飛機上的方向盤長啥樣?極速滑行時戰鬥機怎麼保持走直線?

出品:科普中國

製作:寒木釣萌

監製:中國科學院計算機網絡信息中心

車上的方向盤我們很熟悉,然而客機和戰鬥機的駕駛室似乎沒有這樣的大傢伙,那麼,客機和戰鬥機在機場高速或者低速滑行時,怎樣才能修正方向,以避免滑出跑道?

2015年,韓亞航空的飛機滑出跑道(圖片來自共同社)。

高速滑行時

總的來說,飛機控制滑行的方向有兩種方式,一種是用腳,一種是用手。現在,咱們先來說用腳的方式。

這一排高高翹起的,就像是某國國旗一樣的東西,它是客機的垂直尾翼。

垂直尾翼的作用很好理解,它跟水平尾翼一起,構成了一個類似飛鏢尾巴的結構,客機在空中飛行時,尾翼能保持飛機的航向穩定,不隨風搖擺,翻跟斗。

本文是在探討客機在跑道上滑行時如何拐彎,之所以說尾翼,這是因為,垂直尾翼上還有一個構件,而這個構件能控制客機的方向,它就是飛機上的方向舵。

方向舵位於垂直尾翼後方。

方向舵,顧名思義,只要控制方向舵的偏向,我們就能讓客機拐彎了。

方向舵不止客機上有,戰鬥機也有,圖為F/A-18大黃蜂戰鬥攻擊機。

圖為A-10攻擊機,它有兩個垂直尾翼,都有方向舵。

那麼,怎麼控制方向舵的搖擺呢?用腳。

控制方向舵示意圖。

客機駕駛艙。

客機的駕駛艙裡面,有個叫做腳蹬的構件,其位置類似於汽車上的剎車和離合器,蹬左腳或者右腳,以控制飛機在高空時的小角度偏航,或者是在跑道上高速滑行時的輕微轉向。

然而,使用方向舵只能是在跑道上高速滑行時才用,低於一定時速,方向舵的作用就很小了。

低速時,你扇動小尾巴有啥用呀?

那麼,當客機低速滑行時,又是怎麼拐彎的呢?

這下得用方向盤了吧?可方向盤在哪裡?

低速滑行時

就像蹬三輪車,控制前輪就能拐彎,飛機也是這樣的呢。

在客機的駕駛艙內,有一個叫做「手輪」的裝置,它可以控制客機的前輪。

手輪就是縮小版的方向盤。

為什麼手輪那麼小,而你的車子方向盤卻那麼粗大?因為飛機先進呀,它有液壓系統,單手就可以操作。更重要的原因是,飛機主要是在天上工作,搞一個大方向盤是非常有手感的,但那時的前輪是收起來的。

不同的飛機,手輪的模樣和位置也不一樣。

圖為空客A320飛機上的手輪。

波音747-400的手輪位置。

慢慢旋轉手輪,控制前輪的轉向,通過這種方式,客機可以轉半徑很小的彎。

不對稱推力

在跑道上,飛機轉彎除了可以用以上兩種方式,還可以採取不對稱推力的方式。其原理很好理解,稍微加大右邊發動機的推力,飛機就會向左轉。

不對稱推力示意圖。

用剎車來轉向

飛機的左右輪可以分別控制剎車,因此,轉彎時,也可以採用單邊剎車的方式。

踩下左邊的剎車,飛機向左拐,反之亦然。

差動剎車以實現拐彎示意圖。

改變汽車的行進方向,通常只有轉方向盤這種方式,而飛機則不同,在不同的速度的下,會採用不同的拐彎方式。

總結起來就是,高速滑行時,通常採用垂直尾翼後面的方向舵。

低速滑行時使用手輪,像控制三輪車一樣控制客機的前輪。

而有的飛機,轉彎時可以調節左右發動機的不對稱推力,或者是利用差動剎車以實現拐彎。

最後,我們還需要注意的是,客機和戰鬥機側重的方式也略有不同,而不同的戰鬥機,方式也不一樣。

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文章來源: https://www.twgreatdaily.com/cat90/node1297569

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