受轮船依靠螺旋桨的转动在水中航行的机理的启发，飞机是否也可以依靠螺旋桨在空气中前进呢?从道理上来讲，在空气中或水中，螺旋桨所起的作用应该是相同的。但实际上空气的密度仅为水密度的1／8000，因此如要产生足够的推力，在空气中使用的螺旋桨必须被制作成具有很大长度，很大面积，很高转速才行。这又是一个难题。  观察螺旋桨的横切面，发现它和机翼是相似的，完全可以用分析机翼如何产生升力的方法去分析一下螺旋桨。机翼穿过空气向前运动时能产生升力；一旦螺旋桨在与飞机前进方向垂直的平面上运动，它也会产生一个力，只不过运动的方向差了90度，因此这个力的方向也差90度，机翼产生的是向上的升力，那么螺旋桨产生的力就是向前的推力了。螺旋桨和机翼一样也有迎角，当把空气压向后方时就能增加推力，迎角越大，产生的推力也就越大。与机翼不同的是，机翼上各点在飞机飞行时做平行运动，它们的速度是一样的，迎角也是相同的；而螺旋桨是在做旋转运动，其根部运动速度慢，产生的推力小受力也小；而其顶部，运动速度快，产生的推力大，受力也大。这种现象很容易使螺旋桨的顶部受到损坏甚至折断。设计师们为了避免这种现象的发生就把螺旋桨根部的角度做的大一些，由根部到顶部，迎角逐渐减小，这样就能使螺旋桨整体在长度方向上所产生的推力大致各点相等，螺旋桨就结实耐用了。螺旋桨在形状上也就必须变成麻花状，这就是大家现在所看到的螺旋桨。  要想使螺旋桨产生更大的推力，最简单的办法就是加长桨叶。可是桨叶越大，尖端运动的速度也越大，桨的尖端部分受的力也越大，从而带来强烈的噪声。受材料强度及控制噪声要求的限制，飞机使用了长度较短而叶片较多的螺旋桨以便尽可能的增加推力减少噪声。小型飞机通常使用两个叶片的单个螺旋桨；大型飞机上使用多台发动机，每台装有三个叶片以上的多叶片螺旋桨。  来源：中国民航局  

飞机上使用的活塞式发动机和汽车上的发动机差别不是很大。其特点是要求在同样功率下重量更轻。为了减轻它的重量，飞机上使用的发动机的每一个零部件都是以克为单位精心设计其重量的，没有一点多余的重量。活塞发动机的动力来自于汽缸内汽油燃烧时对活塞的冲击，冲击力推动活塞再带动连杆，连杆带动曲轴，曲轴转动就产生出动力。由于飞机飞行时所需的动力远远大于汽车行驶时所需的动力，所以飞机必须安装大功率发动机才行。发动机的功率与汽缸的容量是成正比的，那么加大汽缸的体积不就可以获得更大的功率了吗？但实际上没有那么好的材料能使汽缸承受如此大的压力，只能通过增加汽缸的数量来增加功率。一般汽车上使用的功率最大的是12缸220马力左右的发动机，而在飞机上使用的最大的活塞式发动机竟有28个汽缸，功率可达到4000马力！如果功率仍达不到使用要求，飞机上可以安装不只一台发动机。  活塞发动机只能使曲轴转动，要把这种转动变成能使飞机前进的推力还要借助于另一个结构，那就是螺旋桨。  来源：中国民航局  

飞机起飞必须要有足够的速度，这种速度由发动机产生的推力提供。飞机在天空中飞行时，发动机一刻也不能停止运转。发动机一停，飞行速度立刻下降，导致升力下降，飞机也将坠落，因此发动机就相当于飞机的“心脏”。  飞机需要有一个强有力的“心脏”才能保证产生足够的推力。但是发动机的重量又不能太重。因为如果发动机重量很大，由它产生的推力不仅不能把飞机送上天，甚至连自身的重量都抵消不掉，更不用说把人和其他货物也送入天空了。19世纪末，世界上造出了很多种类的发动机，如蒸汽机、使用汽油或柴油的活塞式内燃机等等。制造飞机的先行者美国人莱特兄弟选择了以燃烧汽油为动力的活塞式发动机，这在当时是重量最轻的发动机了。他们的这个决定使他们成为发明创造飞机的鼻祖。