03第3章 自动飞行控制系统
第3章 飞行操纵系统
将操纵机构的动作传到舵面的部分，叫做传动机构。
传动机构是由传动杆、摇臂、钢索、滑轮等组成。 软式传动机构—钢索、滑轮等； 硬式传动机构—传动杆、摇臂等； 混合式传动机构！
（1）中央操纵机构—手操纵机构
驾驶杆式手操纵机构
推拉驾驶杆操纵升降舵； 左右压杆操纵副翼！
横、纵向操纵的独立性
驾驶杆要操纵升降舵和副翼， 但两者不会互相干扰！
中央操纵机构—手操纵机构
驾驶盘式手操纵机构
推拉驾驶盘操纵升降舵； 左右转动驾驶盘可操纵副 翼！
（1-2）中央操纵机构—脚操纵机构
脚操纵机构有脚镫平放式和脚镫立放式两种。 平放式脚操纵机构:飞行员蹬脚镫时，脚镫只作平移而不转动 （如图中双点划线所示），以便于飞行员操纵。
自动驾驶仪； 飞行指引 自动油门
按照指令的执行方式来分：
（1）机械式操纵系统 如：B737、 B747、 B757、 B767 （2）电传操纵系统 如：A320、 A330、 A340、 A380、 B777
人工飞行操纵系统
人工飞行操纵系统通常包括主飞行操纵系统和辅 助操纵系统两部分。 4-A.主飞行操纵系统
计算机按预定的控制规律生成舵面操纵信号 控制操纵面作动器动作，舵面偏转，从而实现对飞机
航空工程中的飞行器设计原理
航空工程中的飞行器设计原理航空工程是一门综合性的学科，涉及到航空器的研制、制造、测试和运营等各个方面。而在航空器的设计过程中，飞行器设计原理是其中的重要环节。本文将从几个方面介绍航空工程中的飞行器设计原理。
一、气动原理
气动原理是航空工程中最为关键的设计原理之一。气动原理研究的是飞行器在空气中的运动状态、空气对其表面的作用力以及如何利用空气的变化设计出高效的航空器形态。在飞行器的设计中，气动原理被广泛应用于机翼、机身、推进系统等方面。
1. 机翼的设计
机翼是飞行器最为重要的组成部分之一，其形状和大小直接影响着飞行器的飞行性能。在机翼的设计中，需要考虑机翼的平衡性、稳定性以及升阻比等因素，同时要结合气流的分布和机翼表面的加热效应等因素来确定其形态和结构。
2. 机身的设计
机身是飞行器的主体部分，包括机头、机尾和机腹等部位。在机身的设计中，需要考虑机身的气动性能，例如阻力系数和风阻系数等因素。此外，还需要考虑机身的结构强度和重量等因素。
3. 推进系统的设计
推进系统是飞行器的动力来源，其设计需要考虑推力、推进效率以及燃料消耗量等因素。同时还要考虑推进系统的结构形式和重量等因素。
二、结构设计原理
结构设计原理是航空工程中另一个重要的设计原理。结构设计原理研究的是如何将机身、机翼和推进系统等部件组合成一个完整的机体，并保证其强度、刚度和轻量化等方面的要求。在结构设计中，需要考虑各部件的强度和刚度以及各部件之间的连接方式和支撑方式等因素。
1. 材料选取
在结构设计中，材料的选取是非常重要的。不同的材料具有不
飞机飞行控制系统
飞机飞行控制系统
飞行控制系统(简称飞控系统)的作用是保证飞机的稳定性和操纵性，提高飞机飞行性能和完成任务的能力，增强飞行的安全性和减轻驾驶员的工作负担。
3.4.1. 飞行控制系统概述
飞控系统分类
飞控系统分为人工飞行控制系统和自动飞行控制系统两大类。由驾驶员通过对驾驶杆和脚蹬的操纵实现控制任务的系统，称为人工飞行控制系统。最简单的人工飞行控制系统就是机械操纵系统。不依赖于驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬指令而自动完成控制任务的飞控系统，称为自动飞行控制系统。自动驾驶仪是最基本的自动飞行控制系统。
飞控系统构成
