方向舵

方向舵（英文：Rudder），是飞机垂直尾翼的组成部分。接在垂直安定面后部。是可以左右偏转的活动翼面。操纵方向舵可以使飞机向左或向右转弯。

飞机中的方向舵，是飞行稳定系统的主要部件之一。方向舵垂直安装在飞机尾部，有助于保持飞机直线飞行。方向舵通过在特定方向上产生升力来帮助飞行员转动飞机。

方向舱的偏转是由驾驶员脚蹈操纵的，当驾驶员踩下右脚蹈时，则方向舱向右偏转，作用在垂直翼面上的气动力对飞机重心产生一绕竖轴转动的偏航力矩，使飞机向右转弯，反之驾驶员以左脚踩脚蹈则飞机向左转弯，方向舱向两侧传转最大角相同，其角度为20°至30°。

定义

方向舵，是绞链在垂直云台上，垂直稳定器是飞机后部尾翼的一部分，可以左右偏转的活动翼面。它是垂直尾翼的一部分，给飞机提供偏航力矩，以实现飞机航向操纵。方向舱的偏转是由驾驶员脚蹈操纵的，当驾驶员踩下右脚蹈时，则方向舱向右偏转，作用在垂直翼面上的气动力对飞机重心产生一绕竖轴转动的偏航力矩，使飞机向右转弯，反之驾驶员以左脚踩脚蹈则飞机向左转弯，方向舱向两侧传转最大角相同，其角度为20°至30°。

飞行控制及其用途

每架飞机上都以这样或那样的形式存在三种主要的飞行控制装置。 它们是升降舵、副翼和方向舵。

升降舵使飞机绕横轴（翼尖到翼尖）移动，这称为俯仰。 俯仰使机头上下移动。

副翼使飞机绕纵轴（从机头到机尾）移动，这种运动称为滚转。

最后，方向舵控制飞机绕垂直轴（向上和向下），这称为偏航。 偏航使飞机的机头向左或向右移动。

除了这些控制装置之外，还有几种其他类型的飞行控制装置。 辅助飞行控制装置包括襟翼、襟副翼、缝翼、狭槽、扰流板和配平片。 这些对于飞行来说都不是必需的； 它们用于产生更多的升力或微调主要的飞行控制装置。

舵的重要性

方向舵可能是最容易被误解的飞行控制装置。 当第一次学习飞行时，副翼会明显地让飞机转动。 无论是否应用方向舵输入，大多数飞机都会转向，但可能不会像应有的那样有效。

使飞机转向的力来自机翼的升力。 当机翼转动时，总升力保持垂直于飞机翼展。 直线飞行时，所有升力都与重力相反，但其中一些升力将飞机拉入转弯。 升力的这部分称为升力的水平分量。 使飞机转向的是升力的水平分量。

副翼安装在机翼的外后缘，通过在翼尖产生或多或少的升力来使飞机滚动。 在创造更多的一侧，翅膀会上升；在一侧，翅膀会上升。 在另一侧，产生的升力较小，机翼下降。 当产生更多的升力时，就会产生更多的诱导阻力，这是升力的副产品。

当您用机翼或控制面升力时，始终存在诱导阻力。 但对于副翼来说，这就带来了一个问题。 当你转弯时上升的机翼会产生最大的诱导阻力。 这意味着位于转弯外侧的机翼会将机头拉离转弯。 这种现象称为逆偏航。

方向舵对于飞机上抵消不利偏航至关重要。 通过在转弯时施加一些方向舵压力，机头可以根据需要继续转动。

已经有一些飞机设计将方向舵和副翼输入组合到一个飞行员控制装置中。 方向舵踏板被移除，控制器被连接在一起，以便方向舵通过副翼被驱动。 这只是设计师们为了让飞行变得更简单、更方便而尝试过的一个想法，但它并没有流行起来。 这种设计最著名的例子是 ERCO Ercoupe。

方向舵的作用

校正偏航

螺旋桨驱动的飞机有四种左转倾向。 在巡航飞行期间，飞机的设计目的是使这些不明显。 但有时，比如在爬升过程中，这些力量结合在一起，会使飞机的机头向左偏航。 在这些情况下，飞行员必须使用右方向舵以保持飞机直线飞行。

失速或旋转恢复

方向舵也是失速或旋转等紧急情况下的关键飞行控制装置。 如果机翼失速，安装在机翼上的副翼就会失效。 更危险的是，副翼可能会加剧失速，因为它们会导致每个机翼产生的升力失衡。

在这些情况下，方向舵用于控制飞机的偏航。 旋转情况下的正确恢复过程是中和副翼并沿转弯的相反方向应用方向舵。

发动机故障

在双引擎飞机上，如果其中一台引擎出现故障，方向舵是纠正的正确方法。 当一台发动机不工作时，不对称的推力会将飞机拉向失效的发动机。 方向舵可以抵消这种影响并保持飞机直线飞行。

方向舵配平

方向舵可以微调以减少飞行员的工作量。 多引擎飞机几乎总是有方向舵配平控制。 如果发动机出现故障，飞行员可以调整配平以维持航向。 根据飞机的不同，有些飞机需要对踏板施加很大的压力。

单引擎飞机有时也有方向舵配平。 在微调飞机进行直线和水平飞行时，它们会派上用场，特别是当飞机具有多种空速和配置时。

许多小型飞机都有地面可调节的配平片。 这些只是安装在方向舵后缘的小金属片。 它们可以在地面上稍微弯曲，以确保飞机在巡航飞行时保持直线飞行。

地面控制

由于方向舵可以左右移动飞机的机头，因此只有在滑行时用它来控制地面上的飞机才有意义。 请记住，当没有空气流过它们时，飞行控制装置将不起作用。

为了在地面上完成转向，前轮在三轮式起落架上移动，尾轮在传统起落架（尾拖轮）上移动。 在大多数三轮传动飞机上，前轮转向与方向舵踏板相连。 因此，为了在停机坪上导航，飞行员需要移动他们的脚。 控制轮保持不动。

大型飞机通常有一个完全独立的控制器来控制前轮的转向，称为舵柄。

飞机还可以使用制动器来帮助它们在地面上转向。 制动踏板安装在方向舵踏板上方，每个踏板独立控制每个制动器。 这被称为差速制动，这意味着飞行员可以通过转动前轮然后在转弯内侧轻踩刹车来在地面上进行非常急的转弯。

参考资料

什么是飞机方向舵：含义、工作原理和重要性解释.godigit.com.2023-08-12

How Does The Rudder Work On An Airplane - Aero Corner.Aero Corner.2023-08-12