各种飞机的操纵原理(特选内容)
飞机的操纵原理
飞机的操纵原理
飞机的操纵原理是指飞机在飞行过程中如何改变飞行状态和姿态的方法和技术。
一架飞机通常由机翼、尾翼、控制面以及相关操纵系统组成。
下面将介绍飞机的操纵原理的三个方面:横向操纵、纵向操纵和方向操纵。
首先,横向操纵是指飞机在左右方向上的操纵。
飞机的横向操纵主要通过副翼和差动反推器来实现。
副翼是位于飞机机翼后缘的可动控制面,通过对副翼的操作来改变机翼的升力分布,从而改变飞机的横向运动状态。
差动反推器则是通过改变发动机推力分布来实现横向操纵。
其次,纵向操纵是指飞机在前后方向上的操纵。
飞机的纵向操纵主要通过升降舵和推力控制来实现。
升降舵位于垂直尾翼上,通过对升降舵的操作来改变飞机的升降姿态。
推力控制则是通过改变发动机的推力大小来实现纵向操纵。
最后,方向操纵是指飞机在左右方向上的操纵。
飞机的方向操纵主要通过方向舵来实现。
方向舵位于垂直尾翼上,通过对方向舵的操作来改变飞机的航向姿态。
总结起来,飞机的操纵原理主要包括横向操纵、纵向操纵和方向操纵。
通过对副翼、差动反推器、升降舵、推力控制和方向舵的操作,飞机可以改变其飞行状态和姿态,实现各种飞行动作和机动性能。
飞机原理及操作方法
飞机原理及操作方法
飞机原理:飞机的飞行原理主要依靠空气动力学的原理。
当飞机在空中飞行时,它所受到的主要支撑力是由机翼产生的升力,而阻力则来自于空气的阻碍。
飞机通过发动机产生的推力来克服阻力,使得飞机能够在空中保持平衡飞行。
飞机操作方法:
1. 起飞:飞机起飞时,驾驶员先调整飞机的速度和姿态,确保飞机达到适合起飞的速度。
接着,驾驶员将增加发动机的推力,并逐渐拉起飞机的机头,使飞机离开地面。
2. 巡航:一旦飞机离开地面,驾驶员将调整飞机的姿态和飞行速度,使其保持稳定的飞行状态。
驾驶员会根据航行的需求,调整飞机的航向和高度。
3. 爬升:当飞机需要升高时,驾驶员会增加发动机的推力,并将飞机的姿态调整到适合爬升的角度。
飞机将以一定的角度向上倾斜,以克服重力并升高。
4. 下降:当飞机需要降低高度或进入着陆程序时,驾驶员会减小发动机的推力,并调整飞机的姿态,使其逐渐减速下降。
5. 着陆:在进行着陆时,驾驶员会逐渐减小发动机的推力,并调整飞机的姿态,使其与跑道保持平行并缓慢接触地面。
一旦飞机接触地面,驾驶员会逐渐减小飞
机的速度,直至停下。
飞机工作原理
飞机工作原理飞机,作为现代交通工具的代表之一,承载着人们的梦想和希望。
它背后隐藏着许多精密而复杂的工作原理,让我们一起来揭开这些秘密。
一、引言飞机属于航空器的范畴,通过运用空气动力学的原理实现起飞、飞行和着陆。
它可以分为固定翼飞机、直升机和飞艇等多种类型,各个类型的工作原理有所不同。
二、固定翼飞机的工作原理固定翼飞机是最为常见也是最具代表性的飞机类型。
它的飞行原理基于气动力学的理论,主要包括以下几个方面:1. 气流流动原理固定翼飞机通过机翼的设计和形状使得机翼两侧的气流具有不同的压强,从而产生升力。
当飞机在地面上移动时,翼上方的气流速度相对较快,气压较低,而下方气流速度相对较慢,气压较高,这种压差使得飞机获得向上的升力,可以克服自身的重力。
2. 推进系统固定翼飞机通常采用喷气发动机或螺旋桨推进系统。
喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压的气流,喷出高速气流,产生反作用力推动飞机向前飞行。
而螺旋桨推进系统则是通过螺旋桨叶片的旋转,产生气流推动飞机前进。
3. 飞行控制系统固定翼飞机的飞行控制系统主要包括副翼、升降舵和方向舵。
副翼用于控制飞机的横滚,升降舵则用于控制飞机的上升和下降,方向舵则负责控制飞机的转向。
通过这些控制面的操作,飞行员可以对飞机进行灵活的操纵。
三、直升机的工作原理与固定翼飞机不同,直升机的工作原理主要依赖于旋翼的产生升力和反作用力。
具体而言,直升机的工作原理包括以下几个关键点:1. 主旋翼的旋转直升机通过主旋翼的旋转产生升力和反作用力。
主旋翼的设计和叶片的旋转使得下方气流速度较快、气压较低,而上方气流速度较慢、气压较高,进而产生升力。
同时,旋转的主旋翼产生的反作用力使得直升机产生向相反方向的推力,从而使得直升机悬停或在空中移动。
2. 尾桨的作用为了抵消主旋翼旋转时的反作用力,直升机还需要使用尾桨来产生反推力。
尾桨的旋转方向与主旋翼相反,通过改变尾桨的角度和旋转速度来产生反推力,以实现直升机的平衡和稳定飞行。
直升机飞行操控的基本原理
直升机飞行操控的基本原理图 1 直升机飞行操纵系统- 概要图(a)(b)图2 直升机操纵原理示意图1.改变旋翼拉力的大小2.改变旋翼拉力的方向3.改变尾桨的拉力飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。
如图2所示,周期变距操纵系统控制直升机的姿态(横滚和俯仰),总距操纵系统控制直升机的高度,航向操纵系统控制直升机的航向。
一、周期变距操纵系统周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。
当桨距周期改变时,引起桨叶拉力周期改变,而桨叶拉力的周期改变,又引起桨叶周期挥舞,最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜,从而实现直升机的纵向(包括俯仰)及横向(包括横滚)运动。
纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进行操纵,但二者是各自独立的。
周期变距操纵系统(见图3)包括右侧和左侧周期变距操纵杆(1)和(3)、可调摩擦装置(2)、橡胶波纹套(4)、俯仰止动件(5)、横滚连杆(7)、俯仰连杆(8)、横滚止动件及中立位置定位孔(9)、横滚拉杆(10)、横滚协调拉杆(11)、俯仰扭矩管轴组件(12)、总距拉杆(13)、与复合摇臂相连接的拉杆(14)、伺服机构(15)、伺服机构(横滚+总距)(16)、伺服机构(俯仰+总距)(17)和可调拉杆(18)等组件。
1.右侧周期变距操纵杆3.左侧周期变距操纵杆2.可调摩擦装置4.橡胶波纹套5.俯仰止动件6.复合摇臂 7.横滚连杆8.俯仰连杆9.横滚止动件及中立位置定位孔10.横滚拉杆11.横滚协调拉杆12.俯仰扭矩管轴组件13.总距拉杆14.与复合摇臂相连接的拉杆15.伺服机构16.伺服机构(横滚+总距)17.伺服机构(俯仰+总距)18.可调拉杆图 3 直升机周期变距操纵系统(一)纵向操纵情况当前推驾驶杆时,通过俯仰扭矩管轴组件(9)及俯仰连杆(8),使复合摇臂(6)上的纵向摇臂逆时针转动,通过其后的拉杆、摇臂,使左前侧纵向伺服机构下移,自动倾斜器固定盘向左前方倾斜,旋翼桨盘前倾,进而使直升机向前运动。
飞机操纵原理
一、飞行原理飞机在空气中运动时,是靠机翼产生升力使飞机离陆升空的。
机翼升力是怎样产生的呢?这首先得从气流的基本原理谈起。
在日常生活中,有风的时候,我们会感到有空气流过身体,特别凉爽;无风的时候,骑在自行车上也会有同样的体会,这就是相对气流的作用结果。
滔滔江水,流经河道窄的地方时,水流速度就快;经过河道宽的地方时,水流变缓,流速较慢。
空气也是一样,当它流过一根粗细不等的管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少,从细的一端就要流出多少。
因此空气通过管道细的地方时,必须加速流动,才能保证流量相同。
由此我们得出了流动空气的特性:流管细流速快;流管粗流速慢。
这就是气流连续性原理。
实践证明,空气流动的速度变化后,还会引起压力变化。
当流体稳定流过一个管道时,流速快的地方压力小。
流速慢的地方压力大。
飞机在向前运动时,空气流到机翼前缘,分为上下两股,流过机翼上表现的流线,受到凸起的影响,使流线收敛变密,流管(把两条临近的流线看成管子的管壁)变细;而流过下表面的流线也受凸起的影响,但下表面的凸起程度明显小于上表面,所以,相对于上表面来说流线较疏松,流管较粗。
由于机翼上表面流管变细,流速加快,压力较小,而下表面流管粗,流速慢,压力较大。
这样在机翼上、下表面出现了压力差。
这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是机翼的升力(见图)。
其方向与相对气流方向垂直;其大小主要受飞行速度、迎角(翼弦与相对气流方向之间的夹角)、空气密度、机翼切面形状和机翼面积等因素的影响。
当然,飞机的机身、水平尾翼等部位也能产生部分升力,但机翼升力是飞机升空的主要升力源。
飞机之所以能起飞落地,主要是通过改变其升力的大小而实现的。
这就是飞机能离陆升空并在空中飞行的奥秘。
二、飞机的主要组成部队及其功用自从世界上出现飞机以来,飞机的结构形式虽然在不断改进,飞机类型不断增多,但到目前为止,除了极少数特殊形式的飞机之外,大多数飞机都是由下面六个主要部分组成,即:机翼、机身、尾翼、起落装置、操纵系统和动力装置。
直升机飞行原理(图解)
飞行原理(图解)直升机能够垂直飞起来的基本道理简单,但飞行控制就不简单了。
旋翼可以产生升力,但谁来产生前进的推力呢?单独安装另外的推进发动机当然可以,但这样增加重量和总体复杂性,能不能使旋翼同时担当升力和推进作用呢?升力-推进问题解决后,还有转向、俯仰、滚转控制问题。
旋翼旋转产生升力的同时,对机身产生反扭力(初中物理:有作用力就一定有反作用力),所以直升机还有一个特有的反扭力控制问题.直升机主旋翼反扭力的示意图没有一定的反扭力措施,直升机就要打转转/ 尾桨是抵消反扭力的最常见的方法直升机抵消反扭力的方案有很多,最常规的是采用尾桨。
主旋翼顺时针转,对机身就产生逆时针方向的反扭力,尾桨就必须或推或拉,产生顺时针方向的推力,以抵消主旋翼的反扭力.抵消反扭力的主旋翼-尾桨布局,也称常规布局,因为这最常见/ 典型的贝尔407 的尾桨主旋翼当然也可以顺时针旋转,顺时针还是逆时针,两者之间没有优劣之分。
有意思的是,美、英、德、意、日直升机的主旋翼都是逆时针旋转,法、俄、中、印、波兰直升机都是顺时针旋转,英、德、意、日的直升机工业都是从美国引进许可证开始的,和美国采用相同的习惯可以理解,中、印、波兰是从前苏联和法国引进许可证开始的,和法、俄的习惯相同也可以理解,但美国和俄罗斯为什么从一开始选定不同的方向,法国为什么不和选美国一样的方向,而和俄罗斯一致,可能只是一个历史的玩笑。
各国直升机主旋翼旋转方向的比较尾桨给直升机的设计带来了很多麻烦。
尾桨要是太大了,会打到地上,所以尾桨尺寸受到限制,要提供足够的反扭力,就需要提高转速,这样,尾桨翼尖速度就大,尾桨的噪声就很大。
极端情况下,尾桨翼尖速度甚至可以超过音速,形成音爆.尾桨需要安装在尾撑上,尾撑越长,尾桨的力矩越大,反扭力效果越好,但尾撑的重量也越大。
