任务3　航空运输设备概述

1.航空运输认知

航空运输是指使用航空器运送人员、行李、货物和邮件的一种运输方式。

我国的航空运输体系已经形成了航空公司、机场、管理局（航管部门）为主体的基本格局。

航空运输是交通运输体系的一个重要组成部分。航空运输是长距离旅行，特别是国际、洲际旅行的主要方式。它和其他交通运输方式分工协作、相辅相成，共同满足社会对运输的各种要求。随着社会经济的发展、人民生活水平的提高、工作节奏的加快，航空运输将越来越普及。航空运输促进了全球经济、文化的交流和发展，它使国际经济、文化、科技交流往来方便快捷，有利于国家或地区间的相互协作、共同发展，有利于经济发达国家或地区到经济不发达国家或地区的投资与开发。

航空运输本身是国家经济领域的一个重要行业，除了自身的经济效益外，还带动了一批相关产业的发展，如旅游业等。

航空运输具有以下特点：

（1）速度快

航空运输在各种运输方式中运输速度最快，其时速高达1000km/h左右，这是航空运输最大的特点和优势。同时，飞行的距离越长，所能节省的时间也越多，快速的优势也显而易见。因而航空运输适用于中长距离的旅客运输、邮件运输和精密、贵重或鲜活易腐物品的运输。

（2）机动性大

飞机在空中运行，受航线条件限制的程度相对较小，可跨越地理障碍将任何两地连接起来。航空运输的这一优点使其成为执行救援、急救等紧急任务中必不可少的手段。

（3）舒适、安全

现代民航客机平稳舒适，且客舱宽敞、噪声小.机内有供膳、视听等设施，旅客乘坐的舒适程度较高。随着科技进步和管理的不断改善，航空运输的安全性比以往已经大大地提高。

（4）基本建设周期短、投资少

发展航空运输的设备条件是添置飞机和修建机场。这与修建铁路和公路相比，建设周期短、占地少、投资省、收效快。

航空运输的主要缺点是飞机机舱容积和载重量都比较小，运载成本和运价比地面运输高。飞机飞行往往要受气象条件限制，因而影响其正常起降及准点性。此外，航空运输速度快的优点在短途远输中难以显示。

航空运输因其具有的以上特点，所以，其适合运输鲜活易腐货物、附加值高，运输承担能力强的货物以及紧急需要的物资。

2.航空运输设备类型

航空运输体系包括飞行航线、机场、通信与导航设备和飞机四个部分。这四个部分有机地结合，在空中交通管理系统的协调和管理下，分工协作，共同完成航空运输的各项业务活动。

（1）飞行航线

飞机航线是航空运输的线路，分固定航线与非固定航线。固定航线用于定期航班飞行；非固定航线用于临时性的航空运输或通用航空运行。

①航路

民航运输服务是航空器跨越天空在两个或多个机场之间的飞行。为了保障飞行安全，必须在机场之间的空中为这种飞行提供相对固定的飞行线路，使之具有一定的方位、高度和宽度，并且在沿线的地面设有无线电导航设施。这种经政府有关当局批准的、使飞机能够在地面通信导航设施指挥下沿具有一定高度、宽度和方向，在空中作航载飞行的空域，就称为航路。它分为两部分：一是航站区空域，供飞机进出机场用；二是航线空域，用于连接各航站区。我国航路由空军划定，经国务院和中央军委批淮。各部门飞机经申请批准后在指定航路上飞行。

在欧美国家，航路空城高度层分为三种：一是低空航路空域，宽16km，高度在平均海拔4423m以下；二是中空航路空域，宽26km，高度在平均海拔4423～7320m之间；三是高空航路空域，宽度没有规定，高度在平均海拔7320m以上，专供喷气飞机使用。我国民用航路的宽度规定为20km。

目前主要有三种飞行规则：

a.一般飞行规则，它是在任何空域中均要遵守的规则。如保护地面人员和防止污染的规定，避免飞机相撞，右行规则和航空器导航等的规定等。

b.目视飞行规则（VFR），它是在符合限制规定的天气条件下航空器应遵守的规则。这种飞行是指在可以看清地形和其他航空器或可以被观察到的基础上进行的飞行。

c.使用仪表飞行气象条件（IMC）时，则需要采用第三种规则，即仪表飞行规则（IFR），即当天气条件低于目视飞行限制或在某种规定的空域中飞行时航空器要遵守的规则。

②航线

航空公司在获得航空运输业务经营许可证之后，可以在允许的一系列站点（即城市）范围内提供航空客、货、邮运输服务。航线是航空公司开辟的从甲地航行到乙地的营业路线。航线由飞行的起点、经停点、终点、航路、机型等要素组成。对于航空公司来说，设计航线或安排航班，尤其是在能力紧张的主要枢纽机场安排航班是一个复杂的问题。

开辟新航线，必须考虑航路的地理条件和气象条件，有利于飞机运输飞行安全，也应考虑航线站点地区的经济水平，因其决定着客货运量和航空运输市场的发展潜力。同时，新航线的建立，还必须充分考虑与其他航线的衔接、地面交通的综合运输能力，以便航空运输的客货集散。

