飞机飞行控制课件PPT
《飞机飞行控制》课件
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人机界面必须设计得简单、直观、易操作，使飞行员能够快速
地获取飞行状态信息并发出控制指令。
人机界面也是飞行员紧急情况下进行人工操纵的通道，必须保
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证在任何情况下都能迅速有效地发挥作用。
飞行控制系统的基
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本原理
飞行动力学基础
飞行动力学是研究飞 行器在气动力作用下 的运动规律的科学。
飞行动力学主要研究 飞行器的飞行性能， 包括稳定性和操纵性 。
飞行控制系统硬件
飞行控制系统硬件是实现飞行控制功能的物理设备，包括传感器、控制 器、执行器等。
传感器用于检测飞机的状态参数，如姿态、速度、高度和角速度等；控 制器用于处理传感器信号并计算出控制指令；执行器用于接收控制指令
并操纵飞行控制面。
飞行控制系统硬件必须具有高可靠性和高精度性，以确保飞行的安全和 稳定。
调查结论
调查报告认为，波音公司在MCAS的设计和认证过程中存在严重失误，
同时美国联邦航空局（FAA）也未能有效监管。
波音737 MAX的飞行控制系统简介
飞行控制系统
波音737 MAX的飞行控制系统包括自动驾驶系统、飞行指引系统、机动特性增强系统等 。
MCAS系统
MCAS系统是一种自动防失速系统，旨在防止飞机机翼上的失速。当传感器检测到机翼上 的气流分离时，MCAS会自动调整机头的角度以减少机翼的失速。
它以空气动力学为基 础，研究飞行器在空 气中运动的力学规律 及其应用。
飞行控制系统的工作原理
飞行控制系
它通过接收飞行员输入的指 令，经过处理后发送控制指 令给执行机构，使飞行器按 照预定的轨迹和姿态飞行。
飞行控制系统通常由传感器、 控制器和执行机构三部分组成
飞行控制系统的历史与发展
第三章 飞机的飞行原理ppt课件
（1）飞机结冰增加机体重量；
（2）机翼机尾结成冰壳，损坏其流线外形；
（3）喷射发动机进口结冰，发动机丧失发动能力；
（4）天线结冰，致使无线电精选雷课件达ppt信号失灵等。
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二、大气与飞行安全
乱流——飞机飞入对流性云区，如积云、积雨云、层积云， 由于空气发生上下对流垂直运动，使机身起伏不定，会使乘 客感觉不舒服、晕机呕吐、颠伤，严重时导致飞机结构损坏， 造成飞机失事。
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一、大气的结构和气象要素
气压就是大气压强，度量气压的单位为帕斯卡，符号是 Pa。气压的大小和高度、温度、密度有关。一般情况下随 高度的升高而降低，依此规律可测量飞行高度。因而气压 也就成了重要的大气资料。
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一、大气的结构和气象要素
能见度是指正常视力者能看清目标轮廓的最大水平距离。对 飞行员来说，最重要的是跑道能见度（着陆能见度），它是指飞 机在下降着陆过程中飞行员能看清跑道近端的最远距离。影响能 见度的因素很多，主要的是受大气透明度(如云、雾、烟、沙尘 及水滴等直接影响着大气的透明状况因素)，夜间的灯光强度等。
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三、大气飞行环境
平流层位于对流层顶的上面，其顶界由地面伸展到35一 40公里。由于这一层受地球表面影响较小，所以气温基本上 保持不变，大约为-56.51℃，故又称同温层。平流层中，几 乎没有水蒸气，所以没有雪、雾、云等气象现象;且空气比较 稀薄，风向稳定，空气主要是水平流动。
飞行器的飞行的理想环境是平流层。
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一、大气的结构和气象要素
降水是云雾中的水滴或冰晶降到地面的现象。降水通常 指雨、雪、冰、雹等。
降水对飞行的影响: 1．降水使能见度减小。 2．过冷雨滴会造成飞机结冰。 3．降水影响了跑道的正常使用。
《飞行操纵系统》课件
THANKS
感谢观看
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。
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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
