人类飞行的翅膀——飞行器
人类飞行的翅膀——飞行器
通过前人的探索和尝试,我们了解到,人类逐渐认识到单纯利用羽翼是不可能飞行的。人类只有借助机器的帮助,才有可能在空中支撑住自己的体重。我们把这种能够帮助人类飞行的机器,统称为“飞行器”。飞行器是人类能够飞行的翅膀。
现在,飞行器的种类越来越多,并且功能也在不断完善。按照飞行环境和工作方式的不同,我们可以把飞行器分为三类:航空器、航天器、火箭和导弹。
航空器是主要在大气层内飞行的飞行器。任何航空器都必须产生一个大于自身重力的向上的力,才能升入空中。根据产生升力的基本原理不同,航空器分为轻于同体积空气的航空器和重于同体积空气的航空器两大类。前者靠空气的静浮力升空;后者靠与空气相对运动产生升力升空。根据构造特点还可进一步分为下列几种类型:
轻于空气的航空器的主体是一个气囊,其中充以密度较空气小得多的气体(氢或氦),利用大气的浮力使航空器升空。气球和飞艇都是轻于空气的航空器。
重于空气的航空器的升力是由其自身与空气相对运动产生的。常见的主要包括固定翼航空器和旋翼航空器两类,另外还有像鸟飞行一样的扑翼航空器和新近出现的倾转旋翼航空器。
航天器又称空间飞行器,主要是在大气层外空间飞行的飞行器。航天器在运载火箭的推动下获得必要的速度进入大气层外空间,然后在引力作用下完成类似于天体的轨道运动。航天器为了完成航天任务,必须具备发射场、运载器、航天测控和数据采集系统、用户台站以及回收设施。航天器可分为无人航天器和载人航天器。根据各自的用途和结构形式,航天器还可往下细分类,用图表示如下:
无人航天器按照飞行和工作方式分为人造地球卫星和空间探测器。人造地球卫星简称人造卫星,是数量最多的航天器,约占航天器总数的90%以上。它按用途分为科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。科学卫星用于科学探测和研究,主要包括空间物理探测卫星和天文卫星等。应用卫星是直接为国民经济和军事服务的人造卫星。应用卫星按用途分为通信卫星、气象卫星、侦察卫星、导航卫星等。
空间探测器又称深空探测器,按探测目标分为月球探测器、行星探测器和行星际探测器。各种行星和行星际探测器分别用于探测金星、火星、水星、木星、土星和行星际空间。
载人航天器按照飞行和工作方式分为载人飞船、空间站和航天飞机。载人飞船包括卫星式载人飞船和登月载人飞船。空间站又称轨道站或航天站,是航天员在太空轨道上生活和工作的基地。航天飞机和空天飞机既是航天器又是可重复使用的航天运载器。
火箭是以火箭发动机为动力而升空,可以在大气层内或大气层外飞行的飞行器;导弹是一种飞行武器,弹体带有战斗部,依靠制导系统控制其飞行轨迹。
关于各类飞行器的发展历程、原理、结构、用途等内容,我们会在下面的相关章节中给读者详细介绍。