航空器

航空器（英語：Aircraft）是飛行器內底的一个大類，是講通過機身佮空氣相對運動（毋是由空氣對地面發生的反作用）得著空氣動力升空飛行的任何機器。

任何一款航空器攏必須產生出佮家己重力仝款的升力來，才會當進入空中。根據升力的產生方式的無仝，會當分做兩類：輕於空氣的航空器佮空氣重新航空器，前者倚靠空氣之靜浮力升空；後者倚靠空氣動力克服家己重力升空。

由構造特點無仝，輕於空氣的航空器佮空氣重視的航空器有無仝款的特點。輕於空氣的航空器主體為一个氣囊，內部一般充入密度較空氣較細的氣體，如氫氣佮害去，借著大氣中的靜浮力使航空器會當較覕佇空中。佇空氣重的航空器中使用範圍上廣泛的是飛行機，伊有裝有提供拉力抑是推力的動力設備、產生升力的翼仔佮控制飛行姿態的操縱設備等構成。

歷史

人類足早就有親像鳥類仝款佇空中飛行的夢想，甚至包括古早人用的石頭佮矛、到古希臘人阿爾希塔斯所製造的機械粉鳥、遠至澳大利亞的飛去來器等。雖然佇美洲土千外年前的文物，佮埃及文物佮神廟浮雕中，分別發現飛行機佮直升機形像，印度兩大史詩《摩訶婆羅多》佮《羅摩衍彼》亦有大量的飛行記載，毋過這一切猶是無解之謎。中國古早嘛有人咧文學著作中描述了飛天夢想圖實現這種脫離大地束縛的夢想，中國發明的風吹佮孔明燈。佇西方，達文西嘛捌設計航空器。

佇咧十八世紀開始的工業革命了後，一七八三年法國的孟格菲兄弟使用熱雞胿，佮傑克斯 ・ 查理（Jacques Charles）的氫氣球成功升空了後，標誌對人類誠大的科技進步。致重空氣的航空器飛行原理基本是由十九世紀初的英國人凱萊爵士發現的。若十九世紀的九空年代，德國人奧托 ・ 李林塔爾是頭一位研製和成功飛行滑翔機的人。

一九空三年十二月十七號，美國萊特兄弟利用家己建造的飛行機，實現人類第一改持續性的、有動力會當操控的飛行，誕生矣現代航空器。兩改世界大戰期間，戰爭不斷激勵著航空的發展，軍用飛行機的能力快速提升，予得戰爭徹底轉變做立體縱深化的，啊若民用航空事業嘛綴咧發展起來。二戰了後，隨著噴射式飛行機的誕生，予飛行機衝破音障，成做重大突破。高性能的超音速軍用飛行機閣進一步對現代軍事產生重大影響。經濟的、安全佮四序的噴射式客機嘛成做航空運輸的主力，嘛改變著現代交通運輸行業。新型的材料技術佮電子科技發展嘛予真航空器有重大的革新。

其主要分為以後幾个時期：

• 飛行機探索時期，廿世紀以前：氣球飛行成功；飛船的興盛佮衰退；飛行機的探索。
• 活塞 ia̋n-jín 飛行機，二十世紀四空年代進前：有飛行機頭擺試飛成功，上早的發展；第一次世界大戰中飛行機的使用；民用航空的建立；第二次世界大戰中的軍用飛行機。
• 噴射飛行機時代，二十世紀四空年代到今：有頭一个噴射式飛行機誕生，突破音障；噴射軍用飛行機的成熟；噴射民航機的出現；其他航空器的發展；航空科技的革新。

原理

層流

做空氣和物體相對的時陣，該物體四箍輾轉的氣流形態攏決定物體本身的形態佮流動速度，一个穩定的氣流會當成做一組連紲的、輾轉的、差不多平行的線條，伊這種線條叫流線。所以，世人講某一寡物體呈現流線型也表明伊的形會當予周圍的空氣誠平滑地流過。佇流線頂流動嘛非常的有規則，袂出現四界亂流，稱做層流。

