不知道大家有没有疑问：像飞机这样的庞然大物，怎么可能从地面飞到空中，又能航行很远的距离，还能像在平地上一样承载这么大的重量？下面，我们就用gif动画为大家解剖飞机飞行的大秘密！
大多数飞机由五个主要部分组成：机翼、机身、尾翼、起落架和动力装置。飞机飞行要解决两个问题：一是上升；第二种是向前的，依靠发动机驱动螺旋桨旋转的动力产生的向前的牵引力或者喷气产生的向前的推力。上升是基于伯努利原理，即流体(包括气流和水流)的速度越大，其压力越小；流量越小，压力越大。还有，升力和攻角有很大的关系。
气流流过的压差产生升力。
飞机运动、俯仰、滚转和偏航的三轴简化
翻滚是副翼控制。
俯仰运动由升降舵控制。
偏航运动由方向舵控制。
平衡分析(单转子型)
(1)直升机的大螺旋桨旋转产生升力来平衡重力。
直升机桨叶长约2-3米，一般由5片桨叶组成。普通飞机靠机翼起飞产生升力，直升机靠螺旋桨旋转搅动空气产生升力。直升机起飞时，螺旋桨越转越快，产生的升力也越来越大。当升力大于飞机重量时，飞机起飞。飞行员在飞行中调整高度时，只需要改变大螺旋桨的转速。
(2)直升机的横向稳定性。
因为如果直升机只有一个大螺旋桨，那么机身就会按照动量旋转，所以直升机必须有一个可以让机身停止旋转的装置。飞机后侧的小螺旋桨就是起这个作用的，它用来完成飞机的左转、右转或者保持稳定的航向。同时，为了不使尾桨碰到旋翼，需要加长直升机机身，所以直升机有一条像蜻蜓一样的长尾巴。
航空发动机：为飞机前进提供动力。
明星发动机示意图，在其他更先进的航空发动机出现之前。
大飞机的发动机往往采用星形设计。
星形发动机是活塞发动机的一种。
早在1903年，星形发动机就被用于飞机。
涡喷发动机简称涡喷发动机，历史也很悠久。
1937年，世界上第一台涡轮喷气发动机开始运行。
从大的角度看，涡喷发动机由五种结构组成。
空气从进气口进入发动机后，被高速压气机压缩，产生高压稠密空气，提供大量氧气。燃烧室喷油燃烧，向后冲击涡轮，涡轮带动前面的压气机，气流从喷嘴喷出产生推力。
涡扇发动机简称涡扇发动机。
很容易发现涡扇发动机和涡喷发动机的区别。涡喷只有一个气道，专业上叫“涵道”，涡扇发动机有两个气道。也就是说，涡喷发动机是单涵道发动机，涡扇发动机是双涵道发动机。
发动机运转时，外涵道与内涵道的空气流量之比称为涵道比。
规律是，涵道比越大，越省油，越经济。高涵道比发动机在亚音速时具有非常好的能效，因此广泛应用于客机、运输机等。
对于高涵道比的发动机，主要推力不是来自向后喷射的高温气体，而是来自外涵道高速向后喷射的空气。
现代战斗机也多采用涡扇发动机，但为了追求高空超音速性能，采用了低涵道比的发动机。
美国F22猛禽战斗机使用的涡扇发动机，涵道比很低，只有0.3: 1。
涡桨喷气发动机，简称涡桨发动机。
涡桨发动机的本质类似于涡轮喷气发动机连接一个减速器，驱动外部螺旋桨。
我国自行设计研制的水陆两栖飞机蛟龙-600采用国产WJ-6涡桨发动机。
蛟龙-600是目前世界上最大的水陆两栖飞机，最终于2016年7月23日下线。
涡轮螺旋桨发动机通常用于小型或低速亚音速飞机。然而，也有例外。俄罗斯的图-95战略轰炸了蛟龙-600飞机使用的NK-12MV涡桨发动机，使其达到了925km/h的高速，接近音速。
俄罗斯图-95战略轰炸机
每台NK-12MV涡桨发动机有8个叶片，前后叶片采用同轴倒置的方式。
同轴反转示意图
安-70运输机上的D-27螺旋桨风扇发动机
涡桨发动机的燃油效率通常高于涡扇发动机，但并不完美。原因之一是涡桨发动机有减速器，也就是变速齿轮。
变速齿轮的存在增加了发动机的重量，会带来一定的功率损失。
为此，一些国家研制了一种不需要变速齿轮的发动机，这就是螺旋桨风扇发动机。由于螺旋桨和涡轮之间没有减速器，螺旋桨风扇的螺旋桨转速很高，带来的好处是燃油效率进一步提高，缺点是很难应用到追求舒适性的客机上。目前只有安-70运输机使用螺旋桨风扇发动机。
“安-70”运输机由乌克兰和俄罗斯联合研制，于1994年12月6日首飞。
“安-70”发动机有前叶片，还有一种螺旋桨-风扇发动机有后叶片，就是GE早些年进行实验的发动机GE36。
GE36螺旋桨风扇发动机
GE36螺旋桨风扇发动机示意图
实验中的GE36表现出非常低的油耗，但是因为噪音的原因，没有在任何飞机上使用。
涡轴发动机没那么简单，但你可以理解它的本质。
涡轴发动机简称涡轴发动机。顾名思义，它通过“轴”传递动力。使用了直升机、坦克和船只。
CH-47支奴干直升机上的涡轴发动机。
前面说的涡喷和涡扇发动机，前面都有一个“压气机”，很大的一个。如果能去掉就太好了。问题是，没有压缩机我们怎么压缩空气？
飞机飞得越快，迎面而来的空气就越快。当达到几倍音速时，空气自然会被压缩。高压空气进入燃烧室，与燃油混合，剧烈燃烧，高速向后喷射，获得动力。这就是冲压发动机的原理。
图中，(a)代表传统的涡轮喷气发动机，结构复杂，(b)代表冲压发动机；(c)代表超燃冲压发动机。
劳斯莱斯早期的“雷神”冲压发动机
冲压发动机常用于导弹和高超音速飞行器；
SR-71黑鸟
J58发动机
目前成功的例子是美国高超音速侦察机SR-71“黑鸟”，最高可达3.5-3.7倍音速。在3倍音速时，它的发动机内部结构可以通过调整结构改为冲压发动机模式，即低速使用涡喷发动机，高速使用冲压发动机。
如此高的飞行速度让黑鸟保持了一个傲人的记录，——在任务中从未被击落。SR-71一生躲避了4000多枚空对空导弹和地对空导弹，包括以色列发射的导弹。由于高度保密，就连当时美国最铁的盟友以色列也不知道SR-71的存在，误将它当成敌机攻击。时至今日，SR-71仍有大量数据和任务尚未解密。这只黑鸟可能会像它的试飞站51一样永远保留一些神秘。
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