第二节  飞机机体构造

自从世界上出现飞机以来，飞机的结构形式虽然在不断改进，飞机类型在不断增多，但到目前为止，除了极少数特殊形式的飞机之外，大多数飞机都是由下面五个主要部分组成，即：机翼、机身、尾翼、起落架装置和动力装置，它们各有其独特的功用。

一、机翼

机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；也起到一定的稳定和操纵飞机的作用。在机翼上一般安装有副翼、襟翼扰流片，还可安装发动机、起落架和油箱等。机翼有各种形状，数目也有不同。

（一）机翼的分类

第一，按照不同的机翼数量和位置不同，飞机可以分为单翼机和双翼机。

单翼机是指飞机只安装有一副机翼，按照机翼的安装位置不同可分为上单翼、中单翼和下单翼飞机，如图2-4。上单翼飞机是机翼置于机身顶部的机翼布局形式，这种布局形式干扰阻力小，有很好的向下视野，机身离地面近，便于货物的装运，发动机可以安装得离地面较高，免受地面飞起的沙石损害，因而大部分军事运输机和使用螺旋桨动力装置的运输飞机都采用这种布局；中单翼飞机是机翼置于机身中部的机翼布局形式，这种布局形式气动外形是最好的，但因为大型飞机的翼梁要从机身内穿过，使客舱容积受到严重影响，因而在民航飞机中不采用这种布局形式；下单翼飞机是机翼置于机身底部的机翼布局形式，民航运输机大部分为下单翼飞机，机翼离地面近，起落架可以做得短些，两个主起落架距离较宽，增加了降落的稳定性，起落架很容易在翼下的起落架舱收放，从而减轻重量。此外发动机和机翼离地面较近，做维修工作方便。目前多数民航客机采用下单翼安装形式。

双翼机是有上下并列配置两副机翼的飞机（两副机翼前后配置的飞机称串翼机）。双翼机的上下机翼用支柱和张线连成一个承力的整体，组成一个空间桁架结构。  

双翼机与单翼机相比能够产生更多的升力，在飞机诞生的初期阶段，为了能够解决离开地表的问题，飞机在构造上多采用双翼机甚至多翼机。但是后来在成功解决飞起来的问题后，人们对飞机的性能提出了更快、更大方面的要求，而双翼机的飞行阻力较大，尤其是在高速运行时，因此很难使飞机增速；同时与单翼机相比，双翼机制造需要的材料多、重量大，因此飞机很难加大，所以很快单翼机取代了双翼机成为航空运输的主力，在现代的飞机中，除对载重量和低速性能有特殊要求的小型飞机外，双翼机已不多见。

第二，按照机翼平面形状不同，飞机又可以主要分为平直翼、后掠翼和三角翼。 

平直翼飞机是指机翼无明显后掠角。一般指后掠角小于20度、平面形状呈矩形、梯形或半椭圆形的机翼，常用在亚音速飞机上。 具有机翼结构简单，制造容易，产生升力的效率较高的优点，但是阻力较大。

后掠翼飞机的机翼各剖面沿展向后移，这种机翼的外形特点是：其前缘和后缘均向后掠，机翼后掠的程度用后掠角的大小来表示。这种机翼具有以下几方面优点：首先与平直机翼相比，后掠翼的气动特点是可增大机翼的临界马赫数，并减小超音速飞行时的阻力。其次飞机在飞行中，当垂直于机翼前缘的气流流速接近音速时，机翼上表面局部区域的气流受凸起的翼面的影响，其速度将会超过音速，出现局部激波，从而使飞行阻力急剧增加。后掠翼由于可使垂直于机翼前缘的气流速度分量低于飞行速度，因而与平直机翼相比，只有在更高的飞行速度情况下才会出现激波（即提高了临界马赫数），从而推迟了机翼面上激波的产生，即使出现激波，也有助于减弱激波强度，降低飞行阻力。但是同样也存在缺点，如后掠角使扭转刚度差、升力线斜率较低、气流容易从翼梢处分离、亚音速飞行时诱导阻力较大等。

三角翼飞机的机翼平面形状为三角形，与之相近的有双三角翼和切角三角翼。目前常用的主要是略有切角的三角翼，三角翼飞机出现于50年代。三角翼飞机的优点主要表现在大后掠角三角翼具有超音速阻力小、焦点随M数变化小、结构刚度好等方面，适合于超音速飞行和机动飞行。三角翼的缺点主要是在亚音速飞行状态，机翼的升力线斜率较低、诱导阻力较大、升阻比较小，从而影响飞机的航程和起降性能。

