航空知识手册全集上

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1、飞行员航空知识手册飞行员航空知识手册 为飞行员提供了非常重要的基础知识。本手册为飞行员介绍了在将来的培训进程中需要的广泛知识。除了和民用航空有关的联邦法规全书(CFR)部分内容外，大部分适用于飞行员认证的知识领域都有讲述。这本手册对于飞行学员和那些需要更多高级证书的飞行员都非常有用。偶尔在预期行动被认为是充满危险的时候，会使用”必须”或者类似语言。这种语气的使用不是对14CFR的责任的一种附加，解释或者减轻。使用本手册的人熟悉和使用14CFR的相关部分以及航空信息手册(AIM)也是重要的。AIM可以在线获得，网址为 http:/www.faa.gov/atpubs 。本手册取代FAA 1997

2、年出版的 Pilots Handbook of Aeronautical Knowledge。译者注：1)本手册来源于美国航空管理局FAA的公开出版物2003年版本的Pilots Handbook of Aeronautical Knowledge(H-8083-25)翻译而来,翻译时间为2007年3月至2007年12月。2)本手册之目的是为飞行模拟游戏爱好者提供一本系统的基础原理教材，以帮助提高玩飞行模拟游戏的技能。3)若真实飞行学员以此为参考材料时，请特别注意本手册中可能的翻译不准确导致的误解或者错译，有歧异时以教官的观点和培训学校教材为准。另要注意书中所述的规则和法规都是美国规则和法规。

3、4)有任何的错误、不准确及相关事宜，请您告知译者您的观点和建议。5)【】中的文字是为了便于阅读理解而由译者增加的注释文字。中文版PDF格式 : PDF, 建议使用Adobe Acrobat 5.0或者更高版本阅读。大小 : 15.5MB1) 飞行员航空知识手册 - 简体中文版2) 飞行员航空知识手册 - 繁体中文版英文PDF原版1. 飞行员航空知识手册 - 12. 飞行员航空知识手册 - 23. 飞行员航空知识手册 - 34. 飞行员航空知识手册 - 42008年新版飞行员航空知识手册2008年FAA修订了一批航空和飞行器手册，本手册的最新版下载地址为http:/www.faa.gov/Lib

4、rary/manuals/aviation/pilo.第一章 - 飞机结构摘要：飞机结构是第一章，主要讲述了飞机的机身，机翼，尾翼，起落架，和发动机这几个主要结构部分。 根据美国联邦法规全书(CFR)第14篇第一部分的定义和缩写，飞行器(Aircraft)是一种用于或者可用于飞行的设备。飞行员执照的飞行器分类包括飞机(Airplane)，直升机，气球类(lighter-than-air)，动力升力类(powered-lift)，以及滑翔机。还定义了飞机(Airplane)是由引擎驱动的，比空气重的固定翼飞行器，在飞行中由作用于机翼上的空气动态反作用力支持。本章简单介绍飞机和它的主要组成部分。

5、主要组成部分尽管飞机可以设计用于很多不同的目的，大多数还是有相同的主要结构。它的总体特性大部分由最初的设计目标确定。大部分飞机结构包含机身，机翼，尾翼，起落架和发动机。 机身机身包含驾驶舱和/或客舱，其中有供乘客使用的坐位和飞机的控制装置。另外，机身可能也提供货舱和其他主要飞机部件的挂载点。一些飞行器使用开放的桁架结构。桁架型机身用钢或者铝质管子构造。通过把这些管子焊接成一系列三角形来获得强度和刚性，成为桁架结构。图1-2就是华伦桁架。 华伦桁架结构中有纵梁，斜管子和竖直的管子单元。为降低重量，小飞机一般使用铝合金管子，可能是用螺钉或者铆钉通过连接件铆成一个整体。 随着技术进步，飞行器设计人员

6、开始把桁架单元弄成流线型的飞机以改进性能。在最初使用布料织物来实现的，最终让位于轻金属比如铝。在某些情况下，外壳可以支持所有或者一主要部分的飞行载荷。大多数现代飞机使用称为单体横造或者半单体构造的加强型外壳结构。 单体横造设计使用加强的外壳来支持几乎全部的载荷。这种结构非常结识，但是表面不能有凹痕或者变形。这种特性可以很容易的通过一个铝的饮料罐来演示。你可以对饮料罐的两头施加相当的力量管子不受什么损坏。然而，如果罐壁上只有一点凹痕，那么这个罐子就很容易的被扭曲变形。实际的单体造型结构主要由外壳，隔框，防水壁组成。隔框和防水壁形成机身的外形。如图13由于没有支柱，外壳必须足够的坚固以保持机身的刚