为了把动力传递到尾桨,尾撑内需要安装一根长长的传动轴,这又增加了重量和机械复杂性.尾桨是直升机飞行安全的最大挑战,主旋翼失去动力,直升机还可以自旋着陆;但尾桨一旦失去动力,那直升机就要打转转,失去控制.在战斗中,直升机因为尾桨受损而坠毁的概率远远高于因为其他部位被击中的情况。
直升机的操纵原理
周期变距操纵杆
随着电传、光传操纵技术的发展,座舱操纵机构也在向 新型侧杆操纵方式发展,即手操纵杆从驾驶员座位的中 央前方移至座位的右侧,并有可能与总距操纵杆和脚蹬 合而为一。其可能的形式有:
总距操纵是由驾驶舱内驾驶员座椅左侧的油门变距 杆控制。
自动倾斜器倾斜时桨距的周期性变化
在装有多片桨叶的旋翼上,倾斜盘的倾斜引起桨叶桨距变化,它 随旋翼转动而呈正弦变化规律,这种运动(周期变距)引起旋翼拉 力矢量的倾斜。
水平飞行,要使旋翼旋转平面倾斜,靠周期性改变桨距得到的.
φ
10°
0
90
尾桨距增大或减小
上下旋翼转速不同 则扭矩变化
左右旋翼前后倾不同, 则机头左或右转
单旋翼带尾桨
双旋翼纵列式
双旋翼共轴式
双旋翼横列式
桨距增大或减小
两旋翼的桨距同时增大或减小
单旋翼带尾桨
双旋翼纵列式
双旋翼共轴式
双旋翼横列式
(2)纵向操纵原理
直升机布局形式对旋翼纵向操纵的影响见图。共轴式和横列式 与单旋翼的纵向操纵方式相同,为桨叶锥体前倾。而纵列式应 控制前后旋翼的拉力且需满足:当TF·LXF<TR·LXR 时直升机下 俯;相反的控制将使直升机上仰运动。
锥角的存在,桨叶上的升力可分解为水平﹑垂直两个分量,各 桨叶升力的水平分量互相平衡,对垂直分量的合力R沿锥体轴 垂直于桨尖旋转平面。若改变气动力R的大小,将会引起直升 机的上升﹑下降或悬停。若使锥体倾斜(如图a所示前倾),则气 动力R随之前倾,对直升机构成下俯力矩,使机头下俯。同时,由 于存在R的水平分量Hs,使得直升机向前运动。同理,若使锥 体侧倾(见图b),直升机将一方面横滚,一方面沿侧向运动。
知识大爆炸各种飞机的飞行原理及内容简书
知识大爆炸各种飞机的飞行原理及内容简书
飞机是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。
飞机飞行原理:
1、飞机上升是根据伯努利原理,即流体(包括炝骱退流)的流速越大,其压强越小;流速越小,其压强越大。
2、飞机的机翼做成的形状就可以使通过它机翼下方的流速低于上方的流速,从而产生了机翼上、下方的压强差(即下方的压强大于上方的压强),因此就有了一个升力,这个压强差(或者说是升力的大小)与飞机的前进速度有关。
3、当飞机前进的速度越大,这个压强差,即升力也就越大。
所以飞机起飞时必须高速前行,这样就可以让飞机升上天空。
当飞机需要下降时,它只要减小前行的速度,其升力自然会变小,小于飞机的重量,它就会下降着陆了。
飞机操纵系统(特选内容)
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❖4.5平尾操纵系统
4 飞机操纵系统
力臂自动调节装置
力臂调节装置的功用是:自动调节平尾操纵系统的传动系数,以保 证飞行员在不同的飞行速度、高度条件下,操纵驾驶杆移动同样行程后, 飞机的机动动作大致相同;并且,还能根据飞行速度、高度的变化,调 节驾驶杆力。
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❖4.5平尾操纵系统
4 飞机操纵系统
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3
❖4.1概述
4 飞机操纵系统
为了使飞机在整个飞行范围内都具有比较满意的操纵特性,在平尾操 纵系统中,装有力臂自动调节装置,用来自动调节平尾操纵系统的传动系 数,以保证飞行员在不同的飞行速度、高度条件下,操纵驾驶杆移动同样 行程后,飞机的机动动作大致相同,并且还能根据飞行速度、高度的变化, 调节驾驶杆力;在副翼操纵系统中,安装了非线性机构,用来使副翼操纵 系统的传动系数随所需驾驶杆移动行程而变化,驾驶杆在偏离中立位置不 大时,传动系数较小,以保证低空大表速飞行时横向操纵不致过灵。随着 驾驶杆偏离中立位置较远,传动系数增大,以保证高空飞行(副翼效率降 低)时,仍有良好的横向操纵性。
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
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❖4.5平尾操纵系统
4 飞机操纵系统
液压助力器YZL-11
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❖4.1概述
4 飞机操纵系统
平尾助力器和副翼复合舵机都是双腔工作并由主液压系统和助力液压
系统同时供压的。方向舵机、纵向舵机和差动平尾舵机都是由助力液压系 统供压的。
直升机上的工作原理是什么
直升机上的工作原理是什么
直升机的工作原理是通过旋转机翼产生升力,推动机械驱动力来实现飞行。
具体包括以下步骤:
1. 旋翼产生升力:直升机通常配备一个或多个主旋翼,旋翼由数个可调节的桨叶组成。
当发动机提供动力,使旋翼以适当的速率旋转时,桨叶产生升力,向上推动直升机。
2. 控制俯仰:为了改变直升机的俯仰姿态(前后倾斜),可调节桨叶的角度。
当主旋翼前后倾斜时,升力的方向也会发生变化,从而使得直升机向前或向后倾斜。
3. 控制横滚:直升机的横滚姿态(左右倾斜)也可以通过旋翼桨叶的调整来实现。
当主旋翼的一侧上升,并与另一侧下降时,会产生一个横向推力,使得直升机向左或向右倾斜。
