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飞机
科技名词定义
中文名称：
飞机
英文名称：
airplane;aeroplane
定义：
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。
所属学科：
航空科技（一级学科）；航空器（二级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片

莱特兄弟与人类历史上第一架飞机
飞机（fixed-wing aircraft）指具有机翼和一具或多具发动机，靠自身动力能在大气中飞行的重于空气的航空器。严格来说，飞机指具有固定机翼的航空器。20世纪初，美国的莱特兄弟在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献。在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年，他们创办了“莱特飞机公司”。自从飞机发明以后，飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。
目录
简介
术语
定义
原理
特点
分类
机型
波音公司
空中客车
结构
机身
尾翼
起落架
动力
其他
操纵
附录
最早的飞行器
航速
航程
载重力
发明史
争议
莱特
改进
喷气发动机
参数
飞行姿态
自动化飞行
黑匣子
航线
小型机
常识
旅行须知
趣味性
专业设备
检疫
附录
中国空难
《Airplanes(飞机)》
歌词
简介
术语
定义
原理
特点
分类
机型
波音公司
空中客车
结构
机身
尾翼
起落架
动力
其他
操纵
附录
最早的飞行器
航速
航程
载重力
发明史
争议
莱特
改进
喷气发动机
参数
飞行姿态
自动化飞行
黑匣子
航线
小型机
常识
旅行须知
趣味性
专业设备
检疫
附录
中国空难
《Airplanes(飞机)》
歌词
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编辑本段简介
术语
　　飞机（Aircraft，plane，aeroplane, airplane, aeronef, aeroplane, flying machine），专业术语是固定翼机（fixed-wing aircraft），泛指比空气重，有动力装置驱动，机翼固定于机身且不会相对机身运动，靠空气对机翼的作用力而产生升力的航空器。这种定义是为了与滑翔机和旋翼机有所区别。固定翼飞机是目前最常见的航空器型态。动力的来源包含活塞发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机或火箭发动机等等。同时飞机也是现代生活中不可缺少的运输工具
飞机(20张)
定义
　　飞机具有两个最基本的特征:
　　其一是它自身的密度比空气大，并且它是由动力驱动前进；
　　其二是飞机有固定的机翼，机翼提供升力使飞机翱翔于天空。
　　不具备以上特征者不能称之为飞机，这两条缺一不可。譬如：一个飞行器它的密度小于空气，那它就是气球或飞艇；如果没有动力装置、只能在空中滑翔，则被称为滑翔机；飞行器的机翼如果不固定，靠机翼旋转产生升力，就是直升机或旋翼机。
原理
　　飞机的机翼的上下两侧的形状是不一样的，上侧的要凸些，而下侧的则要平些。当飞机滑行时，机翼在空气中移动，从相对运动来看，等于是空气沿机翼流动。由于机翼上下侧的形状是不一样，在同样的时间内，机翼上侧的空气比下侧的空气流过了较多的路程（曲线长于直线），也即机翼上侧的空气流动得比下侧的空气快。根据流动力学的原理，当飞机滑动时，机翼上侧的空气压力要小于下侧，这就使飞机产生了一个向上的升力。当飞机滑行到一定速度时，这个升力就达到了足以使飞机飞起来的力量。于是，飞机就上了天。
　　说的再直观点：上表面数据一律假设为1，下表面一律假设为2。
　　则：机翼上表面长度为S1，下表面为S2，上表面和下表面在空气中移动的时间一定，设为T，T1=T2，由此可以得出：V1=S1/T1 V2=S2/T2 S1＞S2 T1=T2，所以：V1＞V2，根据帕努利定理——“流体对周围的物质产生的压力与流体的相对速度成反比。”，因此上表面的空气施加给机翼的压力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上，这就产生了升力。
特点
　　和其他交通工具相比，飞机有很多优点：
　　速度快。目前喷气式客机的时速在900千米左右。
　　机动性高。飞机飞行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔，而且可根据客、货源数量随时增加班次。
　　安全舒适。据国际民航组织统计，民航平均每亿客公里的死亡人数为0.04人，是普通交通方式事故死亡人数的几十分之一到几百分之一，和铁路运输并列为最安全的交通运输方式。
