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飞机结构与工艺及历史发展浅述资料
飞机结构与工艺及历史发展浅述
机翼1.机翼的基本结构元件及受力 机翼的基本结构元件是由纵向骨架、横向骨架以及蒙皮和接头等组成，现将各个结构元件的作用及受力分述如下：
1.纵向骨架——沿翼展方向安置的构件，包括梁、纵樯和桁条。
（1）梁——最强有力的纵向构件。
它承受着全部或大部分的弯矩和剪力。
梁的椽条承受由弯矩而产生的正应力；腹板承受剪力。
梁的数量一般为一根或两根，也有两根以上的。
机翼结构只有一根梁者称为单梁机翼；有两根者称为双梁机翼；两根以上者称为多梁机翼；没有翼梁称为单块式机翼。
翼梁的位置：
在双翼及有支撑的机翼上，根据统计，前梁在12～18%翼弦处；后梁在55～70%翼弦处。
在悬臂式单翼机上，单梁机翼的梁位于25～40%翼弦处。
双梁机翼的前梁在20～30%翼弦处；后梁在50～70%翼弦处。
（2）纵樯——承受由弯矩和扭转而产生的剪力。
与梁的区别是椽条较弱，椽条不与机身相连。
其长度与翼展相等或仅为翼展的一部分。
纵樯通常放置在机翼的前缘或后缘，与机翼上下蒙皮相连，形成一封闭的盒段以承受扭矩。
（3）桁条——承受局部空气力载荷；支持和加强蒙皮；并将翼肋互相连系起来。
而且还可以承受由弯曲而产生的正应力。
有的机翼为了更加强蒙皮，桁条需要很密，因而导致使用波纹板来代替桁条，或者把桁条与蒙皮作成一体，形成整体壁钣。
2.横向骨架——沿翼弦方向安置的构件。
主要包括普通翼肋和加强翼肋。
（1）普通翼肋——将纵向骨架和蒙皮连成一个整体；把由蒙皮传来的空气动力载荷传给翼梁；并保证翼剖面之形状。
参与一部分机翼结构的受力。
（2）加强翼肋——除了起普通翼肋作用外，还承受集中载荷。
3.蒙皮——它固定在横向和纵向骨架上而形成光滑的表面。
布质蒙皮主要是承受局部空气动力载荷，并把它传给骨架。
硬质蒙皮除了上述作用外，还参与结构整体受力。
视具体结构的不同，蒙皮可能承受剪应力，也可能还承受正应力。
4.接头——把载荷从一个构件传到另一个构件上去的构件。
如机翼与机身的连接、副翼与机翼连接等，均需用接头。
机翼接头的形式很多，常见的有耳片式接头，套管式接头、对孔式接头，垫板式和角条式接头等多种。
机翼构造的发展在机翼构造的发展过程中，最主要的变化就是维形件和受力件的逐渐合并。
在飞机发展的初期，为了减小重量，完全根据受力件和维形件分开，并且分段地承受载荷的原理来安排机翼的构造。
这种构造形式的受力骨架是一个由翼梁、张线及横支柱（或翼肋）所组成的空间桁架系统。
它承受所有的弯矩、扭矩和剪力。
机翼的表面和机翼的形状是用亚麻的蒙皮和翼肋形成的。
所以这种机翼可以叫作构架式机翼。
随着飞机速度的增大，翼载荷的增大，出现了蒙皮承受剪力和部分正应力的梁式机翼。
这种机翼构造型式的特点是有强有力的梁，以及光滑的硬质蒙皮，这种机翼的蒙皮是金属铆接结构，为现在飞机所广泛采用。
它的翼梁腹板承受剪力，蒙皮和腹板组成的盒段承受扭矩，蒙皮也参与翼梁椽条的承受弯矩的作用。
但是梁式机翼的蒙皮较薄，桁条也较少，有的机翼的桁条还是分段断开的，有的甚至没有桁条。
因此梁式机翼蒙皮承受由弯矩引起的拉压作用不大。