飞控系统由控制与显示装置、传感器、飞控计算机、作动器、自测试装置、信息传输链及接口装置组成。控制及显示装置是驾驶员输入飞行控制指令和获取飞控系统状态信息的设备，包括驾驶杆、脚蹬、油门杆、控制面板、专用指示灯盘和电子显示器(多功能显示器、平视显示器等)。传感器为飞控系统提供飞机运动参数(航向角、姿态角、角速度、位置、速度、加速度等)、大气数据以及相关机载分系统(如起落架、机轮、液压源、电源、燃油系统等)状态的信息，用于控制、导引和模态转换。飞控计算机是飞控系统的“大脑”，用来完成控制逻辑判断、控制和导引计算、系统管理并输出控制指令和系统状态显示信息。作动器是飞控系统的执行机构，用来按飞控计算机指令驱动飞机的各种舵面、油门杆、喷管、机轮等，以产生控制飞机运动的力和力矩。自测试装置用于飞行前、飞行中、飞行后和地面维护时对系统进行自动监测，以确定系统工作是否正常并判断出现故障的位置。信息传输链用于系统各部件之间传输信息。常用的传输链有电缆、光缆和数据总线。接口装置用于飞控系统和其他机载系统之间的连接，不同的连接情况可以有多种不同的接口形式。
3 飞行操纵系统解析
中国民航大学 空管学院
第三章 飞行操纵系统
一、概述
定义：飞机飞行操纵系统是飞机上用来传递操纵指令， 驱动舵面运动的所有部件和装置的总称，用于飞机飞行 姿态、速度、轨迹的控制。
飞行员操纵飞机的副翼、升降舵、方向舵和其它可动舵 面，从而实现飞机的侧向、纵向、方向运动，并且无论在 有人驾驶还是在自动驾驶的状态下，均可使飞机保持或改 变飞行姿态。
① 电传操纵系统的组成
电传操纵系统主要由驾驶杆或侧杆（含杆力传感器）、前 置放大器、传感器、机载计算机和执行机构组成。
第三章 飞行操纵系统
②电传操纵系统（Fly By Wire）的提出
机械操纵系统缺点：
存在摩擦、间隙和非线性因素导致无法实现精微操纵
信号传递；
机械操纵系统对飞机结构的变化非常敏感； 体积大，结构复杂，重量大！
第三章 飞行操纵系统
飞行操纵系统的要求：
一般要求： 重量轻、制造简单、维护方便； 具有足够的强度和刚度。 特殊要求： 保证驾驶员手、脚操纵动作与人类运动本能相一致； 纵向或横向操纵时彼此互不干扰； 脚操纵机构能够进行适当调节； 有合适的杆力和杆位移； 启动力应在合适的范围内； 系统操纵延迟应小于人的反应时间； 应有极限偏转角度止动器； 所有舵面应用“锁”来固定。
第三章 飞行操纵系统 ②立放式脚镫
飞机控制系统
技术论坛
TECHNOLOGY FORUM 中国航班CHINA FLIGHTS 59
摘要
：根据控制信号的各种来源，飞机控制系统可分为手动飞行控制系统（其信号由飞行员发出）和自动飞行控制系统（其控制信号由飞机控制系统本身生成）。在手动飞行控制系统中，它分为主控制系统和辅助控制系统。自动飞行控制系统由自动驾驶仪，自动稳定器和其他组件组成。
关键词：控制系统；自动飞行；手动飞行飞行员通过偏转升降舵或全动平尾、方向舵和副翼来改变飞机的飞行状态。飞行员用来控制上述舵面的一组机构称为飞机的主控制系统。主控制系统包括手和脚控制。手控制是控制副翼和升降舵，而脚控制是控制方向舵。
手控制和脚控制由驾驶舱的控制机构和到每个舵面的传动机构组成，可以是硬式的或软式的，也可以是混合式的。
硬式控制的优点是：敏捷控制和强大的生存能力。缺点是：比软式控制系统重，结构复杂并且难以绕过内部结构。在高速飞机上，为了确保飞机具有灵敏的控制和高的生存能力，硬式控制被广泛使用。
软式控制装置包括驾驶杆或脚蹬、仅承受拉力的钢索和用于改变钢索方向的滑轮及其支架组成。它的优缺点与硬式的相反。软式控制主要用于低速飞机，也广泛用于脚控制上。
混合式控制系统是指在控制系统中同时采用硬式传动机构和软式传动机构。五论是软式控制系统还是硬式控制系统，在所有旋转或滑动位置都要求摩擦最小，以确保控制轻便灵活。另外，应限制接头间隙和系统的弹性变形。