　　但是飞机作为交通工具也有自身的局限性：
　　价格昂贵。无论是飞机本身还是飞行所消耗的油料相对其他交通运输方式都高昂的多。
　　受天气情况影响。虽然现在航空技术已经能适应绝大多数气象条件，但是比较严重的风、雨、雪、雾等气象条件仍然会影响飞机的起降安全。
　　起降场地有限制。飞机必须在飞机场起降，一个城市最多不过几个飞机场，而且机场受周围净空条件的限制多分布在郊区。由于从飞机场到市区往往需要一次较长的中转过程，由此给高速列车提供了800公里以内距离的城际运输市场空间。
　　因此飞机只适用于重量轻，时间要求紧急，航程又不能太近的运输。
　　危险：虽然民航客机每亿客公里的死亡人数远低于其他运具，但批评者认为飞机本身旅程亦远比其他运具长，所以这个数值被拉低。在某些数据上飞机并不特别安全。
　　飞机的另一大特点就是单次事故死亡率高。
编辑本段分类
　　飞机不仅广泛应用于民用运输和科学研究，还是现代军事里的重要武器，所以又分为民用飞机和军用飞机。
　　民用飞机除客机和运输机以外还有农业机、森林防护机、航测机、医疗救护机、游览机、公务机、体育机，试验研究机、气象机、特技表演机、执法机等。
　　飞机还可按组成部件的外形、数目和相对位置进行分类。
　　按机翼的数目，可分为单翼机、双翼机和多翼机。按机翼相对于机身的位置，可分为下单翼、中单翼和上单翼飞机。
　　按机翼平面形状，可分为平直翼飞机、后掠翼飞机、 前掠翼飞机和三角翼飞机。
　　按水平尾翼的位置和有无水平尾翼，可分为正常布局飞机（水平尾翼在机翼之后）、鸭式飞机（前机身装有小翼面）和无尾飞机（没有水平尾翼）；正常布局飞机有单垂尾、双垂尾、多垂尾和V型尾翼等型式。
　　按用途可分为战斗机、轰炸机、攻击机、拦截机。按推进装置的类型，可分为螺旋桨飞机和喷气式飞机；
　　按发动机的类型，可分为活塞式飞机、涡轮螺旋桨式飞机和喷气式飞机；

喷气式飞机 歼5
[1]
　按发动机的数目，可分为单发飞机、双发飞机和多发飞机。
　　按起落装置的型式，可分为陆上飞机、水上飞机和水陆两用飞机。
　　还可按飞机的飞行性能进行分类：
　　按飞机的飞行速度，可分为亚音速飞机、超音速飞机和高超音速飞机。
　　按飞机的航程，可分为近程飞机、中程飞机和远程飞机。
编辑本段机型
　　在美国空军飞机种类中，攻击机的字母缩写为A，轰炸机的字母缩写为B，运输机的字母缩写为C，电子战机的字母缩写为E，战斗机的字母缩写为F，直升机的字母缩写为H，教练机的字母缩写为T，活塞式飞机字母缩写一般为P，侦察机字母缩写为R。
波音公司
　　波音707

波音飞机
[2]
　波音727
　　波音737系列飞机是美国波音公司生产的一种中短程双发喷气式客机，世界上任何时候天空中都有近1000架737在飞翔。
　　737包括737-100/-200，737-300/-400/-500，新一代737包括737-600/-700/-800/-900。传统型737已经停产。
　　波音747
　　波音747飞机是美国波音公司研制、生产的四发(动机)远程宽机身民用运输机。是全球首架宽体喷气式客机。是一种研制与销售都很成功的民航客机。
　　自波音747飞机投入运营以来，一直是全球最大的民航机，一直垄断着大型运输机的市场，这种情况直到竞争对手空中客车A380大型客机的出现。
　　波音757
　　波音767
　　波音777
　　波音787梦想飞机
　　波音787预计于2006年开始生产，在2007年进行首飞和测试，并在2008年获得认证、目前还未交货投入运营。
空中客车
　　空中客车A300
　　空中客车A310
　　空中客车A320
　　320系列飞机包括A318、A319、A320和A321在内组成了单通道飞机系列。
　　空中客车A330
　　空中客车A340
　　空中客车A350
　　空中客车A380
　　是欧洲空中客车工业公司研制生产的四发远程550座级超大型宽体客机，投产时也是全球载客量最大的客机。A380为全机身长度双层客舱四引擎客机，采用最高密度座位安排时可承载850名乘客，在典型三舱等配置(头等-商务-经济舱)下也可承载555名乘客。A380在投入服务后，打破波音747在远程超大型宽体客机领域统领35年的纪录，A380的出现结束了波音747在大型运输机市场30年的垄断地位。
　　载重量最大的民用飞机仍是苏制的An-225梦想式运输机。
编辑本段结构
　　大多数飞机由五个主要部分组成：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。

机翼
　　机翼的主要功用是为飞机提供升力，以支持飞机在空中飞行，也起一定的稳定和操纵作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼。操纵副翼可使飞机滚转；放下襟翼能使机翼升力系数增大。另外，机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。机翼有各种形状，数目也有不同。在航空技术不发达的早期为了提供更大的升力，飞机以双翼机甚至多翼机为主，但现代飞机一般是单翼机。