擾流

做空氣流經表面呈現弧形的物體的時陣，流速就異常加緊，流線之間的距離也綴咧起來，到流過該物體為止。如該物體的表面無夠平滑，則空氣袂一改流動，是出現擾流。佇物體的後線嘛有可能出現渦流，這是空氣的脈動現象，研究表明，物體佇層流當中比佇咧擾流當中受著閣較細的阻力。

空氣動力學的應用

空氣動力學佇飛行器設計上有實際應用，其主要受著空氣動力的兩个分力影響，升力佮彼个阻力。

物體佇空氣中運動的線路叫做相對風。氣體動力佇相對風的方向垂直產生的分力就是升力。若佮風平行但反方向運動的分力就是阻力，就想欲用物體向後搝，阻礙進前的力。阻力部份來自升力，部分源於物體形狀佮表面摩擦力。

講的物體親像講照對稱題對伨風運動的時陣，就袂有彼个升力，干焦會有部份的阻力。親像講對稱題佮風呈現仝款的角度，就會同時產生升力佮阻力，共同構成合力。

佇咧設計航空的飛行器的時，需要以高升比為最佳方案。翼破面，這是指設計成能會當產生最大升力的表面，飛行機的基本翼破面就是翼仔。古早的翼破面佇較緊的速度內面欲出現擾流，因為各種科學佮實驗的進展，沓沓仔發現弧形表面才是翼破面的最佳方案。

飛行器飛行原理

力的平衡

一个穩定飛行的航空器，其實身軀會有各種力的互相抵銷，主要是四个，升力、阻力、重力佮推捒力。做飛行機飛行的時，其動力系統需能產生夠額抵消氣流阻力的推力，飛行機的升力總是嘛愛佮其家己重量抗衡，抑若無飛行機就落落去。照簡單的來看，機身佮機尾所產生的升力佮翼仔的差誠大，尤其是低音速飛行的時陣更加是按呢。

穩定性

航空器咧飛行的時陣，除了欲維持平衡以外，愛閣保持穩定性，即飛行的時受著外部干擾了後，會當恢復原來的姿態；如非按呢，航空器就需要以新的姿態飛行，講穩定性做「中性」。 若航空器拄著干擾了後，毋但無法度閣原本進前的狀態，是一直咧產生姿態的改變，按呢就是「無穩定」。

轉動軸

一个飛行器照三支線會當有三種自由運動，側向、縱向佮垂直，運動嘛分做移動佮轉動，所以飛行器運動會有六个自由度。

飛行器佇邊仔向軸頂懸踅振動就講做坦仰。飛行器沿垂直軸的轉動稱做偏航，正斡偏航就是正向偏航。飛行器佇縱向軸的轉動既然是邊滾絞。

超音速

若飛行速度達到音速的時陣，飛行器的基本狀態除了欲保持平衡佮穩定以外，其他的條件就重要起來，若空氣的摩擦力，佮維持飛行器身軀邊圍層流的困難性等。另外咧，高速飛行嘛予飛行翼股的表面積相對減少，這閣予得四角載增加了，飛行器失速的風險嘛就增大矣。另外咧，飛行器佇咧到位跨聲速佮超音速，飛行的時，形成的震波，嘛是需要考慮的問題。

分類

航空器通常會當分做兩大類：輕於空氣的航空器佮空氣重新航空器。根據航空器具體的結構特點閣會當進一步被幼分：

輕於空氣的航空器

輕於空氣的航空器（英語：lighter-than-air aircraft）是講規个密度比空氣較低的航空器，靠充入密度小於空氣的氣體產生靜浮力升空，因此閣講浮空器，𪜶多為歷史上較早出現的航空器，包括講：

• 自由氣球（Balloon）： 是講無 ia̋n-jín 趕動的輕於空氣航空器，靠氣體浮力或者是由機載加熱器產生的熱空氣浮力維持飛行。
• 灌風氣球（Gas balloon）
• 熱雞胿
• 飛艇：是講一種動力驅動會當操縱的輕於空氣航空器。

