飞机操纵系统发展史

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飞机操纵系统发展史

飞机操纵系统发展史

飞机操纵系统发展史飞机操纵系统发展史飞机飞⾏操纵系统⼤作业飞机飞⾏操纵系统发展史班级: 100321学号: 100311xx姓名: 王尼玛专业: ⾃动化指导⽼师: 于黎明⼆零⼀三年六⽉⼆⼗⼀⽇飞机飞⾏操纵系统发展史【摘要】本⽂主要论述了的飞机飞⾏操纵系统的发展史,对飞机机械操纵、增稳操纵、控制增稳操纵、电传操纵、光传操纵做了详细的描述,并对未来飞机的操纵系统进⾏了展望。

关键词:飞机飞⾏操纵系统;机械操纵系统;增稳操纵系统;控制增稳操纵系统;电传操纵系统;光传操纵系统1⽬录【摘要】 .................................................. 1 ⽬录 ...................................................... 2 第⼀章飞机操纵系统的发展历程 ............................ 3 第⼆章机械操纵系统 ...................................... 3 第三章增稳操纵系统 ...................................... 4 第四章控制增稳操纵系统 .................................. 4 第五章电传操纵系统 ...................................... 4 第六章光传操纵系统 ...................................... 5 第七章飞机操纵系统的发展趋势 ............................ 5 参考⽂献 (6)2第⼀章飞机操纵系统的发展历程最初的飞机操纵系统是由简单的钢索、滑轮、连杆和曲柄等机械部件组成,即我们所说的机械传动操纵系统。

飞⾏员通过直接操纵机械传动系统来控制飞机的操纵舵⾯,实现对飞机姿态和飞⾏轨迹的控制,此时可不考虑系统本⾝的动特性,只需对摩擦,间隙和系统的弹性形变加以限制,便可获得满意的系统性能。

民航自动驾驶发展历史

民航自动驾驶发展历史

民航自动驾驶发展历史
民航自动驾驶系统的发展历史可以追溯到20世纪初,但真正成
熟和广泛应用是在近几十年。

以下是民航自动驾驶系统发展历史的
概述:
1. 早期阶段,20世纪初,飞行员主要依靠手动操纵飞机进行
飞行。

随着航空技术的发展,自动驾驶系统开始出现在一些飞机上,但主要用于辅助飞行员进行飞行。

2. 二战后,二战后,随着航空工业的快速发展,自动驾驶系统
得到了进一步的发展。

一些先进的飞机开始配备自动驾驶系统,用
于辅助飞行员进行飞行和导航。

3. 1970年代,随着计算机技术的进步,民航自动驾驶系统开
始向更加智能化和自主化发展。

一些先进的飞机开始配备了自动驾
驶系统,可以实现自动起降、自动导航等功能。

4. 1990年代,随着GPS技术的普及和发展,民航自动驾驶系
统得到了进一步的提升。

飞机可以通过GPS实现精准的导航和定位,大大提高了飞行的安全性和效率。

5. 当代,目前,民航自动驾驶系统已经非常成熟和普及。

现代
民航飞机几乎都配备了先进的自动驾驶系统,可以实现全程自动飞行、自动着陆等功能。

同时,一些航空公司也在研发无人驾驶客机,未来有望实现完全自动化的民航飞行。

总的来说,民航自动驾驶系统经过了近一个世纪的发展,从最
初的辅助功能到如今的全自动化飞行,取得了巨大的进步。

随着技
术的不断发展,民航自动驾驶系统的未来发展空间将更加广阔。

《飞行操纵系统》课件

《飞行操纵系统》课件

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飞行员通过Байду номын сангаас纵杆、脚蹬等输入装置 ,将控制指令传递给飞行操纵系统, 以改变飞机的飞行姿态和轨迹。
它包括主操纵系统和辅助操纵系统, 主操纵系统包括升降舵、方向舵和副 翼,辅助操纵系统包括襟翼、缝翼和 起落架收放机构等。
飞行操纵系统的动力学基础
飞行操纵系统的动力学基础包 括空气动力学和飞行力学。
空气动力学是研究气体流动和 物体在气体中运动的科学,它 为飞行操纵系统的设计和性能 提供了理论基础。
分类
根据飞行器类型和设计需求的不同,飞行操纵系统有多种分类方式。例如,按照传力介质的不同,可以分为机械 式操纵系统、液压式操纵系统和电气式操纵系统等;按照控制方式的不同,可以分为助力操纵系统和主动控制系 统等。
发展历程与趋势
发展历程
飞行操纵系统的发展经历了多个阶段,从早期的机械操纵系统到现代的电传操纵系统和 主动控制系统。随着科技的不断进步,飞行操纵系统的性能和安全性得到了极大的提升
权限管理与安全认证
限制飞行员对系统的操作权限,防止误操作或 恶意干扰。
自适应容错控制
在系统发生故障时,自动调整控制策略,降低故障对飞行安全的影响。
05
飞行操纵系统的应用与案例分析
飞行操纵系统在无人机中的应用
1 2 3
无人机飞行操纵系统概述
无人机飞行操纵系统是无人机控制的重要组成部 分,负责无人机的起飞、巡航、降落等操作。
飞行操纵系统的传感器
01
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角位移传感器
检测飞行员的操纵角度,转换 为电信号。
力矩传感器
检测飞行员施加在操纵杆上的 力矩,转换为电信号。
侧杆传感器

飞行器自动控制导论_第一章飞行控制系统概述

飞行器自动控制导论_第一章飞行控制系统概述

第一章飞行控制系统概述1.1飞行器自动控制1.1.1飞行控制系统的功能随着飞行任务的不断复杂化,对飞机性能的要求越来越高,不仅要求飞行距离远(例如运输机),高度高(高空侦察机),而且还要求飞机有良好的机动性(例如战斗机)。

为了减轻驾驶员在长途飞行中的疲劳,或使驾驶员集中精力战斗,希望用自动控制系统代替驾驶员控制飞行,并能改善飞机的飞行性能。

这种系统就是现代飞机上安装的飞行自动控制系统。

飞行控制系统的功能归结起来有两点:1)实现飞机的自动飞行;2)改善飞机的飞行性能。

飞机的自动飞行控制系统在无人参与的情况下,自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行,通常可实现对飞机的三轴姿态角和飞机三个方向的空间位置的自动控制与稳定。

例如,无人驾驶飞行器(如无人机或导弹等),实现完全的飞行自动控制;对于有人驾驶的飞机(如民用客机或军用飞机),虽然有人参与驾驶,但某些飞行阶段(如巡航段),驾驶员可以不直接参与操纵,而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制,但驾驶员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的情况,并可以随时切断自动控制而实现人工驾驶。