当时莱特兄弟使用的发动机功率很小，仅为12马力(相当于现在一辆小型摩托车的动力)，重量只有70公斤(这在当时是重量最轻的汽油发动机，同样功率的现代汽油发动机重量才l5公斤)。莱特兄弟制造的飞机成功地飞起来了。可是其他的一些飞机制造者就没有这么幸运了。前苏联曾长期争辩说俄罗斯的发明家莫扎伊斯基在1882年就已发明出了飞机。他选用的是蒸汽发动机，其重量达500公斤。这种所谓的“飞机”只能从斜坡上下冲时“跳离”地面，因为蒸汽发动机实在是太重了。莫扎伊斯基是一位有成就的航空业先行者，可惜他没有选用活塞式汽油发动机做为他的飞机的动力，所以他制造的飞机飞不起来，那也就不算是一架真正意义上的飞机了。  来源：中国民航局  

飞机的飞行活动是依靠驾驶员操纵控制各操纵面(升降舵、方向舵、副翼等)的活动来实现的。小型飞机的操纵面比较轻巧，一般重量都在100千克以下。驾驶员只要用自己的体力就能搬动驾驶杆、踏踩脚蹬、拉动钢索使副翼或方向舵转动。飞机大型化以后，一对副翼的重量就可达l吨以上，仅凭体力去搬动这些庞然大物，那是绝对办不到的了。此时飞机上就出现了助力机构。  助力器的作用就是帮助驾驶员用较小的力量去操纵笨重的操纵面。它包括很多种类，平时我们常见的杠杆、滑轮、齿轮等机械都可以用来做助力机构。但这些机构有两个缺点：一是各种机械连接之处总会留有一点间隙，要把力传递过去会有时间延迟；第二机械传力是直接的、双向的，如果在传力时遇到阻碍，往往会在反方向造成机构的损害。因此飞机上的绝大部分助力机构都不采用这种方式，飞机采用的多为液压传动助力系统。日常生活中，我们常常可以看到在建设工地上施工的挖掘机，它那巨大的挖斗由伸出缩入的推杆来带动，就是由液压机构来实现的。  液压的原理并不复杂。早在17世纪，法国科学家帕斯卡就总结出以下原理：“液体在一个密闭的容器中，如果对液体的一部分施加压力，液体就可以把这个压力不变地传到容器的每一点。”这个原理被称为帕斯卡原理。设想一下，我们把一个装满液体的容器的两面做成活动的，一面的面积小，另一面的面积大，如果大的面积是小的面积的20倍，在小面积一方加一个力，那么在大面积的一方得到的力就是原来力的20倍。根据上述原理制造出的液压机构就能使一个力成倍的增大。液压传力没有延迟，反向的作用力也不会损害相连部件，这些都是它的优点。要在飞机的不同部件上使用液压，就要组成一个液压系统。液压系统由泵、管道、作动器、储液箱和阀门等组成。储液箱中存放着专用液体(目前多用矿物油)。泵给液体加压，然后输送到管道系统中。管道上设有各种阀门，通向飞机上各种需要液压的部件。阀门控制管道中液体的流速、压力、流动方向。管路的一端是发出力量的作动器。作动器有两类：一类是作动筒，它是一个液压缸，缸中有活塞和推杆，液体在缸内推动活塞，活塞与推杆一起向前运动，把变大的力量传出去；另一类是液压马达，它利用增压后的液体去冲击涡轮转动，输出的是旋转的轴动力。  飞机的升降舵、方向舵和副翼上都有作动筒，用它们来推动这些操纵面的转动；此外作动筒也被装在刹车片的后方。当飞机需要刹车时，作动筒内的推杆把刹车片和固定轮盘压在一起，产生摩擦力从而使飞机停止运动；作动筒还被装到起落架上，当飞机离地后，作动筒把推杆回收带动起落架收回到轮舱内。飞机降落时，推杆推出使起落架放下。液压马达只用在某些飞机上起到调整发动机转速的作用。  液体的压力越高，它内部存储的能量越高，液压机构的体积也可以做的越小。飞机上使用的液压压力超过100个大气压，产生的力量是惊人的。收放大型飞机起落架时所用的力高达1000千牛以上，而一个成年男子的肌肉力量通常仅为0．5千牛。如果这件事靠人力去做，就需要2000多人一齐用力才成。飞机在飞行中，控制机构的失灵是非常危险的。