　　在机翼设计的过程当中，经常提到的一个矛盾是飞机的稳定性和操作性两个方面，上单翼飞机好像提起来的塑料袋，他非常的稳定，但是操作性稍微差一点；下单翼飞机好像托起来的花瓶，操作性很灵活，但是稳定性就稍微逊色一点。所以民用飞机一般采用上单翼设计，而表演用途或者其他对操作性要求高的的飞机都采用下单翼设计。
机身
　　机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备；还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。但是飞翼是将机身隐藏在机翼内的。
尾翼
　　尾翼包括水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成（某些型号的民用机和军用机整个平尾都是可动的控制面，没有专门的升降舵）。垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转，以及保证飞机能平稳地飞行。
起落架
　　起落装置又称起落架，是用来支撑飞机并使它能在地面和其他水平面起落和停放。陆上飞机的起落装置，一般由减震支柱和机轮组成，此外还有专供水上飞机起降的带有浮筒装置的起落架和雪地起飞用的滑橇式起落架。它是用于起飞与着陆滑跑、地面滑行和停放时支撑飞机。
　　一般的飞机起落架有3个支撑点，根据这三个支撑点的排列方式，往往分为前三角起落架和后三角起落架。其中，前三角起落架指前面一个支撑点，后面两个支撑点的起落架形式，使用此类起落架的飞机往往静止时仰角较小，在起飞时很快就可以达到很高的速度，当速度达到一定的值时，向后拉起操纵杆，压低水平尾翼，这时前起落架会稍稍抬起，瞬间机翼的两面风速差达到临界，飞机得到足够的升力后即可起飞；后三角起落架采用的是前面两个支撑点，后面一个支撑点的形式，使用此类起落架的飞机往往静止时仰角较大，当飞机在跑道上达到一定的速度的时候，机翼两面的风速差即可达到一个临界，此时后起落架会被抬起，驾驶员继续推油门杆，同时向后拉操作杆以控制飞机平衡，当速度达到一定的值时，飞机即可起飞。
动力
　　动力装置主要用来产生拉力或推力，使飞机前进。其次还可以为飞机上的用电设备提供电力，为空调设备等用气设备提供气源。
　　现代飞机的动力装置主要包括涡轮发动机和活塞发动机两种，应用较广泛的动力装置有四种：航空活塞式发动机加螺旋桨推进器；涡轮喷射发动机；涡轮螺旋桨发动机；涡轮风扇发动机。随着航空技术的发展，火箭发动机、冲压发动机、原子能航空发动机等，也有可能会逐渐被采用。动力装置除发动机外，还包括一系列保证发动机正常工作的系统，如燃油供应系统等。
　　讲到飞机的动力装置，就不得不讲一下飞机的推重比。推重比就是飞机的推力与飞机所受到的重力的比值。目前，一般的民用飞机的推力是小于飞机的重力的，因为每增加一个KN的推力，都要增加飞机的制造成本。所以很多飞机都有一定的爬升速度和爬升角度。而当飞机的推力大于飞机的重力的时候，飞机可以实现高速爬升甚至垂直爬升，很多需要高机动性能的飞机，比如战斗机等都有很大的推力和很小的重力。
　　另外，等同重力的要求下，飞机的推力越大，机翼面积就越小，飞机巡航阻力就越小，速度就越快，滑跑距离就越长。反之亦然。
　　飞机除了上述五个主要部分之外，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备和其它设备等。
其他
　　其他的如鸭翼式结构，由后置的主机翼与可以理解成前置水平尾翼的鸭翼构成。也就是用鸭翼来控制飞机的仰角，水平尾翼的位置是鸭翼结构的主翼，来控制飞机的横滚。
　　无尾结构，受益于矢量推力发动机的无尾结构飞机，只有一个多是三角形的主翼，没有控制仰角的水平尾翼和鸭翼。靠发动机推力矢量方向变化来控制飞机的仰角。
　　三翼面结构，同时有主翼、水平尾翼、鸭翼的飞机。操作性能更高。
　　双垂直尾翼结构，目前战斗机多用的结构，踩舵时可以让飞机不用更滚就转向。
操纵
　　现代飞机驾驶舱内可供驾驶员使用的飞行操纵装置通常包括：
　　主操纵装置：驾驶杆或驾驶盘、方向舵脚蹬、油门杆和气门杆。在某些采用电传操纵系统的飞机上，驾驶杆或驾驶盘已经被简化成位于驾驶员侧方的操纵杆。
　　辅助操纵装置：襟翼手柄、配平按钮、减速板手柄。
　　随着电子技术的发展，飞行操纵装置的形式也发生了根本性的变化。在大型飞机中，传统的机械式操纵系统已逐渐地被更为先进的电传操纵系统所取代，计算机系统全面介入飞行操纵系统，驾驶员的操作已不再像是直接操纵飞机动作，而更像是给飞机下达运动指令。由于某些采用电传操纵系统的飞机取消了原有的驾驶杆或驾驶盘等装置而改为侧杆操纵，驾驶舱的空间显得比以往更加宽松，所以有些驾驶员称此类驾驶舱为“飞行办公室”。