随着飞机的飞行速度增加和飞机的尺寸增加，作用在控制面上的气动力变得越来越大。当控制飞机时，手和脚的力也在增加，但飞行员的力量是有限的。为了使飞行员更容易控制飞机，必须将其使用的控制力保持在适当的范围内。为了实现这一目标，在高速飞机的控制系统中使用了助力器，以使作用在飞行员手、脚上的力变得适当。
自动飞行控制系统介绍
10
航空自动化学院
第二节 空气动力学的基本知识
一、流场 （一）流场的描述 可流动的介质称为流体，流体所占据的空间为流场。描述流场的参数主要有： 流动速度、加速度以及流体状态参数（密度、压强、温度等）。 空气并非连续介质，因为空气分子间有自由行程。但这微小的自由行程与飞行 器的几何尺寸比较起来，完全可示为无限小，而且我们所研究的气流速度、加 速度、密度、压强、温度等物理量，是统计意义上的气体分子群参数，而不是 单个分子行为的描述。因此，当我们说流场中某点的流速和状态参数时，是指 以该点为中心的一个很小邻域中的分子群，称为流体微团。 （二）流线 流场中存在一类曲线，在某个瞬间，曲线上每点的切线与当地的流速方向一致， 这类曲线称为流线。因此，流体微团不会穿过流线，流线也不会相交。 （三）流管 由于流体微团不会穿过流线，我们可以想象许多条流线围成管状，管内的流体 只在管内流动而不流出，管外的流体也不会流入，此管称为流管。
14
航空自动化学院
第二节 空气动力学的基本知识
也可以写成微分形式：
d
dV dA 0 V A
15
在飞行速度不大的情况下，绕飞行器流动的流场各 点流速差异不大，温度、压强变化很小，因而密度 变化也很小，可以认为空气是不可压缩的流体， =常数。于是连续方程可以简化为： VA 常数 此时表明，流管截面积大的地方流速小，流管截面 积小的地方流速大。
直升机飞行控制第3章
第三章 直升机的增稳与控制增稳系统
直升机作为控制对象与固定翼飞机相比有更复杂的动力学。除了应考虑机体的六自由度运动以外，还必需考虑旋翼及尾桨相对于机身的旋转，以及桨叶相对于挥舞铰的运动。这些决定了直升机具有较差的稳定性与操纵性。
早期的直升机由于执行任务比较简单，性能要求也比较低，直升机的不稳定运动模态发散周期比较长，驾驶员可以对这种不稳定的发散模态进行不断的人工修正。随着直升机性能不断提高，以及执行的任务越来越复杂，特别是武装直升机不仅要执行反潜，对地攻击，对空射击，而且要完成超低空贴地飞行，进行地形跟随与地形回避机动，还需要抵御阵风扰动等，再加上直升机固有的不稳定性，仅依靠人工操纵已十分困难，所以与固定翼飞机相比，更需采用增稳系统（SAS ）、控制增稳系统（CSAS ）或自动飞行控制系统（AFCS ），并不断引入主动控制技术，向着电传操纵（FBW ）及光传操纵方向发展。本章将论述在人工操纵状态下的各工作通道的增稳及控制增稳系统基本工作原理、典型结构及设计方法。为便于论述工作原理、便于设计和仿真，本章首先构建了以结构图形式给出的直升机四通道线性动力学模型。
3.1 直升机结构图形式的数学模型
为了便于分析增稳系统基本工作原理，需理解直升机动力学方程各气动导数物理含义，列出不计纵侧向之间气动耦合的如下纵向和侧向线性化增量运动动力学方程，其中纵向运动可由式（2-56），（2-57）导出
u u u u u u
e c u w q e c u
X u X w X X q X X θδδθδδ∆=∆+∆+∆-∆+∆+∆ （3-1） w w w w w w
航空器系统整理完整版
绪论
1.旅客机按速度分类：1)低速客机Ma<0.4
2)亚音速客机0.4
3)高亚音速客机0.6
4)超音速客机Ma>1.0
2.对旅客机的基本要求：