飞机场速度进一步增大，为保持机翼有足够的局部刚度和抗扭刚度，需要加厚蒙皮和增多桁条。
这样，由厚蒙皮和桁条组成的壁钣已经能够承担大部分弯矩，因而梁的椽条可以减弱，直至变为纵樯，于是就发展成为单块式机翼。
它的特点是全部弯矩主要由桁条所加强的蒙皮壁钣来承受。
结构中的梁变成了纵樯，主要只承受剪力。
其椽条部分很弱，只用来固定蒙皮。
图5.4是一种高速飞机的单块式机翼的构造。
上下壁钣分开制造，装配时先将蒙皮放在托架上，然后将骨架铆在蒙皮上，因而能得到更准确的外形。
在单块式机翼内，维形件和受力件已经完全合并了。
至于三角机翼，由于展弦比很小而机翼根部的弦长很大，因此不仅机翼本身的纵向和横向构件布置比较复杂，而且机翼与机身的连接接头也很多。
图5.5是我国歼击7型飞机的三角机翼构造图。
增升原理与装置 高速飞机机翼的构造和外形，主要是从有利于作高速飞行的观点来设计的。
这种机翼在高速飞行时，即使迎角很小，但由于速度大，仍然可产生足够的升力来维持水平飞行。
但在低速时，特别是起飞和着陆时，由于速度大大降低，虽然增大迎角，升力仍然很小，不能维持飞机的平飞。
为此，需要在机翼上采用增升装置。
增升装置的增升原理不外乎下列四种。
1.增大机翼剖面的弯度
2.增大机翼面积
3.控制机翼上附面层，使气流不致过早分离。
4.在机翼上引入发动机喷气流，改变空气在机翼上的流动状态。
不同的增升原理，其增升效果不尽相同。
图5.6表示在不同的增升原理下Cy—α曲线的变化情况。
根据这四项原理，在机翼上采用不同的增升装置，其中包括：
前缘缝翼、襟翼、附面层控制和喷气襟翼等。
（一）前缘缝翼
前缘缝翼是装在机翼前缘的一个小翼面。
打开时，就与机翼表面形成一道缝隙。
下翼面压强较大的气流通过这道缝隙，得到加速而流向上翼面，增大了机翼上表面附面层中气流的速度，降低了压强，消除了这里的大量旋涡。
因而延缓了气流分离，避免了大迎角下的失速，从而使Cymax提高。
前缘缝翼的作用相当于附面层控制，因此它在提高Cymax的同时也使机翼的临界迎角加大。
前缘缝翼在大迎角下，特别是接近或超过临界迎角时才使用。
从构造上看，前缘缝翼有固定式和自动式两种，目前，应用最多的是自动式前缘缝翼。
这种前缘缝翼用滑动机构与机翼相连，依靠空气动力的压力和吸力来闭合或打开。
当飞机在小迎角下飞行时，空气动力将它压在机翼上处于闭合状态。
如果迎角增大，则前缘的空气动力变或吸力把它吸开。
（二）襟翼
襟翼的种类很多，常用的有：
分裂襟翼、简单襟翼、开缝襟翼和后退襟翼等。
所有襟翼的共同特点是，它们都位于机翼后缘，靠近机身，在副翼的内侧。
襟翼放下既可增大升力，同时也增大了阻力。
所以多用于着陆。
这时襟翼放下到最大角度（约50到60度）。
有时也用于起飞，但放下角度较小（约15到20度），以减小阻力，避免影响飞机起飞滑跑时的加速。
1.分裂襟翼——这种襟翼本身象块薄板，紧贴于机翼后边缘并形成机翼的一部分，使用时放下，在后缘与机翼之间形成一个低压区，对机翼上表面的气流具有吸引作用，使其流速增大，因而增大了机翼上下的压强差，即增大了升力。
此外，襟翼放下后增大了翼型的弯度，同样可提高升力。
分裂襟翼一般可把最大升力系数Cymax提高75～85％。
但临界迎角稍有减小。
2.简单襟翼——简单襟翼的构造比较简单，其形状与副翼相似，平时闭合，形成机翼后缘的一部分，用时可放下。