（二）机翼上的舵面

机翼的前缘和后缘加装了很多改善或控制飞机气动力性能的装置，这些装置包括副翼、襟翼、缝翼和扰流板。

襟翼是为了使飞机在起飞和降落时速度太低而又要保持升力在机翼上增加的活动翼面。襟翼安装于机翼后缘内侧，起飞、降落时襟翼下偏，使机翼翼型的弯度变大，升力增加。襟翼只能下偏，不能上偏。

副翼一般安装于机翼后缘外侧，转弯飞行时使用，产生横向力矩，使飞机产生滚转。

缝翼是在机翼的前缘，当它向前移动时在机翼的前部出现了一道缝隙，这将使气流由翼下流到机翼的上表面，这样使上表面的气流加速，同时消除了上表面后部形成的大部分气流漩涡，使升力增加，并加大迎角，从而可以进一步提高升力，这对降落是极为有利的。襟翼和缝翼的作用相同，统称为增升装置。

扰流板是铰接在翼面上表面的板，它只能向上打开，当它打开时，增加机翼的阻力，同时减少升力，使飞机能在空中迅速降低速度，以空气动力制动飞机。当只有一侧的翼面上的扰流板打开时，它的作用和副翼相似，使一侧的阻力上升，使飞机侧倾，所以扰流板属于增阻装置。

（三）翼型

关于机翼还有一个重要的概念就是翼型。在空气动力学中，翼型通常理解为二维机翼，即剖面形状不变的无限翼展机翼。 

翼型有六种基本类型，如图2-8。关于翼型的对升力产生所起到的作用，将在后面的章节中进行详细的介绍。

（四）机翼的内部构造

机翼内部的受力构件是保证飞机承受巨大的气动载荷的关键，由于飞机是在空中飞行，并且速度十分快，这就要求飞机上的每一个部件都要有很好的强度和刚度，保证飞机的飞行安全。机翼的基本受力构件包括纵向骨架、横向骨架、蒙皮和接头，其中接头的作用是将机翼上的载荷传递到机身上。下面以典型的梁式机翼的结构进行介绍. 

纵向骨架的纵向是指沿翼展方向。梁式机翼的纵向骨架由翼梁、纵樯和桁条等组成，它们都是沿翼展方向布置的。翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸缘和腹板构成。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。纵樯与翼梁十分相像，二者的区别在于纵樯的凸缘很弱并且不与机身相连，其长度有时仅为翼展的一部分。纵樯通常布置在机翼的前后缘部分，与上下蒙皮相连，形成封闭盒段，承受扭矩。靠后缘的纵樯还可以悬挂襟翼和副翼。桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能力，并共同将气动力分布载荷传给翼肋。

横向骨架主要是指翼肋，而翼肋又包括普通翼肋和加强翼肋，横向是指垂直于翼展的方向，它们的安装方向一般都垂直于机翼前缘。普通翼肋的作用是将纵向骨架和蒙皮连成一体，把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁，并保持翼剖面的形状。加强翼肋就是承受有集中载荷的翼肋。

二、机身

机身是飞机上用来装载人员、货物和机载设备等的部件，同时它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。

按照机身的功用，首先在使用方面，应要求它具有尽可能大的空间，使它的单位体积利用率最高，以便能装载更多的人和物资，同时连接必须安全可靠，应有良好的通风加温和隔音设备，视界必须广阔，以利于飞机的起落。其次在气动方面，它的迎风面积应减小到最小，表面应光滑，形状应流线化而没有突角和缝隙，以便尽可能地减小阻力。另外，在保证有足够的强度、刚度和抗疲劳的能力情况下，应使它的重量最轻，对于具有气密座舱的机身，抗疲劳的能力尤为重要。

柱形的机身在结构受力方面比薄的机翼有利得多。因此其结构件剖面尺寸比机翼小，刚度比较大。机身结构由蒙皮、纵向和横向骨架组成。纵向骨架有桁条、桁梁和纵向局部加强件。横向骨架有普通框和加强框。除桁梁和纵向局部加强件外，其他结构元件的基本作用与机翼结构元件相同。桁梁相当于机翼翼梁中的缘条，承受弯曲正应力，其剖面尺寸比桁条大。在有桁梁的机身结构中,多布置4根桁梁和少量的（或没有）桁条，机身轴向力多由桁梁承受。纵向局部加强件的作用是将集中力分散传给蒙皮和隔框。它可能由几根纵向短梁组成，也可能是一个短的盒形梁。普通框是一个环形结构，剖面尺寸较小，用以维持机身外形并起加强蒙皮的作用。加强框可以是环形结构，也可以是桁架式和板式结构。机身可按其结构元件的受力特点分为以下介绍的几种型式。

