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1.1.4 控制飞机

驾驶员有四个控制输入:

1)控制俯仰的升降舵。

2)控制滚转的副翼。

3)控制偏航的方向舵。

图1-10 利用方向舵来改变飞机的航向

4)与螺旋桨相连以控制向前推力的发动机。

图1-11描述了小型飞机上的驾驶员如何控制升降舵、副翼和方向舵。飞行员将手放在操纵杆上(看起来有点像汽车的方向盘),如果飞行员将操纵杆拉向自己,飞机将向上抬头,反之,飞机将向下低头。请参见参考文献[9]中的YouTube动画。

如果飞行员向右转动操纵杆,飞机就会向右滚转;反之,如果飞行员向左转动操纵杆,飞机就会向左滚转。

图1-11 飞行员使用操纵杆、踏板和油门控制飞机
来源:Steve Karp [9] ,“How It Works Flight Controls”, October 12, 2013, https://www.youtube.com/watch?v=AiTk5r-4coc

图1-11显示了驾驶员每只脚都踩在踏板上。踩压右踏板时飞机会向右偏航,踩压左踏板时飞机会向左偏航。

图1-11中没有显示油门 ,飞行员可以使用它来控制发动机的转速,从而控制螺旋桨推力。

由飞机的俯仰、横滚和偏航所指定的角位置称为飞机的姿态。飞行员使用推力输入(螺旋桨)来保持机翼上方的气流。起飞时,螺旋桨必须将飞机加速到一定的速度,使流过机翼的气流足够快,以产生必要的升力。然后飞行员将调整俯仰角(使用升降舵)以获得迎角,该迎角提供到达目标高度所需的升力。在爬升过程中,飞行员可以分别使用副翼和方向舵控制倾斜(横滚)和偏航,以朝目的地方向前进。在某个固定高度的巡航速度下,螺旋桨主要产生足够的推力来抵消阻力,因此使飞机能够保持空速(从而保持升力)。对飞行员来说,第一代飞机需要大量的体力劳动,使用机械连杆来移动操纵面从而控制飞机。使用这些操纵输入,即使有横风、阵风等干扰飞机的运动,飞行员也可以使飞机安全起飞、巡航和着陆。 1Jal4Z8zfWChbF9mSYiEIpoxxewMM4mabddY6cCqXhnNRD7INnI0EoN5IJlDiAS+

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