和空氣重新的航空器

和空氣重新的航空器（英語：heavier-than-air aircraft）是規个空氣比空氣閣較懸的航空器，用家己來部件佮空氣相對運動的時產生的空氣動力升空飛行。目前民用航空領域捷看的這類航空器主要包括：

• 滑翔機：一種重新空氣的航空器，其飛行的升力主要是由在予定飛行條件下保持袂變的翼面上的空氣動力反作用會得著。通常無自動力驅動，抑是動力，毋過自由飛行的階段無使用家己動力。家己帶有動力的滑翔機嘛叫做動力滑翔機。
• 固定翼仔飛行機：一種重新空氣的航空器，家己帶有動力，其飛行的升力主要是由訂飛行條件下保持袂變的翼面上的空氣動力反作用取得。
• 旋翼機：一種重新空氣的航空器，其飛行的升力主要是由一个濟个旋翼頂懸的空氣反作用取得。
• 直升機：一種重新空氣的航空器，其飛行的升力主要由在垂直軸上一个抑是真濟動力驅動的旋翼頂面的空氣反作用取得。
• 自轉旋翼機：一種部分利用旋翼機原理的航空器，其實禮拜干焦做伙振動的時陣有動力驅動，我該旋翼機運動的時陣旋翼毋是靠 ia̋n-jín 驅動的，是靠空氣的作用力推動旋轉。這種翼仔的推進方式通常是使用獨立於旋翼系統的常規 phu-lóo-phé-lá。
• 撲翼機：閣講閣振翼機，通過像鳥仔佮蟲豸仝款拚落去家己的翼仔衝懸空飛行的航空器。

航空器簡介

滑翔機

這是一種無倚靠動力系統的飛行機，伊會當滑翔進前主要靠家己的重力（如圖 Dg 八百滑翔機）。 滑翔機的發展佮試飛成功，攏愛比一九空三年的萊特兄弟第一改成功飛行來得早。萊特兄弟對早期滑翔機飛行內底得著誠濟珍貴的經驗。

早期滑翔機是真簡單的無動力飛行器。伊由翼仔、機尾佮一个簡單的機身構成，干焦會當低速飛行，無儀器，機師嘛是高空坐佇機身龍骨頭前捀的座位，干焦扞縱杆操作方向舵來控制趨翔機。其自由飛行進前這陣需要一台汽車抑是飛行機拖沙，閣抑是彈射器彈射進入空中。廿世紀後來出現佇太空中國，其實靠火箭垂直發射並飛出大氣層，抑若佇預定的近地軌道航行。毋過佇倒轉來的時陣需要藉助無動力滑翔才會當安全對陸，其敢有屬於航空器閣有爭議。

飛行機是另外一種慢慢仔降落的滑翔機，由真輕的重量佮優良的設計提著上大的航程。伊雙翼狹狹來展較長，而且流線型的機身裝咧有用的儀器，如航速表佮高度表等等。機師嘛坐佇機身內底。飛機會當憑藉一股上升氣流向上提升，到達高空了後有沓沓仔拍箍飛降落，若搪著有一陣升氣流才會當繼續佇遮拍箍飛，理想情形下，拍箍飛機是會當𬦰懸足懸的，嘛會當飛行誠長的一段時間。

固定翼仔飛行機

其實會當照飛行機的推動系統進行區分。

• 活塞 ia̋n-jín 飛行機，其內部 ia̋n-jín 和汽車 ia̋n-jín 欲仝仔欲仝，毋過其實定定咧使用氣冷式顛倒毋是汽車的水冷式，而且佮汽車頂懸有仝款動能的 ia̋n-jín 相比並，飛行機 ia̋n-jín 佇重量上輕矣真濟。這種飛行機主要是以 phu-lóo-phé-lá 捒入來，所以飛行的速度較低，若速度傷緊會予 phu-lóo-phé-lá 的效率明顯降低（如圖安-二）。 而且 ia̋n-jín 的扭力可以飛機身向反方向旋轉，加上較強烈的振動，這缺點誠歹克服。