良好的气动外形；保证结构完整性及最小重量；使用维修方便；制造工艺性与经济性好。
3.对旅客机的专门要求：安全、快速、经济、舒适、环保。
最看重的基本要求是：安全、经济、舒适。
4.民用运输机的基本组成（P19图）机身、机翼（后缘襟翼、缝翼、副翼）、尾翼（垂直安
定面、方向舵、水平安定面、升降舵）、主起落架、前起落架、动力装置
第一章载荷与机体结构
1.●飞机的载荷分类：飞行载荷、地面载荷、座舱增压载荷。
●飞机载荷主要由机体及起落架结构承受。
2.●平飞载荷受升力、重力、推力（或拉力）、阻力作用。
●平飞速度公式(p22)
●平飞速度与迎角关系：大速度时以小迎角平飞；小速度时以大迎角平飞。
3.铅垂平面曲线飞行时的载荷
●升力公式（p23）
●影响升力因素：航迹曲率半径R；飞行速度V；飞机重量G。
●在航迹最低点处升力达到最大值。
4.●飞机水平转弯时，飞机具有一定倾斜角，称为坡度。
●对不允许特技飞行的通用机、运输机，使用中转弯坡度一般限制在20°～40°范围内。
5.●突风是方向、大小变化的不稳定气流，又称为紊流。
●突风可分为：水平突风、垂直突风、侧向突风。
6.水平突风（逆风或顺风）又称航向突风；只改变飞机相对气流速度，使升力或阻力变化。
7.垂直突风不仅告便相对气流速度的大小，而且改变相对气流方向影响迎角变化。（P24）
8.载荷系数n（或载荷因数或过载）通常定义为飞机在某种飞行状态的升力和重力的比值，
第1章 自动飞行控制系统概述《民航飞机自动飞行控制系统》
高度自动化使驾驶员在空中减少工 作负荷，并过分空闲，造成惰性， 从而丧失警觉性。
由于驾驶员知识水平不够且训练不 太充分，驾驶员对飞行自动化的理 解较肤浅，容易造成对某些飞行自 动化的曲解和误操作。
输入方式不再是通过分立的专用电门、旋 钮、手柄，而统一由方式控制板（MCP） 和/或控制显示组件（CDU）实现，容易 发 生输入差错，这种差错将造成重大危 害； 应急情况下容易慌神，更易输错或 使人机 接口脱节，无法输入控制。
《民航飞机自动飞行控制系统》
✩ 精品课件合集
第一章
自动飞行控制系统概述
目录
CONTENTS
1 自动飞行控制系统的发展 2 自动飞行控制系统的分系统 3 自动飞行控制系统的功用
4 有关飞行控制自动化的争议
第1节
自动飞行控制系统的发展
1.1 自动驾驶仪
➢ “陀螺驾驶仪”：功用是保持飞机的稳定平飞，即稳定飞机的角运动。 ➢ 自动驾驶仪中的测量元件（陀螺）从气动陀螺发展为电动陀螺。 ➢ 自动驾驶仪中的伺服系统由过去的气动-液压式发展为全电动式。 ➢ 自动驾驶仪中控制信号的处理与放大组件从机电放大器、磁放大器发展为电
第4节
有关飞行控制自动化的争议
4.1 关于自动飞行控制系统自动化程度的争议
➢ 人机接口关系上曾提出过一些正面教学的观点：
自动飞行方式过多，在某些方式 的自动过渡中易使驾驶员模糊或 误解。
自动飞行控制系统
分离式飞行指引杆
十字指引杆 俯仰和横滚指引杆 (条形矢量)
2007.12
集总式飞行指引杆
八字指引杆 V字指引杆
2007.12
6.4 偏航阻尼系统YDS
6.4.1 偏航阻尼系统的功用
当飞机的方向平衡受破坏时，偏航阻尼系统利用偏转 方向舵产生的方向操纵力矩来平衡使机头偏转的力矩， 以保持飞机的方向平衡，从而抑制飞机绕立轴和纵轴的 摆动——“荷兰滚”。 偏航阻尼系统通过偏转方向舵： 将飞机由于荷兰滚所引起的航向偏差减至最小； 将阵风引起的侧滑减至最小； 将湍流引起的机体变形所导致的飞机振荡减至最小； 此外，还可提供飞机的转弯协调信号。
6.1 自动飞行控制系统AFCS的组 自动飞行控制系统AFCS的组 成和基本功能
