¿Qué es un avión?

Una aeronave (avión de ala fija) se refiere a una aeronave más pesada que el aire que tiene alas y uno o más motores y puede volar en la atmósfera por sus propios medios. En sentido estricto, un avión se refiere a un avión con alas fijas. A principios del siglo XX, los hermanos Wright de Estados Unidos hicieron importantes contribuciones a la historia del desarrollo aeronáutico en el mundo. En 1903 se construyó el primer avión "Aviator" 1 que utilizaba su propia potencia para realizar vuelos tripulados y el vuelo de prueba fue un éxito. Recibieron la Medalla de Honor del Congreso de Estados Unidos en 1909. Ese mismo año fundaron la "Wright Aircraft Company". Desde la invención del avión, éste se ha convertido cada vez más en un medio de transporte indispensable para la civilización moderna. Cambia y afecta profundamente la vida de las personas.

Terminología

Aeronave (Aeronave, avión, aeroplano, aeronave, aeronef, aeroplano, máquina voladora

Aeronave (20 fotos) hine), el término profesional es fijo Avión de ala fija generalmente se refiere a un avión que es más pesado que el aire, impulsado por un dispositivo de potencia, las alas están fijadas al fuselaje y no se mueven en relación con el fuselaje, y dependen de la fuerza del aire sobre las alas para generar sustentación. Esta definición sirve para distinguirlo de los planeadores y autogiros. Los aviones de ala fija son actualmente el tipo de avión más común. La fuente de energía incluye motores de pistón, motores turbohélice, motores turbofan o motores cohete, etc. Al mismo tiempo, los aviones también son un medio de transporte indispensable en la vida moderna.

Definición

El avión tiene dos características básicas: primero, su propia densidad es mayor que la del aire y es impulsado hacia adelante por potencia. Segundo, el avión tiene una velocidad fija; Las alas proporcionan la sustentación que permite que un avión vuele en el cielo. Todo lo que no tenga las características anteriores no puede denominarse avión. Ambos son indispensables. Por ejemplo: una aeronave cuya densidad es menor que la del aire es un globo o dirigible; si no tiene dispositivo de propulsión y sólo puede planear en el aire, se llama planeador si las alas de la aeronave no son fijas y descansan; basado en la rotación de las alas para generar sustentación, se llama planeador o autogiro.

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Las formas de los lados superior e inferior de las alas del avión son diferentes. El lado superior es más convexo, mientras que el lado inferior es más plano. Cuando un avión está en rodaje, las alas se mueven en el aire. Desde una perspectiva de movimiento relativo, el aire fluye a lo largo de las alas. Dado que las formas de los lados superior e inferior del ala son diferentes, al mismo tiempo, el aire en el lado superior del ala fluye más tiempo que el aire en el lado inferior (la curva es más larga que la línea recta), es decir Es decir, el flujo de aire en la parte superior del ala tiene que ser más rápido que el aire de abajo. Según el principio de la mecánica de flujo, cuando el avión se desliza, la presión del aire en el lado superior del ala es menor que en el lado inferior, lo que hace que el avión genere una sustentación hacia arriba. Cuando el avión rueda a cierta velocidad, esta sustentación alcanza la fuerza suficiente para hacer que el avión vuele. Entonces el avión despegó. Para decirlo de manera más intuitiva: se supone que todos los datos en la superficie superior son 1 y todos los datos en la superficie inferior son 2. Entonces: la longitud de la superficie superior del ala es S1 y la longitud de la superficie inferior es S2. El tiempo para que la superficie superior y la superficie inferior se muevan en el aire se fija y se establece en T, T1 = T2. de lo cual se puede concluir: V1=S1/T1 V2=S2/ T1 La presión F1 es menor que la F2 en la superficie inferior. La fuerza combinada de F1 y F2 debe ser hacia arriba, lo que crea sustentación.

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Comparado con otros medios de transporte, los aviones tienen muchas ventajas:

Velocidad rápida

Actualmente los aviones de pasajeros La velocidad es de unos 900 kilómetros por hora y la maniobrabilidad es alta. Los vuelos de los aviones no están bloqueados por montañas, ríos, desiertos y océanos, y los vuelos pueden incrementarse en cualquier momento según la cantidad de pasajeros y carga.