它主要靠增大翼型弯度来增大升力。
由于它只有一种增升原理，所以增升效果不高。
当它着陆偏转50到60度时，大约只能使Cymax增大65～75％。
3.开缝襟翼——它是在简单襟翼的基础上改进的。
其特点是，当它放下时，一方面能增大机翼翼型的弯度，另一方面它的前缘与机翼之间形成一个缝隙。
下翼面的高压气流通过它，以高速流向上翼面，使上翼面附面层中的气流速度增大，因而延缓了气流分离，达到增升目的。
所以它的增升效果也较好，一般可增大Cymax值约85～95％。
4.后退襟翼——后退襟翼有两种型式，一种叫“ЦＡΓИ襟翼”（ЦＡΓИ是前苏联中央流体动力研究院的缩写），它的后退量不太多，机翼面积增大得不很大。
另一种叫“富勒（Fowler）襟翼”，其后退量和面积增大量都比前者为多。
增升效果更好。
后退襟翼工作时，襟翼沿滑轨向后滑出增加机翼面积，同时向下偏转一定的角度增大翼型弯度，并且在襟翼与机翼之间形成缝隙，具有与开缝襟翼类似的作用。
因此后退襟翼的增升效果是很好的。
ЦΑΓИ襟翼一般可使翼型的最大升力系数Cymax值增大110～115％，而富勒襟翼可使Cymax值增大110～140％。
（三）前缘襟翼和“克鲁格”襟翼
把襟翼的位置移到前缘，就成了前缘襟翼，当飞机在大迎角情况下，前缘襟翼向下偏转，既可减小前缘与相对气流之间的角度，使气流能够平滑地沿上翼面流过，避免发生局部气流分离产生旋涡，同时也可增大翼型的弯度。
前缘襟翼和襟翼配合使用可以进一步提高增升效果。
与前缘襟翼作用相同的还有一种“克鲁格”（Krueger）襟翼。
它一般位于机翼根部的前缘，象一块板。
它靠作动筒收放。
打开时突出于机翼前缘，即可增大机翼面积，又可增大翼剖面弯度，所以具有很好的增升效果。
（四）附面层控制
以上几种增升装置，使飞机的最大升力得到很大提高，从而使起落性能得到很大的改进。
然而由于翼剖面相对厚度的减小使Cymax跟着减小，此外，大后掠角小展弦比也都会削弱增升装置作用，因此，开始出现附面层控制系统来改善飞机的起落性能。
附面层控制可大大提高一般增升装置的增升作用，能获得很大的Cymax值和临界迎角，同时又可降低飞机的翼型阻力。
附面层控制系统的增升作用主要是用气流吹除或用泵吸取机翼上的附面层。
以防止气流分离。
这种增升装置的增升作用，比一般的增升装置要大得多，前缘缝翼和后缘襟翼可获得的Cymax值一般为1.8到2。
可是采用附面层控制系统，则Cymax值可增大到超过4。
图5.13所示为英国高亚音速度强击机“海盗”的附面层吹除装置。
它既从机翼前缘吹气，也从后缘襟翼上吹气。
此外，在着陆时，机身尾部的阻力板打开，因此可大大提高起落性能，缩短起飞和着陆距离。
飞机的水平尾翼前缘吹气是为了提高升降舵的操纵效率。
因为在使用了附面层吹除装置后，飞机的起飞和着陆速度减小，加上机翼Cymax值的增大，使机翼下洗流增强，从而降低了平尾的效率。
另外在副翼前也装设了附面层吹除装置。
这是为了副翼下偏时，不出现气流分离，提高副翼的操纵效率。
（五） 喷气襟翼
这是目前正在研究中的一种增升装置。
它的基本原理是：
利用从涡轮喷气发动机引出的压缩空气或燃气流，通过机翼后缘的缝隙沿整个翼展向后下方以高速喷出形成一片喷气“幕”，从而起襟翼的增升作用。
