Question

飞机在空中如何实现姿态控制

飞机在空中，除了推力矢量系统，飞机是如何利用自己的机翼实现姿态控制的，最好能有空气动力学的解释（我不是小学生，不要用简单的答案糊弄我）

Answer 1

垂直轴（Vertical Axis）也被称为Yaw，可以使飞机偏航
纵轴（Longitudinal Axis）也被称为Roll 即，可以使飞机滚转，即横滚操作
横轴（Lateral Axis）也被称为Pitch，可以改变飞机的俯仰，即俯仰操作
我们可以通过操作盘来控制飞机按照这3 条轴中的一条或几条来进行旋转。
副翼，aileron 是位于机翼后缘的可控制舵面。他们的作用是让飞机向你所希望的方向进行倾侧，也就是说沿着纵轴（Longitudinal Axis）作旋转，在平时看来就好象沿着飞机的横向中心线在做滚动，因此也被称为滚转。
当我们向右侧打操作舵的时候，在同一时间内，飞机右侧的副翼舵面会抬起，减少右翼的升力。左翼的副翼舵面会下降，增加左翼的升力。正是因为这样的压力差，使飞机像右侧倾斜。
当我们将驾驶盘向右转动的时候
1，左侧机翼部分的副翼舵面下降。升力下降。
2，右侧机翼部分的副翼舵面上升。升力提升。
那么反过来，如果想让飞机向左侧倾斜呢？当驾驶盘向左打得时候，左侧的副翼会升起，减少左侧的升力。右侧的副翼会降下，增加右侧的升力。这样一来飞机就会像左侧倾斜。
我们通过驾驶盘的砖都可以提升飞机一侧的升力，同时可以减少另一侧的升力。在飞行过程中根据要求来调整升力差，以便改变飞机的滚转姿态。
飞机的升降舵
升降舵，elevator 是位于飞机后段的可移动的水平控制舵面。他的作用是调整飞机的俯仰角度。
升降舵在空气动力学原理上同副翼类似，当驾驶盘向后拉的时候，升降舵的操作舵面升起，提
升升降舵上方的压力，使得机尾下降，机头上扬。
机尾下降的同时升降舵操作舵面上扬那么同样，将驾驶盘向前推，升降舵的舵面下降，这样一来，机位下方的压力将会增大。因此机尾将抬起。使飞机沿横轴开始旋转。机鼻下降。
飞机的方向舵
我们把方向舵想象成一个垂直的轴，作用在飞机的尾部。当你向左或者向右蹬脚踏的时候方向舵的舵面会随之改变。带来尾部的左右压力差。正是这种运动让飞机的机首指向你蹬舵的方向。
当机位转动的时候，飞机也会随着垂直的轴转动。
关于飞机的刹车,不同的飞机有不一样的空刹系统,有时飞机的刹车在机翼上,有一块向上抬起的铁块(打开时),目的是为了达到扰流的目的,使飞机的升力下降,这样才能使速度减下来.

Answer 2

飞机在空中飞行与在地面运动的交通工具不同，它具有各种不同的飞行姿态。这指的是飞机的仰头、低头、左倾斜、右倾斜等变化。飞行姿态决定着飞机的动向，既影响飞行高度，也影响飞行的方向。低速飞行时，驾驶员靠观察地面，根据地平线的位置可以判断出飞机的姿态。但由于驾驶员身体的姿态随飞机的姿态而变化，因此这种感觉并不可靠。例如当飞机转了一个很小角度的弯，机身倾斜得很厉害，驾驶员一时不能很快地调整好自己的平衡感觉，从而不能正确地判断地平线的位置，就可能导致飞机不能恢复到正确的飞行姿态上来。还有飞机在海上做夜间飞行，漆黑的天空与漆黑的大海同样都会闪烁着星光或亮光。在这茫茫黑夜中很难分辨哪里是天空，哪里是大海，稍有失误，很容易就把飞机开进海中。 为了飞行的安全，极有必要制作出一种能指示飞机飞行姿态的仪表。这块仪表必须具有这样一种性能，即能够显示出一条不随着飞机的俯仰、倾斜而变动的地平线。在表上这条线的上方即为天，下方即为地。天与地都分别用不同的颜色予以区别，非常醒目。怎样才能造出这条地平线呢?设计者从玩具陀螺中获得了灵感。 许多小孩都玩过陀螺。它的神奇之处在于当它转动起来以后，无论你如何去碰它，它总是保持直立姿态，决不会躺倒。而且它转的越快，这种能保持直立的特性就越强。换句话说：陀螺转动起来后，它可以保持它的旋转轴的指向不受外界的干扰，指向它起始的方向。利用这个原理，在l9世纪末就制造出来陀螺仪，它的核心部分是一个高速转动的陀螺，专业术语叫转子。把转子装在一个各方向均可自由转动的支架上，这就是陀螺仪。把陀螺仪安装到其他设备上，不管这个设备如何运动，陀螺仪内转子旋转轴的方向是不会改变的。飞机发明后不久，陀螺仪就被用到了飞机上。把陀螺仪的支架和机身连在一起，它的转子在高速旋转时，旋转轴垂直于地面，有一根横向指示杆和转子轴垂直交叉相连。飞机可以改变飞行姿态，但转子轴会始终指向地面，横向标示杆就始终和地平线平行，它在仪表中被叫做人造地平线，这个仪表被称为地平仪，也叫姿态指引仪。在实际飞行时，驾驶员在任何时都应相信地平仪指示出的飞行姿态而不是相信自己的感觉判断，从而避免因飞机的剧烈俯仰倾斜动作导致的判断失误，这样才能保证飞机安全飞行。

Answer 3

为了弄清这个问题，我们首先来讲解一下飞机的运动。飞机是围绕着三个轴进行运动的：横轴（俯仰）、纵轴（滚转）以及竖轴（偏航）。
1）横轴（俯仰）：从一侧机翼翼尖到另一侧机翼翼尖之间假想出来的一条直线。飞机围绕横轴的运动叫做俯仰。由升降舵进行控制。
2）纵轴（滚转）：从飞机头部到尾部之间假想出来的一条直线。飞机围绕纵轴的运动叫滚转，由副翼进行控制。
3）竖轴（偏航）：从横轴和纵轴交点处，垂直延伸出来的一条假象的直线。飞机围绕竖轴的运动叫偏航，由方向舵进行控制。
飞机既可以只围绕其中一条轴进行运动，也可以同时围绕三条轴进行运动。
以军用飞机为例，飞机的升降舵通过驾驶员的驾驶杆的前后移动操纵，方向舵由脚蹬的左右偏转来操纵。飞机的副翼控制左右偏转，驾驶员通过驾驶杆的左右移动操纵。
以上是比较简单的说法，实际上现在的飞机随着计算机和电传技术的发展，飞行姿态的控制不会是以单一舵面的变化来完成，例如向下俯冲，就可以使用副翼和水平尾翼同时变化，使得飞机能够更快更平稳实现姿态变化。对于飞行员来说，也只是向前压驾驶杆就可以了。舵面的变化由计算机负责计算操纵。