• 渦輪 ia̋n-jín 飛行機（若圖空巴 A 三百八十）， 大體佮活塞 ia̋n-jín 飛行機類似，毋過其優點佇咧會當效閣較好，維修費用更加減省，振動嘛較輕小可。其飛機誕生佇二次世界大戰尾聲，彼个時陣就革新矣航空界。渦輪噴射 ia̋n-jín 的發明真大幅度提升飛行機的動能，予超過音速能為可能。佇外形頂懸，嘛較濟使用矣向後壁斜翼仔，閣較薄的而且效率閣較好的翼破面，遮的改動予機身空間增大矣。渦輪扇葉 ia̋n-jín 屬於渦輪噴射 ia̋n-jín 的改良版，通過提懸進氣量來降低燃料使用量。這馬渦輪扇葉 ia̋n-jín 大量的佇商業民用佮新型軍用飛行機等使用。軍事飛行機閣會當貯後燃器，其實安裝佇咧 ia̋n-jín 尾溜的圓柱形管道，引著了就會使飛行機的動力連鞭提升八成以上。但後彼燃器加真濟燃料的消磨，一般干焦應用佇作戰頂。

• 火箭捒入去 ia̋n-jín 飛行機（如圖 X 四十三 a）， 因為其燃料紮量有限愛消磨量真大，所以一般用佇高空高速研究上。伊通常是掛佇另外一隻大型飛行機頂懸，佇咧高空中起飛。對這个火箭 ia̋n-jín 真歹佇商業民用和軍用飛行機等。另外有叫做噴射輔助升空系統的火箭裝置用佇咧重型飛行機頂頭，只是幫助起飛。閣有另外一款構想，咧飛行機頂頭加裝一套火箭 ia̋n-jín，便可使其瞬間產生加速。毋過佇一台飛行機頂懸同時有兩種無仝動能系統會致使濟濟缺點，這干焦是一種概念。

短距起降飛機

這類飛行機閣號做 STOL（如圖 Zenair CH 七百空一）， 除了會當佇較短內底起降外，佮傳統的固定翼飛行機莫無伊的。一隻普通的輕型飛行機，如果有較懸提升力的翼仔型佮增大一定的推力，就會當達到短距起降的標準。但是佇咧重型飛行機頂頭，著愛利用短而寬的翼仔，閣配上多節式襟仔，起降的時陣閣需要平常升力的三倍左右，才會當做甲短距起降。另外的方法是佇襟仔佮翼前緣鼓風，按呢就一來就愛消耗一部份的動能，除非這氣流是獨立的 ia̋n-jín 提供。

對短距離起降飛機的定義並無明確，有著真濟的標準，以下為主流定義：一、必須愛佇三百外米（一千英尺）以內的距離實現起落，同時猶需要佇起落過程中會當愈過跑道頂十五米（五十英尺）懸的障礙物。二、短距起落飛行機必須愛佇咧約四百五十米（一千五百英尺）以內，過十五米（五十英尺）懸的障礙物。佮其他一寡無依據具體起降跑道長度的標準。此外，一寡宣稱符合 STOL 的機型，但是廠家並袂當提供滿足任何一項主流定義的證據。

直的 / 短距起落技術

這款技術的航空器閣號做 V / STOL，佇正常的重量下會當直起落，毋過咧負載較重的時陣會當轉做短距起落。這馬使用這个技術的機型包括直升機和其他類似的飛行機。

直升機

直升機（如圖 KA 鋪五十）佮其他的垂直起落飛行機有設計佮觀念上蓋大的無仝。直升機構思來源於古中國的一種兒童𨑨迌物—— 竹田嬰，達文西嘛發現過，可以其實真正發展做飛行機的時陣，煞因為飛行穩定性無夠被迫斷去。了後，一九二三年希呢瓦（Juan de la Cierva）所製造的旋翼式直升機頭擺解決了真濟技術上的難關。直升機飛行進前倚靠的是傳統的 phu-lóo-phé-lá 捒入來，轉踅斡會當予空氣轉動，就帶動其實踅。