例如飞机降落时放不下起落架，飞机就会发生严重的事故。因此液压系统在飞行的任何时刻，与电力系统一样都必须保证正常运转，为了防止液压系统失效，在飞机上也为它安排了三道防线。  大型飞机的液压主要是由两台发动机带动的两个主液压泵来提供的。为了确保液压的供应，在机上又装了两个电力驱动的交流电动泵。如果一台发动机发生故障停止工作，那另一台还可以提供全部液压动力；如果两台都出了毛病，在飞机上还有一个可由蓄电池供电的直流电动泵，用它来提供液压，这是第二道防线。假如飞机的所有发动机都出现了故障，发动机泵和交流泵均失去效能，直流泵也不能维持太长的时间，此时还有最后的一道防线——空气冲压涡轮。它平时被藏在机翼内部，只有到了最紧急的关头，驾驶员才按动按钮，把它从机翼内放出来。它实际上如同一个风车，放出来以后，它的涡轮叶片向前伸人气流中。迎面而来的气流吹动涡轮叶片，涡轮旋转带动与它相连的涡轮泵，为液压系统提供压力。有了液压，驾驶员才能放下起落架并且控制副翼和升降舵使飞机安全降落在地面上。这套机构必须快速发挥作用，一般要求它在7秒钟之内就做出反应。空气冲压涡轮一旦被放出后是无法自动回收到飞机内的，它只能在地面上由维修人员把它安放到原来的位置上。  来源：中国民航局  

黑夜里当我们抬头仰望，偶尔会看到一架闪烁着彩色灯光的飞机掠过，它那华丽的身影是由灯光来装点的，给所有看见它的人留下深刻的印象。飞机不仅需要用电让许许多多的灯亮起来，其他各种用电器件也有15000多件。例如：厨房的加热炉、飞机上的防冰装置、驱动各种装置的电动机等都是用电大户；机上的各种仪表是用电小户，用电量不足全部用电量的5％，但是要求所供的电压稳定、频率稳定。因为如果仪表的指示不稳定，它所造成的后果对飞机来说是非常严重的。  飞机上装有自己的发电设备，它不仅重量轻、功率大而且所发的电的质量也高。飞机在运行的任何时候都不能停电。为此，飞机上的供电系统是多余度的，它具有三条防线。大型客机用两台发动机带动两台发电机。每一台发电机所发出的电力都足以供给全飞机的需要。平时两台发动机同时工作，但每台都不是满负荷运转。一旦，其中某一台发生故障，剩下的一台立刻进入满负荷工作状态，这是第一条防线。除了上述发电机外，在机尾又加装了一个小型的涡轮发动机和发电机，它的名  字是辅助动力装置。这台发动机的功率虽然不大，仅仅用于这台发电机，但这台发电机的功率比机上其他两台发电机的功率大。万一前面提到的那两台发电机同时出现故障时，这台辅助动力装置就能承担起为飞机提供全部电力的责任。这是第二道防线。飞机在起飞前和落地后，两台主发电机停止工作，此时驾驶员就启用这台辅助动力装置为飞机提供电力，保证机上的灯光照明、空调等各种用电。这样做也能为飞机节约大量的燃油。现代客机上还装设有直流电系统，有容量很大的蓄电池。正常情况下，发电机经变流器产生出直流电向使用直流电的设备供电，它同时也使蓄电池充电。蓄电池能起到调节电压的作用，也用于启动发动机。假定出现了前述的三台发电机都发生了故障的特殊情况，此时蓄电池就是第三道防线，由它向飞机供电。当然了，蓄电池贮存的电量毕竟有限，它只能保证向重要的设备和仪表供应电力。  飞机上装有各式各样的灯。在客舱和驾驶舱内都装有柔和的日光色照明灯；在驾驶舱中的仪表板上装的是可以自动调节亮度的灯，它发出的光线不致于使驾驶员眼睛疲劳；在客舱中每个座位的上方还装有专供每位旅客使用的阅读灯；客舱通道上还装有紧急备用灯等等。但是最能引起地面上的人对飞机注目的是飞机外部的灯光。缤纷的色彩、闪烁不停的灯光把夜航的飞机打扮得如同天使一般。这种灯不是为了好看的，它们是航行灯和防撞灯，是为了防止碰撞用的。