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飞机方向舵

作者: 发布时间: 2022-10-06 18:04:14

简介:】本篇文章给大家谈谈《飞机方向舵》对应的知识点,希望对各位有所帮助。本文目录一览:
1、我知道美国军队飞机上的图案是什么


2、弱弱的问一句:f22之类的飞机方向舵怎么设计

本篇文章给大家谈谈《飞机方向舵》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

我知道美国军队飞机上的图案是什么

航空兵诞生之初,几乎没有谁会认识到机徽的重要性,美国人也是如此。在1906年四五月间的美西战争中,美国的军用飞机还没有任何国别标志。

从无到有

逐渐地,美国航空兵开始在寇蒂斯R-3和R-4飞机上施加红星标志,红星的尺寸差异较大,而且边缘呈微凸的曲线,更像是树叶的边缘。这样的标志只使用了三个月便被废止。美国通信兵部队曾一度继续使用该标志,但五星的边缘改为直线,有时背景采用白色圆底,这样的标志一直使用到1917年。

美国参加第一次世界大战后,航空部队迫切需要采用合适的国别标志。纽约国民警卫队第一航空中队提交了设计方案,这一设计在1917年5月被批准采纳。新标志由蓝色圆底、白色五角星和中央的红色圆形组成,涂在飞机的两翼

上下表面。后来中央的红色圆形还被略微加大,但仍然和五角星的五个内接点保持1/24倍直径的间距。

1917年10月,美军开始使用标准的60英寸(152.4厘米)直径标志,白五角星中心的红色圆形和五角星内五边形呈内切关系。如果机翼弦长小于152.4厘米,则使用和机翼弦长相等直径的标志。也是在这一时期,美军开始采用由等宽的蓝白红条纹构成的方向舵垂直识别条纹。

全新设计的国别标志在法国却发生了问题。美国驻法远征军发现他们的白五角星标志在远距离上很容易和当时德国空军采用的带有弯曲轮廓的十字徽志混淆——这两种标志都有着典型的中央放射状特征,为此他们建议采用一种类似法国空军和英国皇家空军以及海军航空兵的同心圆标志。据此产生的新标志直径和机翼弦长相等,从外到内依次为等宽的红蓝白三色,相等其使用位置仍然是两翼的上下表面。

1918年1月11日,新的红蓝白三色同心圆标志得到正式批准,美国海军和陆军飞机开始统一采用。同年3月5日以后,该标志又被统一成直径60英寸(152.4厘米),而方向舵识别条也改为前红后白蓝。

圆底上的五角星

1919年5月17日,美军飞机标志再次修改,改为圆底加五角星,并于10月开始使用,方向舵识别条也改为前蓝后白红。1926年1月21日,标志的尺寸也进行了修改,改为直径相当于机翼弦长的三分之二,最大不得超过60英寸(152.4厘米)。

1927年1月24日,美军飞机方向舵识别条进一步规范化,改为13条红白相间的水平条纹,方向舵前三分之一宽度涂成蓝色。

后来,人们又认识到飞机在空中作战需要伪装,因此标志也不是越大越醒目越好。1940年10月26日,美军决定取消飞机方向舵识别条,同时在机翼标志之外开始采用直径不超过48英寸(122厘米)的机身标志。原来两翼上下表面都涂有标志,现在也进行了修改,改为只在左上翼面和右下翼面使用。美军当时要求采用了机身迷彩涂装的作战飞机应优先采用这样的标志方案。

太平洋战争爆发后,美国人发现自己飞机的国别标志还是有问题——这一标志很容易被战时情绪紧张的美军飞行员误认作是日本飞机上那红彤彤的“日之丸”标志。于是,美军只能再度修改。1942年5月28日作出决定,取消标志中心的红色圆形图案。实际上,早在这一决定作出之前,有些作战部队已经自行“先斩后奏”了。

1942年11月美英盟军发动进攻北非的“火炬行动”,美军为此在10月1日决定,在飞机国别标志外围增加了一圈1英寸(2.54厘米)宽的黄边。有意思的是,当时一些英国皇家海军飞机也在自己的标志外围增加了黄边。英国皇家空军在北非也广泛使用过这种标志,此外还增加了垂尾识别徽,这让一些人猜测,英国人之所以这么做,可能是为了表现英美盟军团结的象征。

