当前位置:  > 航空产业

雷电飞机结构原理

作者: 发布时间: 2022-09-14 19:58:47

简介:】本篇文章给大家谈谈《雷电飞机结构原理》对应的知识点,希望对各位有所帮助。本文目录一览:
1、美国的P-47怎么样?


2、为什么雷雨天气飞机不能起飞和落地,飞机到底怕不怕雷电?

本篇文章给大家谈谈《雷电飞机结构原理》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

美国的P-47怎么样?

美国二战最强战斗机——共和P-47雷电

xp-47A

参数

长:10。6m

翼展:12。4m

全备重量:5,481kg

动力

发动机数量:1

发动机型号:PrattWhitneyXR-2800-21

马力:2000

性能

最大速度:663km/h

相对“飓风”和“喷火”战斗机来说,美国共和飞机公司的P-47“雷电”显得五大三粗,开始让人有些难以接受,甚至被飞行员拒绝使用。可是,没过多长时间,很多飞行员就喜欢上了它。虽说“雷电”形体较大,灵活性也确实不如Me109等,但它的发动机劲大,火力猛,生存能力强,只要不是要害部位,即使挨上几十发子弹也不碍事。而且俯冲性能好,在空战中只要抢占到有利高度,对敌机的俯冲攻击是很容易得手的。因此,P-47一经使用证实其优势后,便受到了部队的欢迎,订单不断“飞”向共和飞机公司。各型“雷电”飞机被源源不断地运往前线,在欧洲和太平洋战争中发挥了重要作用,成为第二次世界大战中少数几种曾大量生产并屡立战功的著名战斗机。

只要提起P-47“雷电”飞机,就不能不提到亚历山大。舍维尔斯基(AlexanderSeversky)与亚历山大。卡特维利(Kartveli)两个俄国人,和他们所创建的共和飞机公司。舍维尔斯基原是沙皇俄国的一名飞行员,在第一次世界大战中曾击落过数架德国飞机而小有名气。1917年因航空技术事宜去美国工作,曾在美获得过多项专利,后加入美国籍。由于他是飞行员出身,酷爱航空,于是在1933年在新泽西州的法明代尔市搞了个以他自己名字“舍维尔斯基”(Seversky)命名的飞机公司。正在这时,又从巴黎来了另一位俄国人——卡特维利。他是一个飞机设计师,共同的志趣使他们走到了一起。先是两人合作设计了SEV-3水陆两用飞机和P-35战斗机。1939年秋,两人在舍维尔斯基飞机公司的基础上创建了后来很有名气的美国共和飞机公司,舍维尔斯基出任董事长,卡特维利为总工程师。

1939年9月,欧洲战争爆发,法西斯的气焰非常嚣张,盟军急需大量前线作战飞机。同年11月,刚刚成立不久的共和飞机公司临危受命,开始研制一种新的战斗机。开始的试验机称为XP-47,后出现多种方案,分别称为XP-47A、B等,定型后称为P-47。美国陆军航空队对新机提出的要求是,在吸取欧洲战场经验的基础上,实现大功率、强火力和重装甲,能为己方突防轰炸机群提供有效的空中保护。1940年初,XP-47A便已经设计完成。该机采用的动力装置是当时流行的爱立生V型液冷式发动机。不久,美国军方又要求改用普拉特。惠特尼公司的R-2800型气冷式发动机。理由是爱立生V型发动机虽被当时所广泛使用,但发展潜力不大;而新型的R-2800型发动机功率大,且装有由通用电气公司制造的废气涡轮增压器和增压空气再冷却装置。改装新的动力装置,并非简单的拆换问题,而是飞机结构甚至牵涉其它方面的重新设计,改装后的飞机自然会有很大的不同。改装R-2800型发动机的飞机称为XP-47B,后称为P-47B,原来的XP-47A随即被淘汰。

