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第一节 民用航空器的分类和应用（第1页）

第一节民用航空器的分类和应用

一、航空器的分类

任何由人制造、能飞离地面并由人来控制的飞行物体均称为飞行器，在大气层中飞行的飞行器称为航空器，飞出大气层的飞行器则称为航天器。如飞机、飞艇等为航空器，人造卫星、宇宙飞船等为航天器。

国际民航组织对航空器的定义是：任何可以从空气的反作用力取得支撑力的机器。（这里的空气反作用力不包括空气对地面的反作用力）这个定义对航空器做了进一步的界定，把磁悬浮列车、气垫船、地效飞行器等依靠磁力、空气和地面的反作用力离开地面的机械排除在航空器的范畴之外。

根据航空器获得克服重力的支撑力方式的不同，可将其分为两大类：一类是轻于空气的飞行器，它不需要和空气有相对运动，依靠浮力克服重力，也叫静力飞行器；另一类是重于空气的航空器，它需要和空气有相对运动，靠运动空气产生的空气动力来克服重力，也叫动力飞行器。

常见的航空器种类如下。

1。气球

气球有一个巨大的气囊，大多数为球形，依靠它在空气中产生的浮力来克服重力升空。靠加热气囊中空气使之密度变小而升空的叫热气球，气囊中填充比空气密度小的氢气、氦气或天然气的统称氢气球。人类最早依靠热气球飞上天空，但现在气球仅仅在气象观测、庆典活动、体育活动等领域中使用了。气球升空后不加控制，只能随风飘移的，叫自由气球，主要用于气象观测、庆典活动等；升空后有绳索系留在地面的叫系留式气球（见图2-1），主要用于广告、庆典活动等。

图2-1系留式气球

2。飞艇

飞艇和气球一样，也是依靠空气的浮力实现升空的，但它安装有以螺旋桨为推进装置的发动机，可以按照操纵者的意愿飞往目的地。根据飞艇气囊结构不同，可将飞艇分为刚性飞艇、半刚性飞艇和非刚性飞艇。

飞艇是人类最早用于航空运输的交通工具，其中最有名的是前文提到的齐柏林公司的“兴登堡”号飞艇（见图2-2），可携带着近100名乘员进行跨洋飞行。直到“兴登堡”号失事以后，航空运输领域才完全被飞机取代。现在飞艇主要用于广告、庆典活动等领域（见图2-3）。

3。风筝

风筝是最早出现的重于空气的航空器，迄今已有4000年历史。风筝的出现证明了重于空气的物体飞上天空的可能性，在航空发展初期，风筝也是经常用来验证空气动力的手段。现代风筝造型美观，但仅用于娱乐、庆典等活动。

4。滑翔机

滑翔机（见图2-4）是不安装动力装置、带有固定机翼、重于空气的航空器，它的升空主要靠其他机械（如飞机、绞盘车等）的牵引或是从高处下滑来实现，靠滑翔时与空气的相对运动获得升力，维持空中的飞行，滑翔机的本质就是不带动力装置的飞机。滑翔机是飞机出现以前唯一可以载人飞行的重于空气的航空器，人们通过它摸索出了动力飞行的基本原理及飞机的基本操纵方法，为飞机的发明做出了不可磨灭的贡献。目前，滑翔机主要应用于体育运动、航空知识普及等用途，20世纪70年代后出现了造价低廉的柔性机翼和伞翼滑翔机（见图2-5），使滑翔运动更加普及。

5。飞机

全国科学技术名词审定委员会给飞机的定义是：由固定翼产生升力，由推进装置产生推（拉）力，在大气层中飞行的重于空气的航空器。从定义上看，直升机没有固定的机翼，因此不属于飞机范畴。

飞机是当前最主要的航空器，虽然它的发明晚于静力航空器一百多年，但只有它才真正把人类推进了航空时代，并使人类的航空事业大步迈进。目前，民用航空器中，飞机的数量占到了98%以上。

飞机按用途不同可分为民用飞机和军用飞机；按起降场地不同可分为陆上飞机、水上飞机（见图2-6）和水陆两用飞机。

6。旋翼飞行器

和固定翼飞机不同，旋翼飞行器没有固定的机翼，它产生升力的部分是可以旋转的叶片，类似于螺旋桨。目前的旋翼飞行器主要有旋翼机和直升机两种。

旋翼机（见图2-7）是一种利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力的旋翼航空器。它前进的动力由发动机带动螺旋桨直接提供，旋翼机必须滑跑加速才能起飞。旋翼机出现在1923年，由于其只能短距离起落，灵活性不如直升机，其他性能又比飞机差了很多，目前只用于体育活动。

直升机类似于旋翼机，克服重力的力量也来自于旋翼，它们的区别是它的旋翼直接由发动机带动，而不是靠相对气流吹动。第一架直升机诞生于1907年（见图2-8），但具有实用价值的直升机发明于1936年，1942年美国进行了批量生产。

直升机以其可以垂直起降、对机场条件依赖小、可以悬停并能前后左右移动的灵活飞行特性，使之在航空器领域里有着不可替代的位置。但和飞机相比，直升机航程短、使用和维护费用高、振动大、有效载荷小，又限制了它的广泛应用，只能作为飞机的补充，不能作为民航的主力机种。目前，直升机数量在民用航空器中占不足2%的份额，主要用于医疗救护、地质勘测、森林防火、海上采油、吊装设备等领域（见图2-9）。

7。扑翼机

扑翼机（见图2-10）是人类模仿鸟类飞行而制造的、机翼可以上下扇动的航空器。人类最早模仿鸟类飞行大多是靠人力或制造扑翼机进行试验，由于控制、材料、结构方面遇到诸多困难，目前，扑翼机只处在试验阶段，还没有具有实用价值的扑翼机。

综上所述，航空器虽然种类繁多，但真正在民航中广泛应用的只是飞机，在个别领域中用到少量的直升机。因此，本书讨论的航空器主要针对民用飞机。

二、民用飞机的分类

按用途不同，民用飞机可分为用于商业飞行的航线飞机和用于通用航空的通用航空飞机。在航线飞机和通用航空飞机下面，还有更细的分类。

（一）航线飞机

航线飞机又称运输机，可分为运输旅客的客机、运送货物的货机和客货兼载的客货两用机。

目前，全球在飞的航线飞机总数为2万架左右，仅为民用飞机总数的5%左右，但由它们的飞行航线构成了全球范围内的航空运输网，机群的自身价值和产值都占了民航业务的95%以上。航线飞机尤其是客机是民航运输的主体，以下对航线飞机的讨论以现代客机为主。