【簡介：】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機方向舵》對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、我知道美國軍隊飛機上的圖案是什么
2、弱弱的問一句：f22之類的飛機方向舵怎么設(shè)計
本篇文章給大家談?wù)劇讹w機方向舵》對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽：
我知道美國軍隊飛機上的圖案是什么
航空兵誕生之初，幾乎沒有誰會認(rèn)識到機徽的重要性，美國人也是如此。在1906年四五月間的美西戰(zhàn)爭中，美國的軍用飛機還沒有任何國別標(biāo)志。
從無到有
逐漸地，美國航空兵開始在寇蒂斯R-3和R-4飛機上施加紅星標(biāo)志，紅星的尺寸差異較大，而且邊緣呈微凸的曲線，更像是樹葉的邊緣。這樣的標(biāo)志只使用了三個月便被廢止。美國通信兵部隊曾一度繼續(xù)使用該標(biāo)志，但五星的邊緣改為直線，有時背景采用白色圓底，這樣的標(biāo)志一直使用到1917年。
美國參加第一次世界大戰(zhàn)后，航空部隊迫切需要采用合適的國別標(biāo)志。紐約國民警衛(wèi)隊第一航空中隊提交了設(shè)計方案，這一設(shè)計在1917年5月被批準(zhǔn)采納。新標(biāo)志由藍(lán)色圓底、白色五角星和中央的紅色圓形組成，涂在飛機的兩翼
上下表面。后來中央的紅色圓形還被略微加大，但仍然和五角星的五個內(nèi)接點保持1/24倍直徑的間距。
1917年10月，美軍開始使用標(biāo)準(zhǔn)的60英寸(152.4厘米)直徑標(biāo)志，白五角星中心的紅色圓形和五角星內(nèi)五邊形呈內(nèi)切關(guān)系。如果機翼弦長小于152.4厘米，則使用和機翼弦長相等直徑的標(biāo)志。也是在這一時期，美軍開始采用由等寬的藍(lán)白紅條紋構(gòu)成的方向舵垂直識別條紋。
全新設(shè)計的國別標(biāo)志在法國卻發(fā)生了問題。美國駐法遠(yuǎn)征軍發(fā)現(xiàn)他們的白五角星標(biāo)志在遠(yuǎn)距離上很容易和當(dāng)時德國空軍采用的帶有彎曲輪廓的十字徽志混淆——這兩種標(biāo)志都有著典型的中央放射狀特征，為此他們建議采用一種類似法國空軍和英國皇家空軍以及海軍航空兵的同心圓標(biāo)志。據(jù)此產(chǎn)生的新標(biāo)志直徑和機翼弦長相等，從外到內(nèi)依次為等寬的紅藍(lán)白三色，相等其使用位置仍然是兩翼的上下表面。
1918年1月11日，新的紅藍(lán)白三色同心圓標(biāo)志得到正式批準(zhǔn)，美國海軍和陸軍飛機開始統(tǒng)一采用。同年3月5日以后，該標(biāo)志又被統(tǒng)一成直徑60英寸(152.4厘米)，而方向舵識別條也改為前紅后白藍(lán)。
圓底上的五角星
1919年5月17日，美軍飛機標(biāo)志再次修改，改為圓底加五角星，并于10月開始使用，方向舵識別條也改為前藍(lán)后白紅。1926年1月21日，標(biāo)志的尺寸也進行了修改，改為直徑相當(dāng)于機翼弦長的三分之二，最大不得超過60英寸(152.4厘米)。
1927年1月24日，美軍飛機方向舵識別條進一步規(guī)范化，改為13條紅白相間的水平條紋，方向舵前三分之一寬度涂成藍(lán)色。