一九三六年德國製造第一隻穩定的直升機，是利用回旋軸的葉仔片轉動升空，猶毋過一直到韓戰的時陣，直升機才正式予人使用起來。目前，直升機已經廣泛地用佇軍事上，以便增加作戰時的機動性，仝款嘛大量咧使用佇商業航空頂頭，提供簡單方便的穿梭飛行業務。

敧爿四角飛行機

翼仔飛行機是會當共翼仔佇水平和垂直間調整的渦輪 phu-lóo-phé-lá 飛行機（如圖 V 曷有二十二魚鷹仔）。 當伊的翼仔垂直的所在，就會當親像直升機仝款的起飛，當翼仔轉做水平狀態的時陣，閣會當像傳統飛行機遐行。雖然敧身飛行機的盤旋能力毋是直升機好，但是咧煞有高速飛行的能力。啊若另外一種是概念式敧身飛行機，伊只需要將 phu-lóo-phé-lá 對水平方向變做垂直方向就會使。咱佇實踐中，敧爿四角飛行機的性能攏袂䆀 。

向量噴喙飛機

向量噴喙飛行機閣是一種新的突破，伊裝有特殊的渦輪扇葉 ia̋n-jín，具備著會當轉踅的排氣噴喙（如圖 F 鋪三十五 B）。 彼陣其實正常咧飛行，噴喙向水平；咧盤踅飛行的時陣，噴喙閣能垂直狀，使飛行機會當直直起降。實驗嘛證明，這類的飛行機確實有法度佇咧接近靜止的和全速之間的所有的速度運行。閣有另外的概念，號做翼上扇葉，是佇咧噴射機的翼仔頂懸加一寡大型渦輪扇葉 ia̋n-jín。做飛行機著愛盤撋的時陣，翼仔的氣門便拍開，將 ia̋n-jín 噴射向機翼頂懸的扇葉，予伊轉動。

飛船

飛船佮熱氣球攏是比空氣較輕的動力航空器，升力由空氣提供，毋免親像飛行機按呢。就算講飛船來源地球，但是雞胿仔的軸同前進方向是直的，抑若飛船的軸煞是佮航行方向平行。飛船因為家己是傷有動力佮雞胿仔相區別，所以其實毋免靠風力就會當操縱，亦稱做可駕駛飛船。

飛船分做三種：無硬篤（抑是軟式）， 半硬式佮硬式的。非硬式飛船有一个大氣囊，內底充滿著氫氣抑害去氣，另外閣有幾个充滿空氣的獨立氣室，形狀因為氣囊內底的氣體壓力是比外部較大的壓力懸會當維持，操作莢艙附著氣囊的索仔頂頭。半硬式飛船和軟式飛船佇外形上類似，毋過有著堅硬的龍骨掛佇咧氣囊頂懸，雖然操控莢艙佮 ia̋n-jín 一般攏佇龍骨頂懸。硬式飛船（如圖興登堡號）彼个形體是一系列繃絚的、崁佇咧骨架頂懸的蒙布形成的，骨架內底有真濟的氣室。非硬式佮半硬式的飛船的時陣到今猶是使用，大型硬式飛船自從二十世紀三空年代尾就無出現矣。

撲翼機

撲翼機（如圖實驗的撲翼機）是人類早期設計並製造的航空器，其試圖模仿鳥類飛行，用親像飛鳥翼按呢撲動的翼仔面來產生的升力佮搝力來。毋過其實猶是試驗階段，無彼號載人成功事例。

用途佮法律

航空法

管理天頂佮佇天空內底發生代誌的法律。天空會當理解為對地表到外太空的區域。因為無線電波、發射體佮其他物體嘛真𠢕飛愈一个國家抑是地區的領空，但是航空法一般干焦牽連民航以及飛機、飛船、氣球佮其他的這類航空器的法律。

