飞机和直升飞机有什么不同的升空原理?飞机、火箭、导弹、气球和飞艇的区别?

Question

飞机和直升飞机有什么不同的升空原理?飞机、火箭、导弹、气球和飞艇的区别?

Answer 1

　　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.因此飞机的精确定义就是：飞机是有动力驱动的有固定机翼的而且重于空气的航空器.
　　为了使读者头脑中对飞机有更明确的认识,我在这里澄清几个容易混淆的名词.在有些报刊上可见到“固定翼航空器”、 “固定翼飞机”等说法,实际上所指的都是飞机.但是这些名词都不是准确的说法.因为“固定翼航空器”包括飞机和滑翔机,而“固定翼飞机”则是一个重复的称呼,因为“飞机”就已经包含了固定翼的内容.更常听到很多人说“直升飞机”,这也很不妥当,因为直升机是使用旋翼提供升力的,它和飞机属于完全不同的航空器类型.
　　飞机的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.
　　而直升机的头上有个大螺旋桨,尾部也有一个小螺旋桨,小螺旋桨为了抵消大螺旋桨产生的反作用力.直升机发动机驱动旋翼提供升力,把直升机举托在空中,旋翼还能驱动直升机倾斜来改变方向.螺旋桨转速影响直升机的升力,直升机因此实现了垂直起飞及降落.
　　火箭是以热气流高速向后喷出,利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置.它自身携带燃烧剂与氧化剂,不依赖空气中的氧助燃,既可在大气中,又可在外层空间飞行.火箭在飞行过程中随着火箭推进剂的消耗,其质量不断减小,是变质量飞行体.现代火箭可用作快速远距离运送工具,如作为探空、发射人造卫星、载人飞船、空间站的运载工具,以及其他飞行器的助推器等.如用于投送作战用的战斗部(弹头),便构成火箭武器.其中可以制导的称为导弹,无制导的称为火箭弹.
　　导弹是“导向性飞弹”的简称,是一种依靠制导系统来控制飞行轨迹的可以指定攻击目标,甚至追踪目标动向的无人驾驶武器,其任务是把战斗部装药在打击目标附近引爆并毁伤目标或在没有战斗部的情况下依靠自身动能直接撞击目标以达到毁伤效果.简言之,导弹是依靠自身动力装置推进,由制导系统导引、控制其飞行路线,并导向目标的武器.
　　气球是用橡胶做成的囊.内可以充气,用做装饰品.用作交通工具的则是热气球.是无推进装置的轻于空气的航空器.由气囊和吊在气囊下面的吊篮或吊舱组成.气囊内充以密度比空气小的浮升气体,使气球升空.是一种无动力装置的航空器.在薄橡皮、橡胶布或塑胶等制成的囊袋中,灌进氢氦等气体鼓成球体.由于比空气轻,可以凭借空气浮力上升.可用于大气研究、跳伞训练、侦察拦阻敌机以及散发宣传品等,小型的也可作玩具.吊舱用以放置仪器设备,有的可以乘人.中国在10世纪时就以纸糊灯笼下燃松脂得以升空作为军事信号,这种松脂灯(又名孔明灯)就是一种原始的热气球.1783 年6月4日,法国人蒙哥尔费兄弟表演了他们制作的热气球.1783年法国物理学家 J.A.C.查理制成和试放第一个氢气球.19世纪初氢气球已成为军事、体育运动和科学试验方面很有实用价值的航空器.氢气球有易燃易爆的缺点.20世纪20年代以后,出现了用氦气代替氢气的氦气球.氦气球比较安全,但价格昂贵.30年代以后,气球在高空探测科学研究方面的应用日趋广泛.1960年前后,载人气球的飞升高度已达34.5千米,不载人气球达到46千米,载重量已可超过5000千克.
　　飞艇是一种轻于空气的航空器,它与气球的最大的区别在于具有推进和控制飞行状态的装置.飞艇由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成.艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体（氢气或氦气）借以产生浮力使飞艇升空.吊舱供人员乘坐和装载货物.尾面用来控制和保持航向、俯仰的稳定.
　　飞艇属于浮空器的一种,也是利用轻于空气的气体来提供升力的航空器.根据工作原理的不同,浮空器可分为飞艇、系留气球和热气球等,其中飞艇和系留气球是军事利用价值最高的浮空器.飞艇和系留气球的主要区别是前者比后者多了自带的动力系统,可以自行飞行.飞艇分有人和无人两类,也有拴系和未拴系之别.
　　飞艇获得的升力主要来自其内部充满的比空气轻的气体,如氢气、氦气等.现代飞艇一般都使用安全性更好的氦气来提供升力,另外飞艇上安装的发动机提供部分的升力.发动机提供的动力主要用在飞艇水平移动以及艇载设备的供电上,所以飞艇相对于现代喷气飞机来说节能性能较好,而且对于环境的破坏也较小.