飞行控制教程进阶版（上）

　　文/ 艾萨克·秦

　　你看飞机的驾驶舱照片，各式各样的显示屏和仪表是不是让你觉得眼花缭乱？你是不是觉得飞机非常复杂、非常“高大上”，开飞机是一件十分困难的事？其实作为一种交通工具，飞机的核心操纵系统和汽车的一样简单，开汽车离不开方向盘、油门和刹车，飞机的操纵系统则是由节流阀（又称推力杆）、操纵杆和脚踏板组成的。看过上一期杂志的同学们已经认识过这些操纵机构，今天，在简单回顾三大操纵机构基础知识后，我们一起深入学习飞行控制系统的更多知识吧。节流阀就是飞机的油门。它用于控制发动机的转速，前推节流阀会增大发动机的功率，从而使飞机加速，后拉节流阀则减小发动机的功率，使飞机减速。我们常坐的客机在节流阀最末端是反推挡位，会使发动机的推力由向后改为向前。这也是客机在着陆后发动机的声音会突然增大的原因。

　　脚踏板和飞机垂直尾翼上的尾舵相连，可以改变飞机的机头指向，使飞机产生“侧滑”。理论上来说，如果你想让飞机像汽车或船舶那样水平转弯，那么只需要踩相应方向的脚踏板就可以了，但是这样转向非常慢，所以在实际应用中，脚踏板仅仅用来微调飞机的姿态，并修正飞机的机头指向。最重要的要数操纵杆。操纵杆的左右方向与飞机的副翼相连，左右摇动操纵杆就可以使飞机向左向右横滚，而操纵杆的前后方向则与飞机尾部的升降舵连接，前后摇动操纵杆可以使飞机抬头或者低头。

　　飞机的大部分动作都是通过操纵杆完成的。当乘坐客机时，你可以留心一下飞机在转弯时不是像汽车或船舶一样直接平着转向的，而是会先向要转弯的方向倾斜很大的角度（你从一侧的舷窗可以直接看见地面），然后才开始转弯。这是因为飞机最容易最灵活的转向就是操纵杆控制的方向，所以往往会先向一边倾斜，再拉动操纵杆来转向。

　　系在钢丝上的翼面

　　飞机的姿态改变是依靠飞机上的可动翼面来控制的。在飞机的“控制三件套”里，节流阀是安装在发动机上的，飞行员需要依靠操纵杆和脚踏板来控制这些翼面。你知道操纵杆是如何和翼面连接在一起的吗？答案很简单：靠绳子。

　　早期的飞机是依靠钢丝绳将操纵杆的末端和这些可动翼面连接在一起的，飞行员推拉操纵杆时，钢丝绳和滑轮组等机械结构将会牵拉对应的翼面，改变飞机受到的空气动力，从而使飞机改变飞行姿态。这种结构简单，便于维修和检查，现在很多基础款小飞机仍在使用这种控制方式。

　　实际制造中，为了防止某一根钢丝绳断掉之后翼面无法控制而导致飞机失控，飞机往往会使用两到三根备份钢丝绳。这样做的优点是在飞行时，飞机受到的空气动力的变化都会通过钢丝绳传回操纵杆上，使人能直接感觉到飞机的飞行状态——对于新飞行员来说，方便他们提高飞机飞行认知，而对于老飞行员来说，通过感受飞机的震动，他们几乎可以达到“人机合一”的状态。

　　一战到二战期间，大部分飞机都采用这种操控方式，但是随着航空技术的发展，飞机的速度变得越来越快，飞机的翼面在摆动的时候需要越来越大的力量（也就是说，飞机飞得越快，操纵杆就越“重”），很多时候，飞行员需要用双手和身体的力量一起去拽操纵杆，甚至出现过由于高速俯冲时飞行员拉不动操纵杆，飞机无法抬头而一头撞在地面上的飞行事故。在二战后期，不少战斗机飞行员会练引体向上来锻炼手臂上的肌肉，免得在空战中的关键时刻拉不动飞机操纵杆，白白送命。

　　如何获得更强的控制力量？

　　二战末期，喷气式战斗机已经崭露头角。它的速度奇快，控制翼面上的空气阻力也很大（想象一下，你迎着500 千米/ 时的大风举起一块板子是什么感觉），仅仅依靠人手的力量根本扳不动操纵杆。这意味着普通的机械式飞行操纵系统已经无法操控这种高速战斗机了，于是，人们开始在飞行控制系统中加入液压系统。

　　液压系统是什么呢？它是一种根据液体传递压强的原理增加作用力大小的装置，你可以将其理解为一个用液体做的“杠杆”。日常生活中，我们会在一些工程机械，比如拖拉机、吊车、铲车等车辆上看见液压杆这种结构。

　　液压系统的加入标志着第二代飞行控制系统的诞生。飞机设计一般采用液压助力操纵法。“助力”顾名思义，就是飞行员的操纵杆仍然连接着控制翼面，同时控制翼面上面也有液压系统，飞行员拉动或推动操纵杆驱动翼面时，连接操纵杆的钢丝绳仅负担一小部分力量，大部分力量由液压系统承担。这样，飞行员仍然可以感觉到飞机的翼面动作，同时又不至于因为操纵杆太“重”而消耗过多体力或根本扳不动杆。

　　液压飞行控制系统见证了人类航空的喷气时代和超声速时代，并一直应用至今。直到今天，很多老式战斗机和客机，仍然使用液压飞行控制系统。

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