方向舵

方向舵，是指在垂直尾翼上為實現飛機航向操縱的可活動的翼面部分。一般用校鏈連線在垂直安定面後部。駕駛員可通過腳蹬操縱它左右偏轉，從而控制飛機航向。方向舵左轉，氣流作用其上產生一個使尾部向右的力矩，使機頭向左，改變了飛機航向。方向舵右轉則機頭向右。有時駕駛員也可以利用方向舵配合機翼的運動狀態進行側傾操縱，起到部分替代副翼的作用。在螺旋槳飛機上，如果多發動機中的一發動機失效或單發動機飛機的螺槳扭矩異常都可通過調整方向舵的偏轉，使飛機繼續飛行，方向舵向兩側偏轉的角度最大為20°至30°。

基本介紹

• 中文名：方向舵
• 外文名：Rudder
• 拼音：fang xiang duo
• 作用：用來修正飛機航向和小角度轉向

定義

方向舵是垂直尾翼中可操縱的翼面部分，其作用是對飛機進行偏航操縱。在飛機上，方向舵一般和升降舵，副翼一起控制飛機的俯仰和橫側操縱。方向舵一般裝在垂直尾翼的後部，駕駛員用之可以圍繞立軸實現偏航操縱，比如可以改變機頭所指的水平方向。從兩次世界大戰到二十一世紀的“黃金時期”，方向舵的操作由駕駛員用腳底的兩塊踏板實現。

作用

飛機方向舵安裝在垂直尾翼上。多數用於角度較小的轉向，大角度轉向需要藉助副翼使飛機偏轉產生離心力，同時使用升降舵保持機頭向上完成大角度轉向，這時飛機會在空中畫一道優美的弧線。在實際中，副翼和方向舵協同作用，實現飛機轉彎，副翼完成橫滾，方向舵完成偏航。這一過程伴隨一種成為反向偏航的現象。這種情況在只是非常簡單的用副翼實現轉向時更明顯。此時往下放出的副翼功能類似襟翼，使這邊機翼的升力加強，阻力也增加。（儘管從30年代始，很多飛機採用了福氏副翼或其他副翼，努力消除這一現象而很少或無需方向舵參與轉彎），起初，阻力使得飛機朝相反的方向偏航。方向舵單獨操縱也可以實現轉彎，但比副翼協同操作要慢得多。在二者共同作用時，飛機的縱軸在轉彎弧面，既不會下滑，也不會側滑。低速時不當的方向舵操縱會促使飛機旋轉，這在低高度時有危險。

飛機轉彎控制原理

方向舵的操縱原理與升降舵類似，當飛機需要左轉飛行時，駕駛員就會操縱方向舵向左偏轉，此時方向舵所受到的氣動力就會產生一個使機頭向左偏轉的力矩，飛機的航向也隨之改變。同樣，如果駕駛員操縱方向舵向右偏轉，飛機的機頭就會在氣動力矩的作用下向右轉。

操縱系統傳遞操縱指令、驅動舵面和其他機構以控制飛機飛行姿態的系統稱為操縱系統。根據操縱指令的來源，可分為人工操縱系統（由主操縱系統和輔助操縱系統組成）和自動控制系統。主操縱系統用於控制飛機飛行軌跡和姿態，由升降舵、副翼和方向舵的操縱機構組成。主操縱系統應使駕駛員有位移和力的變化感覺，這是它與輔助操縱系統的主要差別。輔助操縱系統包括調整片、襟翼、減速板、可調安定面和機翼變後掠角操縱機構等。它們的操縱只是靠選擇相應開關位置，通過電信號接通電動機或液壓作動筒來完成。自動控制系統的操縱指令來自系統的感測器，能對外界的擾動自動作出反應，以保持規定的飛行狀態，改善飛機飛行品質。常用的自動控制系統有自動駕駛儀、各種增穩系統、自動著陸系統和主動控制系統。自動控制系統經歷了由簡單初級到複雜完善的發展過程。先後出現了機械式操縱、可逆、不可逆助力操縱和電傳操縱，並在電傳操縱基礎上發展了主動控制技術。

控制原理