杂志汇航空知识

空气动力学

1906年，巴黎西南200千米的小城勒芒举行了世界上第一场汽车大奖赛——法国汽车俱乐部大奖赛。那场比赛被很多人认为是汽车运动开始蓬勃发展的里程碑式的事件。1923年法国赛车界元老级人物杜杭与赛车记者法胡，以及赛车制造商科基三人创办首届勒芒24小时耐力赛。勒芒的汽车赛事的影响力仅次于一级方程式赛车。因为有很长的直线跑道，而且要连续比赛24小时，勒芒的赛车非常重视直线极速，赛车车身被包覆起来以得到较低的风阻系数，为避免将后扰流翼在增加下压力的同时影响直线赛道的极速，勒芒赛车通常会增加车尾长度或将后扰流翼尽量后移，用较小的扰流翼迎风角度来搭配后移长度，利用力矩原理获得足够的下压力并且不会增加太多风阻。

要通过大量弯道的一级方程式的赛车则通过增加下压力来增加过弯速度。像一级方程式赛车界中流行的“谁控制好空气，谁就能赢得比赛”这句话一样，追求最优的空气动力学外形已经成了现代一级方程式赛车中的关键点之一。如今的轿车在设计阶段大多要经过风洞测试环节，来分析汽车在行驶过程中的压力分布、气动噪声和温度场等多个参数的变化情况。在普通的轿车上已随处可见符合空气动力学的设计，无论是圆滑的前支柱，还是流线型的后视镜外壳，亦或是车底盖板，还有整车略前倾的设计，都体现了遵循空气动力学的设计思想。货车与半挂车驾驶室顶部的导流罩也减少了不少空气阻力，从而减少了油耗。

涡轮增压

涡轮增压技术的力量在第二次世界大战的战斗机和轰炸机中得到了非常充分的展示。无论是美军的P-47、B-17，还是德军的FW190都依靠涡轮增压技术获得了不错的性能。战后，瑞典飞机有限公司和斯堪尼亚公司合并，成为萨博公司。该公司不仅以性能优异的战斗机闻名，更是以成功地将涡轮增压技术用于汽车而受众人瞩目。而涡轮增压技术在通用汽车公司的率先尝试和保时捷911上的大胆应用至今仍是不少车迷津津乐道的话题。如今，涡轮增压技术在大量轿车上得到了使用，使得汽车发动机的输出功率在各种使用环境中都能得到保障。

经常用于提升战斗机高空性能的涡轮增压技术用在汽车上会有怎样的效果呢？我们可以在勒芒24小时耐力赛上看到结果：勒芒的赛道不像一级方程式赛道那样对涡轮增压技术进行限制，因此在长长的直道上进行加速的赛车能够达到372千米/小时以上的速度。霍尼韦尔的涡轮增压技术也在这个赛道上促进了航空与汽车产业的深度融合。

上世纪40年代末期，为了缩短飞机着陆时的滑行距离，同时为了防止轮胎在制动时的跑偏和剧烈磨耗，飞机上开始采用防抱死制动系统（Anti-lock Braking System，简称ABS），并迅速普及开来。在铁路领域，ABS也发挥了很大的作用。进入20世纪50年代，ABS系统开始应用于汽车工业。1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS系统。1970年，奔驰公司推出的车用ABS系统将大量电子元器件融入到刹车控制系统当中。到上世纪80年代中期，新出厂的轿车中装备ABS的比例已达1%。

如今，ABS防抱死系统已经成了大量家用轿车的标准配置，为人们的出行带来了安全。ABS可以尽量避免车辆失控，通常也能减少制动距离。一般驾驶员在遭遇紧急情况时，通常会因紧张而踩死刹车，如果没有ABS控制刹车动作，轮胎通常会因为刹车制动力道过大而抱死、打滑。一般驾驶员的反应能力通常来不及正确掌控刹车的力道或进行人工点放刹车，但ABS却有能力调控每个车轮的刹车动作，使其接近理想的操控输出。ABS不是仅仅为了缩短车辆的刹车距离，其更主要目的在于使行驶中之车辆在刹车过程中完全处于受控制的状态，而不至因为轮胎抱死而使车辆失去控制。

HUD平视显示系统

平视显示器（Head Up Display，简称HUD），是目前普遍应用在航空器上的飞行辅助仪器。平视的意思是指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。平视显示器最早出现在军用飞机上，用来减少飞行员需要低头查看仪表的频率，避免注意力中断以及丧失对状态意识（Situation Awareness）的掌握。因HUD的方便性以及能够提高飞行安全的潜在好处，民航机也纷纷跟进安装。美国海军的A-5舰载机是较早采用电子平时显示系统的战斗机。猎鹰8X超远程公务机配备的具有合成视景与增强视景功能的双平视显示器(HUD)则是平视显示器在民机上的成功应用。1988年，HUD出现在奥兹莫比尔车上。如今，在一些宝马轿车和DS5等轿车上，HUD平视系统已经部分取代了传统的汽车中控显示。

电传操纵技术

电传操纵（Fly-By-Wire，简称FBW）是一种将飞行器驾驶员的操纵输入通过转换器转变为电信号，经计算机或电子控制器处理，再通过电缆传输到执行机构的一种操纵系统。它省掉了传统操纵系统中的机械传动装置和液压管路。较早采用电传操纵技术的军机有F-111和F-16。随后，以空中客车A320为代表的新一代民航客机也开始大量应用电传操纵技术。