编辑本段附录
最早的飞行器
　　墨翟之飞鸢——鸢，音 yuān（冤），鸟名，又称“老鹰”。墨翟（约前 468—376 年），春秋战国之际思想家，墨家派的创始人。张湛注：“墨子作木鸢，飞三日不集。”杨伯峻：“《墨子·鲁问篇》：‘公输子削竹以为鹊，成而飞之，三日不下。’《淮南子·齐俗训》：‘鲁班，墨子作木为鸢而飞之，三日不集。’《韩非子·外储说》：‘墨子为木鸢，三年而成，蜚一日而败。’《论衡·儒增篇》云：‘儒书你鲁般、墨子之巧，刻木为鸢，飞之三日而不集。’又《乱龙篇》同。《抱朴子·应嘲篇》：‘墨子刻木鸡以戾天。’或云鲁般，或云墨子，或同属二人；或以为鸢，或以为鹊，或以为鸡；同一事而传闻异词也。”
　　其中：“《墨子·鲁问篇》：‘公输子削竹以为鹊，成而飞之，三日不下。’”是最早的载人飞行记载。

编队飞行
[3]
　在中世纪，飞机的原创试验是阿拉伯人阿巴斯·菲玛斯(Abbas ibn Fimas)，阿巴斯·菲玛斯是一位诗人、音乐家、工程师，他在一千多年前设想过飞机模型。 公元852年，他模仿飞鸟的翅膀用木架钉上宽布作两翼，从科尔多瓦大清真寺的宣礼塔上滑翔而下，他轻轻落下，只受到一点擦伤。 他又继续研究了二十多年，在他七十岁那年，阿巴斯·菲玛斯用丝绸和老鹰羽毛制作新翼，从一座山峡再次试飞，在空中飘浮长达十分钟。 他在留下的记录中写到，他的飞行实验接近成功，只是缺少尾部风向控制。 他的名字载入伊斯兰阿拉伯科学史册，现代的巴格达国际机场就以他的名字命名。
航速
　　最大航速是飞机最重要的性能之一。下列若干历史上的最大航速纪录：
　　1910年 106 千米/小时，飞行员：Leon Morane，法国，Bleriot XI
　　1913年 204 千米/小时，飞行员：Maurice Prevost, 法国, Deperdussin
　　1923年 417 千米/小时，飞行员：Harold J.Brow, 美国, Curtiss R2C-1
　　1934年 709 千米/小时，飞行员：Francesco Agello, 意大利, Macchi MC.72 (水上飞机，此项纪录保持至今)
　　1939年 755 千米/小时，飞行员：Fritz Wendel, 德国, 梅塞施米特 Me 209 V1
　　1941年 1004 千米/小时，飞行员：Heinrich Dittmar, 德国, 梅塞施米特 Me 163 (火箭式歼击机)
　　1947年 1127 千米/小时，飞行员：Charles Chuck Yeager, 美国, Bell X-1
　　1951年 2028 千米/小时，飞行员：Bill Bridgeman, 美国, 道格拉斯 Skyrocket
　　1956年 3058 千米/小时，飞行员：Frank Everest, 美国, Bell 52 X-2 (火箭式)
　　1961年 5798 千米/小时，飞行员：Robert White, 美国, 北美航空，X-15 (火箭式飞机)
　　1965年 3750 千米/小时，飞行员：W.Daniel, 美国, 洛克希德 SR-71 黑鸟 (喷气式飞机)
　　1966年 7214 千米/小时，飞行员：William Joseph Knight, 美国, 北美航空 X-15 (火箭式飞机)
　　2004年 7700 千米/小时，无人驾驶，美国, 波音 X-43A (喷气式飞机)
航程
　　2004年的6月28日，新加坡航空公司重新开通了新加坡与美国纽约纽华克机场之间的每日不停站直航航班，航班号SQ21/SQ22，超过了之前新加坡至洛杉矶的航线，成为全球最长不停站商业飞行的航线。新航以空中客车A340-500客机飞行该航线，整个航程达到了16600公里，飞行需时18小时。
载重力
　　目前载重能力最好的是前苏联安托诺夫设计局所制造的An-225梦想式运输机，离陆重量超过600公吨，酬载重量可达300公吨。
　　目前载客人数最多的是2005年初发表的空中客车A380客机，采最高密度座位时可载850人。
　　环球飞行
　　1924年道格拉斯公司“世界巡航号”飞机（World Cruisers）第一次作分段环球飞行，历时175天，飞完42400千米。
　　1986年由伯特·鲁坦设计的旅行者号由哥哥迪克·鲁坦和女飞行员珍娜·耶格尔驾驶，人类首次实现不间断、不空中加油的环球飞行。
　　1992年10月，一架“协和”号超音速客机，为了纪念哥伦布发现美洲新大陆500周年，用了32小时49分绕地球一周，创造了环球飞行的新纪录。
　　静音喷射机
　　2006年的11月，美国麻省理工学院与英国剑桥大学的研究团队，楬橥一项名为“静音喷射机倡议”的计划，将彻底改造客机的概念设计：未来的客机将不只能更省油，而且还安静无声，一解机场附近居民饱受飞机起降噪音折磨之苦。这一“静音喷射机”可以运送215名乘客，并可能在2030年时加入航空界。这架客机的噪音从机场外听起来，大约像洗衣机或其他家电的噪音。