系统的功用——自动飞行控制系统可在除 起飞的飞机的整个飞行阶段中使用：离 场、爬升、巡航、下降和进近着陆。 系统的组成：组件及简单结构。
2007.12
6.1.1 自动飞行控制系统AFCS的组成 自动飞行控制系统AFCS的组成
2007.12
6.2.3 自动驾驶仪的工作方式
通过三个控制通道分别控制飞机的副翼、升降陀和 方向陀： 俯仰通道——控制升降陀的通道（升降陀通道）； 航向通道——控制方向陀的通道（方向陀通道）； 横滚通道——控制副翼的通道（副翼通道）。 纵向通道——稳定和控制飞机的俯仰姿态、高度、 速度、升降速度等； 横侧向通道——因航向通道和横滚通道的信号交连， 统称为横侧向通道。横侧向通道稳定和控制飞机的航 向角、倾斜角、偏航距离等。 在不同的工作方式，通过对上述变量的控制，可实 现以下功能：姿态保持、高度保持、航向保持、自动 改平、复飞。
飞机飞行控制技术丛书 自动飞行控制系统说明书
飞机飞行控制技术丛书
自动飞行控制系统粤怎贼燥皂葬贼蚤糟云造蚤早澡贼悦燥灶贼则燥造杂赠泽贼藻皂
申安玉摇申学仁摇李云保摇等编著
·北京·
摇图书在版编目（悦陨孕）数据
摇
摇自动飞行控制系统辕申安玉等编著援—北京：国防工业出版社，圆园园圆郾怨
摇（飞机飞行控制技术丛书）
摇陨杂月晕苑员员愿?园圆愿缘愿?源
摇
摇Ⅰ援自援援援摇Ⅱ援申援援援摇Ⅲ援飞机原自动飞行控制原飞行控制系统摇Ⅳ援灾圆源怨援员圆圆
摇
摇中国版本图书馆悦陨孕数据核字（圆园园圆）第园猿圆怨源远号
（北京市海淀区紫竹院南路圆猿号）
（邮政编码摇员园园园源源）
北京奥隆印刷厂印刷
新华书店经售
开本愿缘园伊员员远愿摇员辕猿圆摇印张愿 摇圆园愿千字
圆园园圆年怨月第员版摇摇圆园园圆年怨月北京第员次印刷
印数：员—猿园园园册摇摇定价：圆园援园园元
（本书如有印装错误，我社负责调换）
致摇读摇者
本书由国防科技图书出版基金资助出版。
国防科技图书出版工作是国防科技事业的一个重要方面。优秀的国防科技图书既是国防科技成果的一部分，又是国防科技水平的重要标志。为了促进国防科技和武器装备建设事业的发展，加强社会主义物质文明和精神文明建设，培养优秀科技人才，确保国防科技优秀图书的出版，原国防科工委于员怨愿愿年初决定每年拨出专款，设立国防科技图书出版基金，成立评审委员会，扶持、审定出版社国防科技优秀图书。
国防科技图书出版基金资助的对象是：
员援在国防科学技术领域中，学术水平高，内容有创见，在学科上居领先地位的基础科学理论图书；在工程技术理论方面有突破的应用科学专著。
圆援学术思想新颖，内容具体、实用，对国防科技和武器装备发展具有较大推动作用的专著；密切结合国防现代化和武器装备现代化需要的高新技术内容的专著。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三 第十六章 自动飞行控制系统
2.FD的工作原理
FD的工作就是将飞机的实际飞行路线与目标路线进行比 较，并计算出进入目标路线所需要的操纵量，以目视的形式 在指示器上给出。指引信号直接显示出操纵要的指令是向上、 向下，还是向左、向右，驾驶员看到后，直接跟随指引杆操 纵飞机，保证飞机正确切入或保持在预定的航线上。 现代飞机上飞行指引指令的计算是由FCC来完成的
－按下FCU 上的A/THR 按钮
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统
五、飞行增稳
飞行增稳的基本功能：
（1）偏航阻尼功能 确保飞机在偏航轴的稳定和协调转弯 （2）配平功能 速度配平、 马赫配平 （3）飞行包线功能
三 第十六章 自动飞行控制系统
1.偏航阻尼（YD）