后來，人們又認(rèn)識到飛機在空中作戰(zhàn)需要偽裝，因此標(biāo)志也不是越大越醒目越好。1940年10月26日，美軍決定取消飛機方向舵識別條，同時在機翼標(biāo)志之外開始采用直徑不超過48英寸(122厘米)的機身標(biāo)志。原來兩翼上下表面都涂有標(biāo)志，現(xiàn)在也進行了修改，改為只在左上翼面和右下翼面使用。美軍當(dāng)時要求采用了機身迷彩涂裝的作戰(zhàn)飛機應(yīng)優(yōu)先采用這樣的標(biāo)志方案。
太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)后，美國人發(fā)現(xiàn)自己飛機的國別標(biāo)志還是有問題——這一標(biāo)志很容易被戰(zhàn)時情緒緊張的美軍飛行員誤認(rèn)作是日本飛機上那紅彤彤的“日之丸”標(biāo)志。于是，美軍只能再度修改。1942年5月28日作出決定，取消標(biāo)志中心的紅色圓形圖案。實際上，早在這一決定作出之前，有些作戰(zhàn)部隊已經(jīng)自行“先斬后奏”了。
1942年11月美英盟軍發(fā)動進攻北非的“火炬行動”，美軍為此在10月1日決定，在飛機國別標(biāo)志外圍增加了一圈1英寸(2.54厘米)寬的黃邊。有意思的是，當(dāng)時一些英國皇家海軍飛機也在自己的標(biāo)志外圍增加了黃邊。英國皇家空軍在北非也廣泛使用過這種標(biāo)志，此外還增加了垂尾識別徽，這讓一些人猜測，英國人之所以這么做，可能是為了表現(xiàn)英美盟軍團結(jié)的象征。
再來個橫條
1943年6月29日，美國飛機標(biāo)志發(fā)生了一次重大變化——在藍(lán)色圓底和白色五角星兩側(cè)增加了兩條白色矩形橫條，整個圖案外部輪廓都采用紅色描邊。矩形橫條的長度和藍(lán)色圓底的半徑相等，寬度則為長度的一半。外部的紅色描邊寬度為藍(lán)色圓底半徑的八分之一。標(biāo)志的使用位置保持不變。
可惜的是，新標(biāo)志啟用不久再次發(fā)生了識別混淆問題——這次惹禍的是那扎眼的紅色描邊——太平洋戰(zhàn)場煩躁不安的飛行員還是常常會把友軍的飛機當(dāng)成是日本鬼子的。美國人必須再變。1943年8月14日，美軍決定把紅色描邊改為藍(lán)色。當(dāng)然，最先改變的是太平洋戰(zhàn)區(qū)，歐洲戰(zhàn)區(qū)的飛機則要晚數(shù)月才完成修改。
1947年美國空軍正式建立，成為獨立的兵種，其飛機國別標(biāo)志也隨之增加了新的元素，這次美軍在白色矩形橫條中心增加了紅色橫條，其寬度為五角星半徑的六分之一。直到今天，美軍飛機仍在沿用這樣的基本標(biāo)志風(fēng)格，只是進行了少許修改以適應(yīng)當(dāng)前的需要。
20世紀(jì)60年代越戰(zhàn)期間，美國出于偽裝的需要減小了飛機國別標(biāo)志的尺寸。20世紀(jì)80年代以來，作戰(zhàn)飛機的涂裝更加強調(diào)低可視度，不僅國別標(biāo)志的尺寸再度減小，連標(biāo)志的用色也改為迷彩對比色，到今天大部分標(biāo)志都采用黑色或深灰色，這就是所謂低可見度標(biāo)志。
弱弱的問一句：f22之類的飛機方向舵怎么設(shè)計