③航段

航段通常分为旅客航段（简称航段）和飞行航段（通常称为航节）。旅客航段指能够构成旅客航程的航段。例如，北京—上海—旧金山航线，旅客航程有三种可能：北京—上海、上海—旧金山和北京—旧金山。飞行航段是指航班飞机实际飞行的航段，例如，北京—上海—旧金山航线，飞行航段为北京—上海和上海—旧金山。

④航班

按照民航管理当局批准的民航运输飞行班期时刻表、使用指定的航空器、沿规定的航线在指定的起讫经停点停靠的客、货、邮运输飞行服务，称为航班。航班用航班号标识其具体的飞行班次。我国的民航飞行航班号一般采用两个字母的航空公司代码加4位数字组成。航空公司代码由民航总局规定公布。后面4位数字的第一位代表航空公司的基地所在地区，第二位表示航班的基地外终点所在地区，第三、四位表示这次航班的序号，单数为由基地出发向外飞的去程航班，双数表示飞回基地的回程航班。例如，航班号CAl482，CA指中国国际航空公司，l为该航空公司所在民航地区管理局的数字代码，4为此航班飞抵的终点站所在民航地区管理局的数字代码，82为具体航班号。

航班安排应考虑以下因素：

a.利用率和载运率。由于民航飞机成本昂贵，高利用率和高载运率是很重要的现代从事远程运输的宽体飞机来说，盈亏平衡的载运率大致在70％左右。

b.可靠性。飞行的可靠性直接决定着正点率，而飞机的利用率又直接决定于载运率和正点率两个因素。

c.远程航班时间。由于大多数机场离市中心有一定距离，在安排航班时应考虑在始发、中途及目的地机场的离港与进港时间，保证万一航班出现延误时有一定的回旋余地。

d.短程航班的便利性。短程航班运送着大量公务旅行者，离、进港时间至关重要。应保证当天上下班时间前后能完成往返。

e.机组作业与换乘。对所有航班来说，要考虑维修、地面与空中作业、机组工作时间等方面的可行性；远程航班要考虑中途的短暂停留及机组的换乘问题。

f.飞机运营与检修。不同飞机类型均要安排使用与维护计划。如波音747可连续运营130h，此后需要进行8h的保养，如包括进入维修和牵引时间，可能要导致12h的停运。此外，每三周要有24h的进一步保养，每三个月要进行一次大检修等。

g.市场状况。主要指离、进港时间以及同其他交通方式的衔接、客房的保证率等。尤其是为面向中途换乘旅客的航班，要考虑到大部分旅客不愿意在机场作长时间的中途停留。

h.季节变化。季节变化尤其要考虑某些旅游地点的航班以及假期间的航班。

i.起降费定价政策。调整费用是影响需求的重要方面，如用价格政策来分散高峰，对黄金时间的经营收取额外费用作为补偿等。

⑤民用航空运输飞行的形式

a.定期航班：根据班机时刻表，按规定的航线，定机型、定日期、定时刻飞行。

b.包机飞行：它指根据包机单位需要，在现有航线上或以外进行的飞行。

c.加班飞行：它是根据需求状况增加的飞行。

根据飞行的起讫点，航线可以分为国际航线和国内航线两大类。国际民用航空运输协会（International Aviation Transport Association，简称IATA）每半年一次的夏季和冬季航班安排会有100多个国家国际航空运输协会的成员参加，讨论在全世界范围内的航班表。

（2）机场

机场是提供飞机起飞、着陆、停驻、维护、补充给养及组织飞行保障活动的场所，也是旅客和货物的起点、终点或中转点，也是航空运输系统中机场、航空公司、用户三大部分的相互作用点。机场是由供飞机使用的部分（包括飞机用于起飞降落的起飞区和用于地面服务的航站区）和供旅客、接运货物使用的部分（包括办理手续和上下飞机的航站楼、地面交通设施及各种附属设施）组成。机场是航空运输系统的一个实体组成部分，机场是飞机航行的经停站，也是终点站。

机场、飞机和航路构成了民用航空运输系统。从交通运输角度看，民航运输机场是空中运输和地面运输的转接点。它一方面要面向空中，送走起飞的飞机、迎来着陆的飞机；另一方面要面向陆地，供客、货和邮件进出。机场可实现运输方式的转换。民用运输机场的基本功能是为飞机的运行服务，为旅客、货物及邮件的运输服务以及其他方面的服务。

①机场的分类

a.按服务对象划分，可分为军用机场、民用机场和军民合用机场。

民用机场又分为商业运输机场、通用航空机场以及用于科研、生产、教学和运动的机场。民用机场还可分为地方机场与国家机场。大型民航运输机场又称为“航空港”。

b.按航线性质划分，可分为国际航线机场（国际机场）和国内航线机场。

国际航线机场有国际航班进出，并设有海关、边防检查（移民检查）、卫生检疫和动植物检疫等政府联检机构。国际机场又分为国际定期航班机场、国际不定期航班机场和国际定期航班备降机场。