4. 推进力:为了提供向前飞行的推进力,直升机通常安装一个尾推装置,如旋转叶片的尾桨或尾喷气发动机。
这些设备产生推力,抵消直升机的阻力,使其能够在空中移动。
总的来说,直升机的工作原理基于旋转机翼产生升力和通过各种方式控制姿态来实现飞行。
飞机起降操作工作原理
飞机起降操作工作原理飞机起降操作是民航运输的重要环节,也是保障飞行安全的关键步骤。
本文将介绍飞机起降操作的工作原理,包括起飞和降落的过程、相关设备以及操作流程。
一、起飞操作起飞是飞机从地面升起、进入飞行状态的过程。
其工作原理主要包括以下几个步骤:1. 准备阶段:飞机起飞前,飞行员需要对飞机进行预检和整备,确保各项系统正常工作。
同时,通信员与航空交通管制中心联系,获取起飞指令和相关信息。
2. 推出阶段:飞机从机库或停机坪推出,通过牵引车或自身动力向起飞滑行道移动。
通常,滑行道由地面交通管制部门负责指挥和引导。
3. 加速阶段:飞机开始加速行驶,以达到起飞所需的速度。
机长会根据飞机类型和载重情况,确定适当的起飞速度。
4. 起飞阶段:当飞机达到起飞速度后,机长收回前轮起落架,并轻拉操纵杆,使飞机抬起前轮,进入离地状态。
二、降落操作降落是飞机从高空回到地面的过程,同样涉及多个步骤和设备:1. 导航与下降:飞机进入目标机场空域后,根据航空交通管制指挥,按照规定的航线和下降率,逐渐降低飞行高度。
2. 下降准备:在进入目标机场附近之前,飞机严格按照导航设备指示,逐渐减速并收回高度。
同时,飞行员需与地面管制保持通话联系,以确保安全顺畅。
3. 机载设备:飞机上装备了多种仪表和导航系统,用于飞行员进行下降和着陆操作。
例如高度表、速度表、仰角指示器等,这些设备能提供精确的飞行参数,帮助飞行员掌握飞机状态。
4. 着陆:飞机在进近过程中,飞行员需根据气象条件、机场附近地形等因素,决定合适的着陆方式。
通常,飞机在跑道末端的航道灯以及着陆灯的引导下,进行着陆操作。
三、相关设备除了飞行员的操作,飞机起降过程中还涉及以下设备的协助:1. 起落架:飞机的起落架可支撑飞机在地面移动,并在起飞和降落时提供支撑。
通常,起飞时收起,降落时放下。
2. 引擎:飞机起飞和降落过程中,引擎提供动力,使飞机能够加速和升降。
3. 导航设备:包括全球定位系统(GPS)、无线电导航仪(VOR/DME)、机载雷达等,为飞行员提供导航信息和飞机状态监控。
飞机飞行操纵系统课件
01 02
飞行控制系统计算机功能
飞行控制系统计算机整飞行操纵系统核心,负责接收自传感器飞行员输 入信号,根据预设控制算法计算出控制指令,驱动执行机构完成飞机操 纵。
计算机硬件组成
飞行控制系统计算机由高性能处理器、存储器、输入输出接口等组成, 确保快速、准确处理各种信息指令。
03
软件与算法ห้องสมุดไป่ตู้
飞行控制系统计算机运行着各种软件算法,如控制律设计、传感器融合
导航与制导功能
01
自动导航
接收面导航台信号,自动计算飞 机位置航向,引导飞机沿着预定 航路飞行。
02
雷达与卫星导航
03
任务规划与制导
利雷达卫星信号,提供精确飞机 位置、速度时间信息,支持飞机 自动着陆等功能。
根据飞行任务求,规划飞行轨迹 ,引导飞机按预定路线执行任务 。
飞机状态监测与故障诊断
传感器数据采集
飞机飞行操纵系统工作原理
飞行员通过驾驶舱内操纵器件(如驾驶杆、脚蹬等)发出操作指令,指令通过传动 装置传递给控制机构(如舵机、调整片驱动机构等)。
控制机构进一步将指令转换相应机械或液压动作,驱动执行机构(如升降舵、副翼 、方向舵等)运动。
执行机构根据控制机构动作产生相应力矩位移,改变飞机翼面形状舵面偏转角度, 进而影响空气动力力矩,实现飞机操纵。
法规与标准
未飞行操纵系统需符合更加严格法规标准求,确保飞行安全性可靠性。也需制定完善相 关法规标准体系,适应技术发展变化。
传感器与测量装置检测飞机各种参数,如姿态、速度、高 度等,并将些参数转换可处理信号,供飞行控制系统使。
常见传感器类型
包括陀螺仪、加速度计、空速管、高度表等,它能够提供 飞机姿态、速度、位置等关键信息。
飞机操纵原理
飞机操纵原理⼀、飞⾏原理飞机在空⽓中运动时,是靠机翼产⽣升⼒使飞机离陆升空的。
机翼升⼒是怎样产⽣的呢?这⾸先得从⽓流的基本原理谈起。
在⽇常⽣活中,有风的时候,我们会感到有空⽓流过⾝体,特别凉爽;⽆风的时候,骑在⾃⾏车上也会有同样的体会,这就是相对⽓流的作⽤结果。
滔滔江⽔,流经河道窄的地⽅时,⽔流速度就快;经过河道宽的地⽅时,⽔流变缓,流速较慢。
空⽓也是⼀样,当它流过⼀根粗细不等的管⼦时,由于空⽓在管⼦⾥是连续不断地稳定流动,在空⽓密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的⼀端流进多少,从细的⼀端就要流出多少。
因此空⽓通过管道细的地⽅时,必须加速流动,才能保证流量相同。
由此我们得出了流动空⽓的特性:流管细流速快;流管粗流速慢。
这就是⽓流连续性原理。
实践证明,空⽓流动的速度变化后,还会引起压⼒变化。
当流体稳定流过⼀个管道时,流速快的地⽅压⼒⼩。
流速慢的地⽅压⼒⼤。
飞机在向前运动时,空⽓流到机翼前缘,分为上下两股,流过机翼上表现的流线,受到凸起的影响,使流线收敛变密,流管(把两条临近的流线看成管⼦的管壁)变细;⽽流过下表⾯的流线也受凸起的影响,但下表⾯的凸起程度明显⼩于上表⾯,所以,相对于上表⾯来说流线较疏松,流管较粗。