1941年5月6日,P-47B首飞成功。试飞证明,该机在5,000米以上的高空可以400公里/小时的速度盘旋,高空机动性能良好;并在8,470米的高度创造了时速为690公里的最大平飞速度纪录。试飞后,P-47便有了“雷电”的绰号,并签订了第一批生产合同。1942年5月,P-47正式批生产,6月开始交付部队使用。一代名机从此开始走向成熟,飞往世界反法西斯战场的前线。P-47飞机持续生产到50年代初才关闭生产线。战后,共和飞机公司转入喷气式飞机的研制。他们曾试图把一台轴流式涡轮喷气发动机装在P-47飞机上,使之成为美国的第一架喷气式战斗机,但是没有成功。以后,共和公司成功地研制了“雷”系列战斗机,如著名的、F-84“雷暴”战斗机,共发展了12种型别,产量达7,889架,是最具代表性的美国早期喷气战斗机;1955年研制成功的F-105“雷公”战斗机,曾在越南战争中大量使用。1965年,共和飞机公司与费尔柴尔德飞机公司合并。从此,共和飞机公司和它所研制的飞机一起均成为了历史。

从外表上看,P-47B飞机机身圆胖,长度为10。7米。前机身装有一台星形18缸活塞式发动机,配有一副尺寸较大的四叶螺旋桨,直径为3。65米(从P-47J型起螺旋桨的直径更大,达到4。5米)。飞行员的驾驶舱位于机身中部上方,尾部为倒T形尾翼,起落架为后三点式。采用双梁结构的中下单翼,略带上反角,平面形状为椭圆形,展长12。4米。两侧机翼前各装有3挺口径为12。7毫米的白朗宁式机枪,每挺备弹200发以上。P-47D型飞机两翼又各增加一挺,使机枪总数达到8挺,此外机身和翼下还设有多个外挂架,可挂炸弹和火箭等,最大外挂量为1,135千克。由此可见,P-47战斗机的火力是很强的。但是,为了多装或多带武器,势必要影响飞机的其它载荷和性能,如一架飞机的有效载荷是一定的,装武器多就必然会装燃料少,燃料少又会影响到飞行距离和飞行时间等性能。P-47起初的型别,座舱前方有两个油箱,两翼内各有一个小型软油箱,总载油量只有1,190升,作战半径不足400公里,续航时间仅2小时。也就是说,用牺牲航程和续航性能的办法来加强飞机的火力。

P-47交付使用后,让飞行员感到惊喜的是驾驶舱非常宽敞,坐椅很高,前方视野很好。原来为了加强飞机的横侧稳定性而设计的背鳍,从P-47D型以后也被拆掉了,使其后方视野也得到了改善。“雷电”飞机的最大优势是采用了新型的R-2800型气冷式活塞发动机、废气涡轮增压系统和发动机注水等技术。R-2800型发动机,最大功率为2,000马力,瞬时应急功率可达2,300马力。专门配备的这种涡轮增压系统,不像一般的增压器那样与发动机直接传动,而是在机身座舱下方单设一个涡轮机,用发动机排出的废气来驱动,再由涡轮机带动增压叶片工作。空气经过增压后,可大大提高压缩比,为在气缸内燃烧提供更有利的条件。而工作过的废气则由专门的排气管排出机身外。在P-47D型飞机上,还采用了一种特殊的发动机注水技术,即向气缸内加注易汽化的液体(水或水和其它液体的混合物),用以加大燃气流量。从而在短时间内,大幅度提高发动机的功率,改善飞机的爬升和高空机动性能。P-47D-30飞机上还装了一种电操纵俯冲襟翼。它位于机翼下部起落架舱的前面。俯冲襟翼有两个作用:一是P-47俯冲时速度较快,飞机上会出现局部激波,使其出现抖动,拉起时较为困难,这时可利用襟翼帮助操纵;二是飞机俯冲时,放下襟翼可起到减速板的作用,以防止飞机出现一冲到地的危险。

此外,P-47E飞机采用了增压座舱,进一步改善了飞行员的座舱环境。P-47N在机翼根部加装了油箱,机翼尺寸也相应加大,增大了飞机的航程。P-47M是一种速度最快的型别,最大时速接近800公里,曾击落过德国的Me262喷气式战斗机。最重要的型别是P-47D,许多重大改进都是从D型开始的,如上述的加装机枪和俯冲襟翼等,它本身也形成了个小系列,有多种小改型。