国内航线机场是专供国内航班使用的机场。我国的国内航线机场包括地区航线机场。地区航线机场是指我国内地城市与港、澳等地区之间定期或不定期航班飞行使用的机场，并设有相应的类似国际机场的联检机构。

c.按机场在民航运输网络系统中所起作用划分，可分为枢纽机场、干线机场和支线机场。

国内、国际航线密集的机场称为枢纽机场。在我国内地，枢纽机场仅北京、上海、广州三大机场。干线机场是指各直辖市、省会、自治区首府以及一些重要城市或旅游城市（如大连、厦门、桂林和深圳等）的机场，共有30多个。干线机场连接枢纽机场，空运量较为集中。而支线机场则空运量较少，航线多为本省区内航线或邻近省区支线。

d.按机场所在城市的性质、地位划分，可分为Ⅰ类机场、Ⅱ类机场、Ⅲ类机场和Ⅳ类机场。

（a）Ⅰ类机场，即全国经济、政治、文化大城市的机场，是全国航空运输网络和国际航线的枢纽，运输业务繁忙，除承担直达客货运输外，还具有中转功能。北京、上海、广州三城市机场均属于此类机场，亦为枢纽机场。

（b）Ⅱ类机场，即省会、自治区首府、直辖市和重要的经济特区、开放城市和旅游城市或经济发达、人口密集城市的机场，可以建立跨省、跨区域的国内航线，是区域或省区内民航运输的枢纽，有的可开辟少量国际航线，亦为干线机场。

（c）Ⅲ类机场，即国内经济比较发达的中小城市或一般的对外开放和旅游城市的机场，除开辟区域和省区内支线外，可与少量跨省区中心城市建立航线，故也可称为次干线机场，如青岛、温州、三亚等机场。

（d）Ⅳ类机场，即省、自治区内经济比较发达的中小城市和旅游城市或经济欠发达、但地面交通不便城市的机场,航线主要是在本省区内或连接邻近省区。这类机场也可称为支线机场。

e.按旅客乘机目的划分,可分为始发/终程机场、经停(过境)机场和中转(转机)机场。

始发/终程机场中,始发和终程旅客占旅客的大多数,始发和终程的飞机或掉头回程架次比例很高。目前国内机场大多属于这类机场。

中转机场中,有相当大比例的旅客下飞机后,立即转乘其他航线的航班飞往目的地。

除上述几种划分机场类别的标准外,从安全飞行角度考虑还须确定备降机场。备降机场是指在飞行计划中事先规定的,当预定着陆机场不宜着陆时,飞机可前往着陆的机场。在我国,备降机场是由民航总局事先确定的。起飞机场也可以是备降机场。

②机场的构成

一般可将机场分为空侧(airside)和陆侧(1andside)两部分。空侧(又称对空面或向空面)是受机场当局控制的区域,包括飞行区、站坪以及相邻地区和建筑物,进入该区域是受控制的。陆侧是为航空运输提供各种服务的区域,是公众能自由进出的场所和建筑物。航站楼是这两部分的分界处。

从系统角度而言,大型机场系统主要由飞行区、航站区及进出机场的地面交通系统三部分构成。

民航机场与其他交通运输港站相比,有一些不同,如占地面积大、位置选择要求高,而且还包括相应的空域。机场必须要有足够的面积容纳飞行区和航站区,同时要求平坦开阔;由于噪声影响以及为长远发展考虑,机场应适当远离城市市区。机场的位置选择不仅应满足占地面积的要求,还应考虑周围地势、海拔高度、气象(尤其是风向)、相邻机场距离和方位、附近居民区和工业区状况、陆上客货运输工具进出机场的方便程度等。对净空区域的要求是机场特有的,是飞机安全和有序起降的基本条件。为此,机场在新建和迁建时,场址选择必须考虑上述要求。

a.飞行区。

飞行区是机场内用于飞机起飞、着陆和滑行的区域,通常还包括用于飞机起降的空域在内。飞行区主要包括跑道、滑行道和停机坪等,它的各部分的宽度、坡度和间距必须同飞机性能、驾驶员技术和天气条件等相适应。飞行区由跑道、滑行道、停机坪三部分组成。

(a)跑道。

跑道是机场工程的主体。机场的构形主要取决于跑道的数目、方位以及跑道与航站区的相对位置。跑道是供飞机起降的一块长方形区域。它提供飞机起飞、着陆、滑跑以及起飞滑跑前(和着陆滑跑后)运转的场地。因此,跑道必须要有足够的长度、宽度、强度、粗糙度、平整度以及规定的坡度。跑道数目取决于航空运输量的大小,跑道方位主要与当地风向有关。

