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为什么有些飞机必须由计算机辅助才能操控?

2021-07-22 14:08:14 341 字数:837字

  飞机的飞行特性一般包括两个方面:稳定性与操纵性。

  飞机的稳定性指在改变飞行姿态时飞机“自动复原”的能力。比如,上反角的机翼结构,飞机向左偏斜后所产生的力会让飞机自动回复,这样的飞机稳定性就好。而下反角的机翼结构一旦开始向左偏斜,产生的力就会让飞机越来越向左偏,这样的飞机稳定性就差。

  飞机的操纵性则是说飞机对飞行员的操纵动作的响应能力和对机动动作的完成能力。比如,飞行员向后轻轻拉一下驾驶杆,机头就向上昂起,这样的飞机操纵性很好。如果飞行员要很用力拉杆机头才能向上抬一点点,这样的飞机操纵性就不好。操纵性好的飞机往往具有较强的机动性能。

为什么有些飞机必须由计算机辅助才能操控

  飞机的稳定性与操纵性常常是相互矛盾的,提高飞机的稳定性虽然可以得到较好的安全性,但会对操纵性有影响,使得飞机难以做出机动动作。所以,在设计飞机时,人们经常耗费大量时间和精力去协调这两种相互制约的性能,使飞机既具有足够的机动性,而自身的稳定性也不至于过小。

  随着对飞机性能要求的进一步提高,通过减小飞机自身的稳定性来提高机动性的方法已经走不通了,这就需要“人工增稳系统”。

  人工增稳系统通过在飞机上的传感器,察觉飞机受扰动后飞行状态的改变,然后计算机程序就自动控制舵面偏转来恢复飞机的飞行状态。这样,在飞行员不干预的情况下也能使飞机的飞行状态可以抵抗一定程度的干扰,相当于“增加”了飞机的稳定性,这就是“增稳”。这种增稳系统与飞行员的驾驶杆是互相独立的,增稳系统的工作不影响驾驶员的操纵,飞行员拉动操纵杆改变姿态的动作也不会被增稳系统所抵消。

  有了这样的系统,人们在设计飞机时就可以放心地设计飞机气动布局,可以将飞机本身的稳定性设计得较小,使飞机可以顺利完成剧烈的机动动作,同时用人工增稳系统来增强飞机在正常飞行中的稳定性。这样的飞机就必须依靠计算机的帮助才能稳定飞行,而一旦计算机出现故障,飞机就可能变得很难稳定飞行,甚至完全无法飞行。所以,这种飞机一般都装有备份系统,以保证计算机在出现故障时可以使用备份系统继续飞行。

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