客機上的操縱舵是懸浮的嗎?

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這個問題涉及到飛機上操縱系統的背景知識,老鷹航空從下面幾個方面來進行回答一下吧:

1、操作飛機需要多少力量?

以常規佈局的民航客機為例,飛機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,這裡以升降舵為例來簡單的計算一下偏轉升降舵需要多大的力量。

以波音737客機為例,一般起飛重量在60噸,也就是說正常平飛的時候機翼上需要提供60噸的升力,而機翼氣動力的作用中心並不是在飛機重心位置,大致在其後方,(不考慮準確性的前提下)也就是機翼翼根1/4弦長位置。737的機翼翼根長度大致為3.6米,其重心位置一般在機身前方10米左右,而機翼前緣一般在12米左右,機翼升力會圍繞重心產生約174噸·米這樣的力矩。

接下來再看升降舵,其距離重心的距離大致為23米左右,那麼升降舵上就必須能夠產生7.56噸向下的氣動力,也就是每個升降舵需要產生3.8噸的氣動力這樣才能確保飛行平衡,換成控制升降舵偏轉的操作力可能就要1-1.5噸的力量。需要注意的是,這種數量值是正常平飛情況下的需求,對於機動飛行需要的力量更大。

無論哪一種情況,現代飛機的操作完全依靠飛行員的胳膊肌肉那是不可能的,縱然是大力士也沒辦法滿足需求。

2、液壓操作系統;

在航空發展的初期,由於飛機速度低、體積小、重量輕,因此往往採用最為簡單的機械操作系統,也就是通過一系列的鋼絲和槓桿形成操作系統,所有的操作力量來源都是飛行員的肌肉,沒有任何輔助力量。

隨著飛機速度提升、重量也越來重,這種情況下人力就沒法操作飛機了。為了彌補人力操作的不足,飛機上的操作系統就開始採用了額外助力輔助系統,最早的就是機械液壓操作系統,通過一系列的槓桿,並配合液壓作動筒為飛行員的每次操杆提供助力輔助,這樣就可以完成對大型飛機的操縱需求了。

3、電傳操作系統;

液壓操作系統雖然實現了對於大型飛機的操作需求,但是自身體積和重量都非常大,而且響應時間偏長,對於精細飛行控制以及自動駕駛而言都不太方便。因此,現代飛行器普遍開始採用了電傳操作系統。通俗的說就是用電動伺服舵機取代了液壓助力器,用電纜取代了機械槓桿,並且形成了人在迴路和飛控計算機輔助操作的功能。為了進一步提高這種電傳操作系統的安全性,現代飛機電傳操作系統普遍的採用多餘度設計,也就是說任何一條或者兩條控制電路故障,飛機的電傳操作系統依然可以正常工作。

所以,對於現代客機的操作杆而言,其操杆感覺是非常柔和和輕小的,感覺上似乎就有點“懸浮”,只需要飛行員柔和的進行操作,飛機上的舵面就會做出積極響應,這就是電傳操作系統的優勢。


——問題就回答到這裡了——

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(圖片來自互聯網公開圖片,如侵則刪。)


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