（一）梁式机身

这种结构由4根桁梁承受机身的全部或大部分弯曲正应力。蒙皮较薄，只承受扭矩和横向剪切力。桁条较少，用于支持蒙皮或承受少量轴向力。这种结构型式多用于机身口盖较多的部位。如歼击机的前机身有较多的大开口（座舱盖、前起落架舱盖、电子设备舱和武器舱口盖等），蒙皮不可能受力，宜用梁式结构。

（二）半硬壳式机身

这种结构没有强的桁梁，密布的桁条与蒙皮一起承受弯曲正应力。这种结构重量较轻，机身上凡是开口较少的部位大多采用这种结构型式。 

（三）硬壳式机身

这种结构没有桁梁和桁条，为了改善蒙皮的支持情况，沿机身长度方向布置有较密的普通框，有时也称密框结构。一般用在弯矩很小而又无大开口的部位。有些轻型飞机为便于制造而采用硬壳式机身。 

三、尾翼

尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称，它的作用是保证飞机在三个轴的方向稳定性和操纵性。水平尾翼由水平安定面和升降舵组成，水平安定面是固定的，作用是保持飞机纵向稳定；而升降舵可以上、下转动，用来控制飞机抬头、低头运动。现代高速客机也有采用全动式平尾。垂直尾翼由固定的垂直安定面和活动的方向舵组成，当飞机左转弯时，方向舵向左偏转，当飞机右转弯时，方向舵向右偏转，同时要与副翼配合使用，控制飞行的航向。垂直安定面的作用是当飞机受到干扰偏离航向时，它就会受到迎面气流的力，使飞机恢复到原来的航向，保证飞机的侧向和横向稳定性。 

有的飞机有一个垂直尾翼，有的飞机有两个或多个垂直尾翼。分别称为单垂尾飞机、双垂尾飞机或多垂尾飞机。现在一般客机采用单垂尾，为推迟激波产生，现代高速飞机的水平尾翼和垂直尾翼都采用后掠式。

四、起落架

起落架是飞机下部用于起飞降落或地面（水面）滑行时支撑飞机并用于地面（水面）移动的附件装置。起落架是唯一一种支撑整架飞机的部件，因此它是飞机不可或缺的一部分，没有它飞机便不能在地面移动。当飞机起飞后，可以视飞行性能而收回起落架。起落架装置是飞行器重要的具有承力兼操纵性的部件，在飞行器安全起降过程中担负着极其重要的使命。起落架是飞机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必需的支持系统，是飞机的主要部件之一，其性能的优劣直接关系到飞机的使用与安全。

（一）基本组成

为了满足飞机起飞、着陆、滑跑和地面滑行的需要，起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮；为了缩短着陆滑跑距离，机轮上装有刹车装置；此外还包括承力支柱、减震器（常用承力支柱作为减震器外筒）、收放机构、前轮减摆器和转弯操纵机构等。承力支柱将机轮和减震器连接在机体上，并将着陆和滑行中的撞击载荷传递给机体。前轮减摆器用于消除高速滑行中前轮的摆振。前轮转弯操纵机构可以增加飞机地面转弯的灵活性。对于在雪地或冰上起落的飞机，起落架上的机轮用滑橇代替；在水面上起降、滑跑的飞机则采用浮筒式起落架。

下面对基本组成部件做简单的介绍。

1．减震器

飞机在着陆接地瞬间或在不平的跑道上高速滑跑时，与地面发生剧烈的撞击，除充气轮胎可起小部分缓冲作用外，大部分撞击能量要靠减震器吸收。现代飞机上应用最广的是油液空气减震器。当减震器受撞击压缩时，空气的作用相当于弹簧，贮存能量。而油液以极高的速度穿过小孔，吸收大量撞击能量，把它们转变为热能，使飞机撞击后很快平稳下来，不致颠簸不止。

2．收放系统

收放系统一般以液压作为正常收放动力源，以冷气、电力作为备用动力源。一般前起落架向前收入前机身，而某些重型运输机的前起落架是侧向收起的。主起落架收放形式大致可分为沿翼展方向收放和翼弦方向收放两种。收放位置锁把起落架锁定在收上和放下位置，以防止起落架在飞行中自动放下和受到撞击时自动收起。对于收放系统，一般都有位置指示和警告系统。

