飞机操纵系统ppt课件
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硬式 刚度较大 铰接点用滚珠轴承减小摩
传动 擦力，并消除间隙 机构 具有较佳的操纵灵敏度
缺点
刚度较小 弹性间隙 操纵灵敏度差 钢索在滑轮处容易磨损
构造复杂 重量加大 难于“绕”过机内设备 易与发动机发生共振
混合 兼有硬式和软式的优点和缺点
2-12
1. 钢索
➢ 只承受拉力，不能承受压力 ➢ 用两根钢索构成回路，以保证舵面能在两
➢ 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
2-05
二、中央操纵机构 ➢ 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
2-06
独 立 性 分 析➢ 驾驶杆左右摆时，传动杆沿着以b-b线为中心轴，以c点为
顶点的锥面运动 ➢ 由于圆锥体的顶点c到底部周缘上任一点的距离相等，所
➢特点：操纵信号由驾驶员发出 ➢组成：
➢飞机的俯仰、滚转和偏航操纵系统 （主操纵系统） ➢增升、增阻操纵系统，人工配平系 统等（辅助操纵系统）
1-03
➢自动飞行控制系统
➢特点：
➢操纵信号由系统本身产生，对飞 机实施自动和半自动控制，协助 驾驶员工作或自动控制飞机对扰 动的响应
➢组成：
➢自动驾驶仪
➢发动机油门自动控制 ➢结构振动模态抑制系统。
➢ 左右脚蹬平齐时，方向舵也处于中立位 置。当向前蹬左脚蹬，右脚蹬向后运动 时，方向舵向左偏转，作用于垂直尾翼 上的空气动力使飞机机头向左偏转。当 向前蹬右脚蹬时，方向舵向右偏转，从 而使机头向右偏转。
1.5 飞机操纵性
➢ 飞机的操纵性是飞机跟随驾驶员操纵驾驶杆、 脚蹬动作而改变其飞行状态的特征。飞机必须 具有可操纵性，能改变原来的平衡状态，实现 起飞、降落、转弯等飞行状态的变化。
2-08
中央操纵机构—脚操纵机构
➢ 平放式脚蹬
➢ 由两根横杆和两根脚蹬杆 构成平行四边形机构
➢ 平行四边形机构可 保证飞 行员在操纵脚蹬时，脚蹬 只作平移而不转动
2-10
中央操纵机构—脚操纵机构
➢ 立放式脚蹬
➢ 蹬脚蹬时，通过传动杆和摇臂等构件的传动使 方向舵偏转
➢ 由于传动杆和摇臂等的连接，左右脚蹬的动作 是协调的
第二节 简单机械操纵系统
➢ 简单机械操纵系统是一种人力操纵系 统，由于其构造简单，工作可靠，使 用了30余年，才出现助力操纵系统
➢ 简单机械操纵系统现在仍广泛应用于 低速飞机和一些运输机上
2-01
2.1 对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
4.2-10
电传操纵
➢ 在有些飞机上采用电传操纵（FLY BY WIRE），实际上它是将传动机构部分或全 部用电缆代替，驾驶员手、脚作动操纵机 构的信号也都转换成了电信号，通过电缆 将此电信号输送到液压助力器，由液压助 力器驱动舵面偏转。因此电传操纵并不是 电动操纵，它仍然要借助液压系统及液压 助力器实现助力操纵。有些电传飞机上仍 然采用部分机械传动机构传递信号。
脚操纵
2-03
2.2 主操纵系统工作原理
➢ 硬式操纵系统 手操纵
脚操纵
2-04
一、主操纵系统组成
➢ 中央操纵机构—由驾驶员直接操纵的部分
➢ 手操纵机构
➢ 驾驶杆/驾驶盘：控制副翼和升降舵 ➢ 独立性
➢ 脚操纵机构
➢ 脚蹬：控制方向舵（转弯/刹车） ➢ 位置调整装置和限动装置
➢ 传动机构—将操纵信号传到舵面
1.3 飞行操纵系统组成
操纵系统
主操纵系统
辅助操纵系统 警告系统
副翼 升降舵 方向舵
前缘襟翼缝翼 后缘襟翼 扰流板 水平安定面 1-04
失速警告 起飞警告
1.4 操纵飞机绕三轴运动
➢ 手操纵机构用于操纵副翼和升降舵，转 动驾驶盘可操纵副翼，前推或后拉驾驶 盘可操纵升降舵的偏转。
➢ 方向舵用于操纵飞机绕立轴的转动。
第一节 飞行操纵系统概述
1-01
1.1 飞行操纵系统定义
➢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 有部件和装置的总合。
