ATA 22 自动飞行系统

ATA22 AFS自动飞行系统
自动飞行系统是现代化数字系统，它能在飞机的整个飞行过程中，从起飞到自动进近着陆和滑跑，为飞机提供制导。

它是目前最先进的自动飞行系统。

一、AFS简介：
1、基本工作原理：
图22——1
自动飞行系统（AFS）用飞机传感器提供的所需信息进行飞机位置计算。

另外，在它的存储器中有几个飞行计划，这些飞行计划由航空公司预制。

每个飞行计划包括一个从离港到到达目的地的完整的飞行过程，包括垂直信息和中途的航路点。

知道了飞机位置和设置的飞行计划（由飞行员选择的），该系统能计算出指令信号送到飞行控制系统和发动机控制系统，以使飞机按飞行计划飞行。

2．基本组成：
图22——2
自动飞行系统（AFS）可分为四个主要部分：
——飞行管理（FM）
——飞行制导（FG）
——飞行增稳（FA）
——故障隔离和探测系统（FIDS）
前两部分功能由飞行管理与制导计算机系统（FMGCS）实现。

后两个功能由飞行增稳计算机系统（FACS）实现。

3．飞行管理与制导计算机系统（FMGCS）
图22——3
飞行管理（FM）部分主要提供飞行计划的计算。

飞行计划包括纵向和横向制导功能。

飞行制导（FG）部分主要有以下三个功能：
——自动驾驶（AP）
——飞行指引（FD）
——自动油门（A/THR）
FMGCs飞行管理与制导功能是由两个多功能控制显示组件（MCDU）和一个飞行控制组件（FCU）控制。

一般由MCDU提供机组与FMGCs之间的长期信息接口（如：飞行计划的选择和修改）；而FCU提供短期的信息交换接口（如：AP自驾，FD飞行指引和A/THR自动油门功能的衔接）。

除MCDU和FCU外，FM和FG的信息主要显示在EFIS电子飞行仪表系统的显示器上，即主飞行显示器（PFD）和导航显示器（ND）。

（1）自动驾驶（AP）/飞行指引（FD）
图22——4
AP和FD的主要功能是：
——保持垂直速度或飞行航迹角和航向角或航迹，稳定飞机重心
——截获并保持飞行航迹
——引导飞机起飞
——自动着陆和复飞
AP功能提供指令信号控制：
——飞机的三个轴（俯仰，横滚和偏航）上的操纵舵面的位置
——飞机前轮转弯
FD功能产生相同的制导指令，用于人工操控飞机。

FD也用于AP衔接时的监视。

FD的符号显示在主飞行显示器（PFD）上。

(2)自动油门（A/THR）：
图22——5
A/THR系统通过控制推力完成以下功能：
——速度或马赫数保持（由FMGCs计算或来自油门杆位置）
——推力保持（由FMGCs计算或来自油门杆位置）
——在慢车和进近的平飘——迎角过大的保护
FMGCs经飞行控制组件（FCU）和（EIUs），与全权数字式发动机控制（FADEC）系统信息交流，以完成A/THR功能。

4．飞行增稳计算机系统（FACs）
图22——6
飞行增稳部分提供以下功能：
——方向舵配平
——偏航阻尼
——方向舵行程限制
——飞行状态保护
——故障隔离和探测系统
对于飞行状态保护功能，飞行增稳计算机（FAC）计算：
——各种飞机速度（如：襟翼限制速度）
——迎角过大和风切变保护
——低速警告，提醒机组飞机处于临界状态，必须增加推力，通过俯仰控制恢复飞行轨迹到正常状态。

故障隔离与探测系统(FIDS)仅由FAC1完成所有其它AFS计算机与中央故障显示系统(CFDS)的信息交流。

二.AFS设备及其安装:
1.MCDU:
图22-7
多功能控制显示组件(MCDUs)位于中央操纵台上.
MCDU主要作为驾驶员与FMGCs的FM部分之间的输入/显示接口. MCDU之间交换信息不是直接进行,而是通过FMGCs.
2.FCU:
图22-8
飞行控制组件(FCU)位于遮光板上.
FCU前面板包括位于中间的AFS控制板和位于两边的EFIS控制板.
AFS控制面板可进行AP和A/THR的衔接和显示,以及选择制导模式和飞行参数及显示.
每个驾驶员各有一个EFIS控制板,可在对应的显示器显示.
驾驶员拉出旋钮,可人工选择速度,航向和高度;压入旋钮,由飞行管理自动操纵,这时,显示白色圆点,表示按基准操纵.与上不同的是,当压入V/S或FPA旋钮时,指示立即改平.
3.EFIS显示器PFD/ND:
图22----9
四个EFIS显示器,包括两个主飞行显示器(PFD)和两个导航显示器(ND)位于主仪表板上.
飞行参数显示在PFD上,而飞行计划和导航参数显示在ND上.
4.PFD:
图22-10
飞行模式信号器（FMA）位于PFD的上端。

PFD做为主要的飞行仪表，可提供以下显示：
——在FMA 上有AP,FD和A/THR的衔接状态，
——在FMA 上有AP/FD和A/THR的模式，
——着陆等级，
——FD的符号，
——各种速度和基准参数。

5．侧驾驶杆：
图22——11
两个侧杆分别位于正驾驶和副驾驶的侧操纵台上。

当AP衔接时，电磁制动器将侧杆锁定在中立位置。

当压下侧杆上的红色按钮，或用大于临界值的力扳动任一侧杆时，AP被脱开，并且侧杆变为可动的。

6．推力杆：
发动机是由推力杆控制，它位于中央操纵台上。

推力杆手柄两侧的红色按钮用于脱开自动油门功能。

图22——12
注意：该推力杆不能自动移动。

7．飞行控制板（FLT CTL）:
两个飞行控制板（FLT CTL）位于头顶板上，各有一个按钮可分别脱开FAC1和2。

8．计算机：
图22——14 AFS计算机位于电子舱的后电子架上。

三． AFS的维护/测试设备：
图22——15用MCDU可进入CFDS，得到AFS的故障信息。

每个AFS计算机的BITE（内载测试设备）经过FAC1被查询，并可从MCDU进入AFS测试和着陆测试。

四．安全预防措施：
图22——16
当按照电子系统相关文件工作时，必须遵守AMM(飞机维护手册)的所有安全程序。

飞机供电之前，必须隔离所有电路。

做系统测试时，飞机必须在地面，发动机关车，飞机外表处于“光洁（clear）”状态（襟缝翼收上），即将襟翼面板（114VU）上的手柄放入卡槽（0）位。

当液压系统增压/减压时，确认飞行控制舵面行程范围无障碍。

确认轮挡和地面安全销钉放置到位。

开始工作前，在以下位置或附近放置安全警示标识：
——飞行控制
——飞行控制舵面
——起落架及其舱门
——活动的设备
在驾驶舱内放置警示标识，提醒机组某些系统功能失效。