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[飞机操纵系统] 飞机的系统

　　假如你是一名航空兴趣者,你一定不会忘记飞行演出那激感人心的出色瞬间:一架架战鹰进而如同离弦之箭怒刺苍穹,时而又如妙龄少女翩翩起舞;时而如同雄鹰展翅搏击长空,时而又如雄鹰捕食直扑大地……
　　面对如此出色的飞行演出,我们在由衷地赞叹蓝天骄子高超的飞行技术和征服蓝天的大无畏精神的同时,是否意识到这也是因为飞机含有良好的气动布局和可靠的操纵系统的结果。
　　操纵系统在飞机飞行中起着至关主要的作用,假如没有操纵系统,飞机将不受人的控制,当然也就无法完成多种飞行动作。实际上,全部飞机全部含有完整、有效和可靠的操纵系统,其功用就是用来传输操纵指令,偏转舵面,使飞机改变或保持一定的飞行状态。
　　飞机的操纵系统伴随飞机的创造而诞生,并经历了一个从简单到复杂的不停完善过程。从其发展来看,飞机的操纵系统经历了多个发展阶段。
　　简单机械操纵系统
　　早期的飞机因为尺寸比较小,飞行速度也不快,其操纵系统相对比较简单,通常采取钢索、扇形齿轮传动,即所谓的软式操纵。软式操纵系统含有结构简单、尺寸小、重量轻的特点,但同时也存在着易变形,操纵灵敏度差的不足。为此在软式操纵的基础上又发展了硬式操纵,马上软式操纵系统中的钢索、扇形轮,用拉杆、摇臂替代,减小了操纵的延迟时间,提升了操纵的灵敏度、准确度和可靠性。
　　不论是软式操纵还是硬式操纵,各舵面上气动力形成的铰链力矩,全部完全靠飞行员施加于驾驶杆和脚蹬上的操纵力加以平衡,这么的操纵系统统称为简单机械操纵系统。为了减轻飞行员的负担,自第一次世界大战开始,很多飞机在升降舵上设计了调整片,即在舵面后缘附加一块操纵面,飞行员经过它向舵面偏转的反方向偏转一定的角度,利用它产生的气动力矩来平衡舵面上的气动铰链力矩,从而使驾驶杆上所需的操纵力减小或消除,以减轻飞行员在稳定飞行时的负担。调整片最旱出现在升降舵上,以后被广泛用于副翼和方向舵上。
　　可助力操纵系统阶段
　　伴随航空工业的发展,飞机的尺寸和重量不停增大,飞行速度不停提升,舵面上形成的铰链力矩也越来越大,所需的操纵力也随之增大,飞行员直接经过钢索或连杆去操纵舵面变得十分困难。于是在40年代末出现了助力操纵系统。即在操纵系统中并联一个助力器,气动力由助力器和飞行员共同承受,从而使杆力大大减小。
　　早期的助力操纵系统大多采取有回力式的助力器,即所谓的可逆助力操纵系统,而且只在升降舵上使用。舵面铰链力矩经过助力系统按一定的百分比传回驾驶杆,形成飞行员感受到的杆力。
　　不可逆助力操纵系统阶段
　　伴随飞机飞行速度的深入增大,尤其是飞行速度达成超音速以后,因为飞行速度和高度改变范围很大,作用在舵面上的气动力大小及其压力中心位置改变很大,舵面上的气动力不论以什么百分比传到驾驶杆上全部不适宜,有时甚至会形成杆力反向,造成飞行员难以操纵,从而使飞机的飞行品质下降。那么,怎样来处理这一问题呢?
　　第二次世界大战后很快,助力操纵系统就采取了无回力式助力系统,也称全助力操纵系统,即驾驶杆不再和舵面发生直接的机械联络,舵面铰链力矩也就不能传回驾驶杆。但这么又出现了新的问题:因为采取无回力助力器,使飞行员在操纵飞机的过程中失去了力的感觉,这就使得飞行员不能依据操纵力的改变正确地把握操纵量,正确地操纵飞机也就变得愈加困难。