由于机翼上表⾯流管变细,流速加快,压⼒较⼩,⽽下表⾯流管粗,流速慢,压⼒较⼤。
这样在机翼上、下表⾯出现了压⼒差。
这个作⽤在机翼各切⾯上的压⼒差的总和便是机翼的升⼒(见图)。
其⽅向与相对⽓流⽅向垂直;其⼤⼩主要受飞⾏速度、迎⾓(翼弦与相对⽓流⽅向之间的夹⾓)、空⽓密度、机翼切⾯形状和机翼⾯积等因素的影响。
当然,飞机的机⾝、⽔平尾翼等部位也能产⽣部分升⼒,但机翼升⼒是飞机升空的主要升⼒源。
飞机之所以能起飞落地,主要是通过改变其升⼒的⼤⼩⽽实现的。
这就是飞机能离陆升空并在空中飞⾏的奥秘。
⼆、飞机的主要组成部队及其功⽤⾃从世界上出现飞机以来,飞机的结构形式虽然在不断改进,飞机类型不断增多,但到⽬前为⽌,除了极少数特殊形式的飞机之外,⼤多数飞机都是由下⾯六个主要部分组成,即:机翼、机⾝、尾翼、起落装置、操纵系统和动⼒装置。
各种飞机的操纵原理
北京摩诘创新科技 吕兆波
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飞行操纵系统概述
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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
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固定翼飞机的操纵面
飞机高速飞行时由于气动载荷而引起的机翼扭 转弹性变形,使得偏转副翼时所引起的总滚转 力矩与预期方向相反的现象。
副翼操纵的失效和反逆是怎样产生
副翼操纵的失效和反逆是怎样产生
操纵力矩M1=反力矩M2, 再操纵副翼就不会产生 滚转力矩,这种现象叫 副翼失效。这个飞行速 度叫副翼反逆临界速度。
M1<M2时,副翼反效。
●横侧反操纵
小迎角时,压右盘,飞机右滚,形成右侧滑,出现横侧稳 定力矩,阻止右滚。接近临界迎角时,压右盘,下偏副翼的左 侧机翼阻力很大,上偏副翼的右侧机翼阻力较小,这一阻力差 将加大飞机的侧滑角,从而加大使飞机左滚的横侧稳定力矩。 当稳定力矩大于操纵力矩时,出现压右盘导致飞机左滚。
偏转副翼引起的有害偏航
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➢ 大型客机常采用混合副翼: ❖内副翼:全速副翼 ❖外副翼:低速副翼
低速副翼 全速副翼 滚转扰流板 升降 可配平的水平安定面 方向舵
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
右副翼
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
右副翼
左升降舵
右升降舵
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固定翼飞机的操纵面
① 直线飞行中改变迎角的基本原理
直升机飞行操控的基本原理
直升机飞行操控的基本原理图1直升机飞行操纵系统-概要图(a)(b)图2直升机操纵原理示意图1.改变旋翼拉力的大小2.改变旋翼拉力的方向3.改变尾桨的拉力飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。
如图2所示,周期变距操纵系统控制直升机的姿态(横滚和俯仰),总距操纵系统控制直升机的高度,航向操纵系统控制直升机的航向。
一、周期变距操纵系统周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。
当桨距周期改变时,引起桨叶拉力周期改变,而桨叶拉力的周期改变,又引起桨叶周期挥舞,最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜,从而实现直升机的纵向(包括俯仰)及横向(包括横滚)运动。
纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进行操纵,但二者是各自独立的。
周期变距操纵系统(见图3)包括右侧和左侧周期变距操纵杆(1)和(3)、可调摩擦装置(2)、橡胶波纹套(4)、俯仰止动件(5)、横滚连杆(7)、俯仰连杆(8)、横滚止动件及中立位置定位孔(9)、横滚拉杆(10)、横滚协调拉杆(11)、俯仰扭矩管轴组件(12)、总距拉杆(13)、与复合摇臂相连接的拉杆(14)、伺服机构(15 )、伺服机构(横滚+总距)(16 )、伺服机构(俯仰+总距)(17)和可调拉杆(18)等组件。
161.右侧周期变距操纵杆 3.左侧周期变距操纵杆2.可调摩擦装置 4.橡胶波纹套 5.俯仰止动件 6.复合摇臂7.横滚连杆8.俯仰连杆9.横滚止动件及中立位置定位孔10.横滚拉杆11.横滚协调拉杆12.俯仰扭矩管轴组件13.总距拉杆14.与复合摇臂相连接的拉杆15.伺服机构16.伺服机构(横滚+总距)17.伺服机构(俯仰+总距)18.可调拉杆图3直升机周期变距操纵系统(一)纵向操纵情况当前推驾驶杆时,通过俯仰扭矩管轴组件(9)及俯仰连杆(8),使复合摇臂(6)上的纵向摇臂逆时针转动,通过其后的拉杆、摇臂,使左前侧纵向伺服机构下移,自动倾斜器固定盘向左前方倾斜,旋翼桨盘前倾,进而使直升机向前运动。
第3章 飞行操纵系统(特选内容)
中国民航大学 空管学院
优选内容
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第三章 飞行操纵系统
