受大自然的擺布;二是必須要制造出能夠控制迎角的平面,從而產(chǎn)生足夠的升力。來(lái)源:中國(guó)民航局
民航百科航空器之什么是飛機(jī)
2023-07-21
讀者會(huì)說(shuō),這個(gè)問(wèn)題太可笑了。我們幾乎每天一抬頭就會(huì)看到飛在天空中的銀燕,難道我們還不認(rèn)識(shí)飛機(jī)嗎?且慢!我承認(rèn)即使是小孩也認(rèn)識(shí)飛機(jī),但如果請(qǐng)你準(zhǔn)確地給飛機(jī)下個(gè)定義,恐怕就不容易做到了吧?下面讓我們一起來(lái)深入地認(rèn)識(shí)一下飛機(jī)。飛機(jī)具有兩個(gè)最基本的特征:其一是它自身的密度比空氣大,并且它是由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)前進(jìn);其二是飛機(jī)有固定的機(jī)翼,機(jī)翼提供升力使飛機(jī)翱翔于天空。不具備以上特征者不能稱(chēng)之為飛機(jī),這兩條缺一不可。譬如:一個(gè)飛行器它的密度小于空氣,那它就是氣球或飛艇;如果沒(méi)有動(dòng)力裝置、只能在空中滑翔,則被稱(chēng)為滑翔機(jī);飛行器的機(jī)翼如果不固定,靠機(jī)翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力,就是直升機(jī)或旋翼機(jī)。因此飛機(jī)的精確定義就是:飛機(jī)是有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的有固定機(jī)翼的而且重于空氣的航空器。為了使讀者頭腦中對(duì)飛機(jī)有更明確的認(rèn)識(shí),我在這里澄清幾個(gè)容易混淆的名詞。在有些報(bào)刊上可見(jiàn)到“固定翼航空器”、“固定翼飛機(jī)”等說(shuō)法,實(shí)際上所指的都是飛機(jī)。但是這些名詞都不是準(zhǔn)確的說(shuō)法。因?yàn)椤肮潭ㄒ砗娇掌鳌卑w機(jī)和滑翔機(jī),而“固定翼飛機(jī)”則是一個(gè)重復(fù)的稱(chēng)呼,因?yàn)椤帮w機(jī)”就已經(jīng)包含了固定翼的內(nèi)容。更常聽(tīng)到很多人說(shuō)“直升飛機(jī)”,這也很不妥當(dāng),因?yàn)橹鄙龣C(jī)是使用旋翼提供升力的,它和飛機(jī)屬于完全不同的航空器類(lèi)型。來(lái)源:中國(guó)民航局
民航百科航空器之什么是航空器
2023-07-21
在很多人的心目中航空器就是飛機(jī),飛機(jī)也就是航空器。但實(shí)際上它們并不是一回事情。簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō):航空器包括人造的各種能在空氣中飛翔的飛行物體;飛機(jī)僅僅是航空器中的一種。目前我們能見(jiàn)到的航空器除了飛機(jī)之外還有氣球、飛艇、直升機(jī)、滑翔機(jī)等。其實(shí)我們放的風(fēng)箏、兒童玩的竹蜻蜓都是航空器。為什么許多人認(rèn)為航空器就是飛機(jī)呢?這是由歷史原因造成的。最早實(shí)現(xiàn)人類(lèi)升空夢(mèng)想的物體是氣球。氣球是在氣囊中裝入比空氣輕的氫氣或熱空氣利用浮力升空的。它在空氣中飄浮如同船在水上飄浮一樣,但氣球不能控制自己的運(yùn)動(dòng)方向,因此無(wú)法做為運(yùn)輸工具。隨后人們?cè)跉馇蛏霞友b了動(dòng)力、螺旋槳和方向舵,氣球的飛行方向就可以被控制了,這就發(fā)展為飛艇。從20世紀(jì)初直至20世紀(jì)30年代,飛艇曾經(jīng)是航空運(yùn)輸?shù)闹髁Α?936年德國(guó)制造的“興登堡”號(hào)飛艇長(zhǎng)245米,重204噸,可載75名乘客,以每小時(shí)l30公里的速度做橫跨大西洋的飛行。但是由于飛艇的飛行阻力大,飛行速度每小時(shí)僅在200公里以?xún)?nèi)。更不幸的是在1937年大型飛艇接連出現(xiàn)數(shù)起起火事故。相比而言,同一時(shí)期,飛機(jī)的性能迅速提高,于是飛艇就被淘汰出航空運(yùn)輸領(lǐng)域。現(xiàn)在的飛艇只限于在空中巡邏、攝影或廣告中使用。直升機(jī)是另一類(lèi)主要的航空器,它的祖先就是過(guò)去孩子們的玩具竹蜻蜒。竹蜻蜓是我們中國(guó)人的發(fā)明,可它一直也不具備充當(dāng)玩具以外的任何其他用途。偉大的意大利藝術(shù)家、科學(xué)家達(dá).芬奇在竹蜻蜓的啟示下在公元1483年就設(shè)想過(guò)用旋翼制造航空器,他甚至畫(huà)出了草圖,但最終并未實(shí)現(xiàn)。由于現(xiàn)代直升機(jī)的操作機(jī)構(gòu)非常復(fù)雜,所以一直等到飛機(jī)問(wèn)世30多年之后,世界上第一架直升機(jī)才升空。直升機(jī)可以垂直起飛降落,不需要很大場(chǎng)地,而且還可以在空中懸停。由于直升機(jī)的這種性能,現(xiàn)在它廣泛地被應(yīng)用于諸如救險(xiǎn)、海上石油開(kāi)采、農(nóng)林業(yè)及軍事等各種方面。直升機(jī)與飛機(jī)相比,它的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,耗油率高,飛行速度也慢,因此只活躍于一些特定的領(lǐng)域內(nèi)。從以上幾種航空器的比較看來(lái),它們?cè)趯?shí)際使用中都不盡如人意。后來(lái)居上的飛機(jī)在各種性能方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)前者,從而獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,到了20世紀(jì)40年代以后,飛機(jī)就理所當(dāng)然地成了航空器中的主角。飛機(jī)的使用數(shù)量占各類(lèi)航空器總數(shù)的97%以上。這個(gè)比例仍在不斷增高,據(jù)報(bào)導(dǎo)目前已超過(guò)99%,其他的航空器合到一起占的比例數(shù)還不足1%。這可能就是許多人把航空器等同于飛機(jī)的一個(gè)原因吧。話說(shuō)回來(lái),如果你是一位航空愛(ài)好者或航空領(lǐng)域的工作者,就應(yīng)該清楚地了解到這二者的區(qū)別。來(lái)源:中國(guó)民航局
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