飞行操纵系统

飞行操纵系统飞行操纵系统——飞机系统结课论文指导老师：***班级：080441D学号：*********姓名：***2010.6.25摘要：飞行操纵系统是飞机在天空中自由飞行必不可少的系统。

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，用于飞机飞行姿态、速度、轨迹的控制。

此文对飞机的飞行操纵系统、空客A320的操纵系统和相关案例进行简单介绍。

关键词：飞行操纵系统空客A320的操纵系统相关案例正文：飞机要想在天空中自由自在的翱翔，飞行操纵系统是必不可少的。

飞行操纵系统让飞机在空中能按照人的意愿自由改变飞行状态，从而飞抵人们想要飞去的地方。

下面，我们简单介绍飞机的飞行操纵系统、空客A320的操纵系统和相关案例。

一、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称，用于飞机飞行姿态、速度、轨迹的控制。

1.飞行操纵系统分类按照操纵指令的来源分为：人工飞行操纵系统和自动飞行控制系统。

（1）人工飞行操纵系统：其操纵信号由驾驶员发出。

包括主飞行操纵系统和辅助飞行操纵系统。

主飞行操纵系统：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；辅助飞行操纵系统：操纵襟翼、副翼、扰流板、调整片等增升、增阻及水平安定面配平、方向舵配平等系统。

（2）自动飞行控制系统：其操纵信号由系统本身发出。

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。

包括：自动驾驶、飞行指引和自动油门。

按照指令的执行方式来分：（1）机械式操纵系统（2）电传操纵系统2.基本飞行操纵原理（1）飞机的纵向操纵是通过操纵驾驶杆或驾驶盘控制升降舵来实现的。

以驾驶杆为例，飞行中驾驶员拉杆，机头上仰；向前推杆，机头下俯。

基本原理是：当驾驶员向后拉杆时，经传动机构的传动，升降舵向上偏转相应的角度，在水平尾翼上产生一个向下的附加气动力，形成对飞机重心的抬头力矩，使飞机抬头，迎角增大。

如果飞机原来是平飞状态，则开始进入爬升状态。

同理，当驾驶员向前推杆，则飞机低头，迎角减小。

（2）飞机的滚转操纵是通过操纵驾驶杆或驾驶盘控制副翼来实现的。

在飞行中,向左压杆或逆时针方向旋转驾驶盘,飞机向左滚转;向右压杆或顺时针方向旋转驾驶盘,飞机向右滚转。

基本原理是:当驾驶员向右压杆时,经传动机构的传动,右副翼向上偏转一个角度,于是在右机翼上产生了一个向下的附加气动力,使右机翼升力减小;同时,左副翼向下偏转一个角度,在左机翼上产生向上的附加气动力。

左机翼产生的升力大于右机翼升力,对飞机重心形成一个向右的滚转力矩,使飞机向右滚转。

同理,当向左压杆,飞机左副翼上偏,右副翼下偏/使飞机相左滚转。

（3）飞机的航向操纵是通过脚蹬控制方向舵来实现的。

飞行中,蹬右脚蹬,机头向右偏,飞机向右偏转航向;蹬左脚蹬,机头向左偏,飞机向左偏转航向。

基本原理是:当驾驶员向前蹬右脚蹬时,方向舵向右偏转一个角度,在垂直尾翼上产生一个向左的附加气动力,对飞机重心形成一个使机头向右偏转的偏航力矩,飞机向右偏转航向。

同理,当向前蹬左脚蹬时,则方向舵向左偏转,飞机向左偏转航向。

4.助力操纵系统是指：从驾驶舱中央操纵机构到舵面的机械联动装置中,利用助力器进行功率放大,从而利用液压或电力来操纵舵面的人工飞行操纵系统。

现代高速飞机和重型飞机的操纵广泛采用助力操纵系统。

5.电传操纵系统可定义为：驾驶员的操纵指令信号，只通过导线传递给计算机，经计算产生输出指令，操纵舵面偏转，以实现对飞机的操纵。

显然，它是一种人工操纵系统，其安全可靠性是由余度技术来保证的。

目前采用电传操纵系统的民航运输机有A319、A320、A321、A330、B777等。

电传操纵系统优点/缺点优点：减轻了操纵系统的重量，减少体积消除了机械操纵系统中的非线性因素以及飞机结构变形的影响简化了主操纵系统与自动驾驶仪的组合可采用小侧杆操纵机构缺点：电传操纵系统的成本较高系统易受雷击和电磁脉冲波干扰影响6.飞行操纵警告系统介绍（1）飞行操纵警告系统的作用是：通过声、光等信号,警告驾驶员,飞机的当前操纵存在潜在的危险,从而避免事故的发生。

（2）飞行操纵警告系统分为：失速警告系统起飞警告系统a．失速警告系统介绍随着机翼迎角的增加，飞机升力减小的现象称为失速把升力取得最大值时机翼对应的迎角和速度分别定义为失速迎角和失速速度。

飞机失速与飞行速度、迎角、襟翼位置、缝翼位置和推力状态等飞行状态参数有关。

如果判断飞机可能接近失速,则抖杆器控制电动机抖动驾驶杆，警告驾驶员飞机接近失速。

安装有推杆器，帮助飞机改出失速，从而确保飞行安全。

b.起飞警告系统作用是在飞机起飞时,如果某些飞行操纵组件不在正确位置,起飞警告系统能够给驾驶员提供警告信号。

二、空客A320操纵系统空中客车A320 A320系列在设计中采取“以新制胜”的方针，采用先进的设计和生产技术以及新的结构材料和先进的数字式机载电子设备。

在传统飞机上，驾驶杆的位移信号，通过钢索和鼓轮传输到操纵面并使之移动。

但在A320系列飞机上，钢索和鼓轮由电缆代替。

A320是历史上第一种采用电传操纵飞行控制系统的亚音速民航运输机，代替了过去主要靠机械装置传输飞行员指令来控制飞机的姿态和动作。

飞行员的操纵动作被转换成电子信号，经过计算机处理后再驱动液压和电气装置来控制飞机姿态。

从而代替了过去的主要由线缆等机械装置来传输飞行员指令，进而控制飞机的姿态和动作。

1.飞行操纵原理侧杆移动所产生的电信号首先到达飞行控制计算机，然后被送达操纵面液压作动筒，该作动筒也被称为伺服控制器。

计算机分析此电信号来检查它是一个安全的指令并保证得到满足需求的最佳的操纵面偏转量它和传统的系统相比，有下列优点：使飞机更稳定、更安全、减少了飞行员的工作负荷。

2.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方向舵地面扰流板/减速板3.ECAM F/CTL飞行操纵页面两个副翼和升降舵的移动都由一个沿着白色标尺移动的绿色箭头来表示。

在白色标尺上的绿色方向舵符号用来指示方向舵的移动