林士諤

現(xiàn)代飛機是由飛機殼體，動力裝置和飛機內(nèi)部各種復(fù)雜的儀表、電氣設(shè)備、無線電設(shè)備及自動控制裝置等所組成。這些設(shè)備與裝置，包括飛機上的武器，統(tǒng)稱為飛機設(shè)備。飛機設(shè)備的總值，在老式飛機上只占很少的百分比。到第二次世界大戰(zhàn)時，飛機設(shè)備的項目大大增加。從造價分析起來，飛機殼體，動力裝置及飛機設(shè)備大約各占三分之一左右。第二次世界大戰(zhàn)以后，由于噴氣技術(shù)的發(fā)展，使飛機速度迅速提高。為了適應(yīng)高速飛機的要求，飛機上的自動控制裝置已成為不可缺少的現(xiàn)代設(shè)備。因此高速飛機上飛機設(shè)備的百分比已增加到50%以上。自動控制裝置中，可以使飛機保持一定高度及方向并作穩(wěn)定等速飛行的裝置稱為“自動駕駛儀”。這種儀器在平直飛行中，可以代替飛行員執(zhí)行駕駛飛機的任務(wù)。因此，也可以把這種儀器看作是一種專用的自動化“機器人”。應(yīng)用自動駕駛儀駕駛的轟炸機，可以配合雷達瞄準(zhǔn)器準(zhǔn)確地投彈轟炸。高速戰(zhàn)斗機上安裝自動駕駛儀后，可以更準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)敵機進行射擊。圖1上畫的是可以自動起飛，自動瞄準(zhǔn)目標(biāo)進行射擊甚至可以自動著陸的現(xiàn)代高速戰(zhàn)斗機。在這種飛機上駕駛員的中心任務(wù)只是判斷情況，作出必要的決定而已。

圖1自動化起飛和著陸的戰(zhàn)斗機

民用飛機上使用自動駕駛儀后不但可以使飛機飛得更為平穩(wěn)，而且由于飛機消除了擺動還可以縮短航程和節(jié)省燃料。蘇聯(lián)的圖－104機上便裝有電氣化自動駕駛儀。估計從北京至莫斯科，由于使用了自動駕駛儀可以提早十分鐘飛完全程。這樣不但可以節(jié)省兩、三噸燃油，并因此可以多載許多名乘客。圖2上畫的是飛機上安裝的電氣式自動駕駛儀。

圖2中陀螺地平儀和陀螺方向儀是自動駕駛儀的敏感元件，也就是自動化“機器人”的頭腦。通過地平儀和方向儀可以測出飛機偏離地平線和航向誤差角及角速度等誤差訊號。把這些誤差訊號變?yōu)殡妷河嵦?，通過放大器加以放大后，即可轉(zhuǎn)動舵機，分別操縱飛機的方向舵，副翼和升降舵；使飛機可以排除氣流干擾的影響，保持平穩(wěn)等速的飛行。自動駕駛儀控制飛機，可以比駕駛員更為精確和敏捷迅速。因此自動控制裝置不但普遍應(yīng)用于現(xiàn)代飛機上，而且也應(yīng)用于各種導(dǎo)彈和洲際彈道式火箭上。

圖2飛機上裝設(shè)的電氣化自動駕駛儀

圖3畫的是從地面發(fā)射，殲滅空中敵機的防空導(dǎo)彈。導(dǎo)彈內(nèi)設(shè)有自動與遙控操縱系統(tǒng)，可以配合地面上的無線電及雷達跟蹤系統(tǒng)，進行遠距離控制導(dǎo)彈，使其在目標(biāo)區(qū)附近爆炸，殲滅敵機。據(jù)報導(dǎo)這種防空導(dǎo)彈的命中率很高，可以達到80%以上。

圖3防空導(dǎo)彈發(fā)射時控制的情況1.導(dǎo)彈發(fā)射臺2.測距無線電天線3.控制中心4.計算機構(gòu)5.測距雷達站6.另一導(dǎo)彈準(zhǔn)備發(fā)射7.控制導(dǎo)彈的雷達站

當(dāng)雷達發(fā)現(xiàn)敵機接近目標(biāo)上空時，防空導(dǎo)彈1即按照計算機構(gòu)(電子計算機)計算結(jié)果，使控制雷達轉(zhuǎn)動，利用天線發(fā)出的電波束控制導(dǎo)彈，并使其逐步接近敵機。雷達發(fā)出的無線電波束之所以能控制導(dǎo)彈的原因是由于導(dǎo)彈上裝有無線電接收機和自動操縱系統(tǒng)。上述的操縱系統(tǒng)可按照接收的無線電訊號，進行控制導(dǎo)彈上的燃氣舵或空氣舵使導(dǎo)彈作一定的偏轉(zhuǎn)以接近目標(biāo)區(qū)。為了增大命中率，導(dǎo)彈上還裝置了感受紅外線或聲波的自動瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，敵機上發(fā)出的聲音或熱力也能使導(dǎo)彈上的操縱系統(tǒng)動作，使導(dǎo)彈進入有效射程內(nèi)，然后自動爆炸。上述防空導(dǎo)彈只長六公尺，直徑約0.4公尺，因此導(dǎo)彈內(nèi)的自動與遙控操縱系統(tǒng)要制造得特別精密小巧而且造價還不能過高。