Seguro y confortable

Según las estadísticas de la OACI, el número medio de víctimas mortales por cada 100 millones de pasajeros-kilómetro en la aviación civil es de 0,04, lo que supone entre unas pocas décimas y varias décimas el número de Muertes en accidentes de transporte ordinarios. Uno por ciento, un medio de transporte más seguro que el tren. Pero los aviones también tienen sus propias limitaciones como medio de transporte: son caros. Tanto el avión como el combustible que se consume al volar son mucho más caros que otros medios de transporte. Afectado por las condiciones climáticas.

Aunque la tecnología de la aviación ahora puede adaptarse a la mayoría de las condiciones meteorológicas, condiciones meteorológicas como el viento, la lluvia, la nieve y la niebla aún pueden afectar la seguridad del despegue y aterrizaje de las aeronaves. Existen restricciones en los lugares de despegue y aterrizaje. Los aviones deben despegar y aterrizar en los aeropuertos, y una ciudad sólo puede tener unos pocos aeropuertos como máximo, y los aeropuertos están ubicados en su mayoría en áreas suburbanas debido a restricciones en las condiciones de autorización de los alrededores. Dado que a menudo requiere un largo proceso de traslado desde el aeropuerto a la ciudad, los trenes de alta velocidad proporcionan un espacio de mercado para el transporte interurbano en una distancia de 800 kilómetros. Por lo tanto, los aviones sólo son adecuados para el transporte con peso ligero, requisitos de tiempo urgentes y corto alcance. Peligro: Aunque el número de víctimas mortales por cada 100 millones de pasajeros-kilómetro en aviones comerciales es mucho menor que el de otros medios de transporte, los críticos creen que el viaje del avión en sí es mucho más largo que el de otros medios de transporte, por lo que este número ha aumentado. sido bajado. Según algunas estadísticas, los aviones no son especialmente seguros. Otra característica importante de los aviones es su alta tasa de mortalidad en un solo accidente.

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Los aviones no solo se utilizan ampliamente en el transporte civil y la investigación científica, sino que también son un arma importante en el ejército moderno, por lo que se dividen en aviones civiles y aviones militares. Además de los aviones de pasajeros y de transporte, entre los aviones civiles también se incluyen los aviones agrícolas, los aviones de protección forestal, los aviones de reconocimiento aéreo, los aviones de ambulancia médica, los aviones turísticos, los aviones de negocios, los aviones deportivos, los aviones de investigación experimental, los aviones meteorológicos, los aviones acrobáticos y los aviones encargados de hacer cumplir la ley. , etc. Las aeronaves también se pueden clasificar según la forma, número y posición relativa de los componentes. Según el número de alas, se puede dividir en monoplano, biplano y multiplano. Según la posición de las alas con respecto al fuselaje, se pueden dividir en aviones de ala baja, ala media y ala alta. Según la forma del plano del ala, se puede dividir en aviones de ala recta, aviones de ala en flecha, aviones de ala en flecha hacia adelante y aviones de ala delta. Según la posición de la cola horizontal y la presencia o ausencia de la cola horizontal, se puede dividir en aviones de diseño normal (la cola horizontal está detrás del ala), aviones canard (el fuselaje delantero está equipado con un ala pequeña) y avión sin cola (sin cola horizontal normal) El diseño del avión incluye cola vertical única, cola vertical doble, cola vertical múltiple y cola en V. Según su uso, se pueden dividir en cazas, bombarderos, aviones de ataque e interceptores. Según el tipo de dispositivo de propulsión, se puede dividir en aviones de hélice y aviones a reacción; según el tipo de motor, se puede dividir en aviones de pistón, aviones de turbohélice y aviones a reacción J-5; p>Presionar El número de motores se puede dividir en aviones monomotor, aviones bimotores y aviones multimotor. Según el tipo de tren de aterrizaje, se puede dividir en avión terrestre, hidroavión y avión anfibio. También se puede clasificar según el rendimiento de vuelo del avión: según la velocidad de vuelo del avión, se puede dividir en aviones subsónicos, aviones supersónicos y aviones hipersónicos. Según el alcance del avión, se puede dividir en aviones de corto alcance, aviones de medio alcance y aviones de largo alcance.