3．起落架机轮和刹车系统

机轮的主要作用是在地面支持飞机的重量，减少飞机地面运动的阻力，吸收飞机着陆和地面运动时的一部分撞击动能。主起落架上装有刹车装置，可用来缩短飞机着陆的滑跑距离，并使飞机在地面上具有良好的机动性。机轮主要由轮毂和轮胎组成。刹车装置主要有弯块式、胶囊式和圆盘式三种。应用最为广泛的是圆盘式，其主要特点是摩擦面积大，热容量大，容易维护。

4．起落架转弯系统

操纵飞机在地面转弯有两种方式，一种是通过主轮单侧刹车或调整左右发动机的推力（拉力）使飞机转弯；而另一种方式是通过前轮转弯机构操纵前轮偏转使飞机转弯。轻型飞机一般采用前一种方式；而中型及以上的飞机因转弯困难，大多装有前轮转弯机构。另外，有些重型飞机在转弯操纵时，主轮也会配合前轮偏转，提高飞机的转弯性能。

（二）配置型式

飞机起落架的配置型式是指飞机的起落架支柱数量及其位置关系。在飞机出现的初期，也曾有过四点式起落架，后来实践证明，只要有三个支点，飞机就可以在地面上稳定的运动。目前常见的飞机起落架配置型式有前三点式、后三点式和自行车式。 

1．前三点式

现代飞机上使用最广泛的是前三点式起落架。两个主轮保持一定间距左右对称地布置在飞机质心稍后处，前轮布置在飞机头部的下方。飞机在地面滑行和停放时，机身地板基本处于水平位置，便于旅客登机和货物装卸。重型飞机用增加机轮和支点数目的方法减低轮胎对跑道的压力，以改善飞机在前线土跑道上的起降滑行能力。

前三点式起落架具备如下几方面优点：

第一，具有滑跑方向稳定性。当机身轴线偏离滑跑方向时，主轮摩擦力的合力将产生恢复力矩，使飞机回到原来的运动方向。侧风着陆时较安全。地面滑行时，操纵转弯较灵活。

第二，当飞机以较大速度小迎角着陆时，主轮着陆撞击力对飞机质心产生低头力矩，减小迎角，使飞机继续沿地面滑行而不致产生“跳跃”现象，因此着陆操纵比较容易。

第三，由于前起落架远离质心，因此着陆时可以大力刹车而不致引起飞机“翻倒”，从而大大缩短了着陆滑跑距离。

第四，由于飞机轴线接近水平，因此起飞滑跑阻力小，加速快，起飞距离短，而且驾驶员向前视界好，乘坐舒适。

第五，喷气发动机的喷流不会直接喷向跑道，因而对跑道的影响较小。

但是也存在以下几方面缺点：

第一，前起落架的安排较困难，尤其是对单发动机的飞机，机身前部剩余的空间很小。

第二，前起落架承受的载荷大、尺寸大、构造复杂，因而质量大。

第三，着陆滑跑时处于小迎角状态，因而不能充分利用空气阻力进行动。在不平坦的跑道上滑行时，超越障碍(沟渠、土堆等)的能力也比较差。

第四，前轮会产生摆振现象，因此需要有防止摆震的设备和措施，这又增加了前轮的复杂程度和重量。

尽管如此，由于现代飞机的着陆速度较大，并且着陆时的安全成为考虑确定起落架配置型式的首要决定因素，前三点式在这方面与后三点式相比有着明显的优势，因而得到最广泛的应用。

2．后三点式

早期在螺旋桨飞机上广泛采用后三点式起落架。其特点是两个主轮（主起落架）布置在飞机的质心之前并靠近质心，尾轮（尾支撑）远离质心布置在飞机的尾部。在停机状态时，飞机90%的质量落在主起落架上，其余的10%由尾支撑来分担。后三点起落架重量比前三点轻，但是地面转弯不够灵活，刹车过猛时飞机有“拿大顶”的危险，现代飞机已很少采用。

后三点式起落架具备如下优点：

第一，后三点式起落架整体构造比较简单，重量也较轻。

第二，在螺旋桨飞机上容易配置。螺旋桨飞机要产生大的推力桨叶就很大，这不得不迫使飞机设计安装时提高螺旋桨发动机的离地高度，而正好装有后三点式起落架的飞机停留在地面时机头抬起很高迎角很大。