➢驾驶员通过操纵飞机的各舵面和
调整片实现飞机绕纵轴、横轴和立 轴旋转，以完成对飞机的飞行状态、 气动外形的控制。
1-02
1.2 飞行操纵系统分类
➢人工飞行操纵系统
➢ 飞机重心位置的前后移动会影响飞机的纵向操 纵性能。
➢ 一架飞机在稳定飞行时，倘若驾驶员用不大的 力施加在驾驶盘或脚蹬上，改变一个操纵舵面 的偏转角度，飞机很快做出反应，改变了飞行 状态，那么这架飞机的操纵性能是好的；倘若 反应很慢，则就是操纵不灵敏。操纵性好的飞 机，稳定性必然下降，因此飞机的操纵性和稳 定性要达到合理的平衡。
➢ 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
2-02
2.2 主操纵系统工作原理
➢ 软式操纵系统 手操纵
➢固有缺陷——弹性间隙
➢钢索承受拉力时，容易伸长；由于操纵 系统的弹性变形而产生的“间隙”称为弹 性间隙。
辅助操纵机构用于操纵辅助操纵 系统舵面的偏转。
三、传动机构
➢ 硬式传动机构
➢ 传动杆 ➢ 摇臂 ➢ 导向滑轮
➢ 软式传动机构
➢ 钢索 ➢ 滑轮 ➢ 扇型轮/扇型摇臂 ➢ 松紧螺套ห้องสมุดไป่ตู้➢ 钢索张力补偿器
2-11
传动机构特点比较
类型 优点
软式 构造简单 传动 尺寸较小
重量较轻 机构 比较容易绕过机内设备
以当驾驶杆左右摆动时，摇臂1不会绕其支点前后转动， 因而升降舵不会偏转
2-07
➢ 驾驶盘式手操纵机构
➢ 推拉驾驶盘操纵升降舵 ➢ 转动驾驶盘可操纵副翼
➢ 独立性分析
➢ 左右转动驾驶盘时，支 柱不动，升降舵不会偏 转
➢ 前推或后拉驾驶盘时， 由于和横管平行的一段 钢索与轴线a-a是重合 的，钢索不会绷紧或放 松，不会使副翼偏转
个相反的方向偏转。 ➢ 飞机上的操纵钢索通常是用碳素钢或不锈
钢制成的。 ➢ 钢索的单体结构是钢丝。把一束钢丝按螺
旋形形编织成股，然后以一股为中心，其 余数股绕其编织而成为钢索。最常用的钢 索是7×7和7×19两类。
2-19
➢钢索的直径由钢丝的直径和根数决 定，一般范围是 ( 1/16—3/8 ) 英寸。
传动 擦力，并消除间隙 机构 具有较佳的操纵灵敏度
缺点
刚度较小 弹性间隙 操纵灵敏度差 钢索在滑轮处容易磨损
构造复杂 重量加大 难于“绕”过机内设备 易与发动机发生共振
混合 兼有硬式和软式的优点和缺点
2-12
1. 钢索
➢ 只承受拉力，不能承受压力 ➢ 用两根钢索构成回路，以保证舵面能在两
➢ 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
2-05
二、中央操纵机构 ➢ 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
2-06
独 立 性 分 析➢ 驾驶杆左右摆时，传动杆沿着以b-b线为中心轴，以c点为
顶点的锥面运动 ➢ 由于圆锥体的顶点c到底部周缘上任一点的距离相等，所
➢特点：操纵信号由驾驶员发出 ➢组成：
➢飞机的俯仰、滚转和偏航操纵系统 （主操纵系统） ➢增升、增阻操纵系统，人工配平系 统等（辅助操纵系统）
1-03
➢自动飞行控制系统
➢特点：
➢操纵信号由系统本身产生，对飞 机实施自动和半自动控制，协助 驾驶员工作或自动控制飞机对扰 动的响应
➢组成：
➢自动驾驶仪
➢发动机油门自动控制 ➢结构振动模态抑制系统。
➢ 左右脚蹬平齐时，方向舵也处于中立位 置。当向前蹬左脚蹬，右脚蹬向后运动 时，方向舵向左偏转，作用于垂直尾翼 上的空气动力使飞机机头向左偏转。当 向前蹬右脚蹬时，方向舵向右偏转，从 而使机头向右偏转。
1.5 飞机操纵性
➢ 飞机的操纵性是飞机跟随驾驶员操纵驾驶杆、 脚蹬动作而改变其飞行状态的特征。飞机必须 具有可操纵性，能改变原来的平衡状态，实现 起飞、降落、转弯等飞行状态的变化。
2-08
中央操纵机构—脚操纵机构
➢ 平放式脚蹬
➢ 由两根横杆和两根脚蹬杆 构成平行四边形机构
➢ 平行四边形机构可 保证飞 行员在操纵脚蹬时，脚蹬 只作平移而不转动
2-10
