飞机方向控制机械能理

Question

怎么在飞行中改变飞行方向

Answer 1

飞机的转向不仅仅是依靠垂直尾翼－即方向舵控制的，这涉及到飞机在水平的纵轴和横轴、以及垂直轴三个轴向的姿态控制。

简单来说，飞机完成一个转向动作，需要飞行员在飞机的三个轴向都做出相应的动作才能完成转向。

各个轴向上的姿态控制请参下文。

设航空器重心为参考点，划分出三条轴线，并依此进行改变动作。分别是俯仰（Pitch）、滚转（Roll）和偏航（Yaw）。机身横轴线为中心，机首/机尾上下的旋转称为俯仰；机身纵轴线为中心，两边机翼上下的旋转称为滚转；而以机身重心垂直线为中心，机首/机尾左右的旋转称为偏航。所有航空器皆是由上叙三条轴线的协调动作在三度空间中运动。
　　就一般飞机而言，她必需具备各式各样的控制面来提供飞机飞行中必要的稳定性与各种动作。当今定翼机种类繁杂，但大致上其控制面仍设置/区分为主控制面与次控制面。主控制面有副翼（Aileron）、升降舵（Elevator）、与方向舵（Rudder）。而次控制面也大致分为三类，为配平片（Tab）、襟翼（Flap）、缝翼（slat）和扰流板（Spoiler）。
当飞机需要俯仰（爬升或下建）动作时，即是由升降舵作上下的动作，籍以扰动机身上下的气流，达到机首/机尾上下角度的改变。当飞机需要滚转（倾斜）动作时，两侧机翼后方的副翼分别作出相反的动作，籍以改变两边机翼升力，达到机身的旋转（附注：现在的飞机通常有二组副翼。位于机翼中央附近称为内副翼，用于高速巡航时。另一组接近于翼尖处，称为外副翼，通常是低速飞行或降落时发挥功用）。当飞机需要偏航（转向）动作时，即是由方向舵向左或右致动，籍以扰动机身左右的气流，达到机首/机尾方向的改变。有了这三组控制面，飞机便可以作任何方向的转动。当然，要完成一个顺畅的转弯，飞行员必须同时致动这些控制面，才可以使飞机在相同的水平面上改变方向。
　　除了上述三组主控制面，一般飞机尚有次控制面，辅助飞机在不同的速度和不同的重量分布状况下操控。配平片通常是附接在主控制面后缘。在副翼、升降舵与方向舵上都有此装置。它可以帮助飞行员在进行控制动作时，减少负荷。而襟翼与缝翼则属高升力装置。位于机翼后缘的襟翼是一片（或一组）转动或滑动的翼形，用在改变机翼的弧度（弯曲度），增加机翼面积。缝翼是位在机翼前缘的可伸展翼片，使机翼前缘产生一翼缝，强迫高压气流通过机翼上表面，使得机翼不易失速。两者存在的目的都是增加升力，多运用在飞机低速飞行时（尤其在起飞与降落的低速状态下），确保有好的升力。另一个次控制面就是扰流片。大型客机的扰流片通常位于机翼的上表面。飞行时覆贴在翼面上，一经打开后，即扰乱机翼表面气流而达到破坏升力和增加阻力的目的。在飞机着陆时，坐在靠两旁机翼的乘客很容易就可以看到它被用来降低飞机的速度。

Answer 2

通过垂直尾翼上的方向舵来改变气流方向从而改变飞行方向。B2是通过两侧机翼上的各7个操纵舵面，运用左右的气流不同来改变方向的。