总量控制制度是指,战斗机飞行过程中的直接力控制指的是什么?


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图注:歼-10这样的鸭式布局战斗机,依靠鸭翼和后缘襟翼相互配合,可以实现直接力控制

直接力控制是指在不改变飞机飞行姿态的条件下,通过适当操纵舵面直接提供附加的升力或侧力,使飞机作垂直方向或侧向的平移运动来改变飞机的航迹。常规操纵方法是通过力矩改变飞机的姿态,使作用在飞机上的力发生变化,来改变飞机的航迹。这实际上是力矩的控制。而非常规操纵方法不是通过力矩来改变飞机的姿态,直接操纵舵面来改变飞机上的力,从而达到改变航迹的目的。举例说明,飞机的爬升过程,传统的方式是机头拉起开始爬升,到一定高度再改平飞,我们可以想象这个过程所需要的时间较长。而通过直接力控制,飞机俯仰方向的迎角不发生变化,飞机不抬头就能实现爬升,这就是直接力控制。

图注:NASA改装的F-15 ACTIVE主动控制技术验证机,采用了三翼面布局,从而也获得了直接直接升力控制能力

常规的飞机单靠机翼和尾翼是无法实现直接升力的,必须要增加一些附加的操纵面,我们看美国在上世界八九十年代研制的一系列高机动技术验证机,就会发现它的机头等部位会多出来一些小翼面,机身或者机翼上会立起一些小翼面或者扰流片。这些就是直接力控制的明显标志。这些操纵面之间通过航电系统来协调偏转的过程,有时需要联动,有时要差动,过程非常复杂。所以对飞控技术的要求非常高。

还有一种就是鸭式布局或者三翼面布局战斗机,也可以产生直接升力。怎么实现呢?要依靠鸭翼和后缘襟翼相互配合,后面襟翼往下放,产生一个低头力矩,前面鸭翼偏转,产生一个抬头力矩来配平,这样就可以产生直接升力。这是鸭式布局一个先天的优势。但是这样产生直接升力也存在一定的不足之处,因为舵面偏转,飞行过程中阻力就大了,油门相应就要跟上,否则阻力一大,速度下来了,飞机也跟着往下降。而且目前鸭式布局的飞机,可以产生直接升力,但是要产生直接侧力比较困难,还需要一些附加操纵面,在飞控方面也较复杂