总之,P-47跟大多数名机的发展道路差不多,在使用中不断改进改型,使之逐步完善。从表面上看起来P-47比较笨重,但由于它采用了新的气冷式发动机和专门的涡轮增压系统、发动机注水等技术,使它不但火力强,而且高空机动性和俯冲性能都比较突出,不足的是由于武器多,载油少,影响了飞机的航程和续航性能。但是从总体上看,P-47不愧为一种设计成功的优秀战斗机,在二战中的欧洲战场和太平洋战争中发挥了重要作用。

年末,P-47“雷电”战斗机开始交付部队。1943年初就开始投入欧洲战场使用,在英国部署了三个P-47战斗机大队,每个大队下辖三个中队。一个中队配备25架飞机。其主要任务是为英、美两国的轰炸机群护航。起初,P-47战斗机大队的运气不好,在头两个月的战斗中,失败多于胜利。在为英因的“兰开斯特”轰炸机护航时,由于“兰开斯特”航程大(2,785公里),而P-47的航程不足2,000公里,往往是到不了目标而中途返航,将“兰开斯特”扔下来孤军作战。

在为美国的B-17和B-24轰炸机护航时,也是因为航程问题,只好把轰炸目标限制在法国、比利时和荷兰境内。在飞行距离上P-47有弱点,但在高空机动性和俯冲性能上,P-47在当时是非常出色的。于是,P-47战斗机的飞行员们允分利用这些优势,采用合适的战术与德国战斗机周旋,使战局大为改观。如由吉姆中校带领的第56战斗机大队,在为B-17和B-24轰炸机护航时,总是高高地飞行在轰炸机群之上,当它们遭遇德国战斗机拦截时,P-47战斗机便以迅雷不及掩耳的速度猛扑下来,将敌饥“吃掉”或驱散。P-47还采用隐蔽突袭和转弯攻击等战术,攻击敌机频频得手。从1943年7月下旬起,美军在欧洲的——些P-47开始加挂副油箱,使其航程加大,以便为B-17等轰炸机进行全程护航。当P-47战斗机第一次随B-17轰炸机来到德国上空时,曾引起德国空军的极大震动。从此使盟军轰炸机不再是孤军深入,被动挨打了。据统计,自P-47及后来参战的P-38和P-51战斗机实施护航后。盟军轰炸机的战损率明显下降。

由了发挥了P-47的长处,战术对头,到1943年7月,盟军在欧洲的空中被动局面已完全被扭转。从1943年7月底到11月初,仅美军第5大队的P-47战斗机就击落敌机上百架,大大打击了德军的嚣张气焰。1944年3月4日和6日,各P-47和P-51战斗机部队连续掩护上千架规模的轰炸机对德国首都柏林进行轰炸,掀起了战略轰炸的新。在这两天的战斗中,它们与前来拦截的Me109、Me110和Fw190战斗机等展开激战,共击落敌机160架,己方仅损失30余架,战果中的大部分都是P-47取得的。轰炸柏林给德军以沉重的打击,难怪德空军元师戈林在战后说:“当护航战斗机出现任柏林上空时,我们就感到大势已去了”。而最先进入柏林上空的护航战斗机就是P-47。

P-47在欧洲战场上不但为轰炸机护航,而且也用于对地攻击。1944年盟军在欧洲的反击战中,共有19个战斗/轰炸机大队装备有“雷电”式战斗机。为了增强对地攻击能力,一部分P-47在原有机载武器基础上,还配备了火箭(每侧机翼下可装3至4个火箭发射管)、集束炸弹或燃烧弹。P-47的任务是掩护盟军的装甲部队进攻,袭击敌方的公路和铁路交通网,使德军大量运输工具和设施遭到破坏。到诺曼底登陆前后,德国军队已大伤元气。德军军战斗机不敢轻易出动,大部分时间关门避战,盟军已牢牢掌握了制空权。P-47和P-51战斗机部队趁势猛攻德军机场等军事设施,力图将敌机歼灭于地面。但凡在这类低空战斗中,德军的地面火力异常闪猛,给美机造成很大威胁。P-47机身坚固、生存力强的优点此时便充分显示出来,不少飞机被击中负伤,甚至挨上几十发子弹后,仍安然返航;与此相比,另一种主力战斗机P51的损失就大多了。