采用自动飞行具有以下优点:1)长距离飞行时解除驾驶员的疲劳,减轻驾驶员的工作负担;2)在一些恶劣天气或复杂的环境下,驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹,自动飞行控制系统可以精确对飞机姿态和航迹的精确控制;3)有一些飞行操纵任务,驾驶员难于精确完成,如进场着陆,采用自动飞行控制则可以较好地完成任务。

一般来说,飞机的性能和飞行品质是由飞机本身气动特性和发动机特性决定的,但随着飞机飞行高度及飞行速度的增加,飞机的自身特性将会变坏。

如飞机在高空飞行时,由于空气稀薄,飞机的阻尼特性变坏,致使飞机角运动产生严重的摆动,靠驾驶员人工操纵将会很困难。

此外,设计飞机时,为了减小质量和阻力,提高有用升力,将飞机设计成静不稳定的。

对于这种静不稳定的飞机,驾驶员是难于操纵的。

在飞机上采用增稳系统或阻尼系统可以很好地解决这些问题。

绪 论

绪 论

绪论0.1飞行控制系统简史1912年美国的Eimper Sperry和他的儿子Lawrence Sperry制成了世界上第一台自动驾驶仪。

该装置由两个双自由度陀螺、磁离合器以及用空气涡轮驱动的执行机构组成,用它可保持飞机稳定平飞。

早期飞机的自动控制就是用自动驾驶仪稳定飞机的角运动。

二次大战期间,美国制造了功能完善的电气式自动驾驶仪,其敏感元件是电动陀螺,采用电子管放大器和电动舵机。

二次大战后期,德国制造了V-1(飞航式)和V-2(弹道式)导弹,这种全自动飞行武器上的自动驾驶仪不仅可以稳定导弹飞行,而且更重要的是与弹上或地面其他装置耦合完成战斗任务。

二次大战后,飞机自动驾驶仪逐渐与机上其他装置耦合以控制航迹(定高或自动下滑),它既能稳定飞机,又能全面地控制飞机,直至全自动着陆。

50年代前自动驾驶仪主要用于运输机和轰炸机的平飞。

歼击机突破音障及飞行包线扩大后,飞机自身稳定性恶化,要求在机上安装飞行控制系统以改善飞机的稳定性。

于是从50年代起,歼击机安装上了阻尼器,利用速率陀螺测出飞机的振荡角速度,采用反馈控制增加飞机自身的阻尼,来阻止飞机的振荡,以消除飞机高空高速飞行时,由于阻尼性差而引起的机头摆动。

在阻尼器的基础上,引入更多的反馈,形成了增稳系统,它不仅能改善阻尼而且能改善飞机静稳定性。

由于阻尼、增稳系统在一定程度上削弱了飞机操纵反应的灵敏度,为解决稳定性与操纵性的矛盾,在50年代中期又出现了控制增稳系统。

这种系统除了反馈以外,还引入前馈。

控制增稳系统除具有增稳功能外,还增加了一个与机械操纵链并行工作的电气操纵链,因此它不仅改善了飞机的稳定性,还改善了操纵性。

60年代控制增稳系统全权限地操纵飞机时,它就发展成为电传操纵系统。

这时机械操纵系统已完成它的历史使命而退居到备用,甚至被取消的地位。

电传飞行控制系统在50年代就已出现,但由于电子、电气设备的可靠性不如机械系统,所以当时并未付诸使用。

60年代末随着电子技术的发展和集成电路的广泛使用,另外余度技术和容错技术的应用也逐渐成熟,使飞行控制系统在安全可靠性方面能与机械系统相比甚至有所超过。

飞机电传操纵系统的前生今世

飞机电传操纵系统的前生今世

飞机电传操纵系统的前⽣今世B-2幽灵幽灵(Spirit)轰炸机⼀、机械式操纵系统⼈⼯操作机械操作系统⽰意图机械操纵系统最基本的飞⾏控制系统,常见于空⽓动⼒不是很强的早期飞机或现代的⼩型飞机。

