第二篇 )现代飞机结构综合设计
简单机械操纵系统的传动机构通常分为软式、硬式、混合式三种。软式传动机构主要由钢索和滑轮等构件所组成；硬式传动机构主要由传动杆和摇臂等构件所组成（见图 " 所示）；混合式传动机构则由软式和硬式传动机构混合组成。
在硬式传动机构中，操纵力是由传动杆传递的。传动杆可以承受拉力或压力。
传动杆是由铝管或钢管制成的。它的工作应力较小，因而变形也较小，即刚度较大，
因而在飞机中机翼和尾翼不易产生自激振动。传动机构中的铰接点都可以用滚珠轴
承。滚珠轴承可以减小摩擦力和间隙。因此，硬式传动系统具有较佳的操纵灵敏性。
此外，它的生存力也较好一些，尤其是副翼操纵，如一边的传动杆损坏，仍可用另一边
的副翼来进行横向操纵。硬式传动机构的缺点是需要布置较多的铰接点，使构造复
杂，并使重量加大，而且不像钢索可以“绕过”飞机内部的设备和装置。此外还必须使
传动杆避免与发动机的使用转速发生共振。
在软式传动机构中，操纵力只能依靠钢索的张力传递。因此，必须有两根钢索构
成回路，轮流起作用，即一根传动，另一根被动。这种软式传动的优点是构造简单，尺
寸较小，重量较轻，比较容易“绕过”机内设备与装置。其缺点是钢索的刚度较小，受
力后容易被拉长，使操纵灵敏度变差，并且机翼和尾翼容易发生自激振动。钢索在转
弯处绕过滑轮，产生较大的摩擦力，并容易磨损，其生存力也较差。
混合式传动机构兼有硬式和软式的优点和缺点。
由上述可知，三种传动形式各有特点，不能说其中哪一种是“过时了”的。在飞机
上究竟应该采用哪一种传动形式，应该根据对飞机操纵性的要求和其他具体情况来
决定。一般对于舵面上空气动力较小的低速飞机和对机动性要求较低的运输机，多
采用软式传动或混合式传动机构。现代歼击机和要求操纵灵敏度较高的一些飞机，
多采用硬式传动机构。
三、操纵系统的传动系数和传动比
操纵系统的传动系数和传动比是操纵系统的两个重要的构造参数。它直接或间
接表示了驾驶杆（或脚蹬，下同）位移和舵面角位移之间的关系、杆力和舵面铰链力矩
之间的关系。
"操纵系统的传动系数
飞机俯仰、滚转和偏航三个操纵系统各有各自的传动系数和传动比。现以俯仰
操纵系统为例来说明操纵系统的传动系数的含意。
驾驶杆移动的距离简称杆位移，又称为杆行程。它与舵面的偏转角（角位移）应
有一定的对应关系，这个对应关系是用传动系数 %来表示的。所谓传动系数是指舵
面角位移（输出位移） &%与杆位移（输入位移） &’%的比值，即
•((•
"
"
%"
传动系数 "始终为正值。驾驶杆力 &"与舵面的铰链力距 ’(也有一定的对应关系。若不考虑操纵系统的摩擦力，驾驶员操纵驾驶杆所作的功应等于克服铰链力矩使舵面偏转所作的功，即
&"%" ) ’("其中铰链力矩 ’(的符号规定为；使升降舵向下偏转的铰链力矩为正，反之为负。杆力，前推为正，后拉为负。由此可得传动系数的另一表示式为
" ) ’&"(（* )+ )*）
当杆力的单位为 ,，铰链力矩的单位为 ,•-时，传动系数的单位为 *.-。
从以上两个公式可以得知：传动系数一方面表示单位杆位移时舵偏角的偏转量；另一方面又表示克服单位铰链力矩时所需的杆力大小。显然，操纵系统的传动系数越小，驾驶杆移动一定行程时，舵偏角的偏转量就越小，克服单位铰链力矩所需的杆力也越小。从克服舵面铰链力矩来看，则希望传动系数越小越好，这样就可以用较小的杆力来克服较大的铰链力矩。但是，传动系数不是根据最大铰链力矩和杆力来确定的，而是根据规定的最大舵偏角和最大杆位移来确定的，并在最大杆位移的情况下保证最大舵偏角符合规定的要求。
下面我们将估计一下 "值，然后计算一下亚音速歼击机人力操纵时，驾驶员能克服多大的升降舵铰链力矩。
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