喷气襟翼一方面改变了机翼周围的流场，增加了上下压力差，另一方面喷气的反作用力垂直方向上的分力也使机翼升力大大增加。
所以喷气襟翼的增升效果极大。
据试验，Cymax值可增大到12.4，约为一般附面层控制系统增升效果的2到3倍。
在空气动力学中有一种叫颤振的现象，它是机翼在飞行中的有害振动。
飞机飞得太快时，这种颤振往往会造成翼折人亡的事故。
但自然界中的生物在千百万年的进化过程中，翅痣早就发展了一种对抗颤振的措施。
在蜻蜓翅膀末端前缘有发暗的色素斑—翅痣。
如果把它们切除，蜻蜓飞起来就会荡来荡去。
翅痣就是蜻蜓对抗颤振的装置。
现代飞机在机翼翼尖的前缘常常装有配重，这是用来消除颤振的措施。
如果人们能早一点弄清蜻蜓翅痣的功用，就可以避免长期的探索和牺牲了。
机身应该有足够的内部空间来安排各种设备和装置，在结构上应满足使用维护的要求，同时又必需保证强度和刚度。
机身构造型式的发展与机翼构造型式的发展类似，也随着飞行速度的提高，主要受力件与辅助受力件逐渐合并，维形件逐渐参加受力。
由空间桁架蒙布式机身演变为金属蒙皮的梁式机身。
早期的构架式机身，一般由水平和垂直平面内的直杆和斜杆以及张线组成空间桁架，飞机的其它部件都连接在它的节点上。
桁架外围用木质成形架和布质蒙皮构成外形。
由于构架式机身不能满足不断提高的空气动力要求，并且飞机内部设备日益增加，而构架式机身中的横向构件使内部容积不能充分利用。
因此随着飞机速度的增大，逐步发展了梁式薄壁结构。
现代一般梁式薄壁结构机身是由纵向骨架桁梁和桁条，横向骨架框以及蒙皮组成的空间薄壁梁。
桁梁或桁条承受弯曲所产生的正应力。
维持机身外形，参与机身总体受力和承受气动力载荷的框称为普通框，如果还受集中载荷的框称为加强框。
蒙皮用来维持外形，承受剪力和扭矩。
由于飞行速度提高，对总体和局部刚度的要求使得蒙皮不断加厚，参加承受弯曲的作用也逐渐增大，直到蒙皮成为抗弯的主要构件。
梁式薄壁结构中桁梁式机身的特点是有强有力的桁梁作为抗弯的主要构件，较弱的桁条和蒙皮只承受剪力和部分承受弯曲，因此蒙皮未能充分利用，使结构重量较大，但在开口附近及接头处比较容易加强，这是它的优点。
因此，桁梁式机身广泛地用于小型飞机和大开口较多的飞机上。
加厚桁梁式机身的蒙皮，加多桁条，削弱桁梁使其成为一般的桁条即演变成为桁条式机身。
弯曲由桁条和蒙皮承受，而在局部载荷较大的地方则加强桁条，这种机身的重量较轻，生存力较好，但不便于大开口。
它广泛地应用在旅客机等大型飞机上。
蒙皮的进一步加厚，以至完全代替了桁梁或桁条，整个结构由蒙皮和隔框构成。
这就是所谓硬壳式机身。
有时人们也把桁梁式和桁条式机身称为半硬壳式机身。
硬壳式机身不便于开口，因此飞机上用得较少。
现代飞机机身的构造受力型式主要是桁梁式和桁条式，但是实际上又常常是这两种结构的混合形式。
象歼击7型飞机的前机身属于桁梁式，而后机身却是桁条式的。
内部机身机身内部布置的合理与否将直接影响飞机内部容积的利用及飞机的使用性能。
首先，座舱的安排是机身内部布置的重要内容，不仅因为座舱占据了机身内部的较大容积，更重要的是它乘载了对飞机起主导作用的空勤人员。
对于歼击机来说，良好的视界是很重要的，因此座舱一般布置在机身的前部，且突出于机身之外，这样就破坏了机身的气动力外形，因此要采用和机身平滑连接的座舱罩来减小阻力。
座舱罩一般由三部分组成。
