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飛行員是如何確定飛行姿態(tài)的

當(dāng)飛機(jī)處在低速飛行時(shí),飛行員可以通過觀察地面,根據(jù)地平線的位置可以判斷出飛機(jī)的姿態(tài)。但是駕駛員身體的姿態(tài)會(huì)隨飛機(jī)的姿態(tài)而變化,所以這種感覺有些時(shí)候并不可靠。例如當(dāng)飛機(jī)轉(zhuǎn)了一個(gè)很小角度的彎,機(jī)身傾斜得很厲害,駕駛員可能一時(shí)不能很快地調(diào)整好自己的平衡感覺,從而不能正確地判斷地平線的位置,就可能導(dǎo)致飛機(jī)不能恢復(fù)到正確的飛行姿態(tài)上來。還有飛機(jī)在海上做夜間飛行,漆黑的天空與漆黑的大海同樣都會(huì)閃爍著星光或亮光。在這茫茫黑夜中很難分辨哪里是天空,哪里是大海,稍有失誤,就有可能把飛機(jī)開到海里去。

為了飛行的安全,就非常有必要制作出一種能指示飛機(jī)飛行姿態(tài)的儀表。這塊儀表必須具有這樣一種性能,即能夠顯示出一條不隨著飛機(jī)的俯仰、傾斜而變動(dòng)的地平線。在表上這條線的上方即為天,下方即為地。天與地都分別用不同的顏色予以區(qū)別,非常醒目。但是為了怎樣才能造出這條地平線,飛機(jī)設(shè)計(jì)者們頗費(fèi)腦筋,最后從玩具陀螺中獲得了靈感。

兒時(shí)大家都玩過陀螺。它的神奇之處在于當(dāng)它轉(zhuǎn)動(dòng)起來以后,無論你如何去碰它,它總能保持直立姿態(tài),決不會(huì)躺倒。而且它轉(zhuǎn)的越快,這種能保持直立的特性就越強(qiáng)。換句話說:陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)起來后,它可以保持它的旋轉(zhuǎn)軸的指向不受外界的干擾,指向它起始的方向。利用這個(gè)原理,在19世紀(jì)末就制造出來陀螺儀,它的核心部分是一個(gè)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的陀螺,專業(yè)術(shù)語叫轉(zhuǎn)子。把轉(zhuǎn)子裝在一個(gè)各方向均可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的支架上,這就是陀螺儀。把陀螺儀安裝到其他設(shè)備上,不管這個(gè)設(shè)備如何運(yùn)動(dòng),陀螺儀內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的方向是不會(huì)改變的。飛機(jī)發(fā)明后不久,陀螺儀就被用到了飛機(jī)上。把陀螺儀的支架和機(jī)身連在一起,它的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時(shí),旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面,有一根橫向指示桿和轉(zhuǎn)子軸垂直交叉相連。飛機(jī)可以改變飛行姿態(tài),但轉(zhuǎn)子軸會(huì)始終指向地面,橫向標(biāo)示桿就始終和地平線平行,它在儀表中被叫做人造地平線,這個(gè)儀表被稱為地平儀,也叫姿態(tài)指引儀。

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