跑道系统由跑道的结构道面、道肩、防吹坪、跑道安全地带等组成,它们与起飞及着陆有直接关系,构成了起飞着陆区。

(b)滑行道。

滑行道是机场内供飞机滑行的规定通道。滑行道的主要功能是提供从跑道到航站区和维修库的通道,使已着陆的飞机迅速离开跑道,不与起飞滑跑的飞机相干扰,并尽量避免延误随即到来的飞机着陆。此外,滑行道还提供了飞机由航站区进入跑道的通道。滑行道可将性质不同的各功能分区(飞行区、航站区等)连接起来,使机场最大限度地发挥其容量潜力并提高运行效率。滑行道应以实际可行的最短距离连接各功能分区。

滑行道系统主要包括：主滑行道、进出滑行道、飞机机位滑行通道、机坪滑行道、辅助滑行道、滑行道道肩及滑行带。

主滑行道又称干线滑行道，是飞机往返于跑道与机坪的主要通道，通常与跑道平行。

进出（进口或出口）滑行道又称联络滑行道（俗称联络道），旨在使着陆飞机尽快脱离跑道，大多与跑道正交。快速出口滑行道与跑道的夹角介于25°～45°之间，最好取30°。飞机可以较高速度由快速出口滑行道离开跑道，不必减到最低速度。出口滑行道距跑道入口的距离取决于飞机进入跑道入口时的速度（进场速度）、接地速度、脱离跑道时的速度、减速度以及出口滑行道数量、跑道与机坪的相对位置。出口滑行道数量应考虑高峰时运行飞机的类型及每类飞机的数量。一般在跑道两端各设置一个进口滑行道。对于交通繁忙的机场，为防止前面飞机不能进入跑道而妨碍后面飞机的进入，则通过设置等待坪、双滑行道（或绕行滑行道）及双进口滑行道等方式解决，为确定起飞顺序提供了更大的灵活性，也提高了机场的容量和效率。滑行道应有足够的宽度。由于滑行速度低于飞机在跑道上的速度，因此滑行道宽度比跑道宽度要小。

为了保证飞机的滑行安全，通常在滑行道两圈对称地设置道肩，而且还要向两例延伸一定的距离，延伸部分连同滑行道（机位滑行道除外）统称为滑行带；交通通道间及其与邻近障碍物间也必须有足够的间距。

（c）停机坪。

停机坪也可称为“试车坪”或“预热机坪”，通常设置于邻近跑道端部。活塞式飞机可在此做起飞前的最后检查。等待起飞机坪应能容纳2～4架飞机。停机坪（特别是客货机坪）供飞机长时间停放、满载滑进滑出，其受裁条件与跑道端部相近，因此其厚度亦应与跑道端部相等。

停机坪包括站坪、维修机坪、隔离机坪、等候机位机坪等，停机坪上设有供飞机停放的划定位置，即机位。航站楼空侧所设停机坪称作站坪，可供飞机滑行、停住机位、停靠门位以便上下旅客、行李和货邮及加油。站坪包括客机坪和货机坪。

b.航站区。

航站区是飞行区与机场其他部分的交接部。航站区设备包括航站楼、助航设施、地面活动引导和管制系统、地面特种车辆和场务设备等。航站区系统包括旅客航站系统、机坪门位系统、机场维护与管理系统等。图3.31为一个小型机场航站区平面图。

（a）航站楼。

航站楼（主要指旅客航站楼，即候机楼）是航站区的主体建筑物。航站楼的设计，不仅要考虑其功能，还要考虑其环境、艺术氛围及民族（或地方）风格等。航站楼一侧连着机坪，另一侧又与地面交通系统相联系。旅客、行李及货邮在航站楼内办理各种手续，并进行必要的检查以实现运输方式的转换。旅客航站楼基本功能是安排好旅客和行李的流程，为其改变运输方式提供各种设施和服务，使航空运输安全有序。旅客航站楼的基本设施包括：车道、公共大厅、安全检查设施、政府联检机构、候机大厅、行李处理设施（行李分检系统和行李提取系统）、机械化代步设施（人行步道，自动扶梯等）、登机桥和旅客信息服务设施等。

大型机场的旅客航站楼还设有特许商业经营和服务设施。因此，航站楼不仅是民航的营运中心，而且还是商业中心。旅客航站楼设有机场和航空公司的办公机构和特许经营部门。旅客可分为：离港旅客、到港旅客、中转旅客和经停旅客；又可分为国际旅客和国内旅客。组织好各类人员的流程，避免相互交叉和干扰是十分必要的。

（b）助航设施。

为了满足驾驶员的目视要求，保证飞机的安全起飞、着陆、滑行，应在跑道、滑行道、停机坪及相关区域内设置助航设施，包括仪表助航与目视助航设施。

空中交通管理系统是为了保证航空器飞行安全及提高空域和机场飞行区的利用效率而设置的各种助航设备和空中交通管制机构及规则。助航设备分仪表助航设备和目视助航设备。仪表助航设备是指用于航路、进近（又叫进场，指飞机在机场上空由地面管制人员指挥对准跑道下降的阶段，飞机需要按规则绕机场飞行后直接对准跑道、减速、放下襟翼和起落架）、机场的管制飞行的装置，包括通信、导航、监视（雷达）等。目视助航设备是指用于引导飞机降落、滑行的装置，包括灯光、信号、标志等。空中交通管制机构通常按区域、进近、塔台设置。空中交通管制规则包括飞行高度层配备，垂直间隔、水平间隔（侧向、纵向）的控制等。管制方式分程序管制和雷达管制。