這是B2隱形轟炸機的飛行舵，最靠近翼尖的兩片活動舵面功能更復(fù)雜。在構(gòu)造上每片舵面還可分為上下兩半，可分別向上或向下偏轉(zhuǎn)，也可以上下兩片合起來作為一個舵面偏轉(zhuǎn)。它們的轉(zhuǎn)動都是分別控制的。它們的功能有四：如果一邊的舵面上下兩片分別張開一定角度，增加這一側(cè)機翼的阻力，它起的是方向舵的作用，使飛機轉(zhuǎn)彎；如果左右舵面上下兩片都同時張開，兩側(cè)機翼的阻力相等，不會使飛機轉(zhuǎn)彎，但總阻力增加，它起減速板的作用，可使飛機速度很快減慢下來；如果這種舵面上下兩片合在一起一齊偏轉(zhuǎn)，一側(cè)向上，另一側(cè)向下，它起一般的副翼作用，使飛機傾斜；如果左右兩側(cè)合起來的舵面同時向上向下偏轉(zhuǎn)，它起升降舵的作用。大多數(shù)情況下。這四片舵面的主要功能是令飛機轉(zhuǎn)彎或保持航向，所以稱為“阻力方向舵”?？偟膩砜?，B－2飛機的操縱系統(tǒng)（也是電傳操縱系統(tǒng)）設(shè)計得相當(dāng)精巧和復(fù)雜飛機轉(zhuǎn)彎一般都是傾斜轉(zhuǎn)彎(BTT)
使用副翼壓坡度時會造成反向偏航問題，導(dǎo)致與轉(zhuǎn)向方向相反的側(cè)滑角
方向舵的首要作用就是消除側(cè)滑角，以達(dá)成協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，這一點在滑翔機這種超大展弦比的機翼上非常重要
但在戰(zhàn)斗機上一般來說反向側(cè)滑比較小，方向舵這時的應(yīng)用不是這么重要
而直接用方向舵雖然也可以側(cè)滑轉(zhuǎn)彎（STT)，但是效率與協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎相比低到爆了另外戰(zhàn)斗機有機頭指向的需求，不論是發(fā)射機炮還是導(dǎo)彈，取得快速的小范圍機頭指向調(diào)整非常重要，方向舵做小范圍機頭指向雖然會產(chǎn)生側(cè)滑，但是靈活性要比先壓坡度才能變指向的傾斜轉(zhuǎn)彎來說要好很多。
再一個就是起飛和著陸時修正側(cè)風(fēng)也很重要
另外速度越低舵效越小，需要更大的偏轉(zhuǎn)量，所以有時看起來更加明顯
另外戰(zhàn)斗機有機頭指向的需求，不論是發(fā)射機炮還是導(dǎo)彈，取得快速的小范圍機頭指向調(diào)整非常重要，方向舵做小范圍機頭指向雖然會產(chǎn)生側(cè)滑，但是靈活性要比先壓坡度才能變指向的傾斜轉(zhuǎn)彎來說要好很多。
再一個就是起飛和著陸時修正側(cè)風(fēng)也很重要
另外速度越低舵效越小，需要更大的偏轉(zhuǎn)量，所以有時看起來更加明顯
飛機靠那個部位拐彎的？？最好有飛機的原理圖。。
主要由副翼和方向舵控制轉(zhuǎn)向
如圖AILERONS副翼負(fù)責(zé)ROLL翻滾
RUDDER方向舵負(fù)責(zé)YAW偏航（保持水平地轉(zhuǎn)彎）
要什么方向盤？跑道上的飛機方向控制另有妙招
車上的方向盤我們很熟悉，然而客機和戰(zhàn)斗機的駕駛室似乎沒有這樣的大家伙，那么，客機和戰(zhàn)斗機在機場高速或者低速滑行時，怎樣才能修正方向，以避免滑出跑道？
2015年，韓亞航空的飛機滑出跑道（圖片來自共同社）
高速滑行時
總的來說，飛機控制滑行的方向有兩種方式，一種是用腳，一種是用手?，F(xiàn)在，咱們先來說用腳的方式。
這一排高高翹起的，就像是某國國旗一樣的東西，它是客機的垂直尾翼