在欧洲南部的地中海战场上,P-47,作为P-40的替代战斗机,于1943年11月加入战斗,也立下了不少战功。

1943年夏天,P-47战斗机开始进入太平洋、亚洲战场。曾在南太平洋国家、印度、缅甸和中国大陆等作过战。据资料介绍,被派往缅甸支援英军作战的有16个大队,可以说这是P-47投入量最大的一个地区。另外还有少量“雷电”战斗机中队进驻墨西哥和巴西等。

1944年春天、两个P-47战斗机大队被派往中国成都地区,主要任务是为B-29轰炸机护航。P-47在太平洋上的主要对手是日本的“零”式战斗机。这种飞机轻巧灵活、爬升性能好,曾在太平洋上空横行多年。与它相比,P-47在爬升速度、转弯半径和俯冲捡起等性能上稍逊一筹,但在速度和俯冲性能上却毫不逊色,尤其是火力和生存能力,在当时的战斗机中是最优秀的。美军飞行员根据两种飞机的优劣长短,摸索出一套扬长避短的有效战法,使P-47在与“零”式战斗机的频繁空战中连连获胜。

在太平洋战场,最早使用P-47作战的,是美军第348战斗机大队。尼尔。E。基尔比是这个大队的大队长。1943年6月,他率领第348大队抵达太平洋南部的澳大利亚。8月16日,该大队的一部分P-47飞机转场到新几内亚的莫尔兹比港。9月4日,基尔比率先出征,且首战告捷,取得了击落日军轰炸机和“零”式战斗机各一架的战果。

10月11日,基尔比又率队出航,飞往莫尔比港西北方向的韦瓦克执行侦察搜索任务。当基尔比和他的三个同伴一起在6,000米上空巡航时,基尔比首先发现一架敌机,并立刻下令攻击,当飞机俯冲到约450米时开火,接着这架敌机拖着一股浓烟坠入了波涛汹涌的大洋之中。之后,基尔比带领同伴重新爬升到8,000米上空,当时晴空万里,一望无际。他们又发现前方有一群日机,12架轰炸机在36架战斗机的护航下,正耀武扬威地前行。单按战斗机的数量来说,双方力量的对比是12比1,但基尔比没有犹豫,立即下令解散编队,实施单机攻击。经过激烈格斗,基尔比击落一架“零”式战斗机和两架轰炸机。与此同时,队友邓哈姆和摩尔也各击落一架敌机。其余敌机见势不妙,纷纷溃逃。当他们爬升到6,000米高度准备返航时,又发现两架逃散的日机,于是基尔比抓住有利战机,以740公里/小时的俯冲速度对其进行攻击,一举又将这两架敌机击落……在以少对多的情况下,经过一场恶战,P-47取得了辉煌战果。当他们返航着陆时,飞机上只剩下了280升燃料。

仅在10月11日的这次战斗中,基尔比一人就击落6架日机。美国第5航空队司令乔治。凯里中将特此授予他荣誉勋章。到1944年1月初,基尔比参加太平洋空战不到半年,就创造了击落日机21架的记录。

在持续两年多的战斗中,P-47对日本战斗机的作战连连取胜,使日军遭受重大损失。1945年初,新的P-47N远航型投入使用(作战半径达1,600公里),正赶上参加对日本的战略轰炸,在火攻日本的行动中立功不小。

P-47诞生于第二次世界大战中期,先后发展了多种型别,各型生产总数达15,683架。其中在共和飞机公司法明代尔飞机厂生产了9,087架;后为了加快生产速度,在印第安那州的伊文塞尔又开辟了第二条生产线,生产飞机6,242架;在寇蒂斯飞机公司的制造厂生产了354架。它们先后投入欧洲和太平洋战场使用,为第二次世界大战的胜利发挥了重要作用。一种飞机生产15,683架,这个数字在现代飞机中是没有的,在历史上也是少见的。