这类飞控系统利⽤各种机械部件如杆、绳索、滑轮甚⾄链条将飞⾏员的操纵⼒从驾驶舱操纵装置传递到控制⾯上。

⼆、液压式操纵系统1、概述随着航空器尺⼨的增⼤和性能的提⾼,机械式飞⾏操纵系统的复杂程度和重量也⼤幅度增加,⼤⼤限制了航空器的发展。

为了克服这些限制,液压式飞⾏操纵系统出现了。

液压飞⾏操纵系统出现后,航空器的尺⼨和性能不再受驾驶员⼒量的限制,⽽只是受经济成本的限制。

液压式飞控系统由两部分组成:a、机械回路⼈⼯操作机械操作系统⽰意图机械回路连接着驾驶舱和液压回路。

如同机械式系统,机械回路也基本由各种杆、绞索、滑轮甚⾄铰链组成。

b、液压回路液压回路包含液压泵、液压管、液压阀门以及执⾏装置等。

执⾏装置通过液压泵产⽣的流体压⼒驱动飞机的各控制⾯。

⽽伺服阀则控制着执⾏装置的动作。

飞⾏员的操纵动作通过机械回路传递到液压回路中相应的伺服阀,然后液压泵驱动执⾏机构操纵飞机的各控制⾯。

液压式飞控系统见于⽼式的喷⽓运输机和⼀些⾼性能飞机。

例如安-225运输机和洛克西德公司的⿊鸟(SR-71)。

2、⼈⼯感觉反馈对于机械式飞控系统,飞⾏员经由机械装置可以感受到作⽤于飞机各个舵⾯上的⽓⼒。

这种触觉反馈增强了飞⾏安全性。

例如,在⽕神(Avro Vulcan)喷⽓轰炸机上,⼈们就利⽤⼀种弹性装置来实现这种控制反馈。

通过移动该装置的⽀点,⼈们可以使反馈⼒(对于升降舵)与空速的平⽅成正⽐。

这样,⾼速飞⾏时所需的操纵⼒量就迅速增加了。

3、机械助⼒助⼒机械操作系统⽰意图早期的飞机只是直接⼈⼯机械操纵。

随着飞机的尺⼨和速度的增加,驾驶员再直接通过钢索去拉动舵⾯感到困难,于是作为驾驶员辅助操纵装置的液压助⼒器安装在操纵系统中。

它由⼀个并联的液压作动器来增⼤驾驶员施加在操纵钢索上的作⽤⼒,⽬前液压助⼒器仍在许多飞机上使⽤。

飞机操纵系统发展史

飞机操纵系统发展史

飞机操纵系统发展史
飞机操纵系统的发展史可以追溯到20世纪初期,随着飞机的发展和技术的进步,飞机操纵系统的设计和功能也逐渐改进。

下面是飞机操纵系统的主要发展历程:
1. 手动操纵系统:早期的飞机操纵系统完全依靠飞行员的手动操作。

飞行员通过操纵杆、脚蹬和操纵表来控制飞机的方向、高度和速度。

这种系统简单、直观,但需要飞行员具备较高的操纵技巧和反应能力。

2. 机械辅助操纵系统:随着飞机的增大和复杂性的增加,手动操纵变得困难。

为了减轻飞行员的操纵负担,出现了机械辅助操纵系统。

这种系统通过利用液压或机械装置来辅助飞行员操纵飞机,如辅助操纵面的控制和增加力量辅助。

3. 电子辅助操纵系统:20世纪中期,随着电子技术的进步,飞机操纵系统开始采用电子辅助技术。

这种系统利用感应器、计算机和电动执行器来完成飞行员的操纵指令。

电子辅助操纵系统可以提供更高的精度和灵活性,可以对飞机进行自动平衡和自动调整。

4. 全电子操纵系统:近年来,随着计算机技术的迅速发展,飞机操纵系统逐渐向全电子化发展。

全电子操纵系统通过将感应器、计算机和电动执行器直接连接起来,实现了飞机操纵的完全电子化。

全电子操纵系统具有更高的精度和可靠性,同时可以实现自动化和智能化的飞行控制。

总的来说,飞机操纵系统的发展经历了从手动操作到机械辅助、电子辅助,再到全电子化的过程。

随着技术的不断进步,飞机操纵系统的功能和性能也越来越先进,大大提高了飞行安全和操纵效率。

飞控系统与仿真

飞控系统与仿真

伺服作动分系统设计开发流程
伺服分系统测试与综合
• 1,集成测试综合环境一般由综合测试柜、飞行控制仿真计算机、FTI计算机、MBIT计算机、试验台几 部分组成。
• 2,伺服作动系统综合测试项目主要考核作动器与作动器控制器综合时的功能性能,主要包括伺服作动 系统试验前准备测试、功能性能测试、监控器测试、故障模态测试等内容。
段。飞行试验使评定飞行控制系统性能的最终阶段,飞行试验验证结果也具有权威性。 • 飞行试验通常在几架飞机上进行,每架飞机有专门的的测试目标。 • 飞行试验的目的是暴露与纠正系统、硬件、软件存在的设计问题和故障,优化控制率,评定电邮飞行
控制系统的飞机稳定性、操纵性、满足飞机飞行品质要求的程度,检查飞行控制系统的各种功能实现 及应用效果。考核飞机控制系统硬、软件在真是机载条件下工作的正确性与适应性,考察飞行控制系 统与飞机其他功能支架你的工作兼容性,完成对整个飞机控制系统的确认,并为进一步改进提供依据。
全机系统综合试验
• 2,机上地面试验 • 经过地面铁鸟台架综合试验之后,飞行控制系统应按照规定的技术要求装到飞机上,进行机上地面试
验。 • 机上地面试验一般分为三种:飞行控制系统性能校核试验,结构模态耦合试验,全机电磁干扰试验。
全机系统综合试验
• 3,飞行试验 • 经过系统综合试验,铁鸟综合试验和机上地面试验对飞行控制系统的验证与确认后,进入飞行试验阶
飞行控制系统研发与验证
现代飞机飞行控制系统工程学习总结
蔡壮
2020/02.29
飞控系统设计及验证概述
• 系统级设计包含:功能和性能设计(控制率设计),安全性和可 靠性设计(系统结构和余度管理设计),系统综合和验证任务。
• 分系统和部件级包含:飞行控制计算机(硬件)分系统,软件分 系统,伺服作动分系统,传感器分系统。

飞机操纵系统方式

飞机操纵系统方式

飞机操纵系统方式飞机操纵系统方式-简单机械操纵系统-机械操纵系统,由钢索的软式操纵,发展为拉杆的硬式操纵。

驾驶杆及脚蹬的动作经过钢索或拉杆的传递直接带动舵面运动。

驾驶员在操纵过程中必须克服舵面上所承受的气动力。

-助力操纵系统-随着飞机尺寸、质量及飞行速度的不断增加,舵面铰链力矩的增大,驾驶员难以直接通过钢索或拉杆来操纵舵面。

20世纪40年代末出现了液压助力器,将其安装在操纵系统中,作为一种辅助装置来增大施加在舵面上的作用力,以发挥飞机的全部机动能力。

这就是飞机的助力操纵系统。

不可逆助力操纵系统-全助力操纵系统-当超音速飞机出现后,飞机超音速飞行时需要相当大的操纵力矩才能满足飞机的机动操纵要求。

此外,由于尾翼上出现了超音速区,升降舵操纵效率大为降低,而不得不采用全动平尾。

全动平尾铰链力矩大,而且数值的变化范围较宽,非线性特性影响严重,驾驶员无法直接承受舵面上的铰链力矩。

在这个时候,出现了全助力操纵系统。

全助力操纵系统中,切断了舵面与驾驶杆的直接联系,驾驶员的'操纵指令直接控制助力器上的分油活门,从而通过助力器改变舵面的偏转并承受舵面的铰链力矩。

此时,驾驶杆上所承受的杆力仅用于克服传动机构中的摩擦力,驾驶员无法从杆力的大小来感受飞机飞行状态的变化。

因此,在系统中增加了人感装置,通过弹簧、缓冲器及配重等构成的系统,来提供驾驶杆上所受的人工感力。

-增稳系统-从20世纪50年代中期以来,随着飞机向高空高速方向发展,飞行包线不断延长,飞机的气动外形很难既满足低空、低速的要求,又满足高空、高速的要求,常会出现飞机在高空、高速飞行时稳定性增加而阻尼不足,但在低速飞行时稳定性又不够的现象。

