壹、機身的功能
飛機(Aircraft)的機身(Body)主要功能是裝載人員、貨物、燃油、彈藥、各種次系統設備或需運送的物資,還可用於連接主翼、機尾安定面、起落架及其它相關零組件,並整合成爲一個整體。

按照機身的功能,首先在使用方面,內部空間儘可能拓展到最大,使其單位體積利用率到達極限,以便能裝載更多的人員及物資,同時機身各段相互連接處必須安全牢靠。同時必須有良好的空調系統及隔音材料;由駕駛艙(Cockpit)向艙外觀看的視野必須良好,以利於飛行員操縱航空器起降,並必須考慮到操控時的人體工學因素;在機身內部的安排上,需考慮到主要零組件安排位置。

其次在氣動力方面,它的相對氣流截面積應縮小到最小的程度,表面光滑且形狀流線化而沒有突出物和縫隙,以便儘可能地減小阻力,因為面積分佈會影響穿、超音速之阻力。另外機身須符合結構強度、剛性、抗金屬疲勞、抗噪音疲勞的設計需求,同時重量需減到最輕。而具有氣密加壓座艙的機身,對於抗金屬疲勞的要求顯得尤其重要。機身的船尾阻力效應方面,以軍用戰機為例,其尾部斜度(slope)約10至12度,商用機尾部斜度約25度最大。


貳、機身的型式
飛機機體的型式可分為機身型、船身型及短艙型,機身型是於陸上起降的飛機所用的機體,以水上起降的飛機機體皆採用船身型,至於短艙型則是沒有機尾安定面的機體,短艙型包括雙機身和雙尾胴。

在第二次世界大戰中德國研發出一款偵察/轟炸機Blohm & Voss BV-141,整體構型介於雙機身和雙尾胴型式之間,一側機身有座艙,另一側機身則連接機尾安定面,這種呈現不對稱的特殊構型在固定翼航空器上比較少見。


參、機身的外型
機身的外型與發動機類型、數量、安裝位置及內載燃油油量有關,因內載燃油油量關係到飛機在飛行任務的航程。此外如裝置活塞式發動機的螺旋槳式飛機機身,與裝置噴射式發動機的飛機機身就有所不同。

從機身外型觀來,不外乎側面形狀和剖面形狀兩種。側面形狀一般爲拉長的流線體。現代飛機的側面形狀受到駕駛艙的影響很大。有的駕駛艙平滑地暴露於氣流中,有的則埋藏在機身內,前者多用於中小型機,後者多用於大型機。

現代超音速飛機依據跨越音速飛行的波阻力特性,於1965年發展出「面積法則」,即安裝主翼部位的機身截面積適當的縮小,當氣流沿機身到達主翼部位時,被主翼排擠的氣流由縮小的機身部份通過,減小波阻力,如此產生所謂的「蜂腰式」或「可樂瓶式」的機身設計,如諾斯洛普(Northrop)F-5輕型戰機系列及康維爾(Convir)F-102及F-106戰機;其次將機首段氣動力造型做的極為尖削,以做為震波錐,或是利用機首長長的空速管作爲震波引發桿,遠遠地伸在相對氣流之中。這也有助於削弱震波的強度,降低波阻力,如洛克希德(Lockheed)F-104戰機;再次是隨著飛行速度不斷增加,飛機的機身長徑比(Fineness ratio)不斷增大,即採用細而長的機身,現代飛機機身的長徑比已超過10,如圖波列夫(Tupolev)Tu-22M-3轟炸機。所謂長徑比為機身長度與機身剖面的最大直徑的比值,此一比值越大,則機身越細長。且隨著飛行速度的提高,飛機的機身相對於機翼尺寸的比值也越來越大,一般長徑比的比值約在3至14間。

還有些超音速飛機爲了減小波阻力,儘量將駕駛艙整合於機身外形輪廓線內。如此就使得飛機在落地時駕駛艙往下的視野大幅度惡化。爲了要使飛行員於起降階段時看得到跑道,就將機首做成可活動式,於落地時可以向下轉動,最佳例子為英、法合作的協和式(Concorde)及俄羅斯的Tu-144兩款超音速客機。以協和式超音速客機為例,機首就可向下轉動至負17.5度。其機首可調整為三種狀態。在超音速飛行時,機首與機身呈流線形;亞音速飛行時,風檔整流罩放下,以擴大飛行員視野;於進場及落地時則完全往下放至最大角度,如此飛行員視野就更擴大了,以確保飛行安全。

常用的機身剖面形狀有圓、橢圓、方、梯形等,這些形狀適用於不同用途及速度範圍內的飛機。如多尼爾(Dornier 228)般的低速飛機可用方形,而具有氣密加壓座艙的高亞音速大型商用機,則多用圓形或橢圓形,如波音(Boeing)747-400廣體客機。而噴射戰機主要為作戰需求為考量,如為躲避雷達偵測以執行作戰任務的洛馬(Lockheed Martin)F-117A戰機即採匿蹤設計,因此與低速、商用機不同,會採用不規則的形狀。

隨著現代航空科技的不斷進步,應用在飛機上的飛行動力理論也不斷的提出並更新,飛機機身構型也因此呈現多樣化的風貌,例如洛馬F-16將主翼與機身融合爲一體的翼胴(Wing-body)融合構型;如著名的諾格(Northrop Grumman)B-2為翼胴融合及移除機尾安定面的飛行翼(Flying Wing)構型;如洛馬臭鼬廠研發的新一代太空梭X-33,為移除大面積主翼的舉升體(Lifting Body)機身構型。
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