【簡介:】這個問題涉及到飛機上操縱系統(tǒng)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(guī)布局的民航客機為例,飛機員可以操作的舵面主要有升降舵、
這個問題涉及到飛機上操縱系統(tǒng)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(guī)布局的民航客機為例,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,這里以升降舵為例來簡單的計算一下偏轉(zhuǎn)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并不是在飛機重心位置,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(chǎn)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,那么升降舵上就必須能夠產(chǎn)生7.56噸向下的氣動力,也就是每個升降舵需要產(chǎn)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(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,對于機動飛行需要的力量更大。
無論哪一種情況,現(xiàn)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(tǒng);
在航空發(fā)展的初期,由于飛機速度低、體積小、重量輕,因此往往采用最為簡單的機械操作系統(tǒng),也就是通過一系列的鋼絲和杠桿形成操作系統(tǒng),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(tǒng)就開始采用了額外助力輔助系統(tǒng),最早的就是機械液壓操作系統(tǒng),通過一系列的杠桿,并配合液壓作動筒為飛行員的每次操桿提供助力輔助,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(tǒng);
液壓操作系統(tǒng)雖然實現(xiàn)了對于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(yīng)時間偏長,對于精細飛行控制以及自動駕駛而言都不太方便。因此,現(xiàn)代飛行器普遍開始采用了電傳操作系統(tǒng)。通俗的說就是用電動伺服舵機取代了液壓助力器,用電纜取代了機械杠桿,并且形成了人在回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(tǒng)的安全性,現(xiàn)代飛機電傳操作系統(tǒng)普遍的采用多余度設(shè)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(tǒng)依然可以正常工作。
所以,對于現(xiàn)代客機的操作桿而言,其操桿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(yīng),這就是電傳操作系統(tǒng)的優(yōu)勢。
——問題就回答到這里了——
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