一、飞机的飞行操纵系统
1.飞行操纵系统
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,用于控制飞机的飞 行姿态、气动外形、乘坐品质。
飞行员操纵飞机的副翼、升降舵、方向舵和其它可动舵 面,从而实现飞机的纵向、方向、侧向运动,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平放式脚镫 脚镫只作平移而不转动。
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第三章 飞行操纵系统 ②立放式脚镫 通过传动杆和摇臂等构件的传动而使方向舵偏转的。
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第三章 飞行操纵系统
2.传动机构(系统)
将操纵机构的信号传送到舵面或助力器。
(1)机械传动机构
软式传动机构——主要由钢索、滑轮等构件所组成; 硬式传动机构——主要由传动杆、摇臂等构件所组成; 混合式传动机构——由软式、硬式传动机构混合组成。
机械传动缺点: 存在摩擦、间隙和弹性变形等,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!
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第三章 飞行操纵系统
软
硬
式
式
传
传
动
动
系
系
统
统
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第三章 飞行操纵系统
(2)电传操纵系统(Fly-By-Wire) ①电传操纵系统的组成
4)按照功能来分:
(1)主操纵系统:操纵飞机绕三轴旋转,改变或保持飞 机的飞行姿态。 操纵升降舵、方向舵、副翼、三个主舵面,实现飞机的俯 仰、偏航和滚转操纵; (2)辅助操纵系统:改善操纵性,提高飞机飞行性能。 操纵襟翼、缝翼、扰流板、调整片等增升、增阻及水平安 定面配平等系统。
直升机的操纵原理
直升机的操纵原理直升机是一种能够在垂直方向起降、悬停、向前、向后飞行的航空器。
其操纵原理可以分为以下四个方面:旋翼产生升力、产生推力、控制飞行方向、控制飞行姿态。
首先,旋翼产生升力。
升力是直升机支撑自身重量并向上飞行的力量。
直升机通过旋翼产生升力,而旋翼由多个类似于扇叶的叶片组成。
旋翼转动时,叶片受到空气流动的作用,产生升力。
旋翼上部叶片的迎角较大,可以产生较大的升力,而旋翼下部叶片的迎角较小,产生较小的升力。
这样可以使得直升机具有向上的力量。
其次,直升机通过改变旋翼的倾斜角度来产生推力。
旋翼的倾斜角度可以通过整个旋翼系统来改变,包括主旋翼和尾旋翼。
当主旋翼的倾斜角度发生变化时,产生的升力力量也会发生改变。
通过控制旋翼的倾斜角度,直升机可以产生向前和向后的推力,从而实现水平方向的飞行。
第三,直升机通过控制旋翼的一些叶片来改变飞行的方向。
主旋翼通常由四个叶片组成,每个叶片可以独立地改变其迎角。
通过改变迎角,直升机的飞行方向可以向左或向右转弯。
这是通过改变不同叶片的迎角来实现的,从而改变旋翼所产生的升力力线,进而改变直升机的飞行方向。
最后,直升机通过改变旋翼的迎角来控制飞行姿态。
飞行姿态是指直升机的倾斜和俯仰的角度。
改变旋翼的迎角可以产生不同方向的升力,从而使直升机倾斜或俯仰。
通过控制旋翼的迎角,直升机可以控制飞行的倾斜和俯仰,以保持平稳的飞行。
综上所述,直升机通过旋翼产生升力和推力,并通过控制旋翼的倾斜角度、迎角等来控制飞行方向和姿态。
这些操纵原理的运用使得直升机可以实现在垂直方向的起降、悬停、向前、向后飞行,具有较高的机动性和灵活性。
飞行操纵系统工作原理
空客系列A320、A340以及波音系列的B777等飞机的操纵系 统均采用电传操纵系统。
3.2 对飞行操纵系统的要求
重量轻、制造简单、维护方便、生存力好、足够的强度和刚度 (1)保证驾驶员手、脚操纵动作与人类运动本能相一致。避免发生错误的操
由于增稳系统在增大飞机阻尼和改善动稳定性的同时,必然 在一定程度上削弱了飞机操纵反应的灵敏度,从而降低了飞 机的操纵性。为了消除这个缺点,在自动增稳系统的基础上 研制出了控制增稳系统,改善了飞机的操纵性和机动性 。
3.1.2 飞机操作系统发展过程(续)
由于在复杂的机械系统中存在着摩擦、间隙和弹性变形,始终难以 解决精微操纵信号的传递问题。70年代初,成功地实现了电传操纵 系统 。 若把操纵权限全部赋予控制增稳系统,并使电信号替代机械信号而
3.1.2 飞机操作系统发展过程(续)
中央操纵机构
系统由两 部分组成:
机械传动装置
位于驾驶舱内由驾驶杆、驾 驶盘和脚蹬组成
介于中央操纵机构到舵面之间,
有软式和硬式两种型式
由钢索和滑轮组成,特点:
重量轻,容易绕过飞机内 部装配障碍,弹性变形和 摩擦力较大。
软硬
式 式 由传动拉杆和摇臂组
传 动
传 动
成,特点:刚度大,
升降舵
驾驶杆
方向舵
两杆一舵加上开关电门
副翼
驾驶员手、脚的操纵和人体运动 的本能反应相一致 驾驶员有位移和力的变化的感觉
3.3 飞行操纵系统的工作原理(续)
副翼操纵系统的功用是与扰流板一起提供飞机横向操纵,使其绕纵轴作滚转运动。
直升飞机是怎么飞翔的原理
直升飞机是怎么飞翔的原理
直升飞机的飞翔原理是通过旋翼产生升力来支持飞行。
直升飞机的旋翼是一个巨大的桨叶系统,由多个桨叶组成的旋翼在飞行过程中高速旋转。