（1）风档——固定在机身上座舱罩的前部，前面有较厚的（50～70毫米）防弹玻璃。
采用雷达瞄准具的超音速飞机上为了减小波阻，采用带尖棱的中央支架而将风档玻璃放在两侧。
（2）座舱盖——有四种型式：
1）前后滑动式，2）向侧向打开式，3）向后上方打开式，4）向前上方打开式。
（3）后罩——固定在机身上的整流部分。
一般单座歼击机座舱的内部尺寸在操纵台之间宽>550毫米，高>1100毫米，长>1200毫米。
驾驶员两侧为左右操纵台，左操纵台上固定有发动机、襟翼、起落架收放等操纵手柄，右操纵台上固定有起动装置，无线电设备的操纵手柄等。
武器系统的进弹、总电门等，放在仪表板的下部。
为了便于工作，各系统涂有不同颜色：
燃料系统操纵手柄涂黄色；滑油系统——棕色；液压系统——绿色；氧气设备——蓝色；冷气系统——黑色；应急手柄——红色。
仪表板置于驾驶员的前方，为了便于观察，仪表板涂上暗黑色，下半部并倾斜25°角。
仪表板一般有减震和非减震两种：
非减震仪表板固定在机身框上；减震仪表板通过减震器和机身相连。
各种仪表借助于一种特制的环固定在仪表板上，仪表的位置安排有一定的标准型式，一般是高度表，空速表、时钟、罗盘等固定在减震仪表上，而无线电罗盘指示仪、转速表、喷口温度表，煤油压力表等固定在非减震仪表上，图5.21是我国强5型飞机仪表板布置图。
座椅的构造除须使乘员有舒适的环境条件外，还应保证其工作的要求。
例如：
为保证驾驶员有良好的视界，其座椅做成可调节式；而领航员与无线电员为了工作方便其座椅做成可旋转式；军用飞机上，为了保证空勤人员能在危急的情况下脱离飞机而采用了弹射座椅。
对旅客来说客舱是机身的最主要部分，占机身的大部分容积。
客舱布置必须满足安全和舒适两大要求。
现代高空高速客机要求客舱具有与低空或地面相同的良好生活条件。
因此，要求有良好的密封、完善的空气增压及调节系统，以保证一定的空气压力、温度和温度。
窗户玻璃往往制成双层的，万一有一层损坏仍能保持客舱的密封。
另外还有极容易打开的紧急窗门。
为了防火，客舱内的装饰都是用不易燃烧的材料制成。
在舒适方面：
客舱要求有宽敞的容积，舒适的座位；长途飞行还要有卧铺，一般的座椅也常常是可以调节的，使旅客可以半躺休息，一般短途客机每一旅客约占1.5～2.0立方米的容积，而长途旅客则占3.0～3.5立方米。
客舱要有足够高度、过道宽敞；座椅附有小桌，单独的送风器、照明设备等。
客舱的色调应选择适当，以得到安静而愉快的感觉。
炸弹舱是轰炸机机身的重要组成部分，由于炸弹是特殊的消耗性载荷，在投弹前后的载重有突然的变化，因此要求布置在飞机重心附近，以免投弹时造成飞机抬头和俯冲现象，一般轰炸机是根据不同的目标来装置不同的炸弹，因此要求炸弹舱具有通用性。
可以悬挂单个或少量的大型炸弹，也可以悬挂大量的小型炸弹。
为了保证投弹时不发生碰撞，炸弹之间留有空隙，炸弹舱门要能迅速打开。
炸弹舱要求机身大开口，因此在构造上弹舱的前后都有加强隔框，开口处有加强桁梁，中间有框和侧壁等。
尾翼和操纵面重量平衡与气动平衡
为了防止机翼和尾翼由于操纵面而发生颤振，保证飞行的安全，有效的方法是在操纵面的转轴前安装配重，把操纵面的重心移到转轴之前或与转轴轴线重合。
重量平衡主要有两种构造型式。
一是集中式配重，配重用支撑构件固定在操纵面之前。