（c）地面活动引导和管制系统。

地面活动引导和管制系统是指由助航设备、设施和程序组成的系统。该系统主要是使机场能安全地解决运行中提出的地面活动需求，即防止飞机与飞机、飞机与车辆、飞机与障碍物、车辆与障碍物以及车辆之间的碰撞等。该系统可以是简单的，如能见度良好、交通量不大的小机场可用目视标记牌和一套机场交通规则；也可以是复杂的，如低能见度和（或）交通繁忙的大机场。

（d）地面特种车辆和场务设备。

进出港的飞机都需要一系列的地面服务，这些服务往往都是由工作人员操作各种车辆或设备[包括牵引车、电源车、气源车、空调车、加油车（加油井、加油栓）、清洗车、食品车、污水车、垃圾车、除胶车、行李车、升降平台、客梯车、摆渡车、接地装置等]来完成。为了保证飞机在飞行区内正常运行，机场应配备维护、检测设备（清扫车、吹雪车、推雪车、割草机、道面摩擦系数测试车等）以及驱鸟设备等。

救援与消防设施是机场规划与建设中不可忽视的组成部分。根据现代救援和消防实践经验，为保证在最短的时间内做出反映，可采用两种车辆来处理机场航空器事故：一是快速介入车辆（RIV），它是一种小型轻便车，加速能力强，速度快，可在困难地面上行驶；二是大型救援车辆，可根据需要装载灭火材料，其最高时速可达100km，运行时速可达80km，具有一定的清障能力及通过洼地和积水障碍物所需要的牵引和浮游特性。

c.进出机场的地面交通系统。

进出机场的地面交通系统通常是公路，也包括铁路、地铁（或轻轨）和水运码头等。其功能是把机场和附近城市连接起来，将旅客和货邮及时运进或运出航站楼。进出机场的地面交通系统的状况直接形响空运业务。

机场地面交通包括出入机场交通和机场内交通两部分。机场内交通设施包括：供旅客、接送者、访问者、机场工作人使用的公用通道，供特准车辆出入的公用服务设施和非公用服务道路。出入机场的地面交通不仅要为旅客服务，还要为接送者和机场工作人员服务。目前大中型运输机的巡航速度一般在900km/h，故国内航线的乘机时间基本上在1～3h范围。由于机场通常离市区较远，如果旅客从出发地到机场的时间超过乘机时间，航空运输快速的优点将会因地面交通的阻滞而抵消一部分。因此，要从整体上考虑出入机场的地面交通的规划。

出入机场的主要交通方式有五种：

（a）私人小汽车，它是大多数发达国家旅客常用的交通形式。

（b）出租汽车。

私人小汽车和出租汽车这两种方式较为灵活和方便，但机场需要修建较大的停车场，乘客出行费用与机场建设费用均较高。

（c）机场班车，包括小型面包车及大客车，可提供机场与指定地点（如旅馆、饭店）间的交通。

（d）公共汽车，车辆载客效率高，费用省，对机场工作人员较合适，但乘客携带行李不便，受非机场旅客干扰较大。

（e）市郊与轻轨铁路系统，即将机场与市区通过轻轨铁路系统相连，如英国伯明翰的市郊铁路、东京羽田机场的单轨铁路系统等。它通常不受道路交通的影响，正点率高，但终点站可能离航站楼较远，旅客步行距离较长。

从各种方式的特性来看，当客运量大（如年运输量在1000万人以上）时才宜采用轻轨交通系统。目前我国机场主要有公共汽车、民航班车和出租车等方式。

（3）通信与导航设备

①通信设备

民航客机用于和地面电台或其他飞机进行联系的通信设备包括：高频通信系统（HF），甚高频通信系统（VHF）和选择呼叫系统（SELCAL）。

a.高频通信系统（HF）。

一般采用两种制式工作，即调幅制和单边带制，以提供飞机在航路上长距离的空与地或空对空的通信。它工作在短波波段，频率范围一般为2～30MHz。由通信控制盒、通信收发信机、天线耦合器和音频选择盒组成。

b.甚高频通信系统（VHF）。

一般采用调幅方式工作，主要提供飞机与地面塔台、飞机与飞机之间近距离视线范围的话音通信，其工作于超短波波段，频率范围一般为l13～135.795MHz。由通信控制盒、通信收发信机、天线和音频选择盒组成。

c.选择呼叫系统（SELCAL）。

选择呼叫指地面塔台通过高频或甚高频通信系统对指定飞机或一组飞机进行联系。当被呼叫飞机的选择呼叫系统收到地面的呼叫后，指示灯亮、钟响，告诉飞行员地面在呼叫本飞机。由选择呼叫控制盒、选择呼叫译码器和终生装置组成。