7、性。这样，单体造型结构有一个重要的问题，在保持重量在允许的范围内同时要维持足够的力量。由于单体设计的限制，今天的大多数飞机使用半单体造型结构。 半单体造型结构使用飞机外壳可以贴上去的亚结构，亚结构由隔框和不同尺寸的防水隔壁以及桁条组成，通过来自机身的弯曲应力来加固加强的外壳。机身的主要部分也包括机翼挂载点和防火隔板。如图14 在单引擎飞机上，引擎一般附加在机身的前端。在引擎后面和驾驶舱或客舱之间有防火部分以保护飞行员或乘客受到引擎火焰的伤害。这部分称为防火隔壁，一般由阻热材料如不锈钢制成。 机翼机翼机翼是连接到机身两边的翅膀，也是支持飞机飞行的主要升力表面。很多飞机制造商设计了多种不同的机翼样

8、式，尺寸和外形。每一种都是为了满足特定的需要，这些需要由具体飞机的目标性能决定。下面的章节将解释机翼是如何获得升力的。机翼可以安装在机身的上，中 或较低部分，分别称为高翼，中翼，低翼设计。机翼的数量也可以不同。有一组机翼的飞机称为单翼机，有两组机翼的飞机称为双翼飞机或者复翼飞机。如图15 许多高翼飞机有外部支柱，或者机翼支杆，它可以通过支杆把飞行和着陆负荷传递到主机身结构。由于支杆一般安装在机翼突出机身的一半位置上，所以这种类型的机翼结构也叫半悬臂机翼。少数高翼飞机和多数低翼飞机用全悬臂机翼不用外部支杆来承载负荷。机翼的主要结构部件有翼梁，翼肋，桁条。如图16这些都通过支杆，I字型梁，管子，或

9、其他设备包括外壳而加固。翼肋决定了机翼的外形和厚度。在大多数现代飞机上，油箱也是机翼的一个集成部件。或者由灵活的安装在机翼里的容器组成。 安装在机翼后面的或者尾部和边缘的是两种类型的控制面，称为副翼和襟翼。副翼大约从机翼的一半处向外伸出，以利于创造使得飞机侧滚的反方向移动和倾斜的空气动力。襟翼从靠近机翼中点处向外伸出。襟翼在巡航飞行时通常是和机翼表面齐平的。当向外伸出时，襟翼同时向下延伸以在起飞或者着陆时增加机翼的升力。 尾翼飞机尾巴部分的正确名字叫尾翼。尾翼包括整个的尾巴部分，由固定翼面如垂直尾翼和水平尾翼组成。可活动的表面包括方向舵，升降舵，一个或者多个配平片(补翼)。如图17 第二种尾翼

10、的设计不需要升降舵。相反，在中央的铰链点安装一片水平尾翼，铰链轴是水平的。这种类型的设计叫全动式水平尾翼，使用控制轮移动，就像使用升降舵一样。例如，当你向后拉控制轮时，水平尾翼转动，拖尾边缘向上运动。水平尾翼还有一个沿尾部边缘的防沉降片。如图18 防沉降片的运动方向和水平尾翼尾部边缘的运动方向一样。防沉降片也作为减轻控制压力的配平片，帮助维持水平尾翼在需要的位置。 垂直方向舵安装在垂直尾翼的后部。飞行时，它用于使得飞机头部向左或者向右运动。在飞行转弯时，垂直方向舵需要和副翼配合使用。升降舵安装在水平尾翼的后面，用于控制在飞行中飞机的头部向上或者向下运动。 配平片是位于控制面的尾部边缘可活动的一

11、小部分。这些可活动的配平片，从驾驶舱控制，降低控制压力。配平片也可以安装在副翼，方向舵和/或升降舵。 起落架起落架是飞机停放，滑行，起飞或者着陆时的主要支撑部分。大多数普通类型的起落架由轮子组成，但是飞机也可以装备浮筒以便在水上运作，或者用于雪上着陆的雪橇。如图19起落架由三个轮子组成，两个主轮子，以及一个可以在飞机后面或者前面的第三个轮子。使用后面安装第三个轮子的起落架称为传统起落架。传统起落架的飞机有时候是指后三点式飞机。当第三个轮子位于飞机头部位置时称为前三点式飞机，相应的这种设计叫三轮车式起落架。可操控的前轮或者尾轮允许在地面上对飞机的全部控制。发动机发动机一般包括引擎和螺旋推进器。引