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Entre los tipos de aviones de la Fuerza Aérea de EE. UU., la abreviatura de avión de ataque es A, la abreviatura de bombardero es B y la abreviatura de avión de transporte es C , y la abreviatura de avión de guerra electrónica es La abreviatura de avión es E, la abreviatura de avión de combate es F, la abreviatura de helicóptero es H, la abreviatura de avión de entrenamiento es T, la abreviatura de avión de pistón es generalmente P, la abreviatura del avión de reconocimiento es R, y la abreviatura de súper avión es SR. El avión utilitario es U y el avión de prueba es X e Y

Boeing Company

Boeing 707 McDonnell Douglas Aircraft.

Los aviones de las series Boeing 727 y Boeing 737 son producidos por la American Boeing Company. Un avión bimotor de corto y mediano alcance producido por Airbus; hay cerca de 1.000 737 volando en el cielo en cualquier momento del mundo. mundo. El 737 incluye 737-100/-200, 737-300/-400/-500, y la nueva generación 737 incluye 737-600/-700/-800/-900. El 737 tradicional ha sido descontinuado. El Boeing 747, también conocido como "Jumbo Jet", es un avión de transporte civil de fuselaje ancho y largo alcance, cuatrimotor (motor), desarrollado y producido por la American Boeing Company. Es el primer avión de pasajeros de fuselaje ancho del mundo. Es un avión de pasajeros de aviación civil que ha sido desarrollado y vendido con éxito. También es uno de los aviones de pasajeros más reconocibles del mundo. El último modelo actualmente es el 747-8. Desde su puesta en funcionamiento, el avión Boeing 747 es el avión de aviación civil más grande del mundo y ha monopolizado el mercado de los grandes aviones de transporte. Esta situación continuó hasta la aparición del gran avión de pasajeros competidor Airbus A380. Boeing 757 Boeing 767 Boeing 777 Boeing 787 Dreamliner Se espera que el Boeing 787 comience su producción en 2006, realice el primer vuelo y pruebas en 2007 y obtenga la certificación en 2008. El 27 de septiembre de 2011 se entregó el primer Boeing 787 "Dreamliner" a la japonesa All Nippon Airways.

Airbus

Airbus A300, Airbus A310, Airbus A320 y los aviones de la serie 320 incluyen A318, A319, A320 y A321, formando una serie de aviones de pasillo único. Airbus A330, Airbus A340, Airbus A350 y Airbus A380 son aviones de pasajeros supergrandes de fuselaje ancho, cuatrimotor, de largo alcance y 550 asientos, desarrollados y producidos por la industria europea Airbus. Cuando se pusieron en producción, también eran pasajeros. El avión con mayor capacidad de pasajeros del mundo. El A380 es un avión de pasajeros de cuatro motores, doble cabina y longitud completa que puede transportar 850 pasajeros en la disposición de asientos de mayor densidad, y también puede transportar 555 pasajeros en una configuración típica de tres clases (primera clase, clase ejecutiva, economía clase). Después de su puesta en servicio, el A380 rompió el récord de 35 años del Boeing 747 en el campo de los aviones de pasajeros de fuselaje ancho y ultragrandes de largo alcance. La aparición del A380 puso fin al monopolio de 30 años del Boeing 747. en el mercado de grandes aviones de transporte. El avión civil con mayor carga útil sigue siendo el avión de transporte An-225 Dream, de fabricación soviética.

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La mayoría de los aviones se componen de cinco partes principales: alas, fuselaje, cola, tren de aterrizaje y planta motriz.