②导航设备

民航客机的导航主要依赖于无线电导航系统，主要的设备有：甚高额全向无线电信标/测距仪系统（VOR/DME）、无方向性无线电信标系统（NDB）、仪表着陆系统（ILS）等。

a.甚高频全向无线电信标/测距仪系统（VOR/DME）。

甚高频全向无线电信标（VOR）是一种近程无线电导航系统。1949年被ICAO采用为国际标准航线的无线电导航设备。它由地面发射台和机载设备组成。地面设备通过天线发射从VOR台到飞机的磁方位信息，机载设备接收和处理该信息，并通过有关指示器指示出飞机到VOR台的磁方位角。根据长短，一条“空中航道”可以设置多个VOR台。这样飞机可以从一个航路点到另一个航路点沿预定航道飞行。机载VOR由接收机、控制盒、天线和指示器组成。

测距仪（DME）是为驾驶员提供距离信息的设备，1959年，它成为ICAO批准的标准测距系统。它由机载测距仪和地面测距信标台配合工作，一般情况下，地面测距台与VOR台安装在一起，形成极坐标近程定位导航系统，它是通过询问应答方式来测量距离的。工作方式是：机载测距仪的发射电路产生脉冲“询问”信号，通过天线发射出去；测距信标台收到这一信号后，发射相应的“应答”信号；机载测距仪在接收到应答信号后，即可根据询问脉冲和应答脉冲之间的时间延迟，计算出飞机到测距信标台之间的直线距离。

b.无方向性无线电信标系统（NDB）。

无方向性电信标系统（NDB），即导航台，是用来为机上无线电罗盘提供测向信号的发射设备。根据要解决的导航任务，导航台可以设置在航线上的某些特定点、终端区和机场。航线上导航台，可以引导飞机进入空中走廊的出、入口，或到某一相应的导航点以确定新的航向。终端区的导航台，用来将飞机引导到所要着陆的机场，并保证着陆前机动飞行和穿云下降，也用来标志该机场的航线出口位置。机场着陆导航台，用来引导飞机进场，完成机动飞行和保持着陆航向。

无线电罗盘，又称自动定向机（ADF），是一种用途广泛的机载无线电导航设备，各种飞机、直升机都普遍装备。其结构简单，使用方便，易于利用专用的NDB电台以及地区性的民用广播电台的信号，测量飞机与地面导航台的相对方位。

c.仪表着陆系统（ILS）。

仪表着陆系统，1949年被ICAO确定为飞机标准进近和着陆设备，它能在气候恶劣的条件下，给驾驶员提供引导信息，保证飞机安全进近和着陆。

③监视设备

目前实施空中交通监视的主要设备是雷达，它是利用无线电波发现目标，并测定其位置的设备。雷达系统一般分为两种类型：一次雷达（包括气象雷达、航行雷达、多普勒雷达及监视雷达）和二次雷达。

a.一次监视雷达。

一次监视雷达的工作方式是依靠目标对雷达天线所辐射的射频脉冲能量的反射而探测目标的，由发射部分、接收部分、天线部分和显示部分组成。

b.二次监视雷达。

二次雷达的工作方式与一次雷达不同，它是由地面二次雷达——询问器与机载应答机配合，采用问答方式工作的。地面二次雷达发射机产生询问脉冲信号由其天线发射；机载应答器在接收到询问信号后发射相应的应答信号，在进行一系列处理后获得所得的飞机代码等信息。

在同时装备一、二次雷达的空中交通管制系统中，通常二次雷达的天线安装在一次雷达天线的上方，二者同步扫掠，协同工作。

二次雷达的地面部分包括发射电路、编码器及接收电路等；机载应答机包括接收电路、译码器、编码器和发射电路等。二次雷达工作于L波段，其询问发射频率为1030MHz，接收频率为1090MHz，作用距离与配合工作的一次雷达相适应，但发射功率远低于一次雷达。

（4）飞机

所有飞行器可以分为航空器和航天器，前者是大气飞行器，而后者是空间飞行器（如火箭、航天飞机、行星探测器等）。

航空器是指可以从空气的反作用（但不包括从空气对地球表面的反作用）中取得支撑力的机器，可分为轻于空气的航空器（如气球、飞艇等）与重于空气的航空器（飞机与各种直升机、滑翔机、旋翼机等）；还可分为固定翼航空器[产生升力的翼面固定在机身上，这一类航空器又可分为飞机（有动力）和滑翔机（无动力）两类]和旋翼航空器（产生升力的翼面在飞行时相对于机身是运动的，宜升机目前是最常见的旋翼航空器）。

航空器按其用途可分为民用航空器和国家航空器。国家航空器系指用于执行军事、海关、警察飞行任务的航空器。民用航空器主要有民用飞机和民用直升机。民用飞机主要是指民用的客机、货机和客货两用飞机。

