榮湘濤
當(dāng)我們?nèi)ワw機(jī)場(chǎng)參觀飛機(jī)的時(shí)候,我們發(fā)現(xiàn)在差不多所有的飛機(jī)操縱面(升降舵、方向舵及副翼)上都附有一個(gè)小的舵面,這就是大家通稱的調(diào)整片,有人也叫它補(bǔ)翼(圖1所示)。
圖1
如果有人在駕駛室里把駕駛桿搬動(dòng)一下,或是蹬一下腳蹬,我們發(fā)現(xiàn)有的調(diào)整片就像固定在操縱面上一樣和操縱面一起偏轉(zhuǎn),有的卻像魚的尾巴一樣,隨著操縱面的偏轉(zhuǎn)而向另外一邊擺過去(如圖2)。雖然在外形上它們沒有什么差別,但是功用卻完全不同了。
圖2
現(xiàn)在先讓我們來看一下后一種。
我們知道飛機(jī)上的操縱面是為了操縱飛機(jī)用的,當(dāng)我們希望飛機(jī)爬升的時(shí)候,就把駕駛桿一拉,這時(shí)升降舵就翹上去,而迎面吹來的氣流就把飛機(jī)的尾翼向下壓,于是飛機(jī)就抬起頭來。當(dāng)駕駛員想拐彎的時(shí)候,就把一邊的腳蹬蹬下前,同時(shí)還得把駕駛桿向蹬腳的一方轉(zhuǎn)動(dòng),這樣飛機(jī)就傾斜著轉(zhuǎn)了彎。但是當(dāng)飛行速度大到某一個(gè)程度的時(shí)候,再想扳動(dòng)駕駛桿或蹬動(dòng)腳蹬就不那么容易了,因?yàn)檫@時(shí)吹向舵面或副翼的氣流所產(chǎn)生的力量增加的很大,而這個(gè)力量恰巧就是需要駕駛員通過操縱桿或腳蹬來克服的。盡管是這樣,但飛機(jī)依然需要操縱,而且要操縱的很靈活。當(dāng)然我們可以采用一種叫做助力器的東西來幫助駕駛員操縱飛機(jī),但是我們也可以就在這些操縱面上想辦法,我們所看到的那些調(diào)整片,有的就是為了解決這個(gè)問題的。
那么這些調(diào)整片又是怎樣幫助駕駛員操縱飛機(jī)的呢?我們看一下升降舵上的調(diào)整片的工作原理就行了。
調(diào)整片和水平安定面以及升降舵的連接如圓3所示。當(dāng)駕駛員希望飛機(jī)俯沖而推駕駛桿的時(shí)候,升降舵便向下轉(zhuǎn),由于連桿的作用,調(diào)整片就不得不向上偏(圖4)。這時(shí)迎面吹來的氣流打在升降舵上同時(shí)也打在調(diào)整片上。不過升降舵上的氣流所產(chǎn)生的力量使升降舵繞著它自己的轉(zhuǎn)軸向上轉(zhuǎn),這時(shí)駕駛員的操縱力恰恰與此相反,而是使升降舵向下偏。而打在調(diào)整片上的氣流所產(chǎn)生的力量也可使升降舵向下偏,這就起了幫助駕駛員操縱舵面的作用,駕駛起來就省力。這也就是為什么調(diào)整片偏轉(zhuǎn)的方向和升降舵偏轉(zhuǎn)方向相反的理由。
圖3
圖4
除了這一種方法能幫助駕駛員操縱飛機(jī)以外,另外也還有一些別的方法。如圖5所表示的樣子就是在方向舵上用的較多的兩種型式。當(dāng)然它們也可以用在升降舵和副翼上。
這種方法就是把一部分操縱面移到轉(zhuǎn)軸前面去,圖5a)只是向轉(zhuǎn)軸前伸了一個(gè)角,圖5Б)卻是向前移了一長(zhǎng)條,或者是把轉(zhuǎn)軸向后移了一下。不論哪一種,它們的工作原理都是一樣的,那就是說利用轉(zhuǎn)軸前面那塊操縱面上所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力來幫助駕駛員操縱飛機(jī)。
圖5
我們把這種利用操縱面上所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力使駕駛員在操縱飛機(jī)時(shí)省力的方法叫做氣動(dòng)力補(bǔ)償。
圖6
現(xiàn)在再讓我們來看一下那種和操縱面一起偏轉(zhuǎn)的調(diào)整片的作用。為了便于說明,且以升降舵為例。
