现代航空器的应用.ppt

第三章 现代航空器的应用,第3章 现代航空器的应用,3.1 现代飞机的分类 民用飞机 军用飞机 研究性飞行器,第3章 现代航空器的应用,3.1.1 民用飞机一、干线运输机 1、国际干线运输机 1）国际干线客机 2）国际干线货机 3）国际干线客货两用机,第3章 现代航空器的应用,2.国内干线运输机 1）国内干线客机 2）国内干线货机 3）国内干线客货两用机,第3章 现代航空器的应用,二、支线运输机 1、小型支线运输机（10-30座）2、中型支线运输机（40-60座）3、大型支线运输机（70-100座）,第3章 现代航空器的应用,三、通用航空飞机 1）公务机 2）农业机 3）林业机 4）轻型多用途飞机 5）海上侦察、救护机 6）体育运动机 7）娱乐用飞机,第3章 现代航空器的应用,3.1.2 军用飞机 一、作战飞机 1、战斗机 1）制空战斗机 2）多用途战斗机 2、战术战斗机 1）攻击机（强击机）2）战斗轰炸机 3）反潜机 3、战略轰炸机 1）中程战略轰炸机 2）远程战略轰炸机,第3章 现代航空器的应用,二、作战支援飞机 1、军用运输机 1）战术运输机 2）战略运输机 2、电子干扰机 3、空中加油机 4、侦察机 5、通信联络机 6、教练机,第3章 现代航空器的应用,3.2 现代飞机的应用 3.2.1 民用飞机的应用 民用飞机应用领域包括航空运输和通用航空两个方面。1、航空运输 包括旅客运送和货物运输。使用的飞机分为运送旅客的客机和专门运送货物的货机，还有由客机改装成的客货混装的运输飞机。全世界的航线飞机有13 000架(1994)以上，占全部民航飞机34万架的37左右。,第3章 现代航空器的应用,2、通用航空 是指客、货运输的定期航线飞行以外的所有其他民用飞行。主要包括为工、农业生产服务飞行，租赁飞行，通勤飞行，旅游观光，体育飞行，企业、政府部门或个人办理公、私业务的公务和行政飞行。1）公务飞行 为商业活动或行政事务服务的飞行活动，所使用的飞机又称商务飞机或行政机。在商业活动或行政事务中用作交通工具的专机。,第3章 现代航空器的应用,2）农、林业航空 为农业生产服务，主要任务包括：播种、施肥、喷药、除草以及森林资源调查、护林灭火等。使用的飞机一般采用经过改装或专门设计用于农业、林业和牧业的飞机。,第3章 现代航空器的应用,3）海上侦察、救护 能将伤员或病人从战场或病区运往医院，或能直接进行医疗的飞机。救护机一般用轻型客、货机或直升机改装而成。救护机内有较大的空间用于安放医疗救护设备和担架。飞机有较大的航程和续航能力并具有短距起降性能。,第3章 现代航空器的应用,4）其他飞行活动 这类飞行包括空中游览、短途运输、家庭使用、空中摄影、体育运动、个人娱乐等。所使用的飞机一般采用多用途轻型飞机，起飞重量不超过5吨，最小的只有几百公斤的超轻型飞机。,第3章 现代航空器的应用,3.2.2 军用飞机的应用1、制空作战 拦截和摧毁敌方空中目标、夺取制空权。我国习惯上称这类飞机为歼击机。目前，战斗机可能歼灭的空中目标种类繁多，包括轰炸机、攻击机和巡航导弹，以及预警机、护航战斗机、空中优势战斗机、高空侦察机和电子干扰飞机、加油机、运输机、武装直升机和无人机等。,第3章 现代航空器的应用,现代典型战斗机（F-15）,第3章 现代航空器的应用,现代典型战斗机（Su-27）,第3章 现代航空器的应用,2、对地攻击1）近距空中支援 从低空、超低空攻击地面(水面)中、小型目标的军用飞机。这类飞机称攻击机或强击机。分为近距空中支援机和纵深攻击强击机两种。,第3章 现代航空器的应用,现代典型攻击机（A-10）,第3章 现代航空器的应用,2）战略打击 深人敌后，对军事基地、交通枢纽、经济和政治中心进行战略轰炸。