飞行姿态指
飞行器的三轴在空中相对于某条参考线或某个参考平面,或某固定的坐标系统间的状态。
飞行中飞机机体轴相对于地面的角位置。通常用三个角度表示:①
俯仰角,飞机机体纵轴与水平面的夹角。②
偏航角,飞机机体纵轴在水平面上的投影与该面上参数线之间的夹角。③
滚转角,飞机对称平面与通过飞机机体纵轴的铅垂平面间的夹角。飞行员可操纵驾驶杆(盘)和脚蹬改变飞行姿态,并由
飞行仪表上的指示判定它们。
在“实战”飞行中,飞行员都被严格训练出在任何时候都相信地平议指示出的飞行姿态而不是靠着自己人体的感觉来做出判断,这就从很大程度上避免了因为飞机的剧烈俯仰倾斜动作或是其他一些意外原因造成的人为的判断失误,从而保证了飞机在蓝天上的安全飞行。
飞行姿态主要是通过飞机的
副翼、
升降舵和方向舵来实现的。副翼是位于飞机两侧机翼后缘的可控制舵面,其升降影响着机翼的升力大小,通过改变副翼的舵面能够使飞机向左右进行倾斜姿态变化。升降舵是位于飞机后段的可移动的水平控制舵面,其升降影响飞机的俯仰角度,作用同副翼类似。方向舵位于飞机的尾部,其作用与船舵相同,通过作用力与反作用力的原理控制飞机的飞行方向。
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。还有的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。在这茫茫黑夜中单凭肉眼很难分辨哪里是天空,哪里是大海,稍有失误,就容易迷航,甚至发生飞机掉进海中的事故;这种隋况在航空发展史的初期曾经频频发生。
为了正确引导飞行员掌握飞行姿态,保证飞行安全,有必要在飞机驾驶室里安装一种可以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。
把
陀螺仪安装到相关设备上以后,不管这个设备(
飞机、
火箭、卫星、
船舶、
潜艇等)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,它在仪表中被叫作人造地平线。这个仪表被称为地平仪,也叫
姿态指引仪。在实际飞行时,驾驶员在任何时候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,这样才能保证飞行安全。