①飞机的分类

a.按构造分类。

按不同的构造可将飞机分为不同的类型。

按机翼数目，飞机一般可分为双冀机和单翼机。

按发动机类型可分为活塞发动机及螺旋桨组飞机和喷气式飞机。

按发动机数目可分为单发动机飞机、双发动机飞机、三发动机飞机和四发动机飞机。

按旅客过道数目，大多数客机的客舱内只有一个旅客过道，若客舱内有两个旅客过道，则称其为宽体（或双通道）客机。

此外，还可按尾翼位置或数量、机身数量分类。

b.按用途分类。

由于飞机的性能、构造和外形基本上是由用途来确定的，故按用途分类是最主要的分类方法之一。现代飞机按用途主要可分为军用机和民用机两类，另有一类专门用于科研和试验的飞机，可称为研究机。下面主要介绍民用机。

（a）旅客机：用于运载旅客和邮件，联络国内各城市与地区，或国际城市。旅客机可按大小和航程进一步分为：洲际航线上使用的远程（大型）旅客机（如图3.32所示）、国内干线上使用的中程（中型）旅客机、地方航线（支线）上使用的近程（轻型）旅客机。目前各国使用的旅客机大都是亚音速机。超音速旅客机有两种，其最大巡航速度约为2倍音速。中型旅客机使用较广泛，既有喷气式的，也有带螺旋桨的，如“三叉戟”客机。

（b）货机：用于运送货物，一般载重较大，有较大的舱门，或机身可转折，便于装卸货物，如图3.33所示。货机修理维护简易，可在复杂气候下飞行。

（c）教练机（民用）：用于训练民航飞行人员，一般可分为初级教练机和高级教练机。

（d）农业机、林业机：用于农业喷药、施肥、播种、森林巡逻、灭火等。大部分属于轻型飞行。

（e）体育运动机：用于发展体育运动，如运动跳伞等，可作机动飞行。

（f）多用途轻型飞机：这类飞机种类与用途繁多，如用于地质勘探、航空摄影、空中游览、紧急救护、短途运输等。

农、林业机、体育运动机、多用途轻型飞机均属于通用航空（General Aviation）范畴。在美、英等国，通用航空一般指既不同于军用航空、也不属于定期民用客货运输的航空活动。

c.按性能特点分。

按最大飞行速度分为：亚音速（即飞机飞行速度与音速之比或称马赫数M小于0.75）、跨音速（M在0.75～1.2之间）、超音速（M在1.2～5.0之间）、超超音速（M大于5.0）飞机。亚音速飞机又可进一步分为低速飞机（飞行速度在400km/h以下）和高亚音速飞机，目前使用的喷气式客机大多数属于高亚音速飞机。

按起落地点可分为：陆上飞机、雪（冰）上飞机、水上飞机、两栖飞机和舰载飞机。

按起落方式可分为：滑跑起落式飞机和垂直/短距起落式飞机。

按飞机的航程不同可分为：短程飞机、中程飞机和远程飞机。短程飞机的航程一般在1000km以内；中程飞机的航程在3000km左右；远程飞机的航程为11000km左右，足以完成中途不着陆的洲际跨洋飞行。短程飞机一般用于支线飞行，所以又称支线飞机；中、远程飞机多用于国内干线和国际航线，因此又称干线飞机。

②飞机的构造

飞机对结构材料和构造精度要求很高，同时，飞机零部件多，装配工作量大、难度也大。从原理上看，飞机构造应满足下列要求：

a.空气动力要求：最佳飞行性能要求阻力小、举力大，具有良好的空气动力外形，能保证空气动力外形的精确度和表面质量。

b.重量、强度和刚度要求：要求在保证强度和刚度要求下，重量最轻，同时，飞机的耐“疲劳”能力也要大。这里，强度是指飞机构件在受力时抵抗破坏的能力。刚度是指受力时抵抗变形（即形状与尺寸的改变）的能力。疲劳则是指构件受到外力的反复、多次、大小和方向变化的作用时，构件虽无明显的永久变形，但某些薄弱部分产生的细小裂痕迅速扩大而被破坏的现象。

c.使用维护要求：包括使用中便于检查、维护和修理，员工有良好的工作条件。军用机与民用机的构件还应有较大的生存力，这里，军用机的生存力是指构件被炮火击中时仍能受力和飞行的能力，民用机的生存力则是指构件抗锈蚀的能力。

d.工艺和经济要求：在满足生产条件、数量和质量基础上，制造容易，成本低廉。

飞机由机体、推进装置、飞机系统和机载设备四个基本部分组成。

a.机体。

飞机机体由机翼、机身、尾翼组、起落装置等组成，如图3.34所示。现代民用飞机机体除起落架外一般都是以骨架为基础加蒙皮的薄壁结构，其特点是强度高、刚度大、重量轻。

（a）机翼。

机翼是为飞机飞行提供举力的部件，如图3.35所示。飞机在平衡飞行时，受到四个力的作用：举力、阻力、拉（推）力与重力。这些外力称为“外载荷”，它们会使飞机的某些部件产生变形，而飞机内部会产生一种抵抗变形的内力。这些载荷加到机翼上，会使机翼产生弯曲、扭转、剪切、拉伸和压缩五种变形。因此，要求构件必须有足够的强度、刚度和抗疲劳能力来抵抗这种变形以保证空气动力外形的精确度。