为了提高飞机的稳定性和改善飞机的阻尼特性,第一次将人工操纵系统与自动控制结合起来,将增稳系统引入到人工操纵系统中,从而形成了具有稳定功能的全助力系统。

在这个系统中,增稳系统和驾驶杆是相互独立的,增稳系统并不影响驾驶员的操纵。

飞机操纵系统要点课件

飞机操纵系统要点课件
总结词
气压式飞机操纵系统是一种利用气压传动原理的飞机操纵系统,它通过压缩空气传递压力和运动,实现飞机的飞 行控制。
详细描述
气压式飞机操纵系统具有结构简单、重量轻和可靠性高等优点,被广泛应用于小型飞机和无人机中。它通过飞行 员操作气动阀,控制压缩空气的流动,驱动操纵面运动,实现飞机的飞行控制。
04
飞机操纵系统的应用与案 例分析
飞机操纵系统在军事航空中的应用
高机动性
军事飞机需要具备高机动性以应对战斗环境,飞机操纵系统能够 快速响应飞行员的操作,实现各种高难度机动动作。
隐形性能
现代军事飞机通常具备隐形性能,飞机操纵系统的设计也需要考虑 隐形性能的需求,如减少雷达反射面和红外特征等。
作战效能
飞机操纵系统直接影响到军事飞机的作战效能,包括发射武器、实 施侦察、执行战术机动等任务。
成本问题 飞机操纵系统的制造成本较高,需要采取有效的成本控制 措施,以确保产品的经济可行性。
未来飞机操纵系统的市场前景与机遇
市场需求
随着航空运输业的不断发展,飞机操纵系统的市场需求将持续增 长,为相关企业提供了广阔的市场空间。
技术创新
技术创新是推动飞机操纵系统发展的关键因素,相关企业需要加 大研发投纵系统在民用航空中的应用
飞行安全
飞机操纵系统是确保飞行安全的 关键部分,通过精确控制飞机的 姿态和轨迹,保障乘客和机组人
员的安全。
高效运行
民用航空中的飞机操纵系统需要适 应各种气象条件和飞行任务需求, 以确保飞机的高效运行,降低油耗 和维护成本。
舒适性
飞机操纵系统需要提供平稳、舒适 的飞行体验,减少飞行中的颠簸和 不适感,提高乘客的满意度。
01
或液压信号。
02

飞机操纵系统

飞机操纵系统

飞机飞行操纵系统简述飞机作为使用最广泛、最具有代表性的航空器,其主要组成部分有以下五部分:推进系统,操纵系统,机体,起落装置,机载设备。

有人形象的比喻,飞机的外观结构是人的皮囊,发动机是人的心脏,操纵系统就是人的血管,他遍布整个飞行过程。

操纵系统至关重要,掌握着飞机的命脉。

本文我们着重来看飞机飞行操纵系统。

1.飞行操纵系统飞行操纵系统是用于供飞行员操纵飞机的副翼、升降舵、方向舵和其它可动舵面,从而实现飞机的横向、纵向、航向运动。

是作为传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行姿态的系统。

根据操纵指令的来源,可分为人工操纵系统和自动控制系统。

1.1人工操纵系统人工操纵系统通常包括主操纵系统和辅助操纵系统两部分。

主操纵系统用来操纵方向舵、副翼、升降舵,包括了手操纵机构和脚操纵机构,主操纵系统应使驾驶员有位移和力的变化感觉,这是它与辅助操纵系统的主要差别。

1)飞机的纵向操纵飞机的纵向操纵是通过操纵驾驶杆或驾驶盘前、后运动控制升降舵来实现的。

在飞行中向后拉杆,机头应向上仰;向前推杆,机头应下俯。

2)飞机的横向操纵飞机的横向操纵系统是通过操纵驾驶杆或驾驶盘左、右运动或转动控制副翼来实现的,在飞行中,向左压杆或逆时针方向旋转驾驶盘,飞机应向左横滚;向右压杆或顺时针方向旋转驾驶盘,飞机应向右横滚。

3)飞机的航向操纵飞机的航向操纵是通过脚蹬控制方向舵来实现的。

在飞行中蹬右脚蹬,机头应向右偏转,蹬左脚蹬,机头应向左偏转。

1.2辅助操纵系统辅助操纵系统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等。

它们的操纵只是靠选择相应开关位置,通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成。

2.自动控制系统自动控制系统的操纵指令来自系统的传感器,能对外界的扰动自动作出反应,以保持规定的飞行状态,改善飞机飞行品质。

常用的自动控制系统有自动驾驶仪、各种增稳系统、自动着陆系统和主动控制系统。

自动控制系统的工作与驾驶员的操纵是各自独立、互不妨碍的。

飞机操纵系统介绍

飞机操纵系统介绍

4 飞机操纵系统
传动杆与导向滑轮之间的间隙应为0.05-0.3毫米,测量时应将驾驶杆 和脚蹬固定在中立位置。间隙不合规定,可拧动滑轮支架上的偏心螺杆 (螺帽为方形)来调整。
导向滑轮
❖4.5操纵系统的发展
4 飞机操纵系统
❖4.5平尾操纵系统
4 飞机操纵系统
液压助力器YZL-11
在平尾操纵系统中采用了YZL-11液压助力器,分别操纵左右平尾 偏转,它承受作用在平尾上的全部铰链力矩。YZL-11是一种平板旋转 阀式的双腔串联外反馈助力器。它由分油装置、执行机构和传动机构 三部分组成
❖4.1概述
4 飞机操纵系统
为了提高飞机的横滚能力,歼八B型飞机上还装有差动平尾控制系统。 当驾驶杆横向操纵时,其机械位移经安装在副翼操纵系统中的GE-9位移 传感器,转换成电信号。该信号经差动平尾放大器FKJ-9放大后,输送给 安装在垂尾前梁上的FDJ06差动平尾舵机。舵机的输出位移,经三复合机 构综合后,差动的操纵左、右平尾助力器,使左、右平尾产生差动偏转, 以提高飞机的横向滚转能力。
副翼载荷感觉器的构造及工作原理与平尾载荷感觉器相似,但其弹 簧刚度和活动杆的最大行程不同,它的预载力为(5.6×9.8)N。
❖4.5副翼操纵系统
4 飞机操纵系统
副翼载荷机构
❖4.5副翼操纵系统
4 飞机操纵系统
副翼调整片效应机构
为了配平驾驶杆上的横向操纵力和扩大自动驾驶仪舵机的工作权 限,在副翼操纵系统中装有DG-32调效机构,副翼调效机构构造和工作 原理与平尾调效操纵工作状态、驾驶仪控制工 作状态和复合工作状态。
❖4.5副翼操纵系统
4 飞机操纵系统
副翼载荷机构
副翼载荷感觉器用来模拟横向操纵时的杆力,并在松杆后使驾驶杆 回到中立位置,它安装在14框后的背鳍内,并联在副翼操纵系统中, 外筒通过摇臂与调效机构的活动杆相连;活动杆与系统的摇臂相连。