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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
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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
AOPA飞行原理ppt课件
第二章 第 页
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翼型的选择
• 翼型的升力特性； • 翼型的阻力； • 翼型的使用范围； • 平面形状的影响； • 足够的空间和刚度； • 翼型选择的一般规律；
第二章 第 页
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第三节 机翼的平面形状
第二章 第 页
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机翼的展弦比： 机翼的梢根比： 机翼的后掠角： 机翼的平均气动弦长：
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第二章 第 页
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四、起降装置
第二章 第 页
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第二节 翼型
中弧线：翼型的上下表面的等距离的曲线。 前缘、后缘：机翼上下表面的外形线在前后的交点。 前缘半径：翼型前缘曲率圆的半径 。 弦线：前缘和后缘端点的连线。 弦长：弦线被前缘和后缘所截长度。
第一章 飞机的基本结构
第一节：固定翼飞机的主要组成部分
小型固定翼飞机的主要部件： 机体、起落架、动力装置
主要组成部分-机体： 机身、机翼、尾翼
第二章 第 页
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固定翼无人机第二章 第 页来自完整版PPT课件2
一、机身
装载
飞行控制系统、动力系统、通讯系 统、燃料系统、任务系统等。
将机翼、尾翼、发动机、起落架连 在一起，形成完整的飞行平台
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v2
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v 2 —动压，单位体积空气所具有的动能。这是一种附加的压
力，是空气在流动中受阻，流速降低时产生的压力。
P —静压，单位体积空气所具有的压力能。在静止的空气中， 静压等于当时当地的大气压。
P —总压（全压），它是动压和静压之和。总压可以理解为 0 ，气流速度减小到零之点的静压。 完整版PPT课件
第五章 飞机飞行操纵系统
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五、飞机飞行操纵系统的传动系数、传动比及非线 性传动机构
㈠ 操纵系统的传动系数 舵偏角△δ与杆位移△X的比值
飞机结构与系统
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㈡ 操纵系统的传动比
飞机结构与系统
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㈢ 改变传动比和传动系数的机构 ——非线性传动机构
❖传动系数不变的操纵系统， 不能满足对飞机操纵性的要求：
飞机结构与系统
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颤振
弹性结构在气动力 和惯性及自身弹性 结构力的作用下， 由于作用力相互耦 合而形成的剧烈自 激振动。
飞机结构与系统
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颤振的形式
机翼弯曲扭转颤振 机翼弯曲-舵面偏转颤振 操纵面本身颤振
飞机结构与系统
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机翼的弯扭颤振 • 由于机翼扭转而产生激振力
飞机结构与系统
脚操纵机构有脚蹬平放式和脚蹬立放式两种。
飞机结构与系统
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㈡ 脚操纵机构
脚操纵机构有脚蹬平放式和脚蹬立放式两种。 脚蹬平放式脚操纵机构