这类航空武器系统为战略轰炸机，包括中型和重型轰炸机，,第3章 现代航空器的应用,现代典型战略轰炸机（B-1）,第3章 现代航空器的应用,现代典型战略轰炸机（B-2）,第3章 现代航空器的应用,3、军用运输 空运兵员、装备、补给、军事物资并能空投空降。在现代战争中，军用运输机是提高部队机动性、加强应变能力的重要运输工具。这类飞机为军用运输机。,第3章 现代航空器的应用,现代典型运输机（C-130、C-17）,第3章 现代航空器的应用,现代典型运输机（伊尔-76）,第3章 现代航空器的应用,4、军用侦察 搜集对方军事情报。按任务性质不同分为战略侦察和战术侦察。可以用有人驾驶飞机，也可以用无人驾驶机。所用机载侦察设备主要有航摄仪(航空照像机)、图像雷达、红外线和电子侦察设备。战略侦察机的特点是飞行高度高、航程远、载有复杂的航摄仪和电子侦察设备，能从高空深入对方国土，对军事和工业中心、核设施、导弹试验和发射基地、防空系统等战略目标实施侦察。,第3章 现代航空器的应用,5、预警 搜索和监视空中目标。预警飞机升空后能把雷达天线升高到700010000m的高度，对超低空目标的视线距离扩大到300400km，可以有效地发现超低空飞行目标；在这些预警飞机上都装有远程搜索雷达、敌我识别装置、信息处理计算机、通信系统和战术信息显示与控制台。能同时监控上千万立方公里空域里的数百个目标，导引数批架飞机实施对空或对地攻击作战。,第3章 现代航空器的应用,现代典型预警机,第3章 现代航空器的应用,3.2.3 其他类型飞行器1、气球 它的升力来自一个巨大的气囊，大多数为球形。气囊中充满密度比空气小的气体，使用热空气的称为热气球，另一类使用氢或氦。气球上没有动力装置，因此它不能控制自己的飞行方向，自由气球随风的方向而飘移，系留气球则由绳索系留在地面。目前，热气球作为一项航空体育活动，在世界上有大量的爱好者，其他类型的气球用于气象、探空等科学研究和文娱庆典活动。,第3章 现代航空器的应用,2、飞艇 它的升空原理与气球相同，但带有动力装置，它可以依靠自身动力飞向预定的目的，由于它要长时间安全运行，因而多数飞艇使用的气体是氦气，而不使用易燃的氢气和浮力小的热空气。飞艇在气囊结构上按有无刚性骨架分为刚性(也叫硬式)、半刚性(也叫半硬式)和非刚性(也叫软式)。齐柏林飞艇为硬式飞艇，当前发展的多为软式飞艇。主要用于巡逻、摄影、吊装大型设备及空中广告等方面。,第3章 现代航空器的应用,3、滑翔机 是没有动力驱动的带有固定机翼的重于空气的航空器，它的起飞要靠其他动力器械(飞机、汽车或绞盘等)的拖曳或是靠从高地下滑来实现，在空中靠下滑时与空气的相对运动得到空气动力或是依靠上升气流在空中飞行。现代的滑翔机主要用于体育运动，可用于训练竞赛及普及航空知识，70年代之后出现了柔性机翼的伞翼滑翔机，由于造价低廉使滑翔运动更加普及。,第3章 现代航空器的应用,4、直升机 是旋翼航空器的一种，以机身上的动力驱动旋翼旋转而取得升力，能垂直起飞和降落，它的航行方向由旋翼向某个方向的倾斜来控制。直升机可以垂直起飞降落，不需要很大的场地，并可在空中悬停，这种特有的灵活性使直升机在民用航空中得到了广泛的应用。直升机用于短距离的繁忙地区之间和无路到达地形险峻的地区之间的运输，用于医疗救护、地质勘探、农业飞行、森林防火、海上采油、吊装设备等方面。,第3章 现代航空器的应用,1）直升机的布局特点（1）单旋翼直升机仅由一副旋翼产生升力的直升机。旋翼分机械驱动式和桨尖喷气驱动式两种。,第3章 现代航空器的应用,（2）共轴式双旋翼直升机 用两副机械驱动式旋翼产生升力的直升机。两副旋翼尺寸相同而旋转方向相反，其反扭矩互相平衡，因而不需要安装尾桨。这种形式又可分为共轴式双旋翼直升机、纵列式双旋翼直升机、横列式双旋翼直升机及交叉式双旋翼直升机(简称共轴式、纵列式、横列式及交叉式直升机)。