飞机电传操纵系统

飞机电传操纵系统

电传操纵系统概况一、电传操纵系统的概念及发展概况1、电传操纵系统的概念电传操纵系统是将从驾驶员的操纵装置发出的信号转换成电信号,通过电缆直接传输到自主式舵机的一种系统;也就是说,电传操纵系统也是一个全时、全权限的“电信号系统+控制增稳”的飞行操纵系统;电传操纵系统是人工操作和自动控制在功能上和操纵方式上较好地融为一体;电传操纵系统主要依靠电信号传递驾驶员的操纵指令,所以这种系统不再含有机械操纵系统;带有机械备份的电传操纵系统成为准电传操纵系统;控制增稳系统是电传操纵系统不可分割的组成部分,只有具备控制增稳功能的电信号系统才能称为电传操纵系统;2、电传操纵系统发展概况20 世纪前半期, 采用闭环反馈原理的自动控制技术作为机械操纵系统的辅助手段, 其主要作用是针对已设计好的飞机刚体动力学特性的缺陷进行补偿, 实现精确的姿态和航迹控制, 减轻驾驶员长期、紧张工作的负担;到了20 世纪60 年代, 飞机的发展遇到了一些重大难题;例如: 大型飞机挠性机体气动弹性模态问题, 进一步提高战斗机机动性和战斗生存性问题等;这些问题仅靠气动力、结构和动力装置协调设计技术已经不能解决, 或者要在性能、重量、复杂性和成本方面付出巨大代价才能得到某种折衷的解决方案;研制设计者将注意力转向采用闭环反馈原理的自动控制技术, 通过对一系列单项技术和组合技术的研究、开发和验证, 产生了两个具有划时代意义的新飞行控制概念: 主动控制技术 ACT 和电传飞行控制 FBW 系统;这两项新技术的出现对飞机的发展产生了巨大的影响;1. 采用主动控制技术的电传操纵系统采用主动控制技术的电传操纵系统, 可使飞机的飞行控制、推力控制和火力控制的主要控制功能综合成为可能, 从而极大地改善了飞机的性能;如采用主动控制技术的电传操纵系统后, 放宽静稳定性 RSS 控制技术使B- 52 轰炸机平尾面积减少45% , 结构总重量减少6. 4% , 航程增加了4. 3% ;使战斗机升阻比提高了8%~ 15%;机动载荷控制NILC 技术使C - 5A 运输机翼根弯曲力矩减少30%~ 50%; 使F4E 战斗机盘旋角速度增加了33%;主动涡流控制 AV C 技术与方向舵协调使用时, 使X 29 在低速大攻角飞行时的偏航速率增加50% ;采用任务适应性机翼 MAW 比采用常规机翼可使飞机航程增加30%, 机翼承载能力提高50% ;2. 数字式电传操纵系统数字式电传操纵系统具有高度的灵活性, 容易实现多种逻辑运算和电子综合化, 实施复杂控制律和修改控制律都很方便, 尤其容易与自动驾驶仪、火力控制系统、导航和推力控制系统交连, 从而使飞机的性能和攻击精度均发生质的变化;为保证飞机安全可靠性,在系统中常有备分系统, 凡其工作原理与主系统是不相似的, 则均可成为备分系统,如机械操纵系统、电气操纵系统和模拟式电传操纵系统;对于数字式电传操纵系统, 目前不采用体大笨重的机械杆系作为备用系统, 而常采用模拟式电传备用系统;如果主系统的安全可靠性相当高, 则可以不采用备用系统;此外, 再通过四余度或自监控的三余度系统, 使电传操纵系统达到双故障安全等;数字电传操纵系统和主动控制技术已广泛地应用于第三代军机和先进的民机;综合控制技术也成为第四代军机的典型标志之一, 在F- 22 战斗机上, 综合飞行/ 推力控制功能由列为飞行关键系统第一位的飞行器管理系统提供, 飞行器管理系统的支柱就是三余度数字电传操纵系统;随着电子技术的发展和飞机性能的不断提高,目前, 电传操纵系统正在向自适应飞行控制系统的方向发展;美国早在20 世纪60 年代初就对自适应飞行控制系统作了试飞, 此后还在不断进行研究和试验, 但始终没有在生产型飞机上使用过, 究其原因可能是性能还不够完善;但未来随着马赫数高达6~ 8 的高超音速飞机的到来, 以及为减小阻力和提高隐身特性的无尾飞机的出现, 飞机的气动特性变化范围很大, 用常规飞行控制方法很难胜任, 必须采用自适应控制;新一代的自适应飞控系统由于计算工作量很大, 将采用并行处理和神经网络技术, 并将采用光纤来传输大量数据, 而由电传飞行控制系统发展成光传飞行控制系统;二、电传操纵系统的主要特点1、电传操纵系统的主要优点机械操纵系统的系统组合比较复杂, 而电气组合比较简单;采用电气控制的电传操纵系统, 很容易实现主操纵系统与其他系统的交连;传统的飞机机械操纵系统一般都采用中央驾驶杆, 而电传操纵系统则可采用小侧杆操纵, 这样既可减轻飞行员的工作负担, 又可使飞行员观察仪表的视线不再受中央驾驶杆的影响, 同时也消除了重力加速度对飞行员和驾驶杆输入量的影响;电传操纵系统可有效地减轻操纵系统的重量;如战斗机可减轻58% , 大型、高性能战略轰炸机可减轻84% , 直升机上可减轻86%;电传操纵系统可有效地减少操纵系统的体积;如战斗机可减少体积2400cm3 , 战略轰炸机可减少4. 39m3;一般情况下, 采用电传操纵系统后, 可减少原机械操纵系统所占有空间的50% ;电传操纵系统可提高作战飞机的战伤生存力;电传操纵系统采用多余度设计后, 可在机翼和机身内分散布置其总线;若以电气方式提供能源, 即采用/ 动力电传0, 可有效地提高战伤生存力;2、电传操纵系统的主要缺点单通道电传操纵系统的可靠性不够高;由于单通道电传操纵系统中的电子元件质量和设计因素关系, 所以单通道电传操纵系统的可靠性不够高;为了提高电传操纵系统的可靠性, 现代军用和民用飞机均采用三余度或四余度电传操纵系统, 并利用非相似余度技术设计备分系统, 如四余度电传操纵加二余度模拟热备分系统;电传操纵系统的成本较高;如果就单通道电传操纵系统而言, 电传操纵系统的成本低于机械操纵系统;但电传操纵系统必须采用余度系统才能可靠工作, 所以电传操纵系统的总体成本还是比较高的, 需要进一步简化余度和降低各部件的成本;电传操纵系统容易受雷击和电磁脉冲干扰影响;据不完全统计, 平均雷击率为7 × 10 7 / 飞行小时;所以, 电传操纵系统需要解决雷击和电磁脉冲干扰的危害;此外, 由于现代飞机越来越多地采用复合材料, 其使用率可达30% 左右;这样系统中的电子元件失去金属蒙皮屏蔽的保护, 故抗电磁干扰和抗核辐射的问题更为突出;三、电传操纵系统举例1、波音系列飞机:波音737-NG系列B737-600,700,800,900,波音777采用机械备份式的数字式电传操纵系统2、空客系列飞机:空客A320机械备份式的数字式电传操纵系统3、ERJ系列飞机Embraer-170系列是在二十一世纪开发的新一代喷气产品,于2003年首次投入营运;该系列由四款机型组成,分别是E17070-80座、E17578-88座、E19098-114座和E195108-122座,具有高效率、经济性的特点,符合人机工程学的原理;E-喷气系列操作方式,除了副翼,其它的是以电传操纵方式操作;。