在飞机飞行的全过程中，YD用于提高飞机绕立轴的稳定 性。当航向平衡被破坏后，偏航阻尼器控制方向舵偏转，从 而抑制飞机绕立轴和纵轴的摆动，即抑制飞机的“荷兰滚” 运动。保持飞机的航向平衡和航向稳定性。
三 第十六章 自动飞行控制系统
“荷兰滚”运动
这种飘摆运动的飞行 轨迹呈S形，同时又左右 偏航左右滚转，很像荷兰 人滑冰的动作，故称荷兰 滚。
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统
（2）工作原理
它根据空速和偏航角速度信号，经处理，适时提供指令使方 向舵相对飘摆、振荡、反向偏转，从而增大偏航运动阻力， 消除飘摆。
∗ VMO/MMO
（2）机动速度： ∗ 绿点 ∗ S(最小收缝翼速度)速度 ∗ F(最小收襟翼速度)速度
三 第十六章 自动飞行控制系统 （3）ALPHA 平台保护 当飞机迎角很大时，迎角平台保护自动设置TOGA 推力， 而不管油门杆在何位。 （4）低能量警告
一个低能量音响警告“SPEED SPEED SPEED”，每5秒重 复一次，提醒飞行员飞机能量已经低于临界值，要加大 油门用俯仰控制恢复正的飞行航径角。
4.AP的接通与断开
自动驾驶仪的使用范围是除起飞以外的所有飞行阶段。
按压飞行控制面板（FCU）上的AP按钮，实现自动驾驶。 当下列情况时，AP1或AP2脱开：
－按压侧杆上的接管(take－over)按钮。（正常断开）
－按压FCU上相应的自动驾驶(AP)按钮。（紧急断开）
－加在侧杆上的力或在方向舵脚蹬上的力高于基本极限值， 或者移动俯仰配平轮超出基本极限值。（强行断开）
三 第十六章 自动飞行控制系统
1.飞行前，A/T预位
三 第十六章 自动飞行控制系统
2.起飞阶段，A/T在N1方式下，提 供最大起飞推力
3.滑跑速度大于80节时， A/T在THR HOLD方式下
三 第十六章 自动飞行控制系统
4.A/T在THR HOLD方式下， 推力保持直到达到400ft高度
三 第十六章 自动飞行控制系统
四、自动推力（A/T）
1.自动推力的基本功能
根据输入的各种信息，提供从起飞到落地的飞行全程的 发动机推力控制。其主要功能是执行发动机推力限制计算和 自动推力方式管理。
自动推力工作时还有下列功能：
－当飞机迎角超过特定界限时，提供最大推力保护
－提供发动机推力限制指令（N1限制） 自动油门系统在飞机起飞至着陆都可自动控制油门。
三 第十六章 自动飞行控制系统 偏航阻尼器工作原理
三 第十六章 自动飞行控制系统
（3）接通和断开
偏航阻尼器在起飞前接通，着陆后断开。因此在整个飞 行阶段均可使用。 偏航阻尼器可单独使用,也可和自动驾驶仪配合工作。
三 第十六章 自动飞行控制系统
（3）飞行包线功能
（1）最小和最大速度： ∗ VSW(失速警告)
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统
三、飞行指引（FD）
为了便于飞行员操纵飞机，及时正确地纠正飞行姿态， 现代飞机都装备有飞行指引仪，直接向驾驶员发出操纵飞机 的指令，保证飞机按给定的航迹飞行。
自动驾驶（AP）——操纵飞机，“替”驾驶员飞。
自动飞行控制系统（AFCS, Auto Flight Control System） 主要包括四部分内容： 1.自动驾驶（AP-AUTO PILOT） 2.飞行指引（FD-FLIGHT DIRECTOR）
3.自动推力（A/T-AUTO THROTTLE）
4. 飞行增稳系统（偏航阻尼(YD-YAW DAMPER)、安定面自动 配平(APT-Auto Pitch Trim)功能）
三 第十六章 自动飞行控制系统
3.FD的指引方式
（1）十字指引针 横向指引针进行俯仰指引
纵向指引针进行横滚指引