编辑本段发明史

中国飞机邮戳
飞机是人类在20世纪所取得的最重大的科学技术成就之一，有人将它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明，关于世界上最早的飞机到底是由谁发明？
争议
　　法国人认为世界最早的飞机是由法国人克雷芒·阿德尔 （Clément Ader）发明，于1890年10月9日在法国试飞成功，部分人认为他发明了历史上第一架飞机。
　　美国人认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟（Wilbur Wright和Orville Wright），于1903年12月17日在美国试飞成功。
　　巴西人认为是巴西人阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特（Alberto Santos-Dumont）发明了飞机，1906年10月12日桑托斯-杜蒙特的“14 bis”飞机成功地飞至60米高空是世界上第一次成功的动力飞行，之前的飞行并没有达到真正意义上“飞”的标准。
　　一般普遍认为是由美国人莱特兄弟发明了飞机，而有部分人认为是由克雷芒·阿德尔或阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特所发明。
　　1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行，这是世界上首次实现重于空气的航空器的有动力、可操纵的飞行。第一次世界大战中，飞机已用于作战，当时飞机的速

第一架国产飞机
度已达180～220千米/时，升限6000～7000米，航程400～450千米，轰炸机载弹量1000～2000千克。在第二次世界大战中，飞机的速度达到750千米/时，轰炸机载弹量可达10吨左右。20世纪40年代中期以后，发动机由活塞式发展到喷气式，飞机的飞行性能显著提高；80年代飞机的升限已超过30000米，最大速度超过3倍音速，航程超过20000千米，最大载重量超过100吨。
莱特
　　二十世纪最重大的发明之一，是飞机的诞生。人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。而2000多年前中国人发明的风筝，虽然不能把人带上太空，但它确实可以称为飞机的鼻祖。
　　本世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献，他们就是莱特兄弟。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能，而莱特兄弟确不相信这种结论，从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞，
　　终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。同年，他们创办了“莱特飞机公司”。这是人类在飞机发展的历史上取得的巨大成功。
改进
　　初期的飞机都使用的是单台发动机，在飞行中，常常会出现发动机突然关车的故障。这对飞行安全始终是个威胁。1911年，英国的肖特兄弟申请了多台发动机设计的专利。他们的双发动机系统，能使每一个飞行员都不用担心因发动机停车而使飞机下降。这在航空安全方面是一个重大的进展。人们把按照肖特专利制造的第一架飞机称为“3·2”型飞机。这个名字告诉人们，这种飞机装有3副螺旋桨，2台发动机。这种飞机还装有两套飞行操纵机构，因此，两名驾驶员都能操纵飞机而不必换座位。
　　1903年12月17日莱特兄弟驾驶他们制造的飞行器员进行首次持续的、有动力的、可操纵的飞行。
　　1915年12月，德国的容克制造了一架全金属飞机。该飞机使用的是薄薄的罐头盒铁皮制作而成，并非现在的铝合金材料，所以这架飞机被戏称为“驴罐头”。
　　1927年至1932年中，座舱仪表和领航设备的研制取得进展，陀螺技术应用到飞行仪表上。这个装在万向支架上的旋转飞轮能够在空间保持定向，于是成为引导驾驶员能在黑暗中、雨雪天中飞行的各种导航仪表的基础。这时飞机中就出现了人工地平仪，它能向飞行员指示飞机所处的飞行高度；陀螺磁罗盘指示器，在罗盘上刻有度数，可随时显示出航向的变化；地磁感应罗盘，它不受飞机上常常带有的大量铁质东西的影响，也不受振动和地球磁场的影响。这些仪表以灵敏度高、能测出离地30多米的高度表和显示飞机转弯角速度的转弯侧滑仪，此外还有指示空中航线的无线电波束，都是用来引导驾驶员通过模糊不清的大气层时的手段。