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》

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》
➢ 随着计算机技术和信息综合化技术的发展,数字式的 AFCS 开始和飞行管理计算机系统 (FMCS)结合工作。在飞行管理计算机统一管理下的自动飞行控制系统和自动油门配 合,实现对飞机的自动控制和对发动机推力的自动控制。
➢ 飞行管理计算机系统的功能如下:
飞行计划
性能管理
导航计算
对 VOR/DME 自动调谐 自动油门速度指令
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。
某些驾驶员过分依赖自动化,造成 盲目的安全感而导致意外失控。 驾驶员长期依靠自动化系统而缺乏 手动操纵实践,技术熟练程度逐渐 下降和荒废,当出现某些意外时, 将手足无措,不能操纵改出。
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:
信息量加大,输入/输出数 据 量加大,一方面减少了 驾驶 员体力负荷,另一方 面增加 了驾驶员对信息读 取理解、 判断决策上的脑 力负荷,使 得心理负荷更为 沉重。
驾驶员成为管理员,脱离了对 飞机的实时控制,靠编程计划 去实现飞行,对飞行中实时空 情察觉的把握程度降低了,一 旦发生意外,就不能立即进入 角色。
子管、半导体、集成电路以及微处理器和数字化。
➢ 由于通用航空飞机和大型运输客机对自动飞行的要求不同,因而自动驾驶 仪的类型多种多样,其发展极不平衡。在单发私人小飞机上,可能只用到 单独的“横滚稳定系统”或“机翼改平系统”,而大型客机却有从起飞至 接地和滑行的全自动系统。
1.2 从自动驾驶仪到自动飞行控制系统
3.2 改善飞机的性能

第一章 自动飞行控制系统概述2

第一章 自动飞行控制系统概述2

1.1.4 光传飞行控制系统
CBL(光传控制)和FBL(光传飞行控制)在民用飞机上的应用和发展始于 1992年,1996年进入实际使用,例如,MD-87飞机上采用光纤传输的副翼调整 片控制系统(TBL)和雷神公司的比奇(Beech jet 400A)飞机上采用光传输 发动机控制系统(CBL)。
1.1.4 光传飞行控制系统
1.1 自动飞行控制系统的发展 1.1.2 从自动驾驶仪到自动飞行控制系统
这时,AFCS 的主要功能不再是角姿态的稳定和控制,而是航 迹选择和保持以及速度的自动控制。这时,方式控制板(Mode Control Panel,MCP)成为不可缺少的部件,飞行员通过方式 控制板选择自动飞行控制系统的工作方式,并设置一定的参数。
1.1.2 从自动驾驶仪到自动飞行控制系统
随着计算机技术和信息综合化技术的发展,数字式的AFCS开始 和飞行管理计算机系统(FMCS)结合工作。在飞行管理计算机 统一管理下的自动飞行控制系统和自动油门配合,实现对飞机 的自动控制和对发动机推力的自动控制。
1.1.2 从自动驾驶仪到自动飞行控制系统
1.1 自动飞行控制系统的发展 1.1.1 自动驾驶仪
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;由3个陀螺分别控制3个通道(俯仰、横滚、偏航)改用1 个或2个陀螺来控制飞机,并可完成爬高及自动保持高度等机 动飞行。有的轰炸机上的自动驾驶仪还与轰炸瞄准器连接起来, 以改善水平轰炸的定向瞄准精度。
1.1 自动飞行控制系统的发展 1.1.1 自动驾驶仪
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 器发展为电子管、半导体、集成电路以及微处理器和数字化。