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统 （2） “V” 形指引针 利用V字指引针与飞机符号的：
上下关系——俯仰指引；
左右关系——横滚指引。
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统
4.FD的工作方式
（1）水平方式——提供倾斜指令
航向选择（HDG SEL）——提供倾斜指令，使飞机转向并保
持在所选的航向上；
水平导航（LNAV）——FMC提供的横向制导指令，控制飞机
沿飞行计划航路飞行；
VOR/LOC——提供倾斜指令，控制飞机截获并跟踪VOR航道
三 第十六章 自动飞行控制系统
自动油门系统的示意图
三 第十六章 自动飞行控制系统
3.A/T的工作原理
推力管理计算机（TMC）根据自动油门控制板和推力方式选择控制 板来的输入信号，飞行管理计算机来的控制信号，引气信号，大 气数据计算机系统来的空速、马赫数、气压高度和大气全温信号， 惯性基准系统来的飞机姿态和加速度信号，发动机传感器来的N1 信号或EPR信号，飞机迎角传感器来的迎角信号，襟翼位置传感器 来的襟翼位置信号，无线电高度表来的无线电高度信号，空地传 感器来的空地逻辑信号，发动机附件装置来的反推信号，油门位 置的反馈信号，自动油门伺服作动器的转速和扭力电门状态信号 以及其他一些控制信号，经过计算，一方面输出信号到EFIS，进 行自动油门方式显示；另一方面输出信号至伺服放大器，经放大 后输至自动油门伺服装置，去操纵油门杆和燃油流量调节器，控 制发动机的EPR或N1，调节推力大小。
3.自动推力的接通与断开
（1）自动推力的接通
油门杆处于A/THR 工作范围内（包括慢车位）时，按压FCU
上的A/THR 按钮，就可以起动自动推力。
油门杆位置决定可由A/T系统指令的最大推力。
（2）自动推力的断开
* 标准断开
－按下油门杆上的自然断开按钮，或
－两个油门杆放在慢车卡位。 * 非标准断开
A320 自动飞行控制
A320
A320
A320
A320
本章重点： 1、AFCS的功用及组成 2、AP的主要功用
3、AP的使用范围
4、FD的使用范围。 5、试述FD的工作原理。 6、AT的基本工作方式是什么？ 7、说明AT的使用范围 8、说明AT在飞行中的作用
6.高度层改变时， AP/FD 在高度改变，A/T控制速度
7.巡航阶段， AP/FD保持高度， A/T保持飞机速度或马赫
5.爬升阶段一般AP/FD控制飞 行速度，A/T控制爬升推力
三 第十六章 自动飞行控制系统
8.进近着陆阶段，A/T收油门
三 第十六章 自动飞行控制系统
9.复飞阶段，A/T油门
三 第十六章 自动飞行控制系统
二、自动驾驶（AP）
1.自动驾驶仪的基本功能
在飞行中代替飞行员控制飞机舵面，以使飞机稳定在某一状态 或操纵飞机从一种状态进入另一种状态。可实现飞机的： （1）自动保持飞机沿三个轴的稳定； （2）接收驾驶员的输入指令，操纵飞机以达到希望的俯仰角、 航向、空速或升降速度等； （3）接收驾驶员的设定，控制飞机按预定高度、预定航向飞 行； （4）与飞行管理计算机耦合，实现按预定飞行轨迹飞行； （5）与仪表着陆系统（ILS）耦合，实现飞机的自动着陆
2018年03月
第3章 自动飞行控制系统
自动飞行控制系统
中国民航大学 空管学院
一、概述
现代运输飞机安装自动飞行控制（AFCS）的目的：为了减轻 驾驶员的体力和精力，提源自文库飞机飞行精度，保证飞行安全， 高质量地完成各项任务。 自动飞行控制系统 可在飞机除起飞外的离 场、爬升、巡航、下降 和进近着陆的整个飞行 阶段中使用。
或LOC航向道。
