战斗机中的飞控

16140210089 于川皓

对于飞控这个概念，很多人平时大概只能“凭感觉”聊聊而已。今天不妨了解下，战机飞控究竟是个啥。

广义来说，飞机的飞控由三个部分组成：信号系统硬件和软件以及辅助动力系统（比如液压器）。战机飞控也无外乎这三部分。

早期的战机一方面速度都不快，同时体积也不大，所以这时的飞控就可以做的非常原始。飞行员通过驾驶杆和脚蹬牵拉金属连杆，以此来带动平尾和方向舵，进而控制飞机改变飞行姿态。在这套体系中，飞控的硬件就是那一系列的驾驶杆，脚蹬，连杆等等，软件就是飞行员的大脑。辅助动力系统就是飞行员的肌肉力量。

随着航空技术的发展，战机的动力变得越来越充沛。人类开始打造更大，更高速的飞机了。这时，飞控的硬件体系就变得很庞大，很重；再加之速度的提升带来的速压的大幅增加，飞行员的肌肉力量已经不足以掰动气动舵面了。这时，就出现了液压动力系统作为飞行员肌肉力量的辅助。而液压器至今任然广泛地在各类飞机上使用——无论是民航大客机，还是F22。

截至到这个阶段的战机飞控，都被划为机械飞控的范畴。机械飞控的使用时间跨度非常长，直到二代战机的时代，机械飞控依然完全可以满足战机操控的需求。

机械飞控的终结者，就是以F16以及苏27为代表的一批采用放宽静稳定设计的战机为代表的三代战机。放宽静稳定设计的不稳定的飞行特性已经足够让飞行员手忙脚乱了，再加之类似苏27这样的边条翼设计会产生极为难以捉摸的涡流，人脑这个长期以来的飞控软件已经无法及时有效地做出反应了。事实上在此之前出现的F15和F14这类静稳定设计的战机已经开始采用了初步的电子系统增强，但总体上依然属于机械飞控。这显然无法满足新一代战机的飞控需求。

所以，电脑开始在战机上取代人脑进行有效的飞行控制。这其中最核心的部分就是飞控软件的设计。飞控软件的作用，其实简单来说就是将影响战机飞行力学的所有因素公式化，通过分布在战机身上的传感器来获取这些因素的变化量——这些因素包括速度，高度，飞机重心，飞机升力中心，机翼涡流的强度变化乃至武器挂载和燃油消耗，电脑会自动计算出在这些变量发生变化后，战机的各个气动舵面应该如何恰到好处的偏转以保持或按飞行员的要求改变飞行姿态。飞行员理论上只需要拉杆蹬舵来向电脑传达自己的操控意图，剩下的事电脑来解决。

随着电脑的“登机”，战机传统的机械传动模式也被更为高效的电子传动模式所取代。原本的连杆或者金属索这样的机械传动连接被电缆所取代。这就叫做“电子传动”，也就是俗称的“电传”。而采用了电脑软件加电子传动的飞控系统，就是现在大家在各大军事论坛时不时脱口而出的“电传飞控”。当然，电传飞控也历经了模拟电传到数字电传的发展，简单来讲就是传动信号由较为不稳定，易失真易受干扰的模拟信号发展为了数字信号。