平行四边形机构保证脚蹬只做平移而不转动
飞机结构与系统
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脚蹬立放式脚操纵机构
之一
飞机结构与系统
之二
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四、传动机构的构造和工作原理 四、传动机构的构造和工作原理
飞机结构与系统
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摇臂的作用
• 支持传动杆 • 改变传动力的大小 • 改变位移 • 改变传动速度 • 改变传动方向 • 实现差动操纵
飞机结构与系统
2、摇臂 摇臂通常由硬铝材料制成，在与传动杆和支
座的连接处都装有轴承。
⑴ 放大或缩小力的作用
飞机结构与系统
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《民航飞机自动飞行控制系统》教学课件—06飞行指引仪系统
飞行指引仪系统第六章目 录CONTENTS 1飞行指引仪系统的组成3飞行姿态指引系统的使用飞行姿态指引系统的工作原理2飞行指引仪系统的组成第1节1 飞行指引仪系统的组成Ø不同型号的飞行指引仪系统组成略有不同。
通常，飞行指引仪系统由飞行指引计算机、姿态指引指示器、指引放大器、方式控制板、飞行方式通告牌等部件组成。
1.1 飞行指引计算机Ø飞行指引计算机（Flight Director Computer，FDC）是飞行姿态指引仪的核心部件。
它为姿态指引仪提供飞机的俯仰和横侧指令、故障旗收放指令和飞行指引通告牌指示。
Ø在某些飞机上，飞行指引计算机是单独的；在另一些飞机上，飞行指引计算机是与自动驾驶仪的计算机合为一体的，称为飞行控制计算机。
Ø姿态指引指示器是飞机姿态指示与飞机姿态指引的综合指示器。
为了便于驾驶员观察飞机上其他设备的指示，指示器内也综合有其他信息显示，如无线电高度表的指示、仪表着陆系统的指示等。
Ø飞行姿态指引指示器目前使用的有 3 种：ü机电式姿态指引指示器 ADI；ü电子姿态指引指示器 EADI：ü主飞行显示器。
带十字形和带八字形指引杆的姿态指引仪的指引信号Ø飞行指引的控制板用于驾驶员接通/断开飞行指引系统以及选择飞行指引的方式。
不同型号的飞行指引仪，其控制板也不同。
但总体来说，都具有飞行指引仪接通/断开电门和飞行指引仪方式选择电门。
Ø AP 接通电门（AP ENG）ü按下，如果接通的条件满足，就可以接通 AP；再按，断开 AP。
ØFD 接通电门（FD）ü按下，如果接通的条件满足，就可以接通 FD。
再按，断开 FD。
ØFD 的方式选择钮ü按下某一按钮，选择 FD 的指引方式。
不同的飞行指引仪其指引方式不同。
总体来说，将指引方式分为两大类，其中的一大类用于俯仰姿态的指引，另外一大类用于飞机横滚姿态的指引。
《民航飞机自动飞行控制系统》教学课件—09自动油门系统
自动油门系统第九章目 录CONTENTS 1飞行速度的控制方案2自动油门系统概述4自动油门系统的接口5自动油门系统的接口自动油门系统的组成和在飞机上的安装位置36自动油门系统的控制、显示和使用飞行速度的控制方案第1节Ø自动驾驶仪控制飞机速度的方法是将速度误差信号和速度给定信号引入自动驾驶仪的俯仰通道，通过操纵升降舵来改变飞机的俯仰姿态，从而改变飞机的飞行速度。
自动驾驶仪控制飞机速度的原理Ø将速度误差信号和速度给定信号引入自动油门控制系统，通过控制发动机油门的方法实现对飞行速度的控制。
Ø由于飞机纵向运动中飞行速度和俯仰姿态角之间存在着气动耦合，当增加推力时，不仅会直接引起飞行速度的增加，而且还会引起俯仰角（航迹角）的增大，俯仰角增大又会导致飞行速度下降。
因此要改变飞行速度必须保持俯仰角。
Ø所以，通常自动油门系统必须与自动驾驶仪（姿态保持功能）配合使用才能达到速度控制的目的。
1.3 交叉耦合控制飞机速度的方法Ø交叉耦合控制飞机速度的方法是在对速度进行控制的同时，还要对飞机的俯仰运动参数进行控制或保持。
交叉耦合控制飞机速度的原理自动油门系统概述第2节Ø自动油门系统可以在起飞、爬升、巡航、下降、进近、着陆和复飞阶段使用。
Ø在这些阶段中自动油门系统应该具备以下功能：速度保持功能进场功能起飞/复飞功能速度保护功能自动检测功能推力以响应机组在 AFCS MCP 板上和驾驶舱内选择的方式以及来自 FMC 的方式。
Ø自动油门系统的工作方式总体来说有两种，即推力方式和速度方式。
自动油门的工作方式可以通过 3 种方法确定：一是通过MCP 板人工确定，二是在 AFCS 衔接时由AFCS 自动选择，三是通过油门杆上的起飞/复飞电门（TO/GA 电门）人工选择。
