飞机的“方向盘”

众所周知，飞机并没有所谓的方向盘，取而代之的就是飞机的“操纵杆”。

飞机操纵杆作为操控系统的关键组成之一，还有另一个名字驾驶杆，并且将飞行人员与操控系统紧密联系起来，而其关键的作用是在飞行时操控系统所作出的指令指令传导给飞机本身，实现飞机的三轴操纵。一般来说，飞机使用的操纵杆为中央杆、控制盘和侧杆。

操纵杆的主要作用

飞机航行的过程中，飞行驾驶员会通过操纵杆/控制盘和脚蹬操控升降舵、方向舵、副翼等来实现飞机航行状态的转换，可以完成的动作有起飞、爬升、巡航、下降、进近着陆等。

操纵杆的发展进程

操纵杆随着飞行器的诞生而诞生，操纵杆的发展与飞机飞行控制系统的发展相伴而行，操纵杆跟随着飞机飞行控制系统的成长而变化。

壹

最早的飞机以机械操纵为主，这种操作方式比较简单基础，操纵杆动作通过杆、绳索和滑轮组等组件直接传达给执行机构。但是由于后来飞机设计得越来越大，飞行速度不断加快，机身结构越来越重，风阻也越来越大，这种需要靠飞行员体力来完成操纵的系统逐步被飞机市场所淘汰。

贰

20世纪50年代起，飞行操纵系统以液压助力的机械操纵为主，与千斤顶的原理相似，操纵杆动作传递至液压活塞，再推动液体，另一端活塞随之去推动执行机构。这种操纵系统依然是通过机械方式实现，仍旧需要飞行员能够直观地“看到”自己的动作。

叁

20世纪70年代起，飞机飞行控制系统被电传操纵系统逐渐占领，操纵杆的动作通过伺服机构转化为电信号，通过电缆传输至执行机构。这种操作方式无须飞行员“做大动作使大力气”，同时节约了驾驶舱的空间。

中央杆/盘与侧杆

中央杆/盘位于飞行员的两腿之间，通过双手操作，前后运动，控制飞机的俯仰、左右旋转，控制飞机的滚转。侧杆包括弹簧和阻尼装置，采用固定杆力曲线，飞行员通过前后左右的移动手柄来实现飞机的俯仰、滚转运动。

操纵特点

中央杆/盘可以双手操纵，可像汽车方向盘一样绕转轴旋转，飞行员可根据自身习惯使用左手或右手进行操作。而侧杆位于飞行员身体的一侧，飞行员难以用另外一只手对其进行操作，因此无法双手交替操纵驾驶杆。

结构特点

中央杆/盘的零部件比侧杆要多，包括传力钢索、扭力杆、杆力机构、伺服电机等，其体积分散不便于统计，但其重量与占用的空间一般是侧杆的几倍。中央杆/盘的安装比较复杂，不便于拆卸，整个装置大多只能在日常维修时更换，而侧杆为独立的可更换单元部件，可在20-30分钟内完成更换。

主动侧杆与被动侧杆

由于操纵杆和飞机受控面之间没有机械连接，飞行员操纵时难以直接感受飞机受控运动后的反作用力，使飞行员“感觉匮乏”，因此可能会造成操纵过快、过量或者难以及时进行修正。为了弥补“感觉匮乏”的不足，伺服控制技术开始成熟，进行了主动侧杆技术的研究。主动侧杆可以根据不同飞行环境和要求调整操纵杆的力位移特性，获得良好的操纵性能。

主动侧杆的应用

目前还未出现主动侧杆在商用飞机上应用的案例，主要研究集中在地面试验或直升机、战斗机应用方面。

被动侧杆的应用

在现役的空客飞机上，被动侧杆得到了广泛的飞行验证。

主动侧杆与被动侧杆的比较

主动侧杆可以接收飞机响应的反馈信息。动式侧杆引入了力反馈作动器，通过作动器将这些反馈信息，通过反作用力的形式施加到操纵杆上，这样飞行员就能更真实的感受飞机状态。但同时也必须承担力反馈作动器可能出现的风险，例如卡阻、失控和非指令运动引起飞机急偏等。