描述简单飞机操纵系统的工作过程 -回复

描述简单飞机操纵系统的工作过程 -回复

描述简单飞机操纵系统的工作过程-回复中括号内的主题为"描述简单飞机操纵系统的工作过程"。

下文将详细叙述飞机操纵系统的构成和工作原理,介绍飞机的操纵手柄、飞行控制面、系统感知与数据处理、执行机构四个方面,以及它们如何协同工作来实现飞机的操纵。

一、飞机操纵系统概述飞机操纵系统,简称FCS(Flight Control System),是用来操纵飞机姿态和飞行的重要装置。

它由操纵手柄、飞行控制面、系统感知与数据处理以及执行机构等组成。

飞机操纵系统能够将飞行员通过操纵手柄发出的指令转化为相应的机械动作,从而实现飞机姿态和飞行状态的调整。

二、操纵手柄操纵手柄是飞机操纵系统的人机交互界面,用于飞行员发出指令。

通常,飞机的操纵手柄分为副操纵杆和主操纵杆两种。

飞行员通过推拉、转动操纵杆来控制飞机的姿态和飞行状态。

副操纵杆通常由副驾驶员使用,用于备份和协助主驾驶员。

操纵杆通过传感器将飞行员的输入指令转化为电信号,发送给系统感知与数据处理模块进行处理。

三、飞行控制面飞行控制面是飞机操纵系统的重要组成部分,用于调整飞机的姿态和飞行状态。

典型的飞行控制面包括升降舵、方向舵和副翼等。

飞行员通过操纵手柄发出信号后,系统会控制相应的执行机构调整控制面的位置和角度,从而实现飞机的操纵。

这些控制面能够调整飞机的俯仰、横滚和偏航等运动状态。

传感器会感知控制面的位置和姿态,并将信息反馈给系统感知与数据处理模块,以便系统调整控制面的动作范围和力度。

四、系统感知与数据处理飞机操纵系统还包括系统感知与数据处理模块,其主要功能是接收飞行员的操纵指令和传感器反馈的信息,并将其进行处理。

这个模块通常由控制计算机和相关软件组成。

它会根据飞行员的指令以及飞机的位置、速度和加速度等信息,计算出飞机应当采取的姿态调整和飞行动作,然后产生相应的控制信号,发送给执行机构。

五、执行机构执行机构是飞机操纵系统的末端执行部分,通过机械装置将系统传递过来的控制信号转化为操纵面的动作。

第一章----飞机操纵系统1要点知识讲解

第一章----飞机操纵系统1要点知识讲解
增稳系统:是用速率陀螺和加速度计测 量飞机的振动模态,并使舵面产生相反 的运 动,以提供人工阻尼的方法使振动 很快衰减下来。操作权限不宜太大,只 为全权限的3%~6%。
助力器
X kz
舵回路
kg
增稳系统
飞机
G s
放大器
kv
放大器
kv
ny ,z
速率陀螺
k z
加速度计
kny
增稳飞行操纵系统方块图
为了克服由于增稳系统而使飞机的操纵灵 敏性变差的问题,发展了控制增稳系统。
1.0 M
2.在跨音速飞行时,机翼焦点后移,飞机 3. 会产生自动下俯现象而引起杆力或杆位 4. 移反向
舵偏角
H=6Km
1.0
M
3.飞机产生单位过载 所需的平尾偏度随 M数和高度的变化很大,造成杆力和杆 位移随M数和高度的 变化也相当大,使 驾驶员很难操纵。
ny
H=12Km H=5Km
M
(二)现代飞机飞行操纵系统 随着飞机飞行速度、高度的不断增加, 飞机的动不稳定问题变得突出,于是需 要在操纵系统中设置增稳系统。
控制增稳系统:是在增稳系统的基础上 迭加来自驾驶杆的电信号,使它既起到 了增稳的作用,有增加了操纵反应能力。 操纵权限可为全权限的30%。
助力器
X kz
舵回路
kg
增稳系统
杆力传感器 指令模型
kF
Ms
飞机
G s
放大器
kv
放大器
kv
ny ,z
速率陀螺
k z
加速度计
kny
控制增稳系统
随着电子技术和余度技术的发展,七十年 代初,出现了电传操纵系统(FBW),并 成为飞机的主操纵系统。

航空发动机控制系统发展概述

航空发动机控制系统发展概述

航空发动机控制系统发展概述摘要:发动机作为飞机的心脏为飞机提供前进的动力,而动力来自于发动机通过进气道、压气机、燃烧室、涡轮及尾喷管共同工作提供的推力。

但是这些部分的工作参数是无法通过自身进行调节的,需要采用智能调控系统进行控制,这就是航空发动机的控制系统。

本文主要就航空发动机控制系统发展进行探讨。

关键词:航空发动机;控制系统;发展1航空发动机控制系统组成和原理1.1航空发动机控制系统组成发动机是飞机的重要系统,除了发动机本体单元体之外,还包括控制系统、传动系统及润滑系统等。

其中控制系统是航空发动机的重要组成部分,现代航空发动机基本都采用全权限数字电子控制(FADEC)系统。

FADEC系统由感受航空发动机工作状态和环境信息的传感装置、对信息进行逻辑判断和控制运算的计算装置、把计算结果施加给航空发动机的控制装置,以及在它们之间传递信息的机械、电缆和管路等组成。

FADEC系统--般可分为控制计算机子系统、燃油与作动子系统、传感器子系统、电气子系统等。

图1为某型发动机FADEC系统的组成图。

控制计算机子系统分为电子控制器和嵌入式软件两部分。

数字电子控制器(EEC)是FADEC系统的核心部件,它处理来自各种传感器和开关装置的信号,经模/数转换为数字量,由其内部机载的控制软件对输入数字量进行诊断、处理,实现各种控制算法、控制逻辑的计算,产生输出数字量,再经过数/模转换成模拟信号,经放大处理,生成控制器输出驱动信号,经电缆传输给相应的液压机械装置。

燃油与作动子系统包括燃油子系统和伺服作动子系统。

燃油子系统包括增压泵、主燃油泵、燃油计量装置、燃油滤、燃油管路、喷嘴等。

伺服作动子系统包括伺服控制单元、伺服作动器及相应附件。

传感器子系统包括控制用传感器和状态监视用传感器等。

1.2航空发动机控制系统原理FADEC系统-般包括转速、压力、温度等多个控制回路,每个控制回路根据相应的输入闭环计算出控制输出,进而实现控制发动机状态的目的。

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飞机飞行操纵系统大作业
飞机飞行操纵系统发展史
班级: 100321
学号: ******xx
**: ***
专业: 自动化
****: ***
二零一三年六月二十一日
飞机飞行操纵系统发展史
【摘要】
本文主要论述了的飞机飞行操纵系统的发展史,对飞机机械操纵、增稳操纵、控制增稳操纵、电传操纵、光传操纵做了详细的描述,并对未来飞机的操纵系统进行了展望。

关键词:飞机飞行操纵系统;机械操纵系统;增稳操纵系统;控制增稳操纵系统;电传操纵系统;光传操纵系统
目录
【摘要】 (1)
目录 (2)
第一章飞机操纵系统的发展历程 (3)
第二章机械操纵系统 (3)
第三章增稳操纵系统 (4)
第四章控制增稳操纵系统 (4)
第五章电传操纵系统 (4)
第六章光传操纵系统 (5)
第七章飞机操纵系统的发展趋势 (5)
参考文献 (6)
第一章飞机操纵系统的发展历程
最初的飞机操纵系统是由简单的钢索、滑轮、连杆和曲柄等机械部件组成,即我们所说的机械传动操纵系统。

飞行员通过直接操纵机械传动系统来控制飞机的操纵舵面,实现对飞机姿态和飞行轨迹的控制,此时可不考虑系统本身的动特性,只需对摩擦,间隙和系统的弹性形变加以限制,便可获得满意的系统性能。

随着飞机设计的发展和飞机速度的不断提高,即使使用看气动力补偿,飞行员的体力还不能适应作用于操纵舵面上的空气动力载荷,这时便产生了液压助力器,此系统实际上仍是一个除飞行员外开环的机液伺服系统。

伴随着飞行包线的进一步扩大,飞机的稳定性与可操纵性之间的矛盾更加突出,相继出现了增稳操纵系统和控制增稳操纵系统,这时的系统已在局部使用了电传操纵技术,但操纵系统仍以机械通道为主控通道。