航行灯安装在机翼的两个翼尖和垂直尾翼的顶端。民航条例规定左翼尖的灯光为红色、右翼尖的灯光为绿色、尾翼是白(黄)色灯光。根据飞机的航行灯是“左红右绿中间黄”这条规则，从一架飞机航行灯的颜色就可以判断出它是朝你飞来还是背离你而去。这一点对夜航的飞行安全非常重要。防撞灯被装在机身的上方或下腹部，这种灯亮度很强并且按一定的频率不停地闪动，通常每分钟闪动90次。颜色有两种，有的飞机用红白两色，有的飞机用强烈的青白色闪光灯。大型飞机一般安装3个以上的防撞灯，使它在很远的距离外就可以被发现。  为了帮助驾驶员在飞机着陆及滑行时看清楚下面及前面的跑道，在飞机上还装有着陆灯和滑行灯，其作用相当于汽车的前灯但功率都很大，能把飞机前方50米的距离照得很亮。着陆灯是当飞机下降到离跑道不远时使用的，灯光照向下方，而滑行灯是飞机着陆后用的，灯光照向前方。这两个灯的开关由驾驶员控制。  来源：中国民航局  

飞机升空后，随着飞行高度逐渐增加，周围的空气越来越稀薄，气压下降，温度也下降。在海拔4000米以上高空，人就有较严重的缺氧表现。到了海拔6000米的空中时，机外温度下降到零下24℃，空气密度仅为地面的53％，此时人能维持有效知觉的时间仅仅15分钟。早期的飞机，驾驶员靠穿上厚厚的皮飞行服来抵御寒冷，但没有办法防御低气压。直到1945年以前，运输机的飞行高度都被限制在海拔6000米以下，通常只在海拔600～4000米的区间飞行。以后在飞机上添置了制氧设备或氧气瓶等，这些也只能在应急或特殊情况下使用，不能根本解决问题。直到1947年，涡轮压气机被装进飞机，它可以源源不断地给客舱提供相当于正常大气压的80％的空气。从此客机的飞行高度才突破海拔6000米的禁区达到10000米以上。这种增压后的气压相当于在海拔2400米高度的大气压力。这种客舱叫增压座舱。有人会问：为什么不把座舱内的气压调整到和海平面的气压一样呢?这是因为座舱内部的压力如果越高，飞机升到高空以后，机内机外的压力差也就越大，飞机结构所承受的压力也越大。目前客舱内设定的这个压力对于一般人来说没有什么不舒服的感觉，可是飞机结构受力却大为减轻，因此在制造飞机时就可以减轻飞机的结构重量。在飞机起飞和降落时，由于存在着近2400米高度差所导致的气压变化，乘客会感到耳朵内鼓膜疼痛不适，这种不适比较轻微，持续时间也短．乘客可以使用来回张嘴闭嘴的动作或者嚼点口香糖使耳鼓膜内外的气压平衡，以减轻这种症状。  增压客舱是一个密封的结构。外界的空气经过增压后输送到客舱内。为了保证客舱内空气是新鲜的，每三分钟左右就更新一次。在喷气式飞机上，由喷气发动机的压气机提供给座舱内所需要的增压空气；对于活塞式飞机，如果需要飞到6000米以上，就必须加装一台涡轮增压器使空气增压。  客舱内的温度通常也都调到使人感到舒适的程度，为此客机装有空调系统。在喷气客机中，从压气机输送过来的空气由于它是处于压缩状态，温度很高。这就需要再从外边引人一些冷空气在空调系统内与之混合，达到使用标准后再送人客舱。客舱根据功能不同分为许多不同的区域，每个区域内都有温度表、压力表、湿度表反映该区域的温度、压力、湿度的变化，这些数据也被反映到驾驶员面前的仪表板上。驾驶员据此可以对这些条件进行调整。在每个座位的上方，还设有可调节的送风口，旅客可以按照自己的需要小范围的调节自己周边的温度。飞机就以上述方法在客舱内形成一个小气候，尽管飞机外空气稀薄，温度在零下数十度，机内却空气新鲜温暖如春。  现代客机的客舱壁板内还加上了隔音材料，舱内的噪声一般都保持在70分贝以下，即使旅客彼此低声谈话都能听得很清楚。总之，现代大中型客机给客舱中的旅客提供了尽可能的舒适宁静的飞行环境。  来源：中国民航局