8 飞机机电系统精华(1)

余度技术是采用多套相同的部件构成余 度通道，按特定的余度管理方式参与系统工 作，从而提高工作的可靠性。
2．余度结构 余度系统一般由几个相同或相似的通道组 成。有二余度，三余度，四余度。备份系统 与主系统构成非相似余度，以备主系统万一 失效后，能够确保安全返航和着陆。 3．余度管理 主要包括两个方面：第一是信号选择，第 二是故障监控与隔离。管理方式有两种：比 较监控方式，自监控余度管理方式。
一、概述
飞机飞行操纵系统是用来传递飞行员的操 纵指令，使飞机各操纵面按指令的规律偏转， 产生气动操纵力和力矩，实现各种飞行姿态的 稳定控制。它在很大程度上影响飞机的战斗性 能和飞行安全。
Hale Waihona Puke （1）手操纵机构：杆式和盘式操纵机构。
（2）脚操纵机构；立轴式和平轴式机构。
（3）硬式操纵系统：J-7Ⅲ的。
二、浮筒设计
水上飞机一般在其机翼下安装浮筒，以提 供飞机在水面上的横向稳定性。浮筒的位置是 当飞机侧向一边约1°时，浮筒接触水面。 为了粗略地评估水上飞机的起飞距离，可 以假定水动阻力平均为排水重量的10%～15%。 起飞计算中，提供的模拟滚动摩檫因素μ为 0.10～0.15。
第三节 飞行操纵和控制系统设计
减速伞（或叫阻力伞）是军用飞机着陆时 为了缩短着陆滑跑距离而配置的。可以在飞机 着陆前空中放伞或着陆后立即放伞，伞的阻力 与飞机速度平方成正比。减速伞系统包括减速 伞、伞舱、悬挂锁、舱门及其操纵系统组成。
当飞机以一定的下沉速度（一般“限制下 沉速度”为3m/s，美国规定某些短距起落或海 军用舰载机等可以更大些）着陆时，起落架会 受到很大的撞击，并来回振动。
起落架的主要几何参数：擦地角γ
对应于飞机尾部刚刚触地，起落架支柱全伸长， 轮胎不压缩时，机头抬起最高时的姿态 “机头抬起”：飞机迎角为α，由于地面效应使 机翼升力达到最大可用值的90%时 对大多数类型的飞机，这个范围约为10 °~15 °
主要几何参数： 防侧翻角θ
飞机滑行时急剧 转弯侧翻趋势的 量度 根据我国的和美 国的通用规范规 定，对陆基飞机 角不应大于63°， 对舰载飞机角不 应大于54°
第八章 起落装置及机电系统
第一节
起落装置的设计
一、起落装置的组成和功用 1. 功用：起落架是供飞机起飞、着陆时在
地面上滑跑、滑行和移动、停放用的。起落架 要达到两个目的：一是吸收并耗散飞机与地面 的冲击能量和飞机水平动能；
功用：二是保证飞机能够自如而又稳定地
完成在地面上的各种动作。总之，飞机的起落 架应保证飞机滑行、起飞和着陆的安全以及良 好的操纵性、稳定性。
（4）全油液式缓冲器 全油液式缓冲器的构造与油气式缓冲器基 本相同。在全伸展的状态下，筒腔内全部充满 油液。
其工作原理是，飞机着陆撞击时活塞杆向 上滑动，上油室容积缩小，油液被压缩而吸能 缓冲，同时油液被挤过油孔，摩擦生热而消能 缓冲。 实践经验表明，全油液式缓冲器几乎适用 于所有形式的起落架，已用于各类飞机。
（3）由于使用电缆传送电信号，这便于与 飞机上其他系统相互沟通和进行综合处理。电 传操纵可以把飞机的操纵与实现高性能的飞行 控制结合起来，提高飞行性能。
八、电传操纵系统的余度技术
1．余度原理 机械操纵系统的可靠性比单套电传操纵 好。电传操纵要达到高的可靠性，目前采用 余度配置技术。 余度配置技术是指在同一架飞机上采用完 全相同（或相似）的几套装置，通过计算机 软件把它们组合在一起。
行程计算：参见书中P177、P178页。 主要公式如下：
机轮与重心位置的关系：◆
刹车装置一般装在机轮的轮毂内，通过静、 动摩擦件的相互接触，起到刹车制动作用。刹 车装置应能满足以下要求： (1)正常着陆时的刹车作用； (2)猛烈刹车不应起火或破坏；
(3)能满足多次连续起飞和着陆要求； (4)在整个使用期内应保证必要的效率； (5) 当发动机在最大状态（或额定状态）工作 时，在起飞线上基本能刹住机轮。
2．刹车装置的类型 （1）.圆盘式刹车装置 目前大多数的飞机使用圆盘式刹车装置。 （2）.弯块式刹车装置 （3）.软管式刹车装置
3.沿翼弦方向收放 主起落架沿弦向收入机翼或专用短舱或发 动机短舱内。但此时机轮必须相对支柱转动一 定角度，使机轮平面大致与机翼弦平面平行， 有利于收入小空间内。 总之，起落架收放机构是一个复杂的空间 机构，要满足各方面的要求有时相当困难。
第二节 水上飞机船体及浮筒设计
水上飞机的船身或浮筒是根据水平滑 行船身的概念设计的，其底部平，飞机可 贴在水面上高速掠过。后部有一个断阶， 防止后体吸附和垂向的不连续。断阶在平 面视图上可以是直的，呈椭圆形，以减少 气动阻力。
一、 船体设计
1．船体底部； 2．船体长； 3.船体宽； 4.防溅条； 5.断阶。
2.起落架的组成： 现代飞机的起落架不单纯只是一个结构， 而且是一种相当复杂的机械装置。它包括: 缓冲系统; 受力支柱; 撑杆;机轮; 刹车装置； 防滑控制系统； 收放机构； 电气系统； 液压系统等。
★F-117的起落架
2. 前三点式 其优点有： ①飞机着陆容易操纵，在地面运动的方向稳定 性好。 ②飞机着陆时可猛烈刹车而不至使飞机发生倒 立 , 从而可采用高效率刹车装置以大大缩短着 陆滑跑距离,这对高速飞机很有利。 ③飞机的纵轴线接近水平位置，前方视界好。 飞机滑跑阻力小，起飞加速快。
缓冲装置的主要作用就是用来吸收着陆 和滑行时的撞击能量，以使作用到机体上的载 荷减小到可以接受的程度，同时必须使振动很 快衰减。
（2）气体式缓冲器 气体式缓冲器是利用气体作为介质的变形 来吸收震动能量，靠介质内的分子摩擦来消耗 能量。它的耗散能量差，可靠性也较差，目前 已不再使用。
（3）油气式缓冲器 是依靠压缩空气受压时的变形来吸收撞击 动能，并利用油液高速流过小孔产生的摩擦发 热来消耗动能。
主要几何参数：前、主轮距B
前轮承受飞机重量的最佳百分数大约为飞机重量 的8%~15% B= （0.3～0.4） L机身 要与防倒立角β相协调
主要几何参数：停机角
飞机的水平基准线与跑道平面之间的夹角 可增大起飞滑跑时的迎角：α起飞 =ψ +α安装 对前三点式通常取 0°~4 °
四、减速伞的布置形式