1903年12月17日,美国莱特兄弟研制的世界上第一架动力飞机成功试飞,实现了人类可控和可持续飞行的梦想。那么,你知道飞机如何控制天空的方向吗?

当汽车在地面上行驶时,只需要方向盘来控制方向。飞行时,飞机是靠气流的升力来提升的,没有地面的支撑,所以飞机方向的控制比汽车的控制更复杂。

具体来说,在飞行中有三种方法来控制飞机的方向:(1)飞机低头抬头,这叫做俯仰;(2)飞机机头向左或向右偏转,称为偏航;(3)飞机绕机身纵轴向左或向右倾斜,这称为滚动。飞行员通过转向杆和马镫控制飞机的这些运动。

驾驶飞机(网络图)

首先,让我们来看看飞机俯仰方向的控制。一般来说,我们常见的飞机在尾部有一对小的水平机翼,这叫做水平尾翼。在水平尾翼的后缘,每个尾翼都有一个可以上下移动的控制面,称为升降舵。电梯具有控制飞机俯仰的功能。在飞行过程中,飞行员向后拉操纵杆,升降舵将向上偏转,使气流在水平尾翼上产生向下的力,向下推飞机的尾部,飞机将向上飞行。

同样,当飞行员向前推动操纵杆时,升降舵将向下偏转,气流将在水平尾翼上产生向上的力,导致机头下沉,飞机将向下俯冲并飞行。

现代飞机驾驶舱(网络图)

再看看飞机偏航方向的控制。在普通飞机的尾部中间,有一个垂直的机翼表面,称为垂直尾翼。它在飞机的左右偏转中起稳定作用。垂直尾翼的后缘也有一个可移动的方向舵,称为方向舵。它控制飞机的偏航方向。当飞机飞行时,飞行员向右推动马镫,方向舵向右偏转,使气流在垂直尾翼上产生向左的力,从而使机头向右偏转,飞机向右偏航。类似地,如果飞行员向左推动马镫,方向舵向左偏转,飞机将向左偏航。

最后,了解飞机滚转方向的控制。飞机左右机翼后缘的外侧各有一个称为副翼的可移动操纵面。副翼控制飞机向左或向右倾斜,倾斜角就是斜率。在飞行中,当飞行员向左压操纵杆时,飞机右侧的副翼将向下偏转,使右机翼的外倾角增加,升力增加。与此同时,左副翼向上偏转,使得左翼弯曲减少,升力减小。这样,左右翼的升力差导致飞机向左滚动。类似地,飞行员向右按操纵杆,左副翼向下偏转,右副翼向上偏转,飞机向右滚动。