一九一九年佇巴黎通過的航空管理公約，其實所承認的基本原則是國家對天頂有主權。這公約佇芝加哥佇一九四四年的國際民用航空公約所取代的。其承認「每一个國家對其領塗空的區域有完全的和排伊的主權」。 芝加哥公約閣有規定是飛行佇咧一國領空的航空器以內的人也屬於這个國法律管轄。航空器猶閣愛遵守當地的航空規則佮空中交通管制，涵蓋出入境、移民、關稅、護照、健康佮關於機組人員、乘客佮貨物的事項等規定。各國攏有依據芝加哥公約授予的權利管理外國飛行機佇咧其領空內的航空行為。

此外，一九二五年的巴黎會議設立一个國際航空法專業的技術委員會（CITEJA）， 其工課繼續到二次世界大戰，了後有國際民航組織（ICAO）接管國際航空法律的執行。主要的國際條約猶閣有一九二八年哈瓦遐的泛美公約，閣一九二九年華沙公約，主要規定賠償責任，包含一九三三年羅馬公約佮一九五五年海牙協定冊，佮一九六一年瓜達拉哈拉公約對航空器本身制定了法律的規範。一九四六年慕達航空會議嘛制訂佮航線相關的法律條文。

用途

軍事上，主要是用航空偵察、轟炸、反潛、空戰以及運送人員、裝備佮其他的物資等等。民事上，可以貨運啦、客運、農業、漁業、林業、氣象、探礦佮空中的測量佮攝影等等。科學研究，航空器嘛是這方面的重要裝置，佇咧人造衛星佮載人飛船等出現前，高空氣象、大氣物理、地球物理、地質學、地理學等等，攏發揮著不可抑是欠的作用，就算太空載具產生了後，因為價數俗、使用方便，猶原用佇咧高空的科研上。

飛行機出現百外冬，性能已經誠提升，人𪜶研發出上大飛行的速度會當大過三馬赫、懸度超過三十 khí-looh 的偵察機，飛行距離超越四千 khí-looh、載彈量超過二十噸的超音速轟炸機，以及能夠轉載五百外人的，航行佇洲際的民航客機。直升機雖然歷史短，毋過其發展遮緊，已經日益完善閣有特殊作用。

航空模型

這是用來運動抑是收藏的無載人小型航空器。航空模型運動是國際性的體育航空計畫。按照國際航空聯合會的規定，競賽佮創紀錄的模型，除了一寡計畫以外，總升力面積愛細於一石五平方米，起飛總重量減於五千克，活塞 ia̋n-jín 汽缸總工作容積無超過十毫升。看起來類型分做航空模型飛行機佮直升機佮仿真模型飛行機。按照控制方式分做，自由飛行，線操縱圓周飛行，無線電遙控飛行。

參考文獻

來源

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擴展閱讀

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外部連結

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• Prehistory of Powered Flight
• The Channel Crossing
• The Evolution of Modern Aircraft ( NASA )
• Virtual Museum
• Smithsonian Air and Space Museum–Online collection with a particular focus on history of aircraft and spacecraft
• New Scientist's History of Aviation
• Amazing Early Flying Machines slideshow by Life magazine
• Airliners . net
• Aviation Dictionary Free aviation terms , phrases and jargons
• New Scientist's Aviation page
• 中國民用航空局，Civil Aviation Administration of China , CAAC
• 國際民航組織，International Civil Aviation Organization , ICAO
• 美國聯邦航空總署，Federal Aviation Administration , FAA
• 歐洲飛航安全局，European Aviation Safety Agency , EASA
• 交通部民用航空局（台灣）, Civil Aeronautics Administration , MOTC
• 民航處（香港）, Civil Aviation Department，CAD
• 民航局 ( 澳門 ) , Civil Aviation Authority , CAAM
• 新加坡民航局，Civil Aviation Authority of Singapore , CAAS
• 馬來西亞民航局，Department of Civil Aviation Malaysia , DCA
• 國家航空佮太空總署（美國）, National Aeronautics and Space Administration , NASA

參見

• 飛行機、飛船、熱雞胿、直升機、戰鬥機、轟炸機
• 空中救難、航空事故、劫機
• 航空器註冊編號、機場、航空公司
• 太空飛行器、太空梭、航太、人造衛星