殲20極限飛行每平米十噸壓力，飛行員靠啥拉動鴨翼？

圖：按照一般規律，殲20這類高性能的戰鬥機，在以最大速度飛行的時候，飛機表面每平方米的壓力可以達到9.5噸以上，靠人力是不可能拉動氣動面偏轉的

飛行員要操縱飛機，就要通過拉動駕駛桿、踩踏腳蹬的方式，驅使飛機的氣動面進行偏轉。

在最古老的飛機——以及現在的民用輕型和超輕型飛機上，驅使飛機氣動面偏轉的動力，就來自於飛行員手臂和腿部的發力。但是隨著尺寸和重量的急劇加大、飛行速度（高空高速和低空高速又大有不同）的急劇提高、飛機機動性的大幅增強與穩定性的急劇下降，都會使飛機並不甘於聽話。

圖：最古老的飛機上，以及現在的輕型和超輕型飛機上；飛行控制系統的信號、動力，都來自於飛行員的手腳動作

也許它會根本就無視飛行員的操縱，也許飛行員根本拉不動桿、蹬不動舵；也許飛行員下達的指令會形成完全無法預計、以至於剛好相反的結果；甚至飛機能以非常直接的形式報復飛行員——比如平尾等氣動面，在氣流的衝擊作用下，反過來帶動駕駛桿猛烈的反彈或者亂動，打傷、甚至打斷飛行員的手。

在一百多年的航空史上，這些看似讓人難以接受的例子全都真實的發生過，很多航空先驅就此血灑長空。這些連綿不斷的問題，促使飛機的飛行控制系統不斷進化著，實際上這正是人類飛行史發展中極為重要的一根主線。

我們正在用越來越複雜、越來越先進的技術和工程方案；使那些內心深處的真正性格變得越來越微妙而又狂暴不安的鋼鐵猛禽，變得就像小狗一樣聽話。最終的結果是，對於飛行員來說，飛行操縱本身確實變得越來越簡單了。

圖：飛機上的液壓系統不僅要驅動氣動面偏轉，也為起落架、艙門等結構提供動力

比如在驅動氣動面偏轉的動力來說，目前高性能飛機里，從二戰末期開始應用的液壓助力系統在現階段真正佔據著壓倒性的統治地位。發動機帶動主液壓泵高速旋轉形成巨大的壓力，依靠液體不可壓縮（嚴格的說是非常困難）的特性，藉助液壓油將動力在液壓管道中傳遞向各個氣動面伺服機構，驅動氣動面的偏轉。

和早期就在飛機上投入運用的電動力相比，液壓助力系統有著非常多的缺陷。由於存在著大量的高壓液體管路、泵閥設備，液壓系統結構複雜、可靠性比較差，而且設計製造、安裝維護的難度也都要高的多。比如液壓油的污染問題導致了一半以上的液壓系統故障現象，但是加註油液時存在外來雜質、管路內部形成的金屬碎屑等都是很難避免的問題。

圖：二代機和早期三代機，液壓系統壓力多在21MPa

圖：殲10飛控系統的電傳部分，在技術、功能、性能上，對蘇27是壓倒性的代差優勢；但是在液壓部分，則要落後一代，僅有21MPa級別

圖：在幻影2000之後，蘇27也採用了28MPa級別液壓，它的液壓技術在被中國吸收消化以後，運用在了殲20和FC31上

而在這個每平方厘米面積上充斥著高達210~350公斤巨大壓力（21-35MPa）的管路系統中，各種振動沿著油液不斷傳遞；如果設計上對於振動處理不慎，極易在某些部位形成共振，並導致快速的疲勞破損。而一旦液壓油泄露的太多，飛機就會失去操縱能力；由此帶來的飛機墜毀事故，無論是美國、歐洲、蘇聯還是中國都多次發生過。

圖：超級大黃蜂的液壓系統比F22、殲20、T50都更先進，採用21/35MPa兩級設計，在計算機控制下自動調節

但是在極長的時間內——包括可預見的未來，也只有液壓系統才能在較小的體積、重量佔用的情況下，提供極大的操縱功率和輸出力矩，其它的一切缺陷都不足以掩飾這個優點。比如同樣是現在最先進的液壓伺服系統和機電伺服系統，在相同重量的情況下，前者的功率可以達到後者的10~30倍。

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