为实现最佳气动布局的飞机设计,在电传操纵余度技术逐渐趋于成熟的条件下,操纵系统的机械通道有被电传通道完全取代的趋势,这便产生了现在以被广泛使用的电传操纵系统。

但电传操纵系统难以克服自身易受干扰的缺陷,为了改善电传操纵系统的性能,克服自身的缺陷,在电传操纵系统内采用了新的信号传导材料——光纤。

光纤作为信号传导材料与电传操纵系统相比,在抗电磁干扰、减轻重量、提高可靠性等方面有明显的优势。

运用新的信号传导材料与电传操纵系统相结合所产生的操纵系统,这便是光传操纵系统的雏形。

光传操纵系统对提高飞机的稳定性和满足日益提升的飞行性能产生了深远的影响。

第二章机械操纵系统
驾驶员通过机械传动装置直接偏转舵面。

舵面上的气动铰链力矩通过机械联系使驾驶员获得力和位移的感觉。

这种系统由两部分组成:①位于驾驶舱内的中央操纵机构;②构成中央操纵机构和舵面之间机械联系的传动装置。

中央操纵机构由驾驶杆(或驾驶盘)和脚蹬组成。

驾驶员前推或后拉驾驶杆可带动升降舵下偏或上偏,使飞机下俯或上仰。

向左或向右压驾驶杆(或转动驾驶盘)则带动副翼偏转,使飞机向左侧或向右侧滚转。

脚蹬连结着方向舵,驾驶员蹬左脚时,方向舵向左偏转,机头向左偏;反之,机头向右偏。

对于各类飞机,中央操纵机构的尺寸、操纵行程和操纵力均有标准规定。

通常在被操纵舵面(升降舵、副翼和方向舵)上,用气动补偿措施减少气动铰链力矩,把操纵力控制在规定范围内。

机械传动装置直接带动舵面,有软式和硬式两种基本型式。

软式传动装置由钢索和滑轮组成,特点是重量轻,容易绕过障碍,但是弹性变形和摩擦力较大。

硬式传动装置由传动拉杆和摇臂组成,优点是刚度大,操纵灵活。

软式和硬式可以混合使用。

简单机械式操纵系统广泛用在亚音速飞机上。

在大型高速飞机上,舵面上的气动铰链力矩很大,虽然用气动补偿的方法可以减小力矩,但很难在高低速范围内达到同样效果。

40年代末出现了液压助力系统,舵面由液压助力器驱动,驾驶员通过中央操纵机构、机械传动装置控制助力器的伺服活门,间接地使舵面偏转。

它同时通过杠杆系统把舵面一部分气动载荷传给中央操纵机构,使驾驶员
获得操纵力的感觉,构成所谓“机械反馈”,这就是可逆助力操纵系统。

可逆助力操纵系统虽可解决杆力过大的问题,但在超音速飞机上还会出现所谓杆力反向变化的问题。

由于杆力反向变化,会使驾驶员产生错觉而无法正确驾驶飞机。

为此,须把可逆助力操纵系统中的机械反馈取消,即舵面气动载荷全部由液压助力器承受。

为了使驾驶员获得操纵力感觉,在系统中增加了人工载荷机构(通常是弹簧的)以及其他改善操纵特性的装置,形成不可逆助力操纵系统。

在高空超音速飞行时,由于空气密度减小,飞机容易发生频率很高的俯仰和横侧振荡,驾驶员来不及作出反应。

为了克服振荡,在超音速飞机上普遍安装自动增稳装置,如俯仰阻尼器和方向阻尼器等。

第三章增稳操纵系统
现在战斗机为了使气动布局有较好的效益,飞机本身的静稳定度设计的较小现代战斗机又往往在大迎角下飞行,而飞机的纵向静稳定度随迎角增大而减小,甚至改变符号,纵向静不稳定,驾驶员难以操作。

因此有了增稳操纵系统。

增稳控制系统一般由引入迎角反馈信号、法向过载反馈信号或迎角与俯仰角速度组合反馈信号构成闭环控制系统,使飞机的飞行操纵品种得到了很大的提升。

但是增稳操纵系统在提高飞机稳定性的同时,降低了飞机的操纵性,为了解决这个问题,出现了控制增稳操纵系统。

第四章控制增稳操纵系统
飞机的稳定性与操作性是飞机飞行品质特性中一对基本的矛盾。

增稳操纵系统的采用,在提高飞机稳定性的同时,降低了飞机的操作性。

为了解决稳定性与操作性的矛盾,在增稳系统的基础上,发展了控制增稳操纵系统。

控制增稳操纵系统是在增稳操纵系统的基础上增加一个杆力传感器和一个指令模型构成,即系统由机械通道、电气通道和增稳回路组成、电气和机械两通道并行,电气通道的作用是增大传递系数。

控制增稳系统对操作性的改善主要表现在:增加杆力灵敏度;改善单位过载杆力、不受飞机固有频率影响;增加静操纵系数。

第五章电传操纵系统
在不可逆助力操纵系统中,存在着间隙、摩擦、弹性变形等影响,难以解决微弱信号的传递问题。

又由于普遍采用增稳装置,机械联杆装置越来越复杂,重量增加。

自动控制和微电子技术的发展,为取消机械传动装置创造了条件,可用电信号综合传感器信号和驾驶员的操纵指令,对飞机进行有效的操纵。

如果在电传操纵系统之外,还保留机械操纵系统作为备用,则称为准电传操纵系统。

电传操纵系统的关键是系统的可靠性问题,它的可靠性至少不能低于机械操纵系统。

为此需要采用余度技术,对于关键部件和线路采用多重布置的原则,
以提高系统的可靠性。

电传操纵系统的优点是体积小、重量轻、通过性好,便于采用主动控制技术,易于与其他系统交联,生存力强,维护性好,可提高飞机操纵品质和性能,是高性能飞机操纵系统发展的方向。

电传操纵的重要性在于打破了飞机设计中需要保持静稳定性的布局,设计师们可以为战斗任务选择和优化最有效的布局,然后由储存在飞行控制计算机软件中的相应控制律增加人工稳定性。

现役战斗机中已经有多种飞机采用电传操纵系统。

第六章光传操纵系统
光传操纵系统是以光代替电作为传输载体,以光导纤维作为物理传输媒质,在计算计之间或计算机与远距离终端(如舵机等)之间传递指令和反馈信息的飞行控制系统。

光传操纵系统是在电传操纵系统上发展起来的,也是后者的发展趋势。

电传操纵系统的致命弱点是易受雷电和电磁干扰及核辐射的影响。

现代飞机性能不断提高,电子设备日趋复杂,这必然导致电缆用量的增加以及线路布局的复杂化,从而加大了线路之间的干扰,使电传操纵系统不能正常工作。

解决这一问题的根本办法就是采用光传操纵系统。

采用光纤作为传输介质,以光信号的形式传输,使得光传操纵系统具有很多优点。

首先,它具有抗电磁干扰、抗电磁脉冲辐射和防雷电等特点,且光纤本身不辐射能量,这就提高了可靠性和安全性。

其次,光缆可减轻控制系统的重量、缩小体积,从而大大改进飞机的稳定性和可操纵性。

再次,光纤的故障隔离性好,当一个通道发生故障时不会影响其他通道。

光传操纵系统的研究始于上个世纪70年代。

1975年,美国空军试验中心在A-7D 飞机上利用光纤作为传输线。

1979年,洛克希德公司在一架喷气滑翔机上试验了光传操纵系统,取得成功。

目前光传操纵系统的研究重点是开发各类光传感器、光处理器等。

光传操纵系统的好处有以下几点:
1)在强电磁干扰下飞行
2)减轻机载设备重量
3)数据传输速率高和传输容量大
4)改善系统的动态特性
5)提高飞机的总体性能及燃油经济性
6)降低验证费用,改善成本-效益指标
第七章飞机操纵系统的发展趋势
现在对于飞机操纵系统的研究有许多,例如:
1)光传/电传混合计划
2)信号光传/能量电传(FBL/PBW)计划
3)先进光传硬件计划
参考文献
[1]徐鑫福.飞机飞行操纵系统.北京航空航天大学出版社.1989.
[2]瞿福存.飞行控制系统的演变.飞行试验.1997.。

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