Alas

La función principal de las alas es proporcionar sustentación al avión para apoyar el vuelo del avión en el aire, y también desempeñar un cierto papel en la estabilidad y el control. Los alerones y flaps generalmente se instalan en las alas. Operar los alerones puede hacer que el avión se balancee; bajar los flaps puede aumentar el coeficiente de sustentación de las alas. Además, en las alas también se pueden instalar motores, trenes de aterrizaje y depósitos de combustible. Las alas vienen en varias formas y números. En los primeros días, cuando la tecnología de la aviación estaba poco desarrollada, para proporcionar una mayor sustentación, los aviones eran principalmente biplanos o incluso multiplanos, pero los aviones modernos son generalmente monoplanos. En el proceso de diseño del ala, una contradicción que se menciona a menudo es la estabilidad y maniobrabilidad del avión. El monoplano superior es como una bolsa de plástico levantada. Es muy estable, pero la maniobrabilidad es ligeramente peor; Bolsa levantada. El monoplano es como un jarrón sostenido, su maniobrabilidad es muy flexible, pero su estabilidad es ligeramente inferior. Por lo tanto, las aeronaves civiles generalmente adoptan un diseño de ala alta, mientras que otras aeronaves con fines de rendimiento u otras aeronaves con altos requisitos operativos adoptan un diseño de ala baja.

Fuselaje

La función principal del fuselaje es transportar pasajeros, pasajeros, armas, carga y equipos diversos; también puede transportar otras partes de la aeronave como cola, alas y motores conectados en un todo. Pero las alas voladoras ocultan el fuselaje dentro de las alas.

Cola

La cola incluye cola horizontal (cola plana) y cola vertical (cola vertical). La cola horizontal consta de un estabilizador horizontal fijo y un elevador móvil (toda la cola horizontal de algunos tipos de aviones civiles y militares es una superficie de control móvil y no tiene un elevador dedicado). La cola vertical incluye un estabilizador vertical fijo y un timón móvil. La función principal de la cola es controlar el cabeceo y la desviación del avión y garantizar que el avión vuele sin problemas.

Tren de aterrizaje

El tren de aterrizaje, también conocido como tren de aterrizaje, se utiliza para sostener la aeronave y permitirle despegar, aterrizar y estacionar en el suelo y otras superficies horizontales. El tren de aterrizaje de los aviones terrestres generalmente consta de puntales y ruedas amortiguadores. Además, también hay trenes de aterrizaje con dispositivos de flotación especialmente diseñados para el despegue y aterrizaje de hidroaviones, y trenes de aterrizaje deslizantes para el despegue en nieve. Se utiliza para apoyar la aeronave durante las carreras de despegue y aterrizaje, el rodaje en tierra y el estacionamiento. El tren de aterrizaje de un avión general tiene tres puntos de apoyo, según la disposición de estos tres puntos de apoyo, a menudo se divide en tren de aterrizaje delta delantero y tren de aterrizaje delta trasero. Entre ellos, el tren de aterrizaje triangular delantero se refiere a la forma de tren de aterrizaje con un punto de apoyo en la parte delantera y dos puntos de apoyo en la parte trasera. Las aeronaves que utilizan este tipo de tren de aterrizaje a menudo tienen un ángulo de elevación pequeño cuando están estacionarias y pueden alcanzarlo rápidamente. altas velocidades al despegar Cuando la velocidad alcance un cierto valor, tire de la palanca de control hacia atrás y baje la cola horizontal. En este momento, el tren de aterrizaje delantero se elevará ligeramente. En un instante, la diferencia de velocidad del viento en ambos lados. el ala alcanza el punto crítico y el avión puede despegar después de obtener suficiente elevación. El tren de aterrizaje adopta la forma de dos puntos de apoyo en la parte delantera y un punto de apoyo en la parte trasera. Los aviones que utilizan este tipo de tren de aterrizaje suelen tener un punto de apoyo. ángulo de elevación mayor cuando está estacionario Cuando la aeronave alcanza una cierta velocidad en la pista, la diferencia de velocidad del viento en ambos lados del ala se alcanza. En este momento, el tren de aterrizaje trasero se elevará. Empuje la palanca del acelerador y al mismo tiempo tira de la palanca de operación hacia atrás para controlar el equilibrio de la aeronave. Cuando la velocidad alcanza un cierto valor, la aeronave puede despegar.