这样可有效地把操纵面重心前移，但是它突出在气流中，会增加阻力。
另一种是分散式配重，即把配重分散置于操纵面的前部。
这种形式配重在翼剖面内部不增加阻力，但由于离转轴较近，所以重量较大。
“气动平衡”的作用是在长时间稳定飞行时，消除驾驶杆或脚蹬上的力，以解除驾驶员长时间握杆或踩蹬的单调和疲劳。
另外，也用以消除飞机本身由制造误差而产生的不平衡力矩。
主要的气动平衡有配平调整片，固定调整片和调整水平安定面安装角等措施。
配平调整片见图5.33中左侧第二图。
当飞机需要平衡时，驾驶员不直接操纵舵面，通过独立的转盘或手柄操纵配平调整片。
如果需要使舵面向下，就使配平调整片向上。
调整片上产生的空气动务向下使舵向下偏转。
于是舵面产生向上的空气动力来平衡飞机的力矩。
这时调整片和舵面产生的绕舵面转轴的力矩刚好抵消，驾驶杆上的力为零，但舵面产生的气动力远大于调整片。
固定调整片见图5.33中左侧第一图。
它根据试飞结果，偏转一定角度后固定在舵面后缘的小翼面。
用以消除飞机制造误差引起的气动力平衡。
在飞行时是不能操纵的。
气动平衡也采用改变水平安定面的安装角来达到，但这种方法机构复杂，只用于大型客机上。
气动补偿 气动补偿是为了使驾驶员操纵飞机时省力。
主要有轴式补偿、角式补偿、内补偿和补偿片，轴式补偿是将操纵面的转轴从前缘向后移到某一位置，角式补偿是在操纵面的端部向转轴前伸出一部分“角”形面积，一般这部分面积占操纵面的百分之六到十二。
这两种补偿的原理都是让操纵面上位于转轴前方的空气动力对转轴所产生的力矩抵消一部分转轴后方的空气动力对转轴所产生的力矩，使整个舵面对转轴的力矩减小，因此也减小了驾驶杆力。
内补偿是由轴式补偿发展而来，一般多用于副翼上。
它的补偿面位于机翼后缘的空腔内，这一空腔由气密胶布隔成上下两部分，互不通气。
副翼偏转时，空腔内形成上下压力差作用在补偿面上。
补偿面形成的力矩帮助驾驶员克服铰链力矩，补偿面的面积一般为副翼面积的百分之五十。
图5.33中右侧两图和左侧最下图都是补偿片。
右侧上图称为随动补偿片，当舵面偏转时由于连杆的带动使补偿片向反方向偏转，补偿片上产生的气动力抵消了一部分舵面的铰链力矩以减轻驾驶杆力。
它是随着舵面的偏转而偏转的，故称为随动补偿片。
右侧下图的补偿片是在操纵力超过一定值之后才起作
用的。
操纵摇臂通过扭力杆与舵面相连，当操纵力小于一定值时扭力不发生扭转变形，摇臂直接带动舵面偏转，补偿片不起作用。
在操纵力达到一定值后超过了扭力杆的抵抗力，扭力杆发生扭转变形，使补偿片随舵面的偏转而偏转，形成与随动补偿片类似的补偿力矩。
而左侧最下图是驾驶员不直接操纵舵面而只操纵补偿片，用补偿片产生的气动力矩来使舵面偏转。
因此驾驶员所克服的力矩只是补偿片对其转轴的力矩，这个力矩是很小的。
操纵系统操纵系统的型式及分类
现代飞机上需要操纵的部分是很多的，如前面讲座过的增升装置、操纵面以及起落装置和动力装置等。
使这些部件或装置按照飞行员的意志进行动作的机构或系统“操纵系统”。
在这些部件和装置中有的是经常要操纵的如副翼、方向舵、升降舵（全动水平尾翼），用来操纵这些部件的机构称“主操纵系统”。
而其他部件则不是经常要操纵的，它们的操纵机构称“辅助操纵系统”。
根据人的生理反应，驾驶力的大小，舵面偏转准确度的要求不同，主操纵又可分为两个完全独立的系统：