自动油门系统的组成和在飞机上的安装位置第3节Ø自动油门系统由自动油门计算机、自动油门伺服电机（A/T Servomotors，A S M s）、油门解算器（T h r u s tResolver，TR）组件、具有摩擦制动器和离合器的齿轮箱、油门杆和自动油门伺服电机之间的机械连接部分、MCP 板上的自动油门预位/断开电门和自动油门方式选择电门、油门杆上的起飞/复飞（TO/GA）电门、油门杆上的自动油门脱开电门，以及自动油门方式通告牌等组成Ø自动油门计算机和自动油门程序电门组件安装在电子设备舱内。
飞机结构与系统(飞行操纵系统)课件
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飞行操纵系统维护与检修
飞行操纵系统日常维护
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每日检查
检查飞行操纵系统外观， 确保没明显损坏或异常情 况。
清洁润滑
飞行操纵系统进行清洁润 滑，保持其良好工作状态 。
校准
飞行操纵系统进行校准， 确保其准确性可靠性。
飞行操纵系统定期检修
定期检查
按照规定周期飞行操纵系 统进行检查，包括内部结 构元件。
飞行管理系统
飞行管理系统现代飞行操纵系统核心组 成部它集成导航、气象、通讯等多种功 能，能够飞行员提供全面飞行信息支持
。
飞行管理系统通过接收处理自各种传感 器数据，飞行员提供实时飞行计划、航 向、速度、高度等信息，帮助飞行员更
好掌握飞行状态决策。
飞行管理系统还可根据气象条件飞行计 划，飞行员提供最佳飞行轨迹发动机管
安全标准与规范
参考相关安全标准规范，如国际民航组织（ICAO）美国联邦航空局（FAA）等发布相关指南标准，飞行操纵系统进 行安全性评估。些标准规范评估提供指导参考框架。
安全改进措施
根据安全性评估结果，制定并实施相应安全改进措施，提高飞行操纵系统安全性可靠性。些措施可能包 括硬件升级、软件修复、操作程序改进等各方面。
飞行操纵系统历史与发展
历史
早期飞机采简单机械式操纵系统，通过钢索、连杆等机械部件实现飞行员翼面舵面直接控制。随着技术发展，液 压式操纵系统电传式操纵系统逐渐取代机械式操纵系统。电传式操纵系统目前最先进飞行操纵系统，具更高可靠 性灵活性。
发展
未飞行操纵系统将朝着更加智能化、自主化协同化方向发展。智能化能够提高系统自主决策能力容错能力；自主 化能够减轻飞行员工作负担提高飞行安全性；协同化则能够实现飞行员与无机之间效协作，提高整体作战效能。
《飞机飞行控制》课件
导航控制
飞行控制系统集成了先进的导航 技术，如惯性导航、卫星导航等 ，能够实时确定飞机位置和航向 ，确保飞机沿着预定航线飞行。
防碰撞警告系统
飞行控制系统通过与空中交通管 制系统的交互，实时监测周围空 域的飞机，当存在碰撞风险时， 及时发出警告，避免空中交通事
故的发生。
飞行控制系统在军事航空领域的应用
飞行控制系统的发展趋势与未来展望
智能化控制
随着人工智能技术的发展，未来的飞行控制系统将更加智能化，能 够自适应地处理各种复杂情况，提高飞行的安全性与效率。
集成化与模块化设计
为了降低成本和提高可靠性，未来的飞行控制系统将采用集成化与 模块化设计，便于维护和升级。
自主可控技术
随着航空工业的发展，未来的飞行控制系统将更加注重自主可控技术 的研发和应用，以提高我国航空工业的竞争力。
融合技术
传感器融合技术是指将多个传感器的信息进行综合处理，以 获得更加准确和可靠的数据。在飞行控制系统中，传感器融 合技术能够提高飞机的导航精度和稳定性。
舵机与舵面
舵机
舵机是飞行控制系统中的执行机构， 能够根据控制系统的指令，精确地调 整舵面的角度，从而控制飞机的姿态 和轨迹。
舵面
舵面是飞机机翼和尾翼上的可动翼面 ，包括副翼、升降舵和方向舵等。通 过调整舵面的角度，可以改变飞机的 气动性能，实现飞机的姿态和轨迹控 制。
飞机飞行控制系统
03
的控制算法
线性控制算法
PID控制算法
通过比例、积分和微分三个环节 ，对飞机飞行过程中的误差进行 调节，以减小误差。
线性回归算法
通过对飞机飞行数据的线性回归 分析，预测飞行状态，为控制算 法提供参考。
非线性控制算法
民用飞机自动飞行控制系统：第8章 现代民机飞控系统实例ppt
2. 工作模态 ．应急备份人工配平：由驾驶员手动机械配平； · 人工电子配平：驾驶员通过电子配平系统实现人
工配平； ·自动配平：由自动驾驶仪FCC自动实现的配平； ·马赫数配平：当襟翼收起，且自动驾驶仪断开，
备用或电子人工配平也没有使用时，水平尾翼 自动地随马赫数变化实现配平。
➢ 偏航阻尼器系统
• 利用面板上温度选择按钮，选择假设温度，实现 推力减免。较高温度对应给出较低的推力。
• TMS的工作状态和某些参数，可以在EADI和 EICAS上显示。
• 自动油门断开按钮位于油门杆上。