　　飞行仿真器又称飞行模拟器，它是一种可以在地面模仿飞机的飞行状态。1930年，美国人埃德温·林克发明了第一个飞行仿真器，并且以自己名字命名为“林克练习器”，尽管它存在着技术上的缺陷，但它已经体现了不使用真实飞机就能安全、经济地反复进行紧急状态动作训练的优点。如今现在的飞机模拟器已经由计算机、模拟驾驶舱、运动系统、操纵负载系统和视景系统等组成。是现代航空科研、教学、试验等不能缺少的技术设备。
喷气发动机
　　1910年12月10日，在法国巴黎展览会上，有一架飞机在表演时坠毁。驾驶员被抛出燃烧的机舱。但是，这架飞机却引起人们很大关注。因为它使用的一台新型发动机。设计者就是飞机驾驶员本人，他是罗马尼亚人，名叫亨利·科安达，毕业于法国高等技术学校。他设计的发动机是用一台50马力的发动机使风扇向后推动空气，同时增设一个加力燃烧室，使燃气在尾喷管中充分膨胀，以此来增大反推力。这就是最早的喷气发动机。
　　20世纪30年代后期，活塞驱动的螺旋桨飞机的最大平飞时速已达到700公里，俯冲时已接近音速。音障的问题日益突出。前苏、英、美、德、意等国大力开展了喷气发动机的研究工作。德国设计师，奥安在新型发动机研制上最早取得成功。1934年奥安获得离心型涡轮喷气发动机专利。1939年8月27日奥安使用他的发动机制成He－178喷气式飞机。
　　1942年7月，德国23岁的奥海因经过千辛万苦的努力，制造出了第一架喷气式飞机，Me-262，同年7月18日试飞。因喷气式飞机比螺旋桨式飞机要快160km/h，得到德国政府的同意开始投入空战，1945年8月德军用37架喷气式飞机击落了18架美国的螺旋桨飞机，在同盟军中引起了震惊。
　　喷气发动机研制出之后，科学家们就进一步让飞机进行突破音障的飞行，经过10多年之后这项工作终于被美国人完成了。
　　1947年10月14日在美国加利福尼亚州的桑格菲尔地区，贝尔公司试飞能冲破音障的飞机。上午10时一架巨大的B－29轰炸机，在机舱下悬挂着一驾造型奇特的小飞机起飞了。这架小飞机命名为X－1火箭飞机。X－1飞机装有4台火箭发动机，总推力2700公斤，使用的燃料是危险的液氢和酒精。当B－29轰炸机把它从空中放下的时候，它的4台火箭发动机相继点火，声如雷鸣。当飞机发动机启动1分28秒后，马赫数达到1?0，飞机达到了音速。这时X－1飞机的燃料几乎用尽，速度变得更快，达到马赫数1?06，这时的高度是13000米。尽管试飞成功，但由于X－1飞机不是靠自身的动力起飞升空，这个纪录没有被承认。
　　飞机的发明，使人们在普遍受益的情况下又产生了新的不满足。飞机起飞需要滑跑，需要修建相应的跑道和机场。这就带来了诸多不便，于是有人开始探索可以进行垂直起落的飞行器，通称直升机。
　　1939年9月14日世界上第一架实用型直升机诞生，它是美国工程师西科斯基研制成功的VS－300直升机。西科斯基原籍俄国，1930年移居美国，他制造的VS－300直升机，有1副主旋翼和3副尾桨，后来经过多次试飞，将3副尾桨变成1副，这架实用型直升机从而成为现代直升机的鼻祖。
　　VS－300直升机诞生之后，影响巨大，尤其是从本世纪50年代开始，直升机的制造技术发展迅猛。50年代中期以前，直升机的动力装置处在活塞式发动机时期，此后就进入了喷气涡轮轴时期。旋翼材料结构技术也经历了几个阶段；40年代至50年代为金属木翼混合结构，50年代中期至60年代中期为金属结构，60年代中期至70年代中期为玻璃纤维结构，70年代中期以后发展成为新型复合材料结构。
　　本世纪20年代飞机开始载运乘客，第二次世界大战结束初期美国开始把大量的运输机改装成为客机。60年代以来，世界上出现了一些大型运输机和超音速运输机，逐渐推广使用涡轮风扇发动机。著名的有前苏联生产的安－22、伊尔－76；美国生产的C－141、C－5A、波音－747；法国的空中客车等。超音速运输机有英法联合研制的“协和”式和原苏联的图－144。然而，超音速客机的发展并不乐观。“协和”式飞机售价过高，且噪音污染大，影响效益，因而已于80年代停止生产。前苏联的图－144也因为同样的原因也在80年代停航。
　　自从飞机发明以后，飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。 由于发明了飞机，人类环球旅行的时间大大缩短了。世界上第一次环球旅行是16世纪完成的。当时，葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发，足足用了 3年时间，才穿越大西洋、太平洋，环绕地球一周，回到西班牙。19世纪末，一个法国人乘火车环球旅行一周，也花费了43天的时间。飞机发明以后，人们在1949年又进行了一次环球旅行。一架B—50型轰炸机，经过4次漂亮的空中加油，仅仅用了94个小时，便绕地球一周，飞行 37700公里。强中更有强中手。超音速飞机问世以后，人们飞得更高更快。1979年，英国人普斯贝特只用14个小时零6分钟，就飞行36900公里，环绕地球一周。在不到一天的时间里，就可以飞到地球的各个角落，这对于生活在20世纪以前的人类来说，难道不是一个人间奇迹吗?