旋翼通过改变桨叶的角度和旋转速度,产生大量的上升气流。
这个上升气流相对于直升飞机的重力生成一个向上的升力力量,使得直升飞机能够垂直起降和悬停飞行。
旋翼产生升力的原理可以通过牛顿第三定律来解释。
当旋翼快速旋转时,每个桨叶都会产生一个向下推的气流。
根据牛顿第三定律,这个向下的气流会产生一个向上的反作用力,即升力力量。
除了升力力量之外,直升飞机还需要控制其在空中的姿态和前进方向。
这是通过尾桨来实现的。
尾桨是位于直升飞机尾部的一个小型旋翼系统,它产生的气流可以控制直升飞机的姿态、方向和横滚。
因此,直升飞机的飞翔原理可以简单概括为通过旋翼产生升力来支持飞行,并通过尾桨控制姿态和前进方向。
飞机的水平转弯或盘旋及其操纵原理
飞机的水平转弯或盘旋及其操纵原理盘旋的作用力:飞机在水平面内作等速圆周飞行,叫盘旋。
飞机的水平转弯,是盘旋的一部分。
Y2—向心力、指向圆心。
Y2飞机盘旋时,必须形成坡度,使升力随飞机对称面倾斜,升力的一个分力Y2起向心力作用,使飞机作园周运动。
向心力越大,坡度越大,盘旋半径减小,飞机的旋转角速度越快。
Y1盘旋中,飞机有了坡度,升力倾斜,升力的另一个分力Y1平衡重力以保持飞机的盘旋高度不变.因此要保持盘旋中的高度不变,就必须用推Y OU 速度或拉杆增加迎角的方法增加升力。
盘旋坡度越大,油门和迎角增量也越大。
盘旋与载荷因数:载荷因数(ny):载荷因数:升力和重力的比ny=Y/G 称为载荷因素。
飞机做匀速水平直线飞行时,升力等重力,载荷因素为1。
在做机动飞行时,速度的大小或方向改变,升力不等于重力。
飞行员承受过载的能力与体质和过载方向有关。
当飞机从俯冲拉起时,升力大于重力,为正过载此时飞行员所承受的压力就超过了自身的体重,即感觉身体好像变重了,紧紧地压在座椅上,所谓“超重”现象。
反之,当从平飞中推杆进入俯冲时,升力小于飞机重量称之为负过载,飞行员所承受到的压力小于体重,又感觉体重好象变轻了。
有从座椅腾起的感觉,即发生所谓“失重”的现象。
设计飞机时,应根据飞机的种类、性能按规范确定载荷因素。
在飞行时不允许超过。
超过设计载荷因数后,飞机某些结构产生永久性变形、甚至解体。
如飞机最大允许速度,与载荷因数有关。
又如退出俯冲时拉杆过猛,飞行方向改变过急裁荷因数过大飞行员或飞机将不能承受。
超轻型飞机结构较弱,更应注意俯冲速度不要过大及拉杆动作要柔和。
盘旋的操纵原理:进入阶段:从平飞进入盘旋,所需升力大。
因此,进入前需适当加大油门,增大拉力,以增大盘旋所需速度及升力。
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操纵负荷系统
操纵机构主要分三部分:驾驶杆、驾驶盘、脚蹬以及传动机构在内 的整套机构系统。驾驶杆和驾驶盘链接在一起,左右摆动和前后拉 动的自由度相互不受影响,
操纵负荷系统
座舱操纵机构 传动机构 负荷系统
是真实飞机的飞行操纵系 统的仿真系统,为驾驶员 提供力感及实时结算舵面 偏角
操纵机构→拉杆、摇臂、支座…… →舵面
优选内容
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➢ 大型客机常采用混合副翼: ❖内副翼:全速副翼 ❖外副翼:低速副翼
低速副翼 全速副翼 滚转扰流板 升降 可配平的水平安定面 方向舵
优选内容
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
右副翼
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
右副翼
左升降舵
右升降舵
优选内容
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固定翼飞机的操纵面
座舱操纵机构
手脚操纵机构
驾驶杆、脚蹬操纵机构、 安装座操纵摇臂、支架、 连杆
油门操纵机构:对发动机的控制
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操纵负荷系统力感介绍
力感仿真是指飞行员完成任务的操纵感觉仿真:功 能是模拟飞机在飞行、地面滑行过程中以及故障状 态下,飞行员驾驶飞机时的操纵力感,复现飞机在 不同飞行条件下和不同操纵模式下操纵系统的静态 和动态特性。
优选内容
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
扰流板
右副翼Βιβλιοθήκη 俯仰配平左安定面方向舵
右安定面
左升降舵 升降舵调整片
右升降舵 升降舵调整片
优选内容
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
襟翼 扰流板 襟翼
右副翼
俯仰配平
左安定面
方向舵
右安定面
左升降舵 升降舵调整片
右升降舵 升降舵调整片
优选内容
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操纵系统的分类
1、简单的机械操纵系统:从操纵杆位移传递到舵面的过程中全部 的传动机构都是机械构件,飞行员直接对舵面进行控制。
2、可逆式的助力机械操纵系统:利用液压助力器来操纵舵面,舵 面所受的力,以某一比例反向传递到飞行员,飞行员可以感受到 舵面上的力的真实变化规律。