➢ 安定面配平系统 1. 功能
通过转动水平安定面，以保持飞机俯仰轴处于配 平的状态。 ．B757的水平安定面是一个可转动的尾翼。
• 飞行指引(F/D) FCC产生指令信号，在EFIS的电子姿态指引 仪及电子水平状态指示器上，产生相应的舵面 操纵指令信号，驾驶员通过给出的指令信号操 纵飞机，此时舵机不工作。
8.1.4 B757 飞机自动飞行工作模式
针对不同阶段的飞行要求，设置了许多不同飞行 方式。驾驶员可以依据飞行要求，在方式控制板上 加以选择。
3. 自动油门伺服机构 ．伺服机构的马达依TMC指令驱动油门； ．一个测速反馈电机将速度信号反馈给TMC； ．伺服机构的输出轴与齿轮箱耦合在一起，控制 油门杆的运动； ．油门杆的运动速度为14°/s。 ．油门动力杆的角度(PLA)，通过传感器测量反 馈给自动油门杆系统。
4. 推力方式选择板(TMSP)
B777飞机电传飞行控制系统的特点：
➢采用传统的盘柱、方向舵进行控制；
➢采用3余度的数字式飞行控制计算机（三台计 算机，每台计算机内有三个支路，每个支路都 具有非相似的处理器），并行工作；
➢副翼、襟副翼、升降舵、方向舵的每片舵面上 都有两台主-主方式工作的电液作动器驱动； 扰流板作动器可以机械控制，也可在减速控制 时电传操纵控制；
《飞机的飞行原理》课件
翼型和气流
飞机的翼型设计和气流的流动状态相互影响，直接决定了飞机的升力和阻力。
升力和重力的平衡
飞机通过控制升降舵和副翼来调整升力和重力之间的平衡，实现飞行状态的 稳定。
阻力和推力的关系
飞机在飞行中需要克服空气阻力，同时通过发动机产生的推力来推动飞机前 进。
相关的物理律
飞行原理涉及到一系列物理定律，包括伯努利定律、牛顿第三定律等，这些 定律解释了飞机飞行中的各种现象。
《飞机的飞行原理》PPT 课件
飞机的飞行原理是指通过翼型和气流相互作用产生升力和重力平衡，以及阻 力和推力之间的关系。它涉及到一系列相关的物理定律，同时也与飞行器的 稳定性和自动驾驶技术的发展密切相关。
飞行原理的定义
飞行原理是指飞机通过翼型和气流的相互作用，产生升力和重力平衡，实现飞行的基本原理。
飞行器的稳定性
飞行器的稳定性是指飞机在飞行中保持平衡的能力，包括纵向、横向和垂向 的稳定性。
自动驾驶技术的发展
随着科技的进步，自动驾驶技术在飞行器中得到了广泛应用，提高了飞行的 安全性和效率。
飞行操纵系统概述(空客A320系列)ppt课件
MENU 系统概述
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SFCC 1
FLAP 通道
SLAT 通道
SFCC 2
FLAP 通道
SLAT 通道
每一SFCC有两个通道，一个通道用于襟翼，另 一通道用于缝翼。
每一通道能驱动相应的操纵面。
飞行操纵
MENU 系统概述
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位于中央操纵台右侧的襟翼手柄用来 操纵缝翼和襟翼。 它有下列位置：
飞行操纵
MENU 系统概述
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ELAC 1 ELAC 2
FCDC 1 FCDC 2
SEC 1 SEC 2 SEC 3
飞行操纵
另外，两个飞行控制数据集合计算 机（FCDU）用于从ELAC和SEC获取 数 据 ， 然 后 将 数 据 送 给 EIS（ 电 子 仪 表系统）。
MENU 系统概述
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飞行操纵
MENU 系统概述
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飞行操纵
在每一机翼前缘有五块缝翼。
MENU 系统概述
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并且每一机翼后缘有两块襟 翼。
飞行操纵
MENU 系统概述
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SFCC 1 SFCC 2
缝翼和襟翼象其它操纵面一样是由液压驱动的 。它们由两个缝翼襟翼控制计算机（SFCC）电动 控制。
飞行操纵
MENU 系统概述
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左副翼
右副翼
俯仰配平
左安定面
方向舵
右安定面
飞行操纵
MENU 系统概述
11/42
左副翼
减速板
右副翼
俯仰配平
左安定面
方向舵
右安定面
飞行操纵系统包括： 副翼， 用于俯仰配平的一个可配平式水平安定面（THS）， 一个方向舵， 地面扰流板/减速板。