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飛機的發展史 我們現在去旅行、出國公幹、到國外求學都是主要搭飛機往來,因為飛機既快捷又方便,可 是有沒有人知道第一架飛機在何時、何地、何人製造架呢?其實第一架飛機是由萊特兄弟在 1903 年製造,當時很多人都覺得飛機依靠自身動力的飛行完全不可能,可是經過萊特兄弟進行 千多次實驗後成功製造一架飛機─,首次進行可持續的有 動力的、可操縱的飛行。亦都是他們製造了第一架有引擎 的飛機.不過飛機在古時多數用於戰爭,在 1949 年,才有世 界上第一架噴射民航機「彗星號」，在英國哈特菲爾德進 行首航，噴射民航機的發展就迅速掀起了飛機的發展,因 為人類渴望較快地到達目的地和更方便,所以在 21 世紀 就發展成空中巴士 A380, 是法國空中巴士公司所研發的 巨型客機，也是全球載客量最高的客機，有「空中巨無 霸」之稱。A380 為雙 層四引擎客機，採最高密度座位安排時可承載 853 名乘 客，在典型三艙等配置（頭等艙－商務艙－經濟艙）下 也可承載 555 名乘客。,在短短 100 年內由不足 1 噸,發展 成幾百噸的飛機,由只可在空中停留 12 秒,現在飛在數十 小時,可見飛機發展速度多麼驚人,不知道在下一世紀會 否有更大,更快的飛機出現呢? 所以在 21 世紀就發展成超音速飛機,,時速有 10720 千米,不過價格就比較昂貴,因為它不 是一直飛行,它是沿著地球大氣層邊緣作“跳躍”飛行, 就像小石塊在水上彈跳。當飛機在爬升 至近 41000 米高空時，剛好在大氣層之外飛 行，駕駛員隨即關閉發動機，讓飛機滑翔飛近 大氣層邊緣，接著馬上啟動發動機，“跳回”大氣層外。特超音速飛機將以 10 倍音速的速度翱 翔，時速為 10780 千米。它的發動機採用半火箭、半噴氣式，火箭用來獲得高度，噴氣則用於 跳躍。特超音速飛機從美國中西部起飛，需要大約 25 次的“跳躍”，一個半小時後，即 可飛 抵日本，而目前從美國飛到日本的時間是 10 個半小時。經過大約一個世紀飛機就可以發展得 這麼快,可見人類的智慧是多麼的厲害啊！我們期盼著下世紀的飛機速度會帶給我們一個怎 樣的驚喜。

飛機之基本架構 機身 的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設備；還可將飛機的其它部件如尾翼、 機翼及發動機等連接成一個整體。但是飛翼是將機身隱藏在機翼內的。 短艙 是一個具有流線形的外匝，是包圍飛機發動機外的外罩。通常短艙及發動機是吊掛在機 翼下，這些吊掛的支撐物為支架或派龍。如發動機放在機身內就不用短艙。

機翼 的主要功用是為飛機提供升力，以支持飛機在空中飛行，也起一定的穩定和操縱作用。 機翼有各種形狀，數目也有不同。在航空技術不發達的早期為了提供更大的升力，飛機以雙 翼機甚至多翼機為主，但現代飛機一般是單翼機。 尾翼 是安置在飛機的後部，是飛機的主要控制與平衡的組件。包括水平尾翼和垂直尾翼兩部 份。水平尾翼由固定的水平安定面和可動的升降舵組成。垂直尾翼則包括固定的垂直安定面和 可動的方向舵。 副翼 通常安裝在機翼後緣外側的活動翼面，可上下移動，當副翼向上伸起時，這時機翼外 端部份的上升力會下降，相反的，向下展開時，上升力會提高，因此副翼在操作時，均是同 時一對操作的，這是用以控制航空器的滾轉姿態。某些高速飛機為減小副翼偏轉所引起的機 翼扭轉變形，還裝有內側副翼。 阻流板 安裝在機翼上表面可被操縱打開的平板，可用於減小升力、增加阻力和增強滾轉操縱。 當兩側機翼的擾流板對稱打開時，此時的作用主要是增加阻力和減小升力，從而達到減小速 度、降低高度的目的，因此也被稱為減速板；而當其不對稱打開時（通常由駕駛員的滾轉操 縱而引發），兩側機翼的升力隨之不對稱，使得滾轉操縱功效大幅度增加，從而加速航空器 滾轉。 前後襟翼 襟翼是安裝在機翼前後緣附近的翼面。後緣襟翼可以繞軸向後下方偏轉，從而增大 機翼的彎度，提高機翼的升力。前緣襟翼也可以看作是可偏轉的前緣，在大攻角下，它向下 偏轉，使前緣與來流之間的角度減小，氣流沿上翼面的流動比較光滑，避免發生局部氣流分 離，同時也可增大翼型的彎度。

