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飛機的“方向盤”

hyq481發表於 2019-10-12 05:55:10
飛機的“方向盤”

飛機沒有方向盤,取而代之的是飛機的“操縱桿”
操縱桿作為飛機操縱系統的關鍵部件之一,也被稱作駕駛桿,它將飛行員與操縱系統聯系起來,主要作用是為飛機飛行控制系統提供操縱指令,實現飛機的三軸控制。一般來說,飛機使用的操縱桿為中央桿、盤和側桿

飛機的“方向盤”

操縱桿的作用
飛行過程中,飛行員主要通過操縱桿/盤和腳蹬操縱升降舵、方向舵、副翼,實現飛機飛行狀態的轉換,以完成起飛、爬升、巡航、下降、進近著陸等。
操縱桿的發展歷史
操縱桿隨著飛行器的誕生而誕生,操縱桿的發展與飛機飛行控制系統的發展相伴而行,操縱桿跟隨著飛機飛行控制系統的成長而變化。

最早的飛機以機械操縱為主,這種操作方式比較簡單基礎,操縱桿動作通過桿、繩索和滑輪組等組件直接傳達給執行機構。但是由于後來飛機設計得越來越大,飛行速度不斷加快,機身結構越來越重,風阻也越來越大,這種需要靠飛行員體力來完成操縱的系統逐步被飛機市場所淘汰。

20世紀50年代起,飛行操縱系統以液壓助力的機械操縱為主,與千斤頂的原理相似,操縱桿動作傳遞至液壓活塞,再推動液體,另一端活塞隨之去推動執行機構。這種操縱系統依然是通過機械方式實現,仍舊需要飛行員能夠直觀地“看到”自己的動作。

20世紀70年代起,飛機飛行控制系統被電傳操縱系統逐漸佔領,操縱桿的動作通過伺服機構轉化為電信號,通過電纜傳輸至執行機構。這種操作方式無須飛行員“做大動作使大力氣”,同時節約了駕駛艙的空間。
中央桿/盤與側桿

飛機的“方向盤”

設計布局
中央桿/盤位于飛行員的兩腿之間,通過雙手操作,前後運動,控制飛機的俯仰、左右旋轉,控制飛機的滾轉。側桿包括彈簧和阻尼裝置,采用固定桿力曲線,飛行員通過前後左右的移動手柄來實現飛機的俯仰、滾轉運動。
操縱特點
中央桿/盤可以雙手操縱,可像汽車方向盤一樣繞轉軸旋轉,飛行員可根據自身習慣使用左手或右手進行操作。而側桿位于飛行員身體的一側,飛行員難以用另外一只手對其進行操作,因此無法雙手交替操縱駕駛桿。

飛機的“方向盤”

結構特點
中央桿/盤的零部件比側桿要多,包括傳力鋼索、扭力桿、桿力機構、伺服電機等,其體積分散不便于統計,但其重量與佔用的空間一般是側桿的幾倍。中央桿/盤的安裝比較復雜,不便于拆卸,整個裝置大多只能在日常維修時更換,而側桿為獨立的可更換單元部件,可在20-30分鐘內完成更換。
主動側桿與被動側桿

飛機的“方向盤”

由于操縱桿和飛機受控面之間沒有機械連接,飛行員操縱時難以直接感受飛機受控運動後的反作用力,使飛行員“感覺匱乏”,因此可能會造成操縱過快、過量或者難以及時進行修正。為了彌補“感覺匱乏”的不足,伺服控制技術開始成熟,進行了主動側桿技術的研究。主動側桿可以根據不同飛行環境和要求調整操縱桿的力位移特性,獲得良好的操縱性能。

飛機的“方向盤”

主動側桿的應用
目前還未出現主動側桿在商用飛機上應用的案例,主要研究集中在地面試驗或直升機、戰斗機應用方面。
被動側桿的應用
在現役的空客飛機上,被動側桿得到了廣泛的飛行驗證。
主動側桿與被動側桿的比較

飛機的“方向盤”

主動側桿可以接收飛機響應的反饋信息。動式側桿引入了力反饋作動器,通過作動器將這些反饋信息,通過反作用力的形式施加到操縱桿上,這樣飛行員就能更真實的感受飛機狀態。但同時也必須承擔力反饋作動器可能出現的風險,例如卡阻、失控和非指令運動引起飛機急偏等。
原來飛機是沒有方向盤的,飛行員用操縱桿來控制飛機~~你都了解了嗎?

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