我們都知道當(dāng)飛機(jī)在飛行的時(shí)候,作用在飛機(jī)上的力量不外乎下列四種:機(jī)翼上的升力、飛機(jī)的重量、發(fā)動(dòng)機(jī)的推力(或拉力)和空氣對(duì)飛機(jī)的阻力。但這四種力量不一定恰巧使飛機(jī)得到平衡,也就是說對(duì)飛機(jī)重心的力矩不一定等于零,這時(shí)為了使飛機(jī)能夠做等速水平飛行,于是就必須在水平尾翼上產(chǎn)生一個(gè)力量來滿足這個(gè)要求(圖)。但是有時(shí)也很可能需要升降舵向上或向下偏轉(zhuǎn)某一個(gè)角度才能使飛機(jī)平衡,因而就需要駕駛員把駕駛桿向前推著點(diǎn),或向后拉著點(diǎn)才行。如果這樣連續(xù)飛上三兩個(gè)小時(shí),那么駕駛員就太累了,當(dāng)然我們可以用自動(dòng)駕駛儀來解決這個(gè)問題,可是我們也可以用調(diào)整片來解決,或者也可以這樣說,就是利用調(diào)整片上空氣的作用力來代替駕駛員的手,這個(gè)道理可以從圖7中看得很清楚。
圖7
圖7的構(gòu)造是這樣的:圖中的3是一個(gè)鼓輪,通過一些鋼索和滑輪,駕駛員可以在駕駛室內(nèi)操縱它轉(zhuǎn)動(dòng)。2是一端帶螺紋的桿子,螺紋與鼓輪里面的螺紋相配合。1是連桿,當(dāng)鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候,桿子2就在鼓輪內(nèi)前后伸縮,通過連桿1推動(dòng)調(diào)整片,使它發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)駕駛員需要把駕駛桿推著點(diǎn)或拉著點(diǎn)來做等速水平飛行時(shí),那么他就可以把鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)一下,使調(diào)整片偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度,譬如需要把駕駛桿拉著點(diǎn)的時(shí)候(如圖7),那么他就可以把鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)一下,使調(diào)整片下偏一個(gè)角度,一直等到駕駛桿上感覺不出力量,這時(shí)作用在調(diào)整片上的由空氣動(dòng)力R對(duì)升降舵轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的力矩和升降舵上由空氣動(dòng)力P對(duì)升降舵轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的力矩恰巧相等,于是駕駛員就不再需要用什么力量拉住駕駛桿了,甚至可以把手松開。
從圖7中我們也可以看出,當(dāng)駕駛員操縱升降舵時(shí),調(diào)整片就像是固定在升降舵上一樣和它一起偏動(dòng)。
這種方法也同樣可以用在方向舵和副翼上。
我們把這種能夠在定態(tài)飛行,也就是在等速水平飛行時(shí)利用空氣動(dòng)力代替駕駛員的手或腳的措施叫做氣動(dòng)力平衡。
圖8
在有些飛機(jī)上多是把氣動(dòng)力補(bǔ)償和氣動(dòng)力平衡合并在一起,圖8就是它的工作原理圖。當(dāng)推拉駕駛桿時(shí),調(diào)整片起補(bǔ)償?shù)淖饔茫?dāng)操縱A桿時(shí)則起平衡作用。
除此以外還有一些別的補(bǔ)償和平衡的方法,有了這些方法就能夠使駕駛員在飛行中省去一些麻煩,使飛行任務(wù)能夠更好的完成。