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飞机原来是这么开的

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2025-01-16 11:31

正文


汽车的操纵系统主要包括方向盘、刹车和油门。那么,飞机呢?以固定翼飞机为例,它的操纵系统主要由“两杆一舵”组成。“两杆”指的是飞机的操纵杆和油门杆,“一舵”指的是飞机的方向舵脚蹬。飞行员是如何通过操作“两杆一舵”来开飞机的呢?


飞机(图源:千库网)


飞机操纵杆——

飞行员的“方向盘”



操纵杆是飞机操纵系统的关键部件之一,也叫驾驶杆,有中央杆/盘、侧杆之分。中央杆/盘位于飞行员座椅的正前方或飞行员两腿之间,能够像汽车方向盘一样绕转轴旋转。侧杆位于飞行员座椅的一侧,这样的设置既不占用飞行员座椅前的空间,也不会遮挡仪表盘。


操纵杆由于操作灵活、机动性好,可根据需要快速改变飞机的飞行状态,因而多用于战斗机。操纵盘比操纵杆更稳定,更容易让飞行员感受和区分俯仰、横侧的操纵,一般多用于大型飞机和客机。


双手或单手前推、后拉、左右移动中央杆/盘,飞行员便可控制飞机的俯仰和左右滚转。单手移动侧杆,同样能实现飞机的俯仰和滚转。


(图源:《知识就是力量》杂志)


油门杆——

发动机的“推手”



油门杆是控制飞机发动机输出功率的关键设备之一。飞行员通过操作油门杆控制发动机油门,从而调节发动机的输出功率。


油门杆通常由手柄、活塞、杆身、传动机构和连接部件组成。


手柄装有一些按钮和开关,用于发动机的启动、停止、调节等。当飞行员向下拨动油门杆时,手柄向下移动,拉动传动机构,使活塞向前运动。


活塞是油门杆的核心部件,与发动机油门机构相连,负责控制发动机油门的开启程度。


杆身是油门杆主体,用于固定手柄、活塞以及传动机构。


传动机构通常由传动杆、齿轮、链条等组成,可将手柄操作转化为活塞运动。


连接部件负责连接油门杆与飞机的其他部件,例如驾驶舱、发动机等。


脚蹬——飞机航向的

“微调大师”



用来修正飞机航向和进行小角度转向的机构是方向舵。方向舵与驾驶舱中的脚蹬相连。飞行过程中,飞行员通过脚蹬控制方向舵,实现飞机水平向左或向右飞行。


带操纵盘的民航客机驾驶舱

(图源:《知识就是力量》杂志)


当飞行员向前蹬左脚蹬、右脚蹬向后运动时,方向舵向左偏转,机头随之向左偏转;当飞行员向前蹬右脚蹬时,方向舵向右偏转,机头随之向右偏转。除了可以控制飞机尾翼上垂直翼面的偏转,方向舵也能控制飞机前轮的转向。


民航客机驾驶舱操纵系统示意图

(图源:《知识就是力量》杂志)


早期飞机的操纵系统以机械为主,飞行员对操纵杆采取的一系列动作可以直接通过杆、绳索、滑轮组等组件传递给执行机构。这种操纵系统相对简单,但对飞行员的依赖很大,开飞机是个相当累人的“体力活儿”。


一架简易飞机,你能想象它的操纵系统是如何工作的吗(图源:《知识就是力量》杂志)


现在飞机的操纵系统已今非昔比,是电传操纵(指把飞行员的操纵指令变换为电信号以操纵飞机的技术)占主导,飞行员再也不用像以前那样“做大动作、使大力气”了。但是,飞行员需要掌握的知识、技巧依然很多,需要不断学习才能做得更好。



撰文 | 依蔓

责任编辑 | 高琳 段阳阳

运营编辑 | 段阳阳

质量审核 | 业蕾



来源:知识就是力量

编辑:紫竹小筑


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