機翼上的操縱面與附屬裝置 1. 翼尖小翼 2. 低速副翼 3. 高速副翼 4. 襟翼滑軌整流罩 5. 前緣襟翼－克魯格襟翼 6. 前緣縫翼 7. 內側襟翼 8. 外側襟翼 9. 擾流板 10. 擾流板-減速板

飛機引擎的發展史 飛機的誕生，標誌著人類能像鳥般在空中自由飛翔。飛機得以飛行，除靠機翼的巧妙設 計外，還需要強大的動力裝置----引擎。 萊特兄弟經過多次滑翔機試驗後，開始對動力飛行集中注意力，但是礙於技術的關係， 一直都找不到重量又小，產生的動力又大的引擎。1903 年，他們得(Charlie Taylor) 的幫忙， 終於研制出一台重量小於 200 磅，而又能產生 12 匹馬力的內燃式引擎(其中有 3 匹馬力消 耗在兩具旋槳的鉸鍊上) 並於同年裝配在小鷹號滑翔機上，進行人類史上第一次動力飛行。 1914~1918 年第一次世界大戰中，飛機的引擎設計亦開始出現變化，例如當時推出的 水冷式引擎以及鷹式引擎，而當時這兩具引擎的推力大概為 400 匹，比起萊特兄弟那時的 12 匹，已經可說是一大躍進。 1930~1940 年間，引擎的發展又一大躍進，當時的 PW 公司(Pratt&Whitney) 及萊 特公司(Wright Engine Co.) 都各自推出了能夠產生 1200~2000 匹馬力的發動機，另到 該時飛機的速度大大提升，每小時可達 180~320 英里。 1940 年代，雙方引擎的馬力基本都以達到 3000 匹馬力以上，例如 PW 公司的 R4360，萊特公司的 R-3350 1950 年代，萊特公司推出新一代的 R-3350 發動機(如圖)，就首次使用渦輪增壓器， 使到燃油的效率更高，產生的馬力更大。

1960 年代，旅行業成長，航空空司開始對大運量以及長途客機發展，而當時最出名的， 可說是現在還使用的 BOEING 747 廣體客機，當時使用的發動機為 PW 公司的 PW JT9D 高旁通比渦扇發動機，而每具的扭力可高達 43000 磅。1965 年，超音速運輸機---協和號客 機亦試飛成功，標誌著高速空氣動力學的非凡成就，此外，當時的 ROLLS-ROTCE 引擎亦 漸趨成熟，並得到當時的洛奇公司使用。 所謂的渦扇發動機(Turbofan Engine)是航空發動機的一種，由渦輪噴射發動機 （Turbojet）發展而成。與渦噴比較，主要特點是其首級壓縮扇葉的面積大很多，除了作為 壓縮空氣的用途之外，同時也具有螺旋槳的作用，能將部分吸入的空氣通過噴射發動機的外 圍向後推。以產生反推力。 1970 年代，空中巴士航空公司(AIirbus Industrie) 亦開始進佔市場，當時推出的 A-

300B 客機，就配備了兩具 GE CF6-50C 渦扇發動機，每具可產生推力 51000 磅，風頭一 時無兩。 1980 年代中短程客機盛行，例如 BOEING 737，AIR BUS A319、A320 等客機，而 這些客機都採用配備先進且省油的高旁通比的噴射發動機，如 CFM56-5(如圖)。 渦扇引擎的旁通比（Bypass ratio）是指單位時間內不經過燃燒室的空氣質量，與通過 燃燒室的空氣質量的比例。現代多數民航機引擎的旁通比通常都在 5 以上。旁通比高的渦輪扇 引擎耗油較少，但推力卻與渦輪噴射發動機相當，且運轉時還寧靜得多。

高二理甲 湯嘉偉 23 蕭詠豪 36 黃文聰 29 蘇兆曦 41