垂直尾翼的作用很好理解，它跟水平尾翼一起，構(gòu)成了一個類似飛鏢尾巴的結(jié)構(gòu)，客機在空中飛行時，尾翼能保持飛機的航向穩(wěn)定，不隨風(fēng)搖擺，翻跟斗。
本文是在探討客機在跑道上滑行時如何拐彎，之所以說尾翼，這是因為，垂直尾翼上還有一個構(gòu)件，而這個構(gòu)件能控制客機的方向，它就是飛機上的方向舵。
方向舵位于垂直尾翼后方
方向舵，顧名思義，只要控制方向舵的偏向，我們就能讓客機拐彎了
方向舵不止客機上有，戰(zhàn)斗機也有，圖為F/A-18大黃蜂戰(zhàn)斗攻擊機
圖為A-10攻擊機，它有兩個垂直尾翼，都有方向舵
那么，怎么控制方向舵的搖擺呢？用腳。
控制方向舵示意圖
客機駕駛艙
客機的駕駛艙里面，有個叫做腳蹬的構(gòu)件，其位置類似于汽車上的剎車和離合器，蹬左腳或者右腳，以控制飛機在高空時的小角度偏航，或者是在跑道上高速滑行時的輕微轉(zhuǎn)向。
然而，使用方向舵只能是在跑道上高速滑行時才用，低于一定時速，方向舵的作用就很小了。
低速時，你扇動小尾巴有啥用呀？
那么，當(dāng)客機低速滑行時，又是怎么拐彎的呢？
這下得用方向盤了吧？可方向盤在哪里？
低速滑行時
就像蹬三輪車，控制前輪就能拐彎，飛機也是這樣的呢
在客機的駕駛艙內(nèi)，有一個叫做“手輪”的裝置，它可以控制客機的前輪。
手輪就是縮小版的方向盤
為什么手輪那么小，而你的車子方向盤卻那么粗大？因為飛機先進呀，它有液壓系統(tǒng)，單手就可以操作。更重要的原因是，飛機主要是在天上工作，搞一個大方向盤是挺有手感的，但那時的前輪是收起來的。
不同的飛機，手輪的模樣和位置也不一樣。
圖為空客A320飛機上的手輪
波音747-400的手輪位置
慢慢旋轉(zhuǎn)手輪，控制前輪的轉(zhuǎn)向，通過這種方式，客機可以轉(zhuǎn)半徑很小的彎。
不對稱推力
在跑道上，飛機轉(zhuǎn)彎除了可以用以上兩種方式，還可以采取不對稱推力的方式。其原理很好理解，稍微加大右邊發(fā)動機的推力，飛機就會向左轉(zhuǎn)。
不對稱推力示意圖
用剎車來轉(zhuǎn)向
飛機的左右輪可以分別控制剎車，因此，轉(zhuǎn)彎時，也可以采用單邊剎車的方式。
踩下左邊的剎車，飛機向左拐，反之亦然。
差動剎車以實現(xiàn)拐彎
改變汽車的行進方向，通常只有轉(zhuǎn)方向盤這種方式，而飛機則不同，在不同的速度的下，會采用不同的拐彎方式。
總結(jié)起來就是，高速滑行時，通常采用垂直尾翼后面的方向舵。
低速滑行時使用手輪，像控制三輪車一樣控制客機的前輪。
而有的飛機，轉(zhuǎn)彎時可以調(diào)節(jié)左右發(fā)動機的不對稱推力，或者是利用差動剎車以實現(xiàn)拐彎。
圖為F/A-18大黃蜂戰(zhàn)斗機在側(cè)風(fēng)下起飛
最后，我們還需要注意的是，客機和戰(zhàn)斗機側(cè)重的方式也略有不同，而不同的戰(zhàn)斗機，方式也不一樣。
出品：科普中國
制作：寒木釣萌
監(jiān)制：中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心
“科普中國”是中國科協(xié)攜同社會各方利用信息化手段開展科學(xué)傳播的科學(xué)權(quán)威品牌。
本文由科普中國融合創(chuàng)作出品，轉(zhuǎn)載請注明出處。
關(guān)于《飛機方向舵》的介紹到此就結(jié)束了。
