【簡介：】飛機沒有方向盤，取而代之的是飛機的“操縱桿”。操縱桿作為飛機操縱系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，也被稱作駕駛桿，它將飛行員與操縱系統(tǒng)聯(lián)系起來，主要作用是為飛機飛行控制系統(tǒng)提供操縱指

飛機沒有方向盤，取而代之的是飛機的“操縱桿”。

操縱桿作為飛機操縱系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，也被稱作駕駛桿，它將飛行員與操縱系統(tǒng)聯(lián)系起來，主要作用是為飛機飛行控制系統(tǒng)提供操縱指令，實現(xiàn)飛機的三軸控制。一般來說，飛機使用的操縱桿為中央桿、盤和側(cè)桿。

操縱桿的作用

飛行過程中，飛行員主要通過操縱桿/盤和腳蹬操縱升降舵、方向舵、副翼，實現(xiàn)飛機飛行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，以完成起飛、爬升、巡航、下降、進近著陸等。

操縱桿的發(fā)展歷史

操縱桿隨著飛行器的誕生而誕生，操縱桿的發(fā)展與飛機飛行控制系統(tǒng)的發(fā)展相伴而行，操縱桿跟隨著飛機飛行控制系統(tǒng)的成長而變化。

壹

最早的飛機以機械操縱為主，這種操作方式比較簡單基礎(chǔ)，操縱桿動作通過桿、繩索和滑輪組等組件直接傳達給執(zhí)行機構(gòu)。但是由于后來飛機設(shè)計得越來越大，飛行速度不斷加快，機身結(jié)構(gòu)越來越重，風(fēng)阻也越來越大，這種需要靠飛行員體力來完成操縱的系統(tǒng)逐步被飛機市場所淘汰。

貳

20世紀(jì)50年代起，飛行操縱系統(tǒng)以液壓助力的機械操縱為主，與千斤頂?shù)脑硐嗨?，操縱桿動作傳遞至液壓活塞，再推動液體，另一端活塞隨之去推動執(zhí)行機構(gòu)。這種操縱系統(tǒng)依然是通過機械方式實現(xiàn)，仍舊需要飛行員能夠直觀地“看到”自己的動作。

叁

20世紀(jì)70年代起，飛機飛行控制系統(tǒng)被電傳操縱系統(tǒng)逐漸占領(lǐng)，操縱桿的動作通過伺服機構(gòu)轉(zhuǎn)化為電信號，通過電纜傳輸至執(zhí)行機構(gòu)。這種操作方式無須飛行員“做大動作使大力氣”，同時節(jié)約了駕駛艙的空間。

中央桿/盤位于飛行員的兩腿之間，通過雙手操作，前后運動，控制飛機的俯仰、左右旋轉(zhuǎn)，控制飛機的滾轉(zhuǎn)。側(cè)桿包括彈簧和阻尼裝置，采用固定桿力曲線，飛行員通過前后左右的移動手柄來實現(xiàn)飛機的俯仰、滾轉(zhuǎn)運動。

操縱特點

中央桿/盤可以雙手操縱，可像汽車方向盤一樣繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，飛行員可根據(jù)自身習(xí)慣使用左手或右手進行操作。而側(cè)桿位于飛行員身體的一側(cè)，飛行員難以用另外一只手對其進行操作，因此無法雙手交替操縱駕駛桿。

結(jié)構(gòu)特點

中央桿/盤的零部件比側(cè)桿要多，包括傳力鋼索、扭力桿、桿力機構(gòu)、伺服電機等，其體積分散不便于統(tǒng)計，但其重量與占用的空間一般是側(cè)桿的幾倍。中央桿/盤的安裝比較復(fù)雜，不便于拆卸，整個裝置大多只能在日常維修時更換，而側(cè)桿為獨立的可更換單元部件，可在20-30分鐘內(nèi)完成更換。

主動側(cè)桿與被動側(cè)桿

由于操縱桿和飛機受控面之間沒有機械連接，飛行員操縱時難以直接感受飛機受控運動后的反作用力，使飛行員“感覺匱乏”，因此可能會造成操縱過快、過量或者難以及時進行修正。為了彌補“感覺匱乏”的不足，伺服控制技術(shù)開始成熟，進行了主動側(cè)桿技術(shù)的研究。主動側(cè)桿可以根據(jù)不同飛行環(huán)境和要求調(diào)整操縱桿的力位移特性，獲得良好的操縱性能。

主動側(cè)桿的應(yīng)用

目前還未出現(xiàn)主動側(cè)桿在商用飛機上應(yīng)用的案例，主要研究集中在地面試驗或直升機、戰(zhàn)斗機應(yīng)用方面。

被動側(cè)桿的應(yīng)用

在現(xiàn)役的空客飛機上，被動側(cè)桿得到了廣泛的飛行驗證。

主動側(cè)桿與被動側(cè)桿的比較

主動側(cè)桿可以接收飛機響應(yīng)的反饋信息。動式側(cè)桿引入了力反饋作動器，通過作動器將這些反饋信息，通過反作用力的形式施加到操縱桿上，這樣飛行員就能更真實的感受飛機狀態(tài)。但同時也必須承擔(dān)力反饋作動器可能出現(xiàn)的風(fēng)險，例如卡阻、失控和非指令運動引起飛機急偏等。