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汽车没有飞机那样的飞行控制系统,主要原因是开汽车有点简单

本帖由 漂亮的石头2015-05-17 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    现代飞机的电传飞行控制系统(fly-by-wire)已有普遍应用,这一系统在汽车控制系统上是否有借鉴意义?能否也出现电传驾驶控制系统?

    [​IMG] airbunny,Pallas Cat

    电传飞行控制系统,我们总喜欢提到他的名字是 Fly By Wire,却总是忘记后面还跟着 Flight control system。是的,电传飞行控制系统的核心在于控制,而非电传。其设计初衷并不是为了使用电信号取代机械机构来操纵飞机的操纵面,而是希望以电子系统实现对飞机的自动控制,使其由一个开环系统变成闭环系统。当然因为使用电子设备的缘故,控制线路一定得是电传的了……如果仅仅使用电子信号传输控制指令而没有加入反馈环节,这样的系统会被称为直接电气连接系统,一般也不会被算入电传飞控里。

    所以电传操纵的目的可以说是将操纵者与受控工具的一部分实际特性与现场环境隔离开,操纵者只需要下达简单的指令就可以使受控工具完成指定的动作,而无需考虑其他因素。

    那么为什么汽车上没有这样的功能出现呢?

    首先要说的是符合这样的操纵模块其实已经有了的。比如说 ABS。过去学车的时候都知道急刹车时不能一脚踩死而是要点刹,以免轮胎抱死。但是如今要急刹车的话只管对着刹车板猛踹就成了,因为 ABS 已经替你把点刹的工作作了,而且做得比你还好。同理还有 ESP、牵引力控制、定速巡航、自适应巡航等操纵辅助功能。当然更加进阶的就是诸如自动倒车这样的功能,自动驾驶系统在传感器的帮助下几乎完全接管了车辆的控制,司机只要下达简单的指令就可以完成复杂的倒车任务。所以这些东西都可以算是符合电传控制系统的。

    那么为何汽车上没有出现完全电传的控制系统呢?最主要的原因是没有什么必要。

    飞机上之所以出现了电传操纵系统,根本原因是飞机的飞行特性在那段时间发生了显著的变化,其操纵难度已经渐渐超过了人手工控制的极限了。若是没有自动控制系统过问,恐怕最好的飞行员也很难驾驭一架量产型的飞机。实际上到了 Su-27 和 F-16 这种静不稳定的飞机出现时,如果没有电传飞控的话,世界上不会有一个人能飞得了这些飞机的 -- 转瞬就会失控然后摔到地上变成碎片。所以飞机有很迫切的要求将自动控制系统引入主要飞行操纵机构的动力。

    但汽车呢?无论做得多复杂,汽车都是一个车厢四个轮子。不管你是前驱后驱四驱前置后置中置,如果只是用来通勤的话,谁开其实都差别不大。由于不存在根本性的控制问题,汽车业自然对引入电传控制系统兴致寥寥。实际上汽车面临的主要控制问题是诸如刹车抱死、侧滑翻车这样的问题,而这些问题都可以通过局部的自动控制模块来解决,自然没有必要引入全车性质的电传控制系统了。但,如果车辆性能高到如 F1 一样难以驾驭的时候,我们马上就会发现那些赛车上都布满了各种复杂的电子控制系统,并且足够接管车辆从油门、刹车、动力分配甚至转向差动的每一个细节。以致有段时间有人质疑“到底是车手在开车还是电脑在开车”。当你有了足够的需求时,这种系统自然会出现,反之,谁也不愿意凭空虚构一个需求,然后给自己和客户找麻烦。当然什么如何不动方向盘也能让车开一直线啦,见了行人和红灯就自动刹车啦这样的功能也不是不能加入。但是如果没有这些功能的话,车照样也能开。而不会像那些静不稳定的飞机一样,直接翻个跟头摔下去。

    以及如有人说所说,法规问题也是无法回避的。故此车厂们就更加没有动力了。

    如果汽车的控制系统再进阶,大约也是直接进步到自动驾驶系统上。这样的话压根就可以直接跳过有人干预的半自动控制系统了。既然如此,直接发展自动驾驶技术就好了,为什么还要开发全车性质的电传操纵呢?

    所以,就是这样啦~

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