第三，在飞机上易于装置尾轮。与前轮相比，尾轮结构简单，尺寸、质量都较小。

但同样也存在着一些缺点：

第一，在大速度滑跑时，遇到前方撞击或强烈制动，容易发生倒立现象。为了防止倒立，后三点式起落架不允许强烈制动，因而使着陆后的滑跑距离有所增加。

第二，着陆速度要求高。若着陆速度过大，主轮接地的冲击力会使飞机抬头迎角增加，会引起飞机升力增大而重新离地产生“跳跃”现象，甚至会跳起后失速，发生事故。升力增大也会是飞机在着陆时产生拉飘。

第三，地面滑跑时方向稳定性差。如果在滑跑过程中，某些干扰（如侧风或由于路面不平，使两边机轮的阻力不相等）使飞机相对其轴线转过一定角度，这时在支柱上形成的摩擦力将产生相对于飞机质心的力矩，它使飞机转向更大的角度。

第四，在停机、起、落、滑跑时，前机身仰起，因而向下的视界不佳。

基于以上缺点，后三点式起落架的主导地位便逐渐被前三点式起落架所替代，只有一小部分小型和低速飞机仍然采用后三点式起落架。

3．自行车式

还有一种用得不多的自行车式起落架，它的前轮和主轮前后布置在飞机对称面内（即在机身下部），重心距前轮与主轮几乎相等。为防止转弯时倾倒，在机翼下还布置有辅助小轮。但这种布置型式由于起飞时抬头困难而较少采用。

自行车式起落架优点主要是解决了部分薄机翼飞机主起落架的收放问题。缺点主要体现在以下几个方面：

第一，前起落架承受的载荷较大，而使尺寸、质量增大。

第二，起飞滑跑时不易离地而使起飞滑跑距离增大。为使飞机达到起飞迎角，需要依靠专门措施，例如在起飞滑跑时伸长前起落架支柱长度或缩短后起落架支柱长度。

第三，不能采用主轮刹车的方法，而必须采用转向操纵机构实现地面转弯等。

由于以上的不利因素，除非是不得以，一般不采用自行车起落架。目前仅有少数飞机采用这种起落架布局形式，如英国的“海鹞”垂直起降战斗机。

此外，还存在一种起落架多支点式，这种起落架的布置型式与前三点式起落架类似，飞机的重心在主起落架之前，但其有多个主起落架支柱，一般用于大型飞机上，如美国的波音747客机、空客公司的A380客机等，如图2-18。采用多支点式可以使局部载荷减小，有利于受力结构布置；还能够减小机轮体积，从而减小起落架的收放空间。 

（三）结构形式

根据承受和传递载荷的方式，即结构受力形式，可将起落架分为桁架式、梁架式以及混合式等。

1．桁架式起落架

由空间杆系组成的桁架结构和机轮组成。桁架式起落架的主要特点是：它通过承力构架将机轮与机翼或机身相连。承力构架中的杆件及减震支柱都是相互铰接的，它们只承受轴向力（沿各自的轴线方向）而不承受弯矩。因此，这种结构的起落架构造简单，质量也较小，但由于难以收放，通常只用在速度不大的轻型飞机或直升机上。

通常由受力支柱、减震器、扭力臂、支撑杆系、机轮和刹车系统等组成。其主要承力构件是梁（支柱或减震支柱），根据支柱梁的支撑形式不同，可分为简单支柱式、撑杆支柱式、摇臂式和外伸式等多种形式。

 支柱式起落架的主要特点是：减震器与承力支柱合二为一，机轮直接固定在减震器的活塞杆上，减震支柱上端与机翼的连接形式取决于收放要求。对收放式起落架，撑杆可兼作收放作动筒。扭矩通过扭力臂传递，亦可以通过活塞杆与减震支柱的圆筒内壁采用花键连接来传递。这种形式的起落架构造简单紧凑，易于放收，而且质量较小，是现代飞机上广泛采用的形式之一。

简单支柱式起落架的优点是质量轻，容易收放，结构简单，可以用不同的轮轴、轮叉形式来调整机轮接地点与机体连接点之间的相互位置和起落架的高度。但由于杆与筒不能直接传递扭矩，因而杆与外筒之间必须用扭力臂连接；机轮通过轮轴与减震器支柱直接连接，减震器不能很好的吸收水平方向的撞击；减震支柱本身是一个承受弯矩的构件，因此密封性较差，减震器内灌充的气体压力受到限制，使减震器行程增大，整个支柱较长，质量增加，并且在伸缩过程中容易出现卡滞。

