飞机在空中的飞行姿态是由俯仰、偏航和滚转三个动作组合而来的,控制飞机的方向实际就是控制飞机的滚转、偏航和俯仰,下边我们分开来说。飞机的俯仰,主要由机尾的升降舵控制。飞机的偏航,主要由机尾的方向舵控制,如下图。飞机的滚转,主要由副翼来控制,可实现飞机在空中向左或向右的倾斜。

飞机是怎么控制方向的?

飞机在空中的飞行姿态是由俯仰、偏航和滚转三个动作组合而来的,控制飞机的方向实际就是控制飞机的滚转、偏航和俯仰,下边我们分开来说。飞机的俯仰,主要由机尾的升降舵控制。如下图所示,它实现飞机的抬头与低头。在飞行中,驾驶员向后拉驾驶杆,升降舵向上偏转,水平安定面受到一个向下的力,导致飞机抬头向上飞行。反之,驾驶员向前推驾驶杆,升降舵会向下偏转,水平安定面受到一个向上的力,使机头下沉,飞机低头向下俯冲飞行。

飞机的偏航,主要由机尾的方向舵控制,如下图。飞机在飞行时,驾驶员蹬右脚踏板,方向舵向右偏转,机尾受到向左的力,使得机头向右偏转,飞机向右偏航。同理,驾驶员蹬左脚踏板,方向舵向左偏转,机尾受到向右的力,飞机就会向左偏航。脚踏板在中立位时,方向舵也在中立位,飞机不会偏航。飞机的滚转,主要由副翼来控制,可实现飞机在空中向左或向右的倾斜。

在飞行时,驾驶员向左移动驾驶杆,飞机右侧的副翼就会向下偏转,使得右侧机翼升力增大。同时,左侧的副翼向上偏转,使得左侧机翼升力减小,飞机向左滚转。反之,驾驶员向右移动驾驶杆,飞机向右滚转。此时将驾驶杆拉回中立位,副翼也会回到中立位,飞机会保持之前的倾斜度继续飞行。如果将驾驶杆向后移动,飞机将开始转弯,直至施加相反的副翼操纵,使飞机倾斜度为零,飞机才将直飞。

现在战机的多种机翼布局分别是怎样控制飞机基本飞行姿态的?

国际上目前流行的主要还是主机翼在前水平尾翼在后的常规气动布局。它的优点是在整个飞行速度范围内,飞机的气动压力中心始终在飞机的惯性重心之后。无论水平尾翼怎么操作飞机的气动压力中心始终在飞机的惯性中心之后。飞机的飞行稳定阻尼始终是正的。也就是说飞机的整个飞行速度范围内,无论飞机怎么操作,都不会失去稳定状态始终处于正稳定状态。

对飞机的安全稳定极度有利。缺点是飞机的过机动能力有所下降。目前客机运输机以及各种轰炸机这些大型航空器都是用这种方式。第2种是水平舵在主机翼之前即目前轻型战斗机流行的鸭式气动布局。这种气动布局的优点是是飞机在亚音速范围内具有很好的机动性。平飞时具有较小的气动阻力,较大的升力系数。(前置鸭式机翼也能提供部分升力)缺点是连续机动时能量损耗大,气动压力中心有时会处于飞机重心之前,使飞机处于非稳定状态对飞机的飞控系统要求极高。

否则飞机在连续机动过程中很容易失稳进入螺旋。第3种系三翼面气动布局,前后都有水平舵。这种布局出现于上世纪80年代末,前苏联的飞机设计中。典型的有苏33,苏30SM以及我国的歼15。设计思路是结合常规气动布局和鸭式气动布局,两者的优点。是飞机既获得良好的飞行品质,又获得好的机动性。但实际使用中发现这种气动布局,在低速起降过程中容易出现水平舵交调干扰早晨飞机时速。


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