飞机操作系统及阻力升力

民航基础知识23:14飞机的操纵系统飞机操纵系统，是指传递驾驶员或自动驾驶仪的操纵指令，驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行姿态的系统。根据操纵指令来源，可分为人工操纵(又可分为主操纵系统和辅助操纵系统)和自动控制系统。主操纵系统是通过驾驶杆(或驾驶盘)和脚蹬，即中央操纵机构来控制飞机的升降舵(或全动平尾)、副翼和方向舵的操纵机构来控制飞机飞行轨迹和姿态。辅助操纵系统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等，用于控制飞机的运动状态。它们的操纵仅是靠驾驶员选择相应开关、手柄位置，通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成。自动控制的指令来自系统的传感器，能对外界的扰动作出反应，以保持规定的飞行状态。常用的自动控制系统有自动驾驶仪、各种增稳系统和主控操纵系统。自动控制系统的工作与驾驶员人工操纵相互独立、互不妨碍。飞机操纵系统随着飞机的发展经历了由简单初级到复杂完善的发展过程，先后出现了人工机械系统、助力器操纵系统和电传操纵系统。20世纪70年代初出现了多余度设计的电传操纵系统，使用电信号和相应开关或手柄,以及导线电缆和电动执行机构来操纵舵面。23:14飞机的操纵系统飞机的阻力和升力飞机是重于空气的飞行器，当飞机飞行在空中，就会产生作用于飞机的空气动力，飞机就是靠空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前，我们还要认识空气流动的特性，即空气流动的基本规律。23:1423:14飞机的阻力和升力1726年，伯努利通过无数次实验，发现了“边界层表面效应”：流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。为纪念这位科学家的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系：流体的流速越大的部位，压强越小；流体的流速越小的部位，压强越大。23:14飞机的升力飞机的升力流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。23:1423:14飞机的升力连续性定理阐述了流体在流动中流速和管道切面之间的关系。流体在流动中，不仅流速和管道切面相互联系，而且流速和压力之间也相互联系。伯努利定理就是要阐述流体流动在流动中流速和压力之间的关系。飞机的升力飞机的升力绝大部分是由机翼产生，尾翼通常产生负升力，飞机其他部分产生的升力很小，一般不考虑。从上图我们可以看到：空气流到机翼前缘，分成上、下两股气流，分别沿机翼上、下表面流过，在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出，流管较细，说明流速加快，压力降低。而机翼下表面，气流受阻挡作用，流管变粗，流速减慢，压力增大。这里我们就引用到了上述两个定理。23:14飞机的升力于是机翼上、下表面出现了压力差，垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重力，从而翱翔在蓝天上了。23:14伯努利效应的应用举例在列车站台上都划有安全线。这是由于列车高速驶来时，靠近列车车厢的空气将被带动而运动起来，压强就减小，站台上的旅客若离列车过近，旅客身体前后出现明显压强差，将使旅客被吸向列车而受伤害。23:1423:14飞机的阻力1、压差阻力。相对气流流过机翼时，机翼前缘的气流受阻，流速减慢，压力增大；而机翼后缘气流分离，形成涡流区，压力减小。这样，机翼前后产生压力差形成阻力。这个阻力称为压差阻力。2、摩擦阻力。摩擦阻力，或称表面阻力，是当向前运动时，物体周边的流体沿着物体表面轮廓向物体运动方向相反的方向流动时所产生的一种阻力。摩擦阻力对飞机、赛车、快艇等流线型好而又告诉运动的物体关系很大，对游泳的速度也有一定影响。3、诱导阻力。机翼上除了产生摩擦阻力和压差阻力以外，由于升力的产生，还要产生一种附加的阻力。这种由于产生升力而诱导出来的附加阻力称为诱导阻力。可以说，诱导阻力是为产生升力而付出的一种“代价”。4、干扰阻力。实践表明，飞机的各个部件，如机翼、机身、尾翼等，单独