　　错综复杂的空中航线把世界各国连接起来，为人们提供了既方便又迅速的客运。早在本世纪20年代，航空运输就开设了定期航班，运送旅客和邮件。如今，空中航线更是四通八达，人们随时都会看见银色的飞机，如同一只大鸟，在蔚蓝的天空中一掠而过。对于现代人来说，早晨还在北京，下午已毫无倦意地出现在千里之外的另一座城市，这已经是十分平常的事了。而在20世纪以前则是不可思议的。从此，险峻的高山、一望无际的大洋再不会让人望而生畏。一只只银燕把不同地区的不同种族，不同肤色的人们紧密地联系起来。通过不断地交流，人们播种友谊，传达信息，达到相互沟通，相互理解和相互促进，共同推进人类的文明。
　　飞机的发明也使航空运输业得到了空前发展，许多为工业发展所需的种种原料拥有了新的来源和渠道，大大减轻了人们对当地自然资源的依赖程度。特别是超音速飞机诞生以后，空中运输更加兴旺。那些不宜长时间运输的牲畜和难以长期保存的美味食品，也可以乘坐飞机而跨越五湖四海，给世界各地的人们共赏共享。当年连贵妃娘娘都不易品尝的岭南荔枝，如今也出现在寻常百姓的家中了。
　　在人类向地球深处进军时，飞机也被广泛应用于地质勘探。人们使用装备了照相机或者一种称为肖兰系统的电子设备的飞机，可以迅速而准确地对广大地区，包括险峻而难以到达的地方进行测绘。把空中拍摄的照片一张张拼接起来，就可以绘制极好的地形图。这比古老的测绘方式要简便易行得多。就连冰天雪地、人迹罕至，一度只是探险人员涉足的北极和南极，现在乘坐飞机也可以毫不困难地到达。
　　当然，飞机在现代战争中的作用更为惊人。不仅可以用于侦察、轰炸，而且在预警、反潜、扫雷等方面也极为出色。在20世纪90年代初爆发的海湾战争中，飞机的巨大威力有目共睹。当然，飞机在军事上的应用给人类也带来了惨重灾维，对人类文明产生了毁灭性破坏。但是和平利用飞机，才是人类发明飞机的初衷。
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飞行姿态
　　飞机在空中飞行与在地面运动的交通工具不同，它具有各种不同的飞行姿态。这指的是飞机的仰头、低头、左倾斜、右倾斜等变化。飞行姿态决定着飞机的动向，既影响飞行高度，也影响飞行的方向。低速飞行时，驾驶员靠观察地面，根据地平线的位置可以判断出飞机的姿态。但由于驾驶员身体的姿态随飞机的姿态而变化，因此这种感觉并不可靠。例如当飞机转了一个很小角度的弯，机身倾斜得很厉害，驾驶员一时不能很快地调整好自己的平衡感觉，从而不能正确地判断地平线的位置，就可能导致飞机不能恢复到正确的飞行姿态上来。还有飞机在海上做夜间飞行，漆黑的天空与漆黑的大海同样都会闪烁着星光或亮光。在这茫茫黑夜中很难分辨哪里是天空，哪里是大海，稍有失误，很容易就把飞机开进海中。
　　为了飞行的安全，极有必要制作出一种能指示飞机飞行姿态的仪表。这块仪表必须具有这样一种性能，即能够显示出一条不随着飞机的俯仰、倾斜而变动的地平线。在表上这条线的上方即为天，下方即为地。天与地都分别用不同的颜色予以区别，非常醒目。怎样才能造出这条地平线呢?设计者从玩具陀螺中获得了灵感。