再来个横条

1943年6月29日,美国飞机标志发生了一次重大变化——在蓝色圆底和白色五角星两侧增加了两条白色矩形横条,整个图案外部轮廓都采用红色描边。矩形横条的长度和蓝色圆底的半径相等,宽度则为长度的一半。外部的红色描边宽度为蓝色圆底半径的八分之一。标志的使用位置保持不变。

可惜的是,新标志启用不久再次发生了识别混淆问题——这次惹祸的是那扎眼的红色描边——太平洋战场烦躁不安的飞行员还是常常会把友军的飞机当成是日本鬼子的。美国人必须再变。1943年8月14日,美军决定把红色描边改为蓝色。当然,最先改变的是太平洋战区,欧洲战区的飞机则要晚数月才完成修改。

1947年美国空军正式建立,成为独立的兵种,其飞机国别标志也随之增加了新的元素,这次美军在白色矩形横条中心增加了红色横条,其宽度为五角星半径的六分之一。直到今天,美军飞机仍在沿用这样的基本标志风格,只是进行了少许修改以适应当前的需要。

20世纪60年代越战期间,美国出于伪装的需要减小了飞机国别标志的尺寸。20世纪80年代以来,作战飞机的涂装更加强调低可视度,不仅国别标志的尺寸再度减小,连标志的用色也改为迷彩对比色,到今天大部分标志都采用黑色或深灰色,这就是所谓低可见度标志。

弱弱的问一句:f22之类的飞机方向舵怎么设计

这是B2隐形轰炸机的飞行舵,最靠近翼尖的两片活动舵面功能更复杂。在构造上每片舵面还可分为上下两半,可分别向上或向下偏转,也可以上下两片合起来作为一个舵面偏转。它们的转动都是分别控制的。它们的功能有四:如果一边的舵面上下两片分别张开一定角度,增加这一侧机翼的阻力,它起的是方向舵的作用,使飞机转弯;如果左右舵面上下两片都同时张开,两侧机翼的阻力相等,不会使飞机转弯,但总阻力增加,它起减速板的作用,可使飞机速度很快减慢下来;如果这种舵面上下两片合在一起一齐偏转,一侧向上,另一侧向下,它起一般的副翼作用,使飞机倾斜;如果左右两侧合起来的舵面同时向上向下偏转,它起升降舵的作用。大多数情况下。这四片舵面的主要功能是令飞机转弯或保持航向,所以称为“阻力方向舵”。总的来看,B-2飞机的操纵系统(也是电传操纵系统)设计得相当精巧和复杂飞机转弯一般都是倾斜转弯(BTT)

使用副翼压坡度时会造成反向偏航问题,导致与转向方向相反的侧滑角

方向舵的首要作用就是消除侧滑角,以达成协调转弯,这一点在滑翔机这种超大展弦比的机翼上非常重要

但在战斗机上一般来说反向侧滑比较小,方向舵这时的应用不是这么重要

而直接用方向舵虽然也可以侧滑转弯(STT),但是效率与协调转弯相比低到爆了另外战斗机有机头指向的需求,不论是发射机炮还是导弹,取得快速的小范围机头指向调整非常重要,方向舵做小范围机头指向虽然会产生侧滑,但是灵活性要比先压坡度才能变指向的倾斜转弯来说要好很多。

再一个就是起飞和着陆时修正侧风也很重要

另外速度越低舵效越小,需要更大的偏转量,所以有时看起来更加明显

另外战斗机有机头指向的需求,不论是发射机炮还是导弹,取得快速的小范围机头指向调整非常重要,方向舵做小范围机头指向虽然会产生侧滑,但是灵活性要比先压坡度才能变指向的倾斜转弯来说要好很多。

再一个就是起飞和着陆时修正侧风也很重要

另外速度越低舵效越小,需要更大的偏转量,所以有时看起来更加明显

飞机靠那个部位拐弯的??最好有飞机的原理图。。

主要由副翼和方向舵控制转向

如图AILERONS副翼负责ROLL翻滚

RUDDER方向舵负责YAW偏航(保持水平地转弯)

要什么方向盘?跑道上的飞机方向控制另有妙招

车上的方向盘我们很熟悉,然而客机和战斗机的驾驶室似乎没有这样的大家伙,那么,客机和战斗机在机场高速或者低速滑行时,怎样才能修正方向,以避免滑出跑道?