机翼还作为油箱和起落架舱的安放位置。机翼的翼形是流线型的，上表面凸起弯曲大，下表面弯曲小或是平面。机翼的前缘和后缘加装了很多改善或控制飞机气动性能的装置，这些装置包括副翼、襟翼、缝翼和扰流板等。副翼是飞机的主操纵面之一，位于机翼后缘外侧（远离机身），一对副翼总是以相反的方向偏转，使一侧机翼的升力增加而另一例机翼的升力减小，从面使飞机滚转。襟翼和前缘缝翼都是增加飞机起飞降落时的升力的装置，以缩短飞机的起降滑跑距离。扰流板是铰接于机翼上表面的金属薄板，打开时分离上翼面的气流，造成机翼上的升力下降、阻力增加。在空中扰流板可以协助副翼使飞机滚转，在地面扰流板可起减速板的作用。民用飞机的燃油箱大多位于机翼内。

（b）机身。

机身是飞机的主体，它左右对称并呈流线形。机身用来装载人员、货物、燃油、武器、各种装备和其他物资。它还用于连接机翼、尾翼、起落架和其他有关构件，将飞机的各部件连接为整体，如图3.36所示。大型客机机身由机头、前段、中段、后段和尾锥组成。

机头主要是雷达天线和整流罩；前段和中段为气密增压舱，空间被地板分成上、下两部分，上部为驾驶舱和客舱，下部为货舱、设备舱和起落架舱；后段主要安装尾翼及部分设备；尾锥主要是辅助动力装置的排气管。

（c）尾翼组。

尾翼组由垂直尾翼和水平尾翼组成。垂直尾翼包括垂直安定面和方向舵，提供方向（航向）稳定性和操纵性；水平尾翼包括水平安定面和升降舵，提供俯仰稳定性和操纵性。

（d）起落装置。

飞机起落装置的功能是使飞机能在地面或水面上平顺地起飞、着陆、滑行、移动和停放，吸收着陆撞击的能量以改善起落性能。陆上飞机起落装置包括起落架与改善起落性能的装置两部分。起落架的作用是使飞机在地而起落、滑行、停放，它主要由受力结构、减震器、机轮和收放机构组成，现代飞机的起落架都是可收放的，可以大大减小飞机阻力，也有利于飞机姿态的控制。

b.推进装置。

航空发动机是飞机的动力装置，也称为推进装置。飞机发动机有多种类型，民用飞机主要采用的是活塞式发动机和燃气涡轮发动机。

活塞式发动机是以汽油作燃料的一种四冲程内燃机。按冷却方式，活塞式发动机可分为液冷式和气冷式两种。活塞发动机的气缸数目最多可达28个或更多，最大功率近4000马力。航空活塞发动机要求重量轻、尺寸小、马力大、油耗低。

涡轮喷气发动机转速高，推力大，适合高速飞行，使用范围可从近音速到超过音速2～3倍。但这种发动机低速飞行时油耗大，不经济。螺旋桨活塞式发动机一般在时速不超过700km时采用。在时速600～800km时也可采用涡轮螺旋桨喷气发动机。涡轮螺旋桨发动机广泛适用于各种运输机、客机、反潜机及中远程轰炸机。

c.飞机系统。

飞机系统包括飞机操纵系统、液压传动系统、燃油系统、空调系统、防冰系统等。

飞机操纵系统将驾驶员在驾驶舱内发出的操纵命令传给有关装置、驱动舱面、改变和控制飞行姿态。飞机操纵系统可分主操纵系统和辅助操纵系统。主操纵系统是对升降舵、方向舵和副翼3个主要操纵面的操纵，辅助操纵系统指对调整片、增举装置和水平安定面等的操纵。

液压传动系统的作用主要是传动和控制操纵系统和起落架系统等。

燃油系统用于储存飞机所需的燃油，并在飞机的不同飞行状态和工作条件下按要求的压力和流量连续可靠的向发动机供油。同时，燃油还可以冷却飞机上的有关设备和平衡飞机。

现代飞机都采用气密座舱加座舱空气调节系统以抵御飞机在高空飞行时的低压、缺氧和低温给人体带来的不适。

飞机在高空飞行时，大气温度都在0℃以下，飞机的迎风部位（如机翼前缘、尾翼前缘、驾驶舱挡风玻璃、发动机进气道等）易结冰。防冰系统是防止结冰给飞机飞行带来危害。它的作用包括防止结冰和除去结冰。

d.机载设备。

机载设备主要是为驾驶员提供有关飞机及其系统的工作情况的设备，通过机载设备驾驶员能随时得到飞行所必需的信息，井可为飞机维修人员提供有关信息。现代大型运输机驾驶舱内的机载设备包括飞行和发动机仪表、导航、通信和飞行控制等辅助设备。机载设备随着飞机性能不同而有所区别。

③飞机运营与检修

不同飞机类型均要安排使用与维护计划。如波音747可连续运营120h，此后需要进行8h的保养。此外，每三周要有24h的进一步保养，每三个月要进行一次大检修等。