撑杆支柱式起落架主要构件是减震支柱、扭力臂、机轮、收放作动筒和斜撑杆，与简单支柱式不同的是多了一个或几个斜撑杆。在收放时，撑杆可以作为起落架的收放连杆，有时撑杆本身就是收放作动筒。当受到来自正面水平撞击时，减震支柱仍不能很好的发挥其减震作用，在着陆时支柱必须承受弯矩，减震支柱的密封装置易受磨损。

摇臂式起落架主要是在支柱下端安有一个摇臂，摇臂的一端支柱和减震器相连，另一端与机轮相连，这种结构多用于前起落架。摇臂改变了起落架的受力状态和承受迎面撞击的性能，提高了在跑道上的适应性，降低了起落架的高度。但构造和工艺比较复杂，质量大，机轮离支柱轴线较远，附加弯矩较大，收藏空间大。

外伸式起落架由外伸支柱、减震器、收放机构、收放作动筒、垂直支柱和机轮等组成。为了增加了轮距，将起落架向外伸出，收起时则收藏于机身内。 由于斜撑杆式的支柱受有很大弯矩，收放机构比较复杂，因此支柱和收放机构质量大。

3．混合式起落架

混合式起落架由支柱、多根斜撑杆和横梁等构件组成，撑杆铰接在机体结构上，是桁架式和梁架式的混合结构。支柱承受剪切、压缩、弯矩和扭矩等多种载荷，撑杆只承受轴向载荷，撑杆两端固定在支柱和横梁上，既能承受轴向力，又能承受弯矩，因此大大提高了支柱的刚度，避免了摆振现象的发生。

另外，质量大的运输机和客机上，采用多轮式起落架，由多个尺寸小的机轮取代单个大机轮，提高了飞机的漂浮性，减小了收藏空间，在一个轮胎损坏时保证了飞机的安全。

五、发动机

     航空发动机是为航空器提供飞行所需动力的装置。航空发动机是飞机的心脏，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是飞机的核心部件。航空发动机可以分为活塞式和喷气式两大类。其中，活塞式是飞机或直升机最早采用的动力形式，到第二次世界大战结束时发展到巅峰状态。但是活塞式飞机在速度上不能满足人们对飞机性能不断提高的要求，于是喷气式发动机产生了，目前主流的发动机是燃气涡轮发动机。

（一）活塞式发动机

活塞发动机也叫往复式发动机，是一种利用一个或者多个活塞将压力转换成旋转动能的发动机。活塞发动机是热机的一种，靠汽油、柴油等燃料提供动力，是早期在飞机或直升机上应用的航空发动机，用于带动螺旋桨或旋翼，大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦。后来被功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。

活塞式发动机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成，工作原理。

（二）喷气式发动机

喷气发动机是一种通过加速和排出的高速流体做功的热机或电机，使燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力，大部分喷气发动机都是依靠牛顿第三定律工作的内燃机。喷气发动机应用最广，有很多不同种类，民航领域中飞机应用较多的包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机，都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨效率较低，不能用于高速飞行，但是在中低速下，使用涡轮螺旋桨发动机是适当的，主要用于时速小于800千米的飞机；涡轮轴发动机主要用作直升机的动力；涡轮风扇发动机主要用于速度更高的大型民航运输飞机；涡轮喷气发动机适合航行的范围很广，从低空低亚音速到高空超音速飞机都广泛应用，与涡轮风扇发动机相比，燃油经济性要差一些，但是高速性能要优于涡扇，特别是高空高速性能。

涡轮风扇发动机又称涡扇发动机，是飞机发动机的一种，由涡轮喷气发动机发展而成。涡扇引擎最适合飞行时速400-1000公里时使用，因此现在多数的飞机引擎都采用涡扇作为动力来源。涡扇发动机具有推力大、推进效率高、噪音低、燃油消耗率低、飞机航程远的优点，但由于其风扇直径大，迎风面积大，因而阻力大，发动机结构复杂，设计难度大。 

上述发动机均由大气中吸取空气作为燃料燃烧的氧化剂，故又称吸气发动机。其他还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动机。火箭发动机的推进剂（氧化剂和燃烧剂）全部由自身携带，燃料消耗太大，不适于长时间工作，一般作为运载火箭的发动机，在飞机上仅用于短时间加速（如起动加速器）。脉冲发动机主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太阳电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机，尚处在试验阶段。