2015年,韩亚航空的飞机滑出跑道(图片来自共同社)

高速滑行时

总的来说,飞机控制滑行的方向有两种方式,一种是用脚,一种是用手。现在,咱们先来说用脚的方式。

这一排高高翘起的,就像是某国国旗一样的东西,它是客机的垂直尾翼

垂直尾翼的作用很好理解,它跟水平尾翼一起,构成了一个类似飞镖尾巴的结构,客机在空中飞行时,尾翼能保持飞机的航向稳定,不随风摇摆,翻跟斗。

本文是在探讨客机在跑道上滑行时如何拐弯,之所以说尾翼,这是因为,垂直尾翼上还有一个构件,而这个构件能控制客机的方向,它就是飞机上的方向舵。

方向舵位于垂直尾翼后方

方向舵,顾名思义,只要控制方向舵的偏向,我们就能让客机拐弯了

方向舵不止客机上有,战斗机也有,图为F/A-18大黄蜂战斗攻击机

图为A-10攻击机,它有两个垂直尾翼,都有方向舵

那么,怎么控制方向舵的摇摆呢?用脚。

控制方向舵示意图

客机驾驶舱

客机的驾驶舱里面,有个叫做脚蹬的构件,其位置类似于汽车上的刹车和离合器,蹬左脚或者右脚,以控制飞机在高空时的小角度偏航,或者是在跑道上高速滑行时的轻微转向。

然而,使用方向舵只能是在跑道上高速滑行时才用,低于一定时速,方向舵的作用就很小了。

低速时,你扇动小尾巴有啥用呀?

那么,当客机低速滑行时,又是怎么拐弯的呢?

这下得用方向盘了吧?可方向盘在哪里?

低速滑行时

就像蹬三轮车,控制前轮就能拐弯,飞机也是这样的呢

在客机的驾驶舱内,有一个叫做“手轮”的装置,它可以控制客机的前轮。

手轮就是缩小版的方向盘

为什么手轮那么小,而你的车子方向盘却那么粗大?因为飞机先进呀,它有液压系统,单手就可以操作。更重要的原因是,飞机主要是在天上工作,搞一个大方向盘是挺有手感的,但那时的前轮是收起来的。

不同的飞机,手轮的模样和位置也不一样。

图为空客A320飞机上的手轮

波音747-400的手轮位置

慢慢旋转手轮,控制前轮的转向,通过这种方式,客机可以转半径很小的弯。

不对称推力

在跑道上,飞机转弯除了可以用以上两种方式,还可以采取不对称推力的方式。其原理很好理解,稍微加大右边发动机的推力,飞机就会向左转。

不对称推力示意图

用刹车来转向

飞机的左右轮可以分别控制刹车,因此,转弯时,也可以采用单边刹车的方式。

踩下左边的刹车,飞机向左拐,反之亦然。

差动刹车以实现拐弯

改变汽车的行进方向,通常只有转方向盘这种方式,而飞机则不同,在不同的速度的下,会采用不同的拐弯方式。

总结起来就是,高速滑行时,通常采用垂直尾翼后面的方向舵。

低速滑行时使用手轮,像控制三轮车一样控制客机的前轮。

而有的飞机,转弯时可以调节左右发动机的不对称推力,或者是利用差动刹车以实现拐弯。

图为F/A-18大黄蜂战斗机在侧风下起飞

最后,我们还需要注意的是,客机和战斗机侧重的方式也略有不同,而不同的战斗机,方式也不一样。

出品:科普中国

制作:寒木钓萌

监制:中国科学院计算机网络信息中心

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本文由科普中国融合创作出品,转载请注明出处。

关于《飞机方向舵》的介绍到此就结束了。

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