| 词条 | 喷气飞机 |
| 释义 | § 概况 喷气飞机 用喷气发动机向后喷射高速气流以产生推力的飞机。按使用的喷气发动机类型的不同分为涡轮喷气飞机、冲压发动机喷气飞机、火箭飞机和组合动力装置的喷气飞机。现代使用的喷气飞机几乎都属涡轮喷气飞机，它是指以涡轮喷气发动机或涡轮风扇发动机为动力装置的一类飞机。其他各类喷气飞机仅少量用作靶机、无人驾驶飞机和试验研究机。 § 简史 喷气飞机 第一架火箭飞机是德国的亨克尔176(He-176)，于1939年6月15日首次试飞。同年8月27日第一架涡轮喷气飞机(He-178)试飞成功。它装有一台轴流式涡轮喷气发动机，仅用作试飞。1941年英国试飞了一架装一台离心式涡轮喷气发动机的飞机(E-28/39)。 第二次世界大战末期已有少量喷气飞机开始服役，最早投入作战使用的火箭飞机是德国的Me-163B(1944年首次试飞)。它的最大时速960公里,由于耗油率太大,在空中只能飞行 8～10分钟。最早使用的涡轮喷气飞机是德国的Me-262和英国的“流星”号。它们都装有两台涡轮喷气发动机，单台推力约8830牛（900公斤力）,速度分别为871公里/时和794公里/时，超过当时最快的活塞式战斗机的速度（750公里/时）。 战后，各国研制的喷气战斗机大量服役，很快取代了活塞式战斗机。这些飞机安装的是涡轮喷气发动机，但外形与螺旋桨飞机仍相似，最大速度为900公里/时。40年代末，涡轮喷气发动机的推力增大，再加上采用后掠机翼,喷气飞机的速度增加到1000公里/时左右。这一时期代表性的飞机有美国的F-86、B-47和苏联的米格等。50年代的喷气战斗机采用了带加力燃烧室的涡轮喷气发动机和符合面积律要求的飞机外形，速度超过音速，并很快达到两倍音速。晚些时候又出现超音速喷气轰炸机和侦察机等。代表性的超音速喷气飞机有：美国的F-4和F-104、苏联的米格 21、法国的“幻影”3等。在这一时期还广泛研究和试验了其他类型的喷气飞机。1947年10月14日美国的一架用于研究超音速飞行的火箭飞机 X-1首次突破音障，飞行速度达到马赫数1.015。1967年X-15A火箭飞机在3万米高空创造了马赫数 6.72的载人飞机速度纪录。1949年法国试飞第一架冲压发动机的喷气飞机“吕达克”，1953年又试飞一架冲压与涡轮喷气组合动力的喷气飞机。涡轮喷气飞机的速度纪录是由美国的SR-71A飞机在1976年7月28日创造的，为3529.56公里/时。 § 发展历程 随着航空业的不断发展，世界上许多飞机设计师都在探索使飞机飞得更快的办法。他们在实践中发现，活塞式飞机已接近时速750千米，升限12000米的极限。要使飞机飞得更快更高，必须更换发动机。于是，喷气式飞机诞生了。喷气飞机世界上最早提出喷气推进理论的是法国的马克尼上尉和罗马尼亚的亨利·康达。康达还在1910年前后试制过最早的喷气式飞机，但未能成功。 20年代末，当时任英国空军教官的弗兰克·惠特尔提出了喷气发动机的设想，并于1930年申请了专利，但当时惠特尔的设想听起来就象把人送上月球一样难以令人置信，飞机制造商们对此不感兴趣。直到1935年事情才有了转机，惠特尔得到一些空军人士的支持和银行家的资助，得以成立“动力喷气有限公司”。1935年6月，惠特尔开始设计制造真正的喷气发动机。他和同事们一起从零开始，一个部件一个部件地研制，终于制造出第一台涡轮喷气发动机运转起来。 几乎与惠特尔同时，德国的冯·奥亨也在研制涡轮喷气发动机，并在1937年9月使发动机第一次运转成功。由于得到亨克尔飞机公司的支持，装有冯·奥亨研制的Hes3B涡轮喷气发动机的He178飞机于1939年8月27日首次试飞成功，成为世界上第一架喷气式飞机。 最早发明喷气式飞机的是德国飞机设计师。1939年，飞机设计师亨克尔找到研制喷气式发动机屡遭挫折的奥海因寻求合作，两人一拍即合。