,第3章 现代航空器的应用,（2）纵列式双旋翼直升机,第3章 现代航空器的应用,（3）横列式双旋翼直升机,第3章 现代航空器的应用,2）直升机的飞行原理 旋翼是直升机的关键部件，它由多个桨叶构成，每个桨叶相当飞机的机翼，旋翼产生所需升力和飞行动力。（右图是旋翼控制原理图。）,第3章 现代航空器的应用,5、旋翼机 它在机身上方也有一个巨大的旋翼，同时前方或后方装有螺旋桨。它和直升机最主要的区别在于它的旋翼不用动力驱动，它的动力驱动螺旋桨推动机身向前运动。由于旋翼和迎面来的气流 的相互作用使旋翼机产生 了升力。由于它不能垂直起落，在性能上和有固定翼的飞 机相距甚远。因而在20世 纪30年代之后就没有什么 发展，目前只用于体育活 动。,第3章 现代航空器的应用,6、扑翼机 扑翼机是人类模仿鸟类飞行而制造的机翼可以上下扑动的航空器，它只是在试验的样机中出现过，由于控制、材料、结构方面遇到的各种困难，目前扑翼机只能是一种处在研制试飞阶段的机种。,第3章 现代航空器的应用,7、倾转翼机 倾转旋翼机安装有可向前倾转约900的旋翼及固定机翼，旋翼和机翼一起倾转。在垂直起落及悬停时，旋翼的旋转轴垂直向上，升力由旋翼 提供，工作方式如同横列式双 旋翼直升机。在转入前飞的过 渡状态时旋翼的旋转轴逐渐向 前倾斜以提供所需水平拉力，同时机翼也开始提供部分升力。在平飞时升力全部由机翼提供，而旋翼的旋转轴基本水平，成 为提供前飞所需拉力的螺旋桨，工作方式如同空气螺旋桨推进 的飞机。,第3章 现代航空器的应用,8、气垫船 利用机体底部与地表之间压缩空气(气垫)支撑其重力而行驶的运载工具。气垫飞行器的工作原理是：由发动机驱动的升力风扇把增压空气压进机体底部与地表之间，形成高压气垫，当压力大于重力时便将其托离地表，而空气的摩擦阻力甚小，略加推力便往前运动。,第3章 现代航空器的应用,9、地效飞行器 地效飞行器利用地表效应提供支承力的运载工具。这种介于常规飞机与船舶之间的特种飞行器，在贴近地面或水面飞行时由于地表效应，升阻比高，油耗低，持续飞行时间长，适于长时间巡逻、侦察、反潜、搜索、救援、两栖作战、发射导弹及越洋运输等任务。,第3章 现代航空器的应用,9、无人机 简称无人机。无驾驶人员或驾驶(控制)人员不在机内的飞行器。前者称自主控制飞行器，后者称遥控飞行器。按广义理解，无人飞行器还包括除弹道导弹外的备类导弹。组成和控制 无人机包含飞行器、地面站、起飞(发射)和回收装置以及检测、维修系统在内的复杂技术系统，故常被作为整个系统来对待和处理。无人飞行器本身包括机体、机内飞行控制系统、动力装置、回收系统和与用途有关的有效载荷。,第3章 现代航空器的应用,1）无人机分类 军用无人机和民用无人机。（1）军用无人机 根据航程、活动半径、续航时间和飞行高度分为战术无人机和战略无人机两大类；按作战任务可分为：侦察无人机 校射无人机 电子战无人机 通信中继无人机 攻击无人机和靶机等,第3章 现代航空器的应用,（2）民用无人机 民用无人机一般是由多用途无人机装载不同任 务载荷的变型机，按用途可分为：民用通信中继无人机 气象探测无人机 灾害监测无人机 农药喷洒无人机 地质勘测无人机 地图测绘无人机 交通管制无人机 边境控制无人机,第3章 现代航空器的应用,2）无人机发展趋势 1、长航时无人机取代有人侦察机 2、作战无人机投入使用 3、微型无人机成为单兵辅助武器 4、民用无人机应用广泛 侦察型无人机的任务已由战术侦察向战略侦察范围扩展。在21世纪，无人侦察机将成为卫星侦察、有人机侦察的重要补充与增强手段。无论在战略或者战术侦察范围，无人机都将成为应用非常广泛的低风险、高效费比的战场感知平台。杀伤型无人机的任务由目前的电子干扰、反雷达攻击向执行多种精确打击和空战任务发展。无人战斗机设计人员因无需考虑驾驶员的生理和心理极限，可设计出布局奇特、性能优异，具有高过载、大机动、高隐身能力的无人战斗机。