据统计,各型P-47“雷电”战斗机在第二次世界大战中,共飞行193。4万小时,战斗出动54。6万架次,消耗燃油2。04亿加仑,发射子弹1。35亿发、火箭6万枚,投掷炸弹13。2万吨、凝固汽油弹上千加仑。空战得失比为4。6比1,即击中敌机4。6架,自己损失1架。千架出动损失率是7架。这些记录在作战飞机史上都是名列前茅的,有的甚至是创先例的。

而且,P-47还造就了一大批著名的王牌飞行员和飞行队。据资料记载,在整个欧洲空战中,单说驾驶P-47战斗机,个人击落敌机20架以上的飞行员就有7人,如美军欧洲战场的头号王牌弗朗西斯。S。加布雷斯基和二号王牌罗伯特。S。约翰逊等都在其中。而获得Ace(当时欧洲国家授予击落过5架以上飞机者的荣誉称号)资格的飞行员则为数更多。在太平洋战场,驾驶P-47屡立战功的有尼尔。E。基尔比等。上面已经提到,他在太平洋作战中,曾一次出动击落6架敌机,不到半年就击落21架敌机,这些在空战史上都是少见的。可惜的是这位英勇善战的飞行员不久便英年早逝,在1944年3月4日,基尔比又带领3名飞行员到韦瓦克上空游猎时,遇到了日军一个15机编队。在激烈的缠斗中,基尔比的座舱中弹,飞机坠入新几内亚境内的丛林之中,他没有跳伞。基尔比的最后记录是击落敌机22架。

在著名的飞行队中,最早装备P-47并使用到大战结束的第56大队,空战中共击落敌机674架,得失比8比1,产生王牌飞行员38人,均为在欧洲战争中的美军第一。该大队被誉为“狼群大队”,曾使敌人闻风丧胆。另一支王牌飞行队是第4大队,其战绩与前者差不多,但损失几乎是它的两倍。据分析,造成这种原因的是该大队后期改用了P-51,而它的坚固性明显不如P-47战斗机。

XP-47A

1939年9月,欧洲战争爆发,法西斯的气焰非常嚣张,盟军急需大量前线作战飞机。同年11月,刚刚成立不久的共和飞机公司临危受命,开始研制一种新的战斗机。开始的试验机称为XP-47,后出现多种方案,分别称为XP-47A、B等,定型后称为P-47。美国陆军航空队对新机提出的要求是,在吸取欧洲战场经验的基础上,实现大功率、强火力和重装甲,能为己方突防轰炸机群提供有效的空中保护。1940年初,XP-47A便已经设计完成。该机采用的动力装置是当时流行的爱立生V型液冷式发动机。不久,美国军方又要求改用普拉特。惠特尼公司的R-2800型气冷式发动机。理由是爱立生V型发动机虽被当时所广泛使用,但发展潜力不大;而新型的R-2800型发动机功率大,且装有由通用电气公司制造的废气涡轮增压器和增压空气再冷却装置。改装新的动力装置,并非简单的拆换问题,而是飞机结构甚至牵涉其它方面的重新设计,改装后的飞机自然会有很大的不同。改装R-2800型发动机的飞机称为XP-47B,后称为P-47B,原来的XP-47A随即被淘汰。

为什么雷雨天气飞机不能起飞和落地,飞机到底怕不怕雷电?

与此同时,飞机外部结构是由导电材料制成的,如果遇到雷击,飞机就是一个短路的路径,虽不会直接伤害机内人员,却很可能损坏飞机伤的电子设备以及结构,对安全造成影响。

由于飞机在飞行过程中无法接地,因此,飞机要做的是防雷,而不是避雷。

具体而言,在每次飞行前,飞行员都要了解航路各段的天气情况,选择合适的绕飞路线,从而最大限度避免与强雷电做正面接触;在空中飞行时,飞行员也会通过气象雷达来观测航路上的天气状况,总之,面对雷电天气,对策就是一个字——躲。如果飞机还没起飞,当然就不去冒这个险了,至于到达航班,一般情况都会选择备降,还是那个字----躲。