3、不可逆可逆式的助力机械操纵系统:舵面的扭矩全部由液压助 力器的输出力来克服,这样驾驶杆的力只用来克服传动系统的摩 擦和机液伺服系统中的液动机与舵面的空气动机毫无关系。
驱动器以及位置传感器。 执行控制回路(内回路):执行机构产生的负荷力与控制仿真系统计
算的力匹配,基于控制位置和速度(加速度),执行控制器保证通过 执行机构一个实时的力被拖加到链接机构上。 控制系统仿真-模型(外回路):是一个标准的或者严格的实际飞机控 制系统模型(包括弹簧力、阻尼力和止动力等),这个模型依据执行 控制器回路提供的位置和速度信息,计算出一个相应的力返回给执行 控制回路。
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① 直线飞行中改变迎角的基本原理
拉杆
升降舵上偏 附加向下升力
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① 直线飞行中改变迎角的基本原理
机头向上
后拉杆
升降舵上偏
机尾向下
向下气动力
平尾上的向下附加升力会打破原有俯仰平衡,使飞机 抬头。
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① 直线飞行中改变迎角的基本原理
稳定力矩
重心
焦点
操纵力矩
俯仰操纵力矩=俯仰稳定力矩
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结论
直线飞行中,驾驶盘前后的每一个位置(或升降 舵偏角)对应着一个迎角。一个迎角对应一个速度。
左副翼
右副翼
左升降舵 升降舵调整片
右升降舵 升降舵调整片
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
右副翼
俯仰配平
左安定面
左升降舵 升降舵调整片
右安定面
右升降舵 升降舵调整片
优选内容
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
右副翼
俯仰配平
左安定面
方向舵
右安定面
左升降舵 升降舵调整片
右升降舵 升降舵调整片
飞行操纵
北京摩诘创新科技 吕兆波
优选内容
1
飞行操纵系统概述
优选内容
2
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
优选内容
3
固定翼飞机的操纵面
驾驶盘位置越靠后,升降舵上偏角越大,对应的 迎角也越大。反之,驾驶盘位置越靠前,升降舵下偏 角越大,对应的迎角也越小。
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②驾驶杆力
飞行员操纵驾驶盘,要施加一定的力,这个力简称 为杆力。
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I. 杆力的产生和影响因素 舵面上铰链力矩的产生:
铰链力矩
铰链
飞行员推杆后,升降舵下偏,升降舵上产生向上的空 气动力,对铰链形成的力矩。
飞机的操纵性
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操纵系统的重要性
飞行模拟器操纵负荷系统是向模拟器飞行员提供操纵力 感的系统。同时操纵负荷系统还要进行飞机舵偏角的计 算,从而实现与飞行控制系统、自动驾驶系统的实时交 互。
操纵负荷系统是飞行模拟器中十分重要的组成部分,操 纵负荷系统的反馈效果是否逼真将直接影响到飞行员的 训练,并且关系到对整个飞机设计过程的评估。只有获 得逼真的力感模拟,才能使飞行学员在模拟训练中获得 “实际”的飞行经验,在飞行品质评估过程中才能给出 客观的评价,否则飞行员很难获得真实的飞行体验,专 家在评估飞机性能时所获得测试结果只能是错误的。
4、电传操纵系统:驾驶杆输入为电信号,送入到一台控制计算机 中同时也输入飞机高度、速度和动压等飞行状态信息,通过一定 的算法,输出相应的舵面和交联舵面的偏角信号由伺服作动系统 驱动舵面偏转。
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操纵负荷系统
座舱控制(操纵机构):由实际飞机座舱改造,与连接系统链接。 链接系统(传动系统): 执行机构:用来匹配仿真系统的力、速度和频率的需要,包含电机、
➢ 俯仰操纵性 ➢ 方向操纵性 ➢ 横侧操纵性
着陆襟翼
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操纵性的定义:
舵面的类型
主操纵系统
副翼 升降舵 方向舵
横滚操纵 俯仰操纵 偏航操纵
襟翼、缝翼
辅助操纵系统 扰流板
安定面
增升装置操纵
扰流板操纵 配平操纵
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1 飞机的俯仰操纵性
飞机的俯仰操纵性是指飞行员操纵驾驶盘偏转升 降舵后,飞机绕横轴转动而改变其迎角等飞行状态的 特性。
静态力:由力对应位置的曲线给出,在静止的时候 给的力,由感觉弹簧和摩擦引起。如:摩擦力、弹 簧力等。
动态力:位置对应时间的曲线给出,随动状态变化 的力,如:阻尼力(是速度的函数,与振动速度的 大小成正比,方向成反比)、惯性力(是加速度的 函数)等。
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操纵性的定义:
飞机的操纵性是指飞机在飞行员操纵升降舵、方 向舵和副翼下改变其飞行状态的特性。