Potencia

El dispositivo de potencia se utiliza principalmente para generar fuerza de tracción o empuje para hacer que la aeronave avance.

En segundo lugar, también puede proporcionar energía para los equipos eléctricos de la aeronave y proporcionar una fuente de aire para los equipos de aire acondicionado y otros equipos de gas. Los dispositivos de potencia de los aviones modernos incluyen principalmente motores de turbina y motores de pistón. Hay cuatro dispositivos de potencia ampliamente utilizados: motores de pistón de aviación más motores de turborreactor y motores de turbohélice; Con el desarrollo de la tecnología de la aviación, también se pueden adoptar gradualmente motores de cohetes, motores estatorreactores, motores de aviación atómica, etc. Además del motor, la unidad de potencia también incluye una serie de sistemas que garantizan el funcionamiento normal del motor, como por ejemplo el sistema de suministro de combustible. Cuando hablamos de la planta de energía de un avión, tenemos que hablar de la relación empuje-peso del avión. La relación empuje-peso es la relación entre el empuje del avión y la gravedad que experimenta el avión. En la actualidad, el empuje de los aviones civiles ordinarios es menor que la gravedad del avión, porque cada KN adicional de empuje aumenta el coste de fabricación del avión. Muchos aviones tienen ciertas velocidades y ángulos de ascenso. Cuando el empuje del avión es mayor que la gravedad del avión, el avión puede lograr un ascenso a alta velocidad o incluso un ascenso vertical. Muchos aviones que requieren una gran maniobrabilidad, como los aviones de combate, tienen un gran empuje y una gravedad pequeña. Además, bajo el requisito de igual gravedad, cuanto mayor es el empuje de la aeronave, menor es el área del ala, menor es la resistencia de crucero de la aeronave, mayor es la velocidad y mayor es la distancia de rodaje. viceversa. Además de las cinco partes principales mencionadas, la aeronave también está equipada con diversos instrumentos, equipos de comunicación, equipos de navegación, equipos de seguridad y otros equipos.

Otros

Otros incluyen una estructura canard, que consta de un alerón principal trasero y un canard que puede entenderse como una cola horizontal delantera. Es decir, el canard se utiliza para controlar el ángulo de elevación de la aeronave, y la posición de la cola horizontal es el ala principal de la estructura del canard para controlar el balanceo de la aeronave. Estructura sin cola, un avión con estructura sin cola que se beneficia de motores de empuje vectorial, tiene solo un ala principal en su mayoría triangular y no tiene cola horizontal ni canards para controlar el ángulo de elevación. El ángulo de elevación del avión se controla cambiando la dirección del vector de empuje del motor. Un avión con una estructura de tres alas, que incluye un ala principal, una cola horizontal y un canard. Mayor rendimiento operativo. La estructura de doble cola vertical se utiliza actualmente en los aviones de combate. Cuando se pisa el timón, el avión puede girar sin tener que girar más.

Controles

Los dispositivos de control de vuelo de los que dispone el piloto en la cabina de un avión moderno suelen incluir: Dispositivos de control principales: columna de dirección o volante, pedales de timón, palanca de aceleración y varilla de válvula. En algunos aviones fly-by-wire, la columna de control o el volante se ha reducido a un joystick ubicado al costado del piloto. Dispositivos de control auxiliares: manija de aleta, botón de trimado, manija de freno de velocidad. Con el desarrollo de la tecnología electrónica, la forma de los dispositivos de control de vuelo también ha sufrido cambios fundamentales. En los aviones grandes, los sistemas de control mecánico tradicionales han sido reemplazados gradualmente por sistemas de control de vuelo por cable más avanzados. Los sistemas informáticos están totalmente involucrados en el sistema de control de vuelo. La operación del piloto ya no es como controlar directamente los movimientos de la aeronave. más Es como darle instrucciones de movimiento a un avión. Dado que algunos aviones que utilizan sistemas de control de vuelo por cable han cancelado la palanca de control o el volante originales y los han reemplazado con controles de palanca lateral, el espacio en la cabina parece estar más relajado que antes, por lo que algunos pilotos llaman a este tipo de cabina " Oficina de vuelo".