现代飞行

1903 年莱特兄弟成功试飞的第一架有动力的飞机简陋无比,它的主要材料是木材和蒙布,只有少量的钢材作骨架,水平操纵面装在飞机的前面,垂直操纵面在后面,用构架和机翼相连。发动机是自己动手制造的重 77 千克、

12 马力(9 千瓦)的四缸汽油发动机。那时的飞机一点儿也谈不上安全和舒适。

现代飞机上除了前面已经提到的设备外,还有一些重要的系统,如: 电气设备 现代军民用飞机上都有很多用电设备,如照明和信号设备、

各种电气仪表、无线电设备、电气加热(防冰、加温、炊事⋯⋯)、电动机构、计算机、电子干扰和反干扰设施等。所有上述设备需要的电力都靠飞机的供电设备提供。

早期的飞机,只有一些简单的用电设备,一般用蓄电池即可满足需要。二次大战期间,飞机上的用电设备逐渐增加,普遍采用低压直流电源系统, 其主电源是航空发动机直接带动的直流发电机。后来又研制了更新型的电源。90 年代飞机上广泛采用的电源是变速恒频交流和 270 伏高压直流电系统,以适应现代飞机对用电的高要求。如为了提高安全性而增加余度布局、实现不中断供电、增加发电容量。在所有驱动任务中取消液压和气压系统而代之以全电系统,改善可靠性和维护性。

航宁仪表 航空仪表是向飞行员提供飞行器及其分系统工作状态信息和指引信息的多种仪表装置的总称。飞机上所有仪表按功用可分为三类:

飞行导航仪表,又称领航驾驶仪表,用以指示飞行状态和领航参数,如高度表、空速表、马赫数表、升降速度表等。

发动机仪表,指示动力装置工作状态的仪表,主要包括转速表、压力比表、油量表、燃油压力表等。

辅助仪表,指示液压、冷气等系统和各种部件工作情况的仪表,如指示襟翼、起落架、炸弹舱的位置的位置指示器,液压、冷气系统的压力表等。早期飞机上的仪表大都是以敏感元件带动指示装置的直读式仪表,或将

传感器安装在仪表板上的远读式仪表。进入 80 年代,随着微电子技术、计算机技术和光纤、激光等技术的发展,航空仪表也发生了巨大变化,通过多路传输总线,将各系统之间的相关信息横向交联,构成以平视显示器和多功能显示器为中心的座舱综合显示系统,成为航空电子设备的终端,向智能化和综合化方向发展。飞行员可以根据需要任意调出所需的信息,一目了然,大大减轻了飞行员的工作负担。

座舱温度控制系统 是对飞机座舱空气温度、压力、成分等参数进行控制,使舱内环境适合乘员生理要求的整套装置,又称座舱空气调节系统。在现代飞机上,它主要包括供气和温度、压力、湿度控制等分系统。供气系统供给座舱所需要的清洁空气。气源通常是发动机压缩器引出的增压空气,其后分两路,热空气路直接由气源引出,冷空气路经制冷装置引出。温度控制系统控制冷、热空气的混合比,平衡座舱的热载荷,达到所要求的座舱空气温度。有的飞机装有专门加温器,加温座舱空气。压力控制系统通过改变座舱排气量使座舱压力和压力变化速度按给定要求变化。湿度控制系统对座舱空气增湿或减湿,使相对湿度适宜。

救生系统 1989 年 6 月,法国巴黎布尔热机场,一架正在作超低空飞行表演的米格—29 战斗机突然失去控制,机头朝下,向地面冲去,眼看一场机毁人亡的惨剧不可避免。就在飞机几乎接地的千钧一发之际,一个亮点弹出

机舱,借助性能良好的弹射救生系统,驾驶员绝处缝生。这是弹射座椅在危急时刻又一次挽救飞行员生命的绝好例子。

弹射座椅是二次大战末期问世的,至今已有半个世纪的历史,在此之前, 军用飞机驾驶员的唯一救生设备是降落伞。一旦飞机被击中或出现重大故障,飞行员身背救生伞爬出驾驶舱,靠跳伞救生。随着飞机速度不断提高, 高度加大,再靠飞行员自身的体力脱离飞机已不可能,于是采用弹射座椅(或分离舱)将乘员弹离飞行器救生的专用设备应运而生。最先研制弹射座椅的是德国、瑞典,英国后来居上,最著名的马丁·贝克公司的弹射座椅已在几十个国家广泛使用,成功地挽救了 6000 多名飞行员的生命。

典型的弹射救生系统由弹射座椅、救生伞、弹射通道清除装置、个体防护装备和必要的应急物品组成。当飞行员应急离机时,拉动弹射操纵手柄, 首先清除弹射通道(如抛掉座舱盖或炸开座舱玻璃),座椅靠火药燃爆的能量被推离飞行器,人与座椅一起在空中急剧减速和下降。这时,飞行员依靠穿戴的特殊服装和跳伞供氧系统的保护避免周围环境(低温、缺氧)的损害。当减速到一定速度、下降到一定高度时,人和座椅分离并打开救生伞,人乘救生伞安全着地。然后,可以利用随身携带的应急物品进行自救或求救,达到安全返回的目的。目前,弹射救生系统已能保证 0~25 公里高度、0~1200 公里/小时速度范围内的安全救生。