【簡(jiǎn)介:】這個(gè)問(wèn)題涉及到飛機(jī)上操縱系統(tǒng)的背景知識(shí),老鷹航空從下面幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行回答一下吧:
1、操作飛機(jī)需要多少力量?
以常規(guī)布局的民航客機(jī)為例,飛機(jī)員可以操作的舵面主要有升降舵、
這個(gè)問(wèn)題涉及到飛機(jī)上操縱系統(tǒng)的背景知識(shí),老鷹航空從下面幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行回答一下吧:
1、操作飛機(jī)需要多少力量?
以常規(guī)布局的民航客機(jī)為例,飛機(jī)員可以操作的舵面主要有升降舵、副翼、方向舵、襟翼、阻力板以及起落架等,這里以升降舵為例來(lái)簡(jiǎn)單的計(jì)算一下偏轉(zhuǎn)升降舵需要多大的力量。
以波音737客機(jī)為例,一般起飛重量在60噸,也就是說(shuō)正常平飛的時(shí)候機(jī)翼上需要提供60噸的升力,而機(jī)翼氣動(dòng)力的作用中心并不是在飛機(jī)重心位置,大致在其后方,(不考慮準(zhǔn)確性的前提下)也就是機(jī)翼翼根1/4弦長(zhǎng)位置。737的機(jī)翼翼根長(zhǎng)度大致為3.6米,其重心位置一般在機(jī)身前方10米左右,而機(jī)翼前緣一般在12米左右,機(jī)翼升力會(huì)圍繞重心產(chǎn)生約174噸·米這樣的力矩。
接下來(lái)再看升降舵,其距離重心的距離大致為23米左右,那么升降舵上就必須能夠產(chǎn)生7.56噸向下的氣動(dòng)力,也就是每個(gè)升降舵需要產(chǎn)生3.8噸的氣動(dòng)力這樣才能確保飛行平衡,換成控制升降舵偏轉(zhuǎn)的操作力可能就要1-1.5噸的力量。需要注意的是,這種數(shù)量值是正常平飛情況下的需求,對(duì)于機(jī)動(dòng)飛行需要的力量更大。
無(wú)論哪一種情況,現(xiàn)代飛機(jī)的操作完全依靠飛行員的胳膊肌肉那是不可能的,縱然是大力士也沒(méi)辦法滿(mǎn)足需求。
2、液壓操作系統(tǒng);
在航空發(fā)展的初期,由于飛機(jī)速度低、體積小、重量輕,因此往往采用最為簡(jiǎn)單的機(jī)械操作系統(tǒng),也就是通過(guò)一系列的鋼絲和杠桿形成操作系統(tǒng),所有的操作力量來(lái)源都是飛行員的肌肉,沒(méi)有任何輔助力量。
隨著飛機(jī)速度提升、重量也越來(lái)重,這種情況下人力就沒(méi)法操作飛機(jī)了。為了彌補(bǔ)人力操作的不足,飛機(jī)上的操作系統(tǒng)就開(kāi)始采用了額外助力輔助系統(tǒng),最早的就是機(jī)械液壓操作系統(tǒng),通過(guò)一系列的杠桿,并配合液壓作動(dòng)筒為飛行員的每次操桿提供助力輔助,這樣就可以完成對(duì)大型飛機(jī)的操縱需求了。
3、電傳操作系統(tǒng);
液壓操作系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)于大型飛機(jī)的操作需求,但是自身體積和重量都非常大,而且響應(yīng)時(shí)間偏長(zhǎng),對(duì)于精細(xì)飛行控制以及自動(dòng)駕駛而言都不太方便。因此,現(xiàn)代飛行器普遍開(kāi)始采用了電傳操作系統(tǒng)。通俗的說(shuō)就是用電動(dòng)伺服舵機(jī)取代了液壓助力器,用電纜取代了機(jī)械杠桿,并且形成了人在回路和飛控計(jì)算機(jī)輔助操作的功能。為了進(jìn)一步提高這種電傳操作系統(tǒng)的安全性,現(xiàn)代飛機(jī)電傳操作系統(tǒng)普遍的采用多余度設(shè)計(jì),也就是說(shuō)任何一條或者兩條控制電路故障,飛機(jī)的電傳操作系統(tǒng)依然可以正常工作。
所以,對(duì)于現(xiàn)代客機(jī)的操作桿而言,其操桿感覺(jué)是非常柔和和輕小的,感覺(jué)上似乎就有點(diǎn)“懸浮”,只需要飛行員柔和的進(jìn)行操作,飛機(jī)上的舵面就會(huì)做出積極響應(yīng),這就是電傳操作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。
——問(wèn)題就回答到這里了——
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