奥海恩是位燃气涡轮专家，他从1934年起就开始研制涡轮发动机，并取得了一定的进展，这次跟亨克尔合作非常兴奋。两位有志青年密切配合，协调工作，一个设计飞机，一个设计燃气涡轮发动机，研究工作进展顺利。1939年8月27日，两人心血的结晶He-178喷气式战斗机试飞成功，它标志着人类航空中上喷气飞行时代的到来。 德国另一位飞机设计师维利·梅塞施米特研制的Me-163“彗星”喷气式战斗机几经周折，最终还是受到德国空军的青睐。这位曾设计了二战名机Me-109的著名设计师，深受德国当局信任。研制喷气式战斗机的任务实质上是政府给他下达的。1941年春，“彗星”喷气式战斗机试飞成功。当天观看试飞的有德国空军战斗机总监加兰德将军。这位掌握着“彗星”生杀大权的将军，面对这架“怪鸟”般外形的飞机疑窦顿生：这玩艺行吗？然而，事实令他对其利目相看，飞机轻松地飞出了时速650千米。在此后的试飞中，“彗星”曾创造了时速1003千米的高速度。于是，德国当局命令加速研制并生产这种喷 气式战斗机。喷气飞机而英国空军在惠特尔的“U”型喷气发动机运转成功之后，仍认为这种新型发动机只是一个远期设想，不必操之急，因而在喷气式飞机的研制上落在了德国的后面。直到1941年5月15日，英国的第一架喷气式飞机才在一片喧闹声中首次起飞。 1942年8月，“彗星”试飞完毕，定型生产。该机使用的喷气发动机可产生2000千克推力，飞行最大时速可达953千米，装有2门航炮。“彗星”参战是在德军日渐溃败的1944年的一天，“彗星”便以它独特的高速优势一举击落了3架美国先进的战斗机P-51，紧接着又“干掉”了2架B-17轰炸机。一时间，“彗星”喷气式战斗机在空中战场上声名大噪。 然而，喷气式战斗机毕竟还是一项崭新的技术。“彗星”除在速度上占有优势外，许多方面的性能远不及当时优秀的活塞式战斗机。同盟国在研究了解“彗星”后，很快找到了它的弱点并进行了坚决巧妙的反击，使“彗星”无法发挥作用，成了“短命鬼”。但勿庸置疑，“彗星”作为世界上最早的喷气式战斗机，在人类的航空史上具有特殊的位置。 1942年，梅塞施米特研制的另一种喷气式战斗机Me-262，其性能就有明显提高。它装有2台容克公司提供的涡轮喷气发动机，共产生的推力达1800千克，试飞时速为960千米，成为世界上最早的实用型喷气式战斗机。1944年6月投入空战后第一个月就创下了不菲的战绩，使盟军22架飞机机毁人亡，德国空军飞行员自豪地称它为“空中之王”。 二战期间，盟军装备部队的喷气式战斗机只有英国制造的“流星”。其实涡轮喷气式发动机的专利是英国人惠特尔于1930年代获得的。由于英国当局不够重视，喷气战斗机的研制工作进展十分缓慢，反被德国人后来居上。直到1943年3月，被命名为“流星”的喷气战斗机才试飞成功。这是世界上继德国Me-262后第二种实用型喷气战斗机。第一批产品的最大时速为675千米，此后不断改进，主要是喷气发动机的技术日趋成熟，使“流星”的最大时速达793千米。 “流星”和Me-262两种喷气式战斗机，分别装备了盟军和德国军部队，但它们未能在二战的空中舞台决出雌雄。 喷发动机的诞生，为人们追求更快、更高的飞行目标提供了可靠的动力。喷气式飞机一诞生，就接二连三地打破了活塞式创造的飞行速度和高度的记录。1944年，德国和英国的首批喷气式战斗机投入使用。1949年，第一架喷气式民航客机──英国的“彗星”号首次飞行。从此，人类航空史进入了喷气机时代。到今天，世界上绝大部分作战飞机和干线民航客机都早已实现了喷气化。 § 原理 喷气飞机飞机所需的推进功率按速度的三次方增长，接近音速时需用功率的增长还要更快。螺旋桨飞机不能作高亚音速和超音速飞行，因为螺旋桨在高速飞行时效率急剧下降，同时活塞式发动机所能输出的功率太小，满足不了高速飞行的需要，即便是代之以功率较大的涡轮轴发动机，螺旋桨能吸收的功率也是有限的。喷气飞机的巨大推进功率和在高速飞行时的推进效率使它成为高速飞行、特别是超音速飞行的理想航空器。在高亚音速范围内，装有涡轮风扇发动机的喷气飞机，经济性高于螺旋桨飞机。绝大多数螺旋桨飞机的发动机和螺旋桨都装在机翼短舱或机身头部，涡轮喷气飞机的发动机安放则方便灵活得多，典型的位置有：机翼下的吊舱内、机身尾部两侧的吊舱内和机身尾部内。主要考虑因素是发动机进气、排气的效率和使用安装方便。涡轮喷气发动机耗油多，所以飞机载油量大，远程喷气飞机载油量可高达飞机总重的一半以上，大量的燃油不仅装在机翼内，还装在机身内，在喷气歼击机上还要吊挂多个外部副油箱。喷气飞机在低速飞行时效率比较低，起飞着陆性能比较差。现代大型喷气客机须在长3000米以上的跑道上起降。为改善起飞着陆性能，现代喷气飞机普遍使用反推力装置、着陆减速伞和复杂的增升装置。喷气飞机产生的巨大噪声和大量排气污染影响生活环境。 火箭飞机装火箭发动机，自带助燃剂。它在空气稀薄的大气层顶端仍可飞行。由于喷流速度极高，只有在高空以 5倍以上音速飞行才是经济的。冲压发动机喷气飞机不能自行起飞，其发展受到限制。涡轮和冲压发动机的组合动力装置就是克服这一缺点的一种尝试。 CRJ系列是由庞巴迪宇航集团提供的民用支线喷气飞机，包括50座的CRJ-1OO/200、7O座的CRJ-700、90座的CRJ-900。庞巴迪也是目前唯一能提供40座到90座支线喷气飞机系列的公司。 CRJ200于1995年推出，是目前的标准生产型，具体型别有CRJ200标准型、加大航程的CRJ200ER及航程更大的CRJ200LR，其航程可达3700公里。1996年1月15日开始交付使用。 CRJ-200支线喷气飞机 § 应用 喷气飞机留下的烟雾涡轮喷气飞机因高速飞行的经济性和优异的超音速性能，在军用和民用航空中得到广泛应用。在军用飞机中，不仅超音速歼击机和轰炸机是喷气式的，而且航程远、装载量大的高亚音速军用运输机也多是喷气飞机。涡轮喷气发动机的巨大功率和较轻的重量（高推重比）可以增加飞机的载重量，例如C-5A运输机重量348吨，最大载重量可达120吨,为了改善巡航经济性和起飞性能而装有4台高流量比的涡轮风扇发动机，每台静推力为 182400牛（18600公斤力）。在超音速歼击机上多采用1～2台带加力燃烧室的涡轮风扇发动机，装在机身尾部，飞机以加力状态进行超音速飞行，以非加力状态进行亚音速飞行。军用教练机、预警机、空中加油机也都是喷气飞机。在民用方面，喷气飞机首先用于远程航线，以后又发展到中、短程航线。在通用航空中，喷气飞机也日益增多，特别是在要求快速、舒适的公务机中，喷气飞机的数量增长很快。喷气客机除载重量大、速度快、经济和安全可靠外，由于其飞行高度高(高空气流平稳)、发动机振动小，也更易于创造舒适的环境。火箭飞机的应用仅限于科学研究领域。 § 首架国产喷气飞机 首架国产喷气飞机ERJ145 2007年9月28日上午，海航旗下的大新华快运航空公司在哈尔滨接收了首架国产喷气飞机ERJ145。这是全球第三大商用飞机制造商———巴西航空工业公司在全球交付的第1000架ERJ145喷气飞机。这架飞机是由巴西航空工业公司和中航二集团合资成立的哈尔滨安博威飞机工业有限公司总装交付的。 据介绍，首架ERJ145飞机的主要运力集中于天津。本次购机是由海航集团长江租赁公司直接购机并租赁给大新华快运运营。这是国内租赁企业首次通过直接购机租赁的方式引进合资生产的飞机。 § 参考资料 http://www.jlet.cn/htmldata/1/11/2006_09/PenQiFeiJi10626_1.html |
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