飛行姿態

飛行中飛機機體軸相對於地面的角位置。通常用三個角度表示：① 俯仰角,飛機機體縱軸與水平面的夾角。② 偏航角,飛機機體縱軸在水平面上的投影與該面上參數線之間的夾角。③ 滾轉角,飛機對稱平面與通過飛機機體縱軸的鉛垂平面間的夾角。飛行員可操縱駕駛杆(盤)和腳蹬改變飛行姿態,並由飛行儀表上的指示判定它們。

為了確定飛機的姿態，我們可以在飛機上固定三根互相垂直的假想的軸線，用數學術語説就是設定一個正交座標系或者説正交標架：

（1）兩翼方向（即從左翼到右翼的連線的方向）為 X 軸。

（2）飛機機頭所指的方向（即從機尾到機頭的連線的方向，或者説機身的縱軸線）為 Y 軸。

（3）飛機機身平面（或者説坐艙地板所在的平面）的法線即垂直方向為 Z 軸。

在“實戰”飛行中，飛行員都被嚴格訓練出在任何時候都相信地平議指示出的飛行姿態而不是靠着自己人體的感覺來做出判斷，這就從很大程度上避免了因為飛機的劇烈俯仰傾斜動作或是其他一些意外原因造成的人為的判斷失誤，從而保證了飛機在藍天上的安全飛行。 ^[1] 

飛行姿態主要是通過飛機的副翼、升降舵和方向舵來實現的。副翼是位於飛機兩側機翼後緣的可控制舵面，其升降影響着機翼的升力大小，通過改變副翼的舵面能夠使飛機向左右進行傾斜姿態變化。升降舵是位於飛機後段的可移動的水平控制舵面，其升降影響飛機的俯仰角度，作用同副翼類似。方向舵位於飛機的尾部，其作用與船舵相同，通過作用力與反作用力的原理控制飛機的飛行方向。 ^[2] 

由於駕駛員身體的姿態隨飛機的姿態而變化，因此這種感覺並不可靠。例如當飛機轉了一個很小角度的彎，機身傾斜得很厲害，駕駛員一時不能很快地調整好自己的平衡感覺，從而不能正確地判斷地平線的位置，就可能導致飛機不能恢復到正確的飛行姿態上來。還有的飛機在海上做夜間飛行，漆黑的天空與漆黑的大海同樣都會閃爍着星光或亮光。在這茫茫黑夜中單憑肉眼很難分辨哪裏是天空，哪裏是大海，稍有失誤，就容易迷航，甚至發生飛機掉進海中的事故；這種隋況在航空發展史的初期曾經頻頻發生。

為了正確引導飛行員掌握飛行姿態，保證飛行安全，有必要在飛機駕駛室裏安裝一種可以指示飛機飛行姿態的儀表。這塊儀表必須具有這樣一種性能：即能夠顯示出一條不隨着飛機的俯仰、傾斜而變動的地平線。在表上這條線的上方即為天，下方即為地。天與地都分別用不同的顏色予以區別，非常醒目。 ^[3] 

把陀螺儀安裝到相關設備上以後，不管這個設備(飛機、火箭、衞星、船舶、潛艇等)如何運動，陀螺儀內轉子旋轉軸的方向是不會改變的。飛機發明後不久，陀螺儀就被用到了飛機上。把陀螺儀的支架和機身連在一起，它的轉子在高速旋轉時，旋轉軸垂直於地面，有一根橫向指示杆和轉子軸垂直交叉相連。飛機可以改變飛行姿態，但轉子軸會始終指向地面，橫向標示杆就始終和地平線平行，它在儀表中被叫作人造地平線。這個儀表被稱為地平儀，也叫姿態指引儀。在實際飛行時，駕駛員在任何時候都應相信地平儀指示出的飛行姿態而不是相信自己的感覺判斷，從而避免因飛機的劇烈俯仰傾斜動作導致的判斷失誤，這樣才能保證飛行安全。 ^[3]