但在雷电天气以外,当飞机在云层中飞行,还会跟空气、云层摩擦产生电荷,而当电荷积存达到一定值,也有可能形成雷击,这时候就要用上安装在飞机主翼或尾翼尖端处的“静电释放器”,大家一般称为放电刷,其原理是,当雷电产生的电流通过飞机,又或是飞机因空气摩擦而带静电,电流就会瞬间通过放电刷释放到机身外,这样,在导体效应的作用下就不会形成高能量的电能聚集释放这一过程——值得注意的是,乘客坐在客舱里是安全的,因为客舱跟机身外壳是绝缘的。 民航客机放电刷示意图 (资料图片)

放电刷也是飞机上的仪表电子设备的“保护伞”,通过随时放掉机身上流动的静电,避免飞机的通信导航受到电磁场干扰而影响飞行安全。一般现代民航客机上的放电刷都有10个以上,但也有很多小飞机是没有的,因为这些小飞机的体积小,机身上的静电很小,直接就由机身释放出去了.此外,飞机防雷还体现在飞机的重要设备都做了加固,比如油箱外壳的加固以及绝缘,而航电设备的位置也是经过精确评估测算出来的,目的在于即使飞机遭到雷击,造成的损伤也不会是致命的。

但话又说回来,放电刷的释放能力是有限的,如果飞机被高能量的雷电击中,而放电刷又不能在瞬间将这股能量释放掉,就会产生电阻效应,很可能发生机体被击穿的危险,甚至造成恶性事故。所以说,飞行一定要做到慎之又慎,最重要的是了解每一个天气状况,及时绕开危险。

有兴趣的读者可以看本专栏前面两期《影响飞行的天气因素》以及《雷雨季,你备降了吗?》。

飞机是如何躲避雷电"袭击"的?

导航塔会根据气象部门和机场观测站提供的数据进行雷电预警,当雷暴强度较大或雷云密度较高的情况发生时,飞机会推迟起飞、降落在邻近机场等待甚至返航。

飞机飞行高度一般在6000-8000米,国际航班在12000米左右,这都是为了能够进入平流层飞行,因为平流层的水汽、尘埃、能见度等等各种环境都比较有利于飞行,而且不会有飞鸟干扰。这个高度,一部分原因就是为了避开积雨云而设置的。当遇到云顶非常高的积雨云时,飞机可以抬升或者绕行。这时候,我们就会感觉到一些颠簸了。

飞机整体机身都是金属结构外壳,雷电就算击到飞机上,只要飞机的材料强度够大,最多就是打一个坑(其实也是挺危险的)。由于趋肤效应,基本不会引起飞机内部电子元器件的损坏。这时候飞机其实完全可以做到找个附近的机场落下来检修一下的。

雷阵雨对飞机的影响

飞机在雷雨云下方、附近或云中飞行时,可能进入强降水区域。强降水会导致发动机吸入的水过多,对发动机产生影响。在低空着陆阶段,强降水会使飞机性能下降,并影响飞行员的观察判断。加上降水导致跑道道面湿滑,曾经出现过因为降水,飞行员视线不清,飞机冲出跑道的事件甚至机毁人亡的事故。

扩展资料

雷阵雨(Thundershowers)是一种天气现象,表现为大规模的云层运动,比阵雨要剧烈的多,还伴有放电现象,常见于夏季。

当积雨云内的小水滴不断碰撞合并成较大的小水滴时开始往下落,而从地面上升的热空气却一个劲往上冲,两者之间摩擦后就带上了电荷。

参考资料:百度百科-雷阵雨

关于《雷电飞机结构原理》的介绍到此就结束了。

尚华空乘 - 航空资讯_民航新闻_最新航空动态资讯
备案号:滇ICP备2021006107号-341 版权所有:蓁成科技(云南)有限公司    网站地图
本网站文章仅供交流学习,不作为商用,版权归属原作者,部分文章推送时未能及时与原作者取得联系,若来源标注错误或侵犯到您的权益烦请告知,我们将立即删除。