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统 （2）垂直方式——提供俯仰指令
高度保持（ALT HOLD）——提供俯仰指令，使飞机保持在
预选的高度上；
高度层改变（LVL CHG）——俯仰指令与自动油门协作，控
制飞机爬升或下降到预选高度；
垂直导航(VNAV)——利用来自FMC的目标高度和空速，控制
AP有三套控制回路即通道(Channel)：
控制升降舵的回路，称为俯仰通道； 控制副翼的回路，称为横滚通道； 控制方向舵的回路，称为航向通道。
有的飞机上AP只控制副翼和升降舵，而方向舵由偏航阻 尼器控制。
2.AP的工作原理
自动驾驶仪
测量元 件 信号处理 元件 放大元 件 执行元 件 升降舵
飞行指引（FD）——不直接操纵飞机，“指挥”驾驶员 飞。
三 第十六章 自动飞行控制系统
1.FD的基本功能
（1）显示功能 指引指示器可显示飞机俯仰角、倾斜角和侧滑等状态，供驾 驶员判读。 （2）指令功能 可显示飞机俯仰和倾斜操纵指令。
（3）监控告警功能
可显示告警旗信号。 在AP衔接前，为飞行员提供目视的飞行指引指令； 在AP衔接后，用以监控自动驾驶系统的工作状态。
三 第十六章 自动飞行控制系统
4.A/T的工作方式
（1）推力方式（EPR/N1/THR） TMC根据人工选择的推力或自动飞行时FMC(或FCC)计算的推力 和发动机的实际推力相比较，计算出他们的差值，再根据飞机 当前的高度、速度、大气温度、姿态等，计算出要维持选择的 N1(EPR)值所需油门位置的信号。 当需要推力来保持飞机 的飞行剖面或者飞行速 度时，自动油门处在推 力方式
飞机
AP自动飞行
三 第十六章 自动飞行控制系统
3.AP的工作方式
AP包含纵向通道和横侧通道。 纵向通道(俯仰通道)——可以稳定和控制飞机的俯仰角、高度、 速度、升降速度等。 横向通道（倾斜通道）——可以稳定和控制飞机的航向角、倾 斜角、偏航距离等；
（1）俯仰通道的工作方式
高度保持方式——ALTITUDE HOLD 升降速度方式——V/S 高度层改变方式——LEVEL CHANGE 高度截获或高度获得方式——ALTITUDE ACQUIRE 垂直导航方式——VNAV 下滑道方式——G/S （2）倾斜通道的工作方式 航向选择方式——HEADING SELECT 航向保持方式——HEADING HOLD 水平导航方式——LNAV 航向道方式——LOC
三 第十六章 自动飞行控制系统 （2）速度/马赫方式 TMC根据MCP板上给定的速度或FMC计算的目标空速(各飞行阶段 不同)和来自大气数据计算机的实际空速进行比较，计算出他 们的差值，再根据飞机当前的高度、姿态等，控制发动机推力， 改变飞机的速度，使飞机的速度达到预定速度。
控制飞机的飞行速度稳定在 某一速度值上，飞机既不失 速，也不使飞机超速。
三 第十六章 自动飞行控制系统
（3）回收方式 将发动机油门杆按一定速度慢慢收回道后止挡位，控制发动机 进入慢车状态的工作方式。
三 第十六章 自动飞行控制系统
A/T的工作方式取决于AP的工作方式： 一般为保证飞机不至于进入失速或超速状态，要优先保证速度 控制； A/T和AP衔接工作时： 若AP控制飞机速度，A/T控制发动机推力； 若AP控制其他参数（如高度、升降速度），A/T控制飞机速度。
飞机按照预定的垂直剖面飞行；
垂直速度（V/S）——提供俯仰指令，使飞机以选择的升降
速率爬升或下降； （3）进近方式——提供俯仰和倾斜指令，使飞机跟踪所截 获的航向道（LOC）和下滑道（GS）。
三 第十六章 自动飞行控制系统
三 第十六章 自动飞行控制系统
5.FD的接通与断开
三 第十六章 自动飞行控制系统