在21世纪，无人作战空中飞行器(UCAV)将取代有人轰炸机、歼击机、武装直升机和巡航导弹的部分功能，成为空中精确打击武器系统的一种新手段。,第3章 现代航空器的应用,3）无人机未来技术特点无人机向小型化、智能化、隐身方向发展 随着微电子、微机电技术、信息技术、智能技术和航空技术的飞跃发展，在21世纪初无人侦察机将相当成熟，美国正在研制的微型无人机翼展不超过16cm，有人已经在研制只有蜜蜂大小的无人机。无人攻击机技术将有所突破，以氢基等特种燃料的喷气发动机为动力。具有隐身特性、人工智能自主飞行控制、自动敌我识别、武器投放控制功能的美国“攻星”(Strike Star)长航时无人攻击机将在2025年之前投入使用。,第3章 现代航空器的应用,无人机的任务设备向全天候、高分辨率、远距离、宽收容、实时化、小型化方向发展 由于雷达技术、光电技术和数字技术的飞速发展，21世纪无人机机载任务设备的性能将有质的飞跃，探测距离大幅度增加、灵敏度更高、分辨率更细、重量更轻、体积更加小型化。具体表现在：,第3章 现代航空器的应用,10241024像元的CCD高清晰度数字电视将取代现用的标准制式航空侦察电视 实时传输的数码相机将取代胶片式航空相机。数码相机用CCD芯片的像元分辨率将比目前的50405040像元更多。采用芯片内运动补偿和步进式光学扫描技术的第四代数码相机将在无人机上使用。航空数码相机将向宽收容、高分辨、准实时成像、照相摄像一体化方向发展。高分辨率、高灵敏度，不用扫描成像的第三代前视红外仪，将在无人机上普遍应用。35微米凝视焦面阵红外探测器的像元分辨率将比目前的480640像元和512512像元更高，造价更低。,第3章 现代航空器的应用,高分辨率、高灵敏度，不用扫描成像的第三代前视红外仪，将在无人机上普遍应用。35微米凝视焦面阵红外探测器的像元分辨率将比目前的480640像元和512512像元更高，造价更低。在无人机上将广泛使用真正具有全天候侦察能力的合成孔径雷达。战略和战术无人机用多模式合成孔径雷达的作用距离将分别超过目前的200km和10km量级；分辨率将优于目前的0.3m一1m和1.2m量级。雷达的体积、重量、功耗将大幅度缩小。雷达的功能将由侦察、监视地面、水面目标扩展到穿透树丛、地表，探测伪装目标、地下目标和地雷场。,第3章 现代航空器的应用,无人机的测控、传输系统向远距离、安全保密、通用化、数字化、网络化方向发展 卫星中继的超视距测控传输系统在无人机上的运用，在21世纪将更加成熟、普遍。无人机的测控站将实现系列化、通用化。各种型号的无人机信息互通性将得到解决，从而实现利用同一地面站来控制不同型号的无人机或用不同的地面终端来接收同一无人机数据的目的。各军兵种使用的无人机获取的情报将融入C4ISR网，实现资源共享。无人机向高生存率、低造价、低损耗方向发展 2 1世纪的无人机将在控制造价的同时，提高生存率，以降低损耗率和使用费用，从而为扩大无人机的民用范围创造条件。随着无人机的成本降低、安全性的提高，使用保险费随之下降，无人机的民用范围将从目前的农业作业、气象探测、边境缉私迅速扩大，市场前景看好。,第3章 现代航空器的应用,综上所述 21世纪的无人机将在未来的信息战、精确打击作战、无人化作战和陆海空天电“五维”一体化战场中大显身手，成为航空航天作战力量的倍增器。无人机的用途由执行侦察任务扩展到执行多种打击任务之后，必将演变成为一种高效费比、攻防兼备的全新概念武器，并将引起军队作战思想、作战样式和组织编制的一系列变革。所谓“零伤亡”战争理论就是以无人机为代表的无人作战武器平台为基本核心策划的。一旦高空长航时无人侦察机、无人轰炸机、无人战斗机等高级无人机投入战争，将会导致武器装备的第三次革命。,第3章 现代航空器的应用,4）无人机关键技术 1、气动技术 2、动力技术 3、人工智能技术 4、通信技术 5、先进的发射回收技术 6、武器和设备的小型化,