　　许多小孩都玩过陀螺。它的神奇之处在于当它转动起来以后，无论你如何去碰它，它总是保持直立姿态，决不会躺倒。而且它转的越快，这种能保持直立的特性就越强。换句话说：陀螺转动起来后，它可以保持它的旋转轴的指向不受外界的干扰，指向它起始的方向。利用这个原理，在l9世纪末就制造出来陀螺仪，它的核心部分是一个高速转动的陀螺，专业术语叫转子。把转子装在一个各方向均可自由转动的支架上，这就是陀螺仪。把陀螺仪安装到其他设备上，不管这个设备如何运动，陀螺仪内转子旋转轴的方向是不会改变的。飞机发明后不久，陀螺仪就被用到了飞机上。把陀螺仪的支架和机身连在一起，它的转子在高速旋转时，旋转轴垂直于地面，有一根横向指示杆和转子轴垂直交叉相连。飞机可以改变飞行姿态，但转子轴会始终指向地面，横向标示杆就始终和地平线平行，它在仪表中被叫做人造地平线，这个仪表被称为地平仪，也叫姿态指引仪。在实际飞行时，驾驶员在任何时都应相信地平仪指示出的飞行姿态而不是相信自己的感觉判断，从而避免因飞机的剧烈俯仰倾斜动作导致的判断失误，这样才能保证飞机安全飞行。
自动化飞行
　　飞机能不能不用驾驶员，自动去飞行？早在地平仪被装在飞机上以后，有人就在琢磨这个想法。l914年，一名美国发明家斯派雷利用地平仪上陀螺指针做为飞机平飞的标准，用电器装置测出飞机飞行时和这个标准的偏离，再用机械装置予以校正，就使飞机保持在平飞的状态上。这就是世界上第一台自动驾驶仪。虽然它只能保持飞机的平飞，但它给后人以启迪，从此开始了飞机自动飞行的时代。

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　20世纪70年代，电子计算机进入飞机，飞机有了自己的电子“大脑”。首先使用了三个电子计算机(飞行控制计算机)分别控制飞机三个轴的飞行状态。此时的飞机不仅能被控制平飞，而且可以控制转弯和升降。考虑到飞机在做转弯和升降运动时，它的推力必须相应的发生变化，为了要顺利地完成这些过程，就有必要同时控制发动机的推力。于是第二步又在飞机上加装了管理推力的推力控制计算机。飞机由于有了自行控制飞行姿态和推力的能力，初步实现了自动任意飞行。但它也只限于保持在已设定的路线上的飞行。它还没能与机上的仪表系统全面联系起来，对外界的变化及时做出反应。为了使飞机真正实现自动控制飞行的全过程，也就是能“独立自主”，这就需要统一管理上述两套系统(姿态和推力)并且与其他仪表系统实行大联合。所以第三步是在飞机上又装上一台能力更强的计算机，全面管理和协调飞行。这台统管全局的计算机叫飞行管理计算机。它是飞机的核心中枢。在这个中枢的数据库内存储着各个机场及各条航路的数据。驾驶员只要选定航路的起点和终点，将命令输入这台计算机内，它就可以代替驾驶员指挥飞机起飞、爬升、巡航、下降直到降落在目的地机场。这套系统还可以在飞行全过程中即时发出指令，使飞机按照最佳的飞行状态、最合理的使用推力、最经济的油耗飞完全程，从而实现了全程自动化飞行。听起来，由这套计算机系统控制的飞机飞得比由驾驶员控制飞得还好，那么，是不是以后飞机飞行就不需要驾驶员了?答案是：不行。原因之一是飞机的航行线路要由驾驶员设定并输入到计算机中去；原因之二是飞机在起飞和降落这两个阶段中，变化因素太多，计算机只能按预先编好的程序动作，不具备灵活反应的能力；原因之三是即使飞机在巡航状态时，驾驶员可以不做任何动作去控制飞机，但他必须监视这个机器“大脑”的工作。万一这台“大脑”出现什么故障或反应不够及时，驾驶员要立刻接管驾驶飞机的任务，这样才能保证飞行安全。
黑匣子

黑匣子
一架飞机失事后，有关部门都要千方百计地去寻找飞机上落下来的“黑匣子”。因为黑匣子是判断飞行事故原因最重要及最直接的证据。虽然叫黑匣子，其实它的颜色却不是黑的，而是醒目的橙色，这只是约定俗成的