手操纵和脚操纵。
手操纵是操纵升降舵和副翼，脚操纵是操纵方向舵。
在早期的飞机上，操纵系统的能源为人力，目前亚音速及跨音速飞机上，人力仍为主操纵系统的主要能源，也就是通过驾驶员的力量来操纵飞机，所以无论是手操纵或脚操纵都应该使手和脚的运动方向与人的本能运动相一致，例如驾驶员向后拉杆，飞机就应该抬头向上，如果向右压杆，飞机就应该向右后偏斜，如果左脚前蹬，飞机就该向左转弯等等。
在低速飞机上，多使用软式操纵系统，它的传动系统主要是由钢索及滑轮组成的，这种传动系统可以很方便地改变走向来避开飞机上其他构件或设备，可以很方便地布置在最安全的地方。
构造较轻也较简单。
由于钢索在外力的作用下容易伸长，所以在装配时都要加预张力，但操纵时仍会产生弹性变形，因而驾驶杆上有“弹性间隙”的感觉。
这就使舵面的偏转滞后于驾驶杆的动作，降低了操纵面的跟随性，并且在使用过程中仍会伸长，因而要经常调整。
当飞机的速度不断增大，对操纵面的跟随性要求逐渐提高，并且铰链力矩也不断增大，因此发展了用拉杆、摇臂代替钢索、滑轮的硬式操纵系统。
由于拉杆不会伸长。
在连接处装有滚珠轴承，所以摩擦力较小，没有弹性，因而也不发生弹性间隙现象，使操纵面的跟随性大大地提高。
并且生存力也较高。
所以虽然重量增大，并且制造复杂，不易在飞机内布置，但还是广泛地用于一般歼击机和高速飞机上。
液压助力器 飞机速度的提高以及飞机尺寸的加大，都会引起驾驶杆力的加大。
为了减小操纵力，在操纵系统中出现了液压助力装置。
液压助力器实质上是一个液压随动机构，驾驶员通过传动系统控制助力器的分油活门，从而控制助力器的液压作动筒的伸缩来操作舵面。
因此舵面上铰链力矩由液压助力器承受而不传给驾驶员，而驾驶同要克服的分油活门的摩擦力是很小的。
如果驾驶员推动驾驶杆使连接在驾驶杆上的分油活门通过摇臂向前移动，则高压来油将通过活塞杆中下方的通道流入作动筒的左室，同时右室的液压油通过上方通道经过分油活门中间的通道从回油管流回液压系统的液压油箱。
这样，活塞左边的压力大于右边就推动活塞杆向右移动。
因为作动筒体是连接在飞机上的，所以与舵面连接的活塞杆上的力不传给驾驶员而直接由飞机机体承担。
如果驾驶杆的移动方向相反，则通过分油活门高压来油将进入作动筒右室，而左室的油经回油管流回油箱。
于是作动筒活塞杆也同驾驶杆一样向相反方向运动。
采用助力器的操纵系统有两种；有回力液压助力系统和无回力液压助力系统。
两者的区别仅在于操纵系统的传动系统与舵面和助力器的连接方式不同。
在有回力助力系统中，当驾驶员通过传动杆将力加在杠杆的下端时就拉动分油活门使液压油路与作动筒接通，高压油进入作动筒迫使活塞移动，在活塞移动的同时，把油液作用在活塞上的力加在杠杆的上端。
而杠杆的支点是固定在舵面摇臂上的，因此支点上克服舵面铰链力矩所需的操纵力由驾驶员所施加的力和液压助力器所施加的力组成。
驾驶员操纵舵面的力只是总操纵力的一部分，因而部分操纵力可以为驾驶员提供操纵感觉。
无回力助力系统与有回力助力系统的不同之处，在于取消了杠杆，而使传动杆直接与分油活门相连，并使液压作动筒的活塞杆直接与舵面摇臂相连，这样，克服舵面铰链力矩的只有液压作动筒
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