中央操纵机构—脚操纵机构
➢ 立放式脚蹬
➢ 蹬脚蹬时，通过传动杆和摇臂等构件的传动使 方向舵偏转
➢ 由于传动杆和摇臂等的连接，左右脚蹬的动作 是协调的
第二节 简单机械操纵系统
➢ 简单机械操纵系统是一种人力操纵系 统，由于其构造简单，工作可靠，使 用了30余年，才出现助力操纵系统
➢ 简单机械操纵系统现在仍广泛应用于 低速飞机和一些运输机上
2-01
2.1 对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
4.2-10
电传操纵
➢ 在有些飞机上采用电传操纵（FLY BY WIRE），实际上它是将传动机构部分或全 部用电缆代替，驾驶员手、脚作动操纵机 构的信号也都转换成了电信号，通过电缆 将此电信号输送到液压助力器，由液压助 力器驱动舵面偏转。因此电传操纵并不是 电动操纵，它仍然要借助液压系统及液压 助力器实现助力操纵。有些电传飞机上仍 然采用部分机械传动机构传递信号。
脚操纵
2-03
2.2 主操纵系统工作原理
➢ 硬式操纵系统 手操纵
脚操纵
2-04
一、主操纵系统组成
➢ 中央操纵机构—由驾驶员直接操纵的部分
➢ 手操纵机构
➢ 驾驶杆/驾驶盘：控制副翼和升降舵 ➢ 独立性
➢ 脚操纵机构
➢ 脚蹬：控制方向舵（转弯/刹车） ➢ 位置调整装置和限动装置
➢ 传动机构—将操纵信号传到舵面
1.3 飞行操纵系统组成
操纵系统
主操纵系统
辅助操纵系统 警告系统
副翼 升降舵 方向舵
前缘襟翼缝翼 后缘襟翼 扰流板 水平安定面 1-04
失速警告 起飞警告
1.4 操纵飞机绕三轴运动
➢ 手操纵机构用于操纵副翼和升降舵，转 动驾驶盘可操纵副翼，前推或后拉驾驶 盘可操纵升降舵的偏转。
➢ 方向舵用于操纵飞机绕立轴的转动。
第一节 飞行操纵系统概述
1-01
1.1 飞行操纵系统定义
➢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 有部件和装置的总合。
➢驾驶员通过操纵飞机的各舵面和
调整片实现飞机绕纵轴、横轴和立 轴旋转，以完成对飞机的飞行状态、 气动外形的控制。
1-02
1.2 飞行操纵系统分类
➢人工飞行操纵系统
➢ 飞机重心位置的前后移动会影响飞机的纵向操 纵性能。
➢ 一架飞机在稳定飞行时，倘若驾驶员用不大的 力施加在驾驶盘或脚蹬上，改变一个操纵舵面 的偏转角度，飞机很快做出反应，改变了飞行 状态，那么这架飞机的操纵性能是好的；倘若 反应很慢，则就是操纵不灵敏。操纵性好的飞 机，稳定性必然下降，因此飞机的操纵性和稳 定性要达到合理的平衡。
➢ 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
2-02
2.2 主操纵系统工作原理
➢ 软式操纵系统 手操纵
➢固有缺陷——弹性间隙
➢钢索承受拉力时，容易伸长；由于操纵 系统的弹性变形而产生的“间隙”称为弹 性间隙。
辅助操纵机构用于操纵辅助操纵 系统舵面的偏转。
三、传动机构
➢ 硬式传动机构
➢ 传动杆 ➢ 摇臂 ➢ 导向滑轮
➢ 软式传动机构
➢ 钢索 ➢ 滑轮 ➢ 扇型轮/扇型摇臂 ➢ 松紧螺套ห้องสมุดไป่ตู้➢ 钢索张力补偿器
2-11
传动机构特点比较
类型 优点
软式 构造简单 传动 尺寸较小
重量较轻 机构 比较容易绕过机内设备
以当驾驶杆左右摆动时，摇臂1不会绕其支点前后转动， 因而升降舵不会偏转
2-07
➢ 驾驶盘式手操纵机构
➢ 推拉驾驶盘操纵升降舵 ➢ 转动驾驶盘可操纵副翼
➢ 独立性分析
➢ 左右转动驾驶盘时，支 柱不动，升降舵不会偏 转
➢ 前推或后拉驾驶盘时， 由于和横管平行的一段 钢索与轴线a-a是重合 的，钢索不会绷紧或放 松，不会使副翼偏转
个相反的方向偏转。 ➢ 飞机上的操纵钢索通常是用碳素钢或不锈
钢制成的。 ➢ 钢索的单体结构是钢丝。把一束钢丝按螺
旋形形编织成股，然后以一股为中心，其 余数股绕其编织而成为钢索。最常用的钢 索是7×7和7×19两类。
2-19
➢钢索的直径由钢丝的直径和根数决 定，一般范围是 ( 1/16—3/8 ) 英寸。