飛機飛行操縱系統(tǒng)概述

飛行操縱系統(tǒng)是飛機上用來傳遞飛行員的操縱指令 ，進而操縱飛機表面可動翼面進而改變飛機氣動外形，從而實現(xiàn)飛機機動，提升飛行性能和乘坐品質(zhì)。飛行操作系統(tǒng)包括主操縱系統(tǒng)和輔助操縱系統(tǒng) ，主操作系統(tǒng)包括橫側(cè)操縱，偏航操縱和俯仰操縱，可以操縱飛機繞機體坐標系的三軸旋轉(zhuǎn)，從而改變或保持飛機的飛行姿態(tài)，保證飛機的可操作性和穩(wěn)定性。

飛機的三軸旋轉(zhuǎn)運動

飛機的輔助操縱系統(tǒng)包括配平操縱、增升裝置操控縱以及擾流板操縱。這三種操縱可以用來減小或消除飛行主操縱力，顯著改善飛機的低速性能，提高飛機的飛行性能。除此之外，飛行操縱系統(tǒng)還配有飛行警告系統(tǒng)，當檢測到飛機失速、失控、低可操縱性或接近失控時會給予飛機駕駛員聲音和燈光警告，使飛行員脫離目前的飛行狀態(tài)，改善飛行姿態(tài)，保證飛機的飛行安全和性能。

飛行主操縱原理

飛行主操縱的基本原理是:操縱主操縱面旋轉(zhuǎn)，改變啟動外形從而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)方向的附加氣動力，從而改變飛機的橫側(cè)、俯仰和偏航姿態(tài)。

飛行主操縱原理

飛機橫滾操縱：當飛行員左右轉(zhuǎn)動駕駛盤時，可以使飛機的左右副翼向上下不同方向偏轉(zhuǎn) ，從而改變左右機翼的升力，從而形成繞飛機縱軸的橫滾力矩，使飛機向兩側(cè)滾轉(zhuǎn)。

飛機橫滾示例

飛機俯仰操縱：飛行員前后推拉駕駛盤時可以操縱升降舵上下偏轉(zhuǎn)，向后流動的空氣會在飛機尾翼處升降舵上形成一個附加氣動力從而使飛機抬頭或低頭。

飛機俯仰示例

飛機偏航操縱：在駕駛艙內(nèi)，飛行員的腳部有一對腳蹬，左右蹬腳蹬可操縱方向舵左右偏轉(zhuǎn)，并在方向舵上產(chǎn)生附加氣動力，從而推動飛機尾部并使機頭產(chǎn)生水平方向上的偏轉(zhuǎn)。

飛機偏航示例

飛行主操縱力

飛行主操縱力是駕駛員在進行對飛機的主操縱時是加在主操縱機構(gòu)上的力，例如：當我們轉(zhuǎn)動駕駛盤后，副翼會上下偏轉(zhuǎn)，但是從飛機正面向后流動的空氣會在機翼表面造成一定的空氣動力，從而使副翼回到中立位置，作用于機翼上的力隨翼面尺寸、飛行速度和翼偏角的增大而增大，且這個力會隨著傳動機構(gòu)實時傳回到駕駛艙內(nèi)的操縱機構(gòu)上，這時為了使機翼保持在偏轉(zhuǎn)位置，老實人必須在駕駛盤上施加相應的主操縱力(P)。

主操縱力與樞軸力矩

飛行主操縱系統(tǒng)分為無助力機械式主操縱系統(tǒng)和助力式主操縱系統(tǒng)。無助力機械式主操縱系統(tǒng)適用于主操縱面尺寸小、飛行速度低的小型低速飛機（小于500km/h）。因上述因素 ，飛機主操縱面受到的氣動載荷由鋼索、滑輪等機械結(jié)構(gòu)傳遞到駕駛艙內(nèi)的駕駛盤上，由于氣動載荷較小，駕駛員的體力足以克服主操縱面的氣動載荷來操縱飛機。大多數(shù)的通用飛機如TB20、塞斯納172、SR20等型號的飛機都采用無助力式主操縱系統(tǒng)，一些中型飛機的備用主操縱系統(tǒng)也采用這種形式。

塞斯納172

由于大型飛機的飛機尺寸和重量的增大，以及飛行速度的增加，必須借助其他外力來幫助飛行員對主操縱面進行操控，現(xiàn)代民用運輸機廣泛采用液壓助力式主操作系統(tǒng) ，是在無助力機械式主操縱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了液壓助力器，進而幫助飛行員控制飛機，為了使駕駛員能在主操動機構(gòu)上獲得適當?shù)牟倏v感覺力，設(shè)計師還在系統(tǒng)中增加了操縱力感覺裝置，為駕駛員提供人工模擬的操縱感覺。

飛機液壓裝置

以上是飛機的部分飛行操縱系統(tǒng)的介紹，現(xiàn)代飛機大都安裝了自動駕駛系統(tǒng)，例如第四代飛機空客A320,整機大多采用了電傳操縱系統(tǒng)，由飛機飛行計算機自動控制主操縱面，進行飛行管理與導航，既能夠減輕駕駛員的工作壓力，還可以提升乘客的乘坐質(zhì)量，安全的飛往目的地 。

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