12、擎的主要作用是为螺旋推进器提供转动的动力。它也产生电力，为一些仪表提供真空源，在大多数单引擎飞机上，引擎为飞行员和乘客提供热量的来源。引擎飞机引擎罩盖住，或者在某些飞机上，它被飞机引擎机舱包围。引擎罩或者引擎机舱的作用是使得引擎周围的空气流动变得流线型，用管子引导气缸的空气来帮助冷却引擎。 安装在引擎前面的推进器把引擎的转动力量转化为称为反冲力的前向作用力，帮助飞机在空气中移动。如图110 第二章 - 飞行原理本章讨论飞行中支配作用于飞机上力的基本物理定律，以及这些自然定律和力对飞机性能特性的影响。为了胜任的控制飞机，飞行员必须理解涉及的原理，学会利用和抵制这些自然力。 现代通用航空飞机可能有

13、相当高的性能特性。因此，飞行员充分领会和理解飞行艺术所依赖的原理是越来越必要的。 大气结构飞行所处的大气是环绕地球并贴近其表面的一层空气包层。它是地球的相当重要的一个组成部分，就像海洋或者陆地一样。然而，空气不同于陆地和水是因为它是多种气体的混合物。它具有质量，也有重量，和不确定的形状。 空气象其他任何流体一样，由于分子内聚力的缺乏，当受到非常微小的压力时就会流动和改变它的形状。例如，气体会充满任何装它的容器，膨胀和传播直到其外形达到容器的限制。 大气的组成是由78的氮气，21的氧气以及1的其他气体，如氩气和氦气。由于部分元素比其他的重，较重的气体如氧气有个天然的趋势，会占据地球的表面。而较轻

14、的气体会升到较高的区域。这就解释了为什么大多数氧气包含在35000英尺高度以下。 因为空气有质量也有重量，它是一个物体，作为一个物体，科学定律会向其他物体一样对气体起作用。气体驻留于地球表面之上，它有重量，在海平面上产生的平均压力为每平方英寸14.7磅，或者29.92英寸水银柱高度。由于其浓度是有限的，在更高的高度上，那里的空气就更加稀薄。由于这个原因，18000英尺高度的大气重量仅仅是海平面时的一半。如图21大气压力尽管有多种压力，这里的讨论主要涉及大气压力。它是天气变化的基本因素之一，帮助提升飞机，也驱动飞机里的某些重要飞行仪表。这些仪表是高度仪，空速指示仪，和爬升率指示仪，和进气压力表。

15、 虽然空气很轻，也受重力吸引的影响。因此，和其他物质一样，由于有重量，就产生了力量。由于它是流体物质，朝各个方向施加的力是相等的，它作用于空气中物体的效果就是压力。在海平面的标准条件下，由于大气重量而施加于人体的平均压力大约14.7lb/in。空气密度对飞机的性能有重大的影响。如果空气密度变低，1)飞机会降低动力，因为引擎吸收更少的空气，2)降低推力，因为螺旋桨在稀薄的空气力更低效，3）降低升力，因为稀薄的空气对机翼施加的力量更小。 压力对密度的影响由于空气是气体，它可以被压缩或者膨胀。当空气被压缩时，一定的容积可以容纳更多的空气。相反的，当一定容积上空气的压力降低时，空气会膨胀且占据更大的空

16、间。那是因为较低压力下的最初空气体积容纳了更少质量的空气。换句话说，就是空气密度降低了。事实上，密度直接的和压力成比例。如果压力增倍，密度也就增倍，如果压力降低，密度也就相应的降低。这个说法只在恒定温度条件下成立。 温度对密度的影响增加一种物质的温度的效果就是降低其密度。相反的，降低温度就有增加密度的效果。这样，空气密度就和绝对温度成反比例变化。这个说法只在恒定压力的条件下成立。 在大气中，温度和压力都随高度而下降，对密度的影响是矛盾的。然而，随着高度的增加压力非常快的下降是占主要影响的。因此，可以预期密度是随高度下降的。 湿度对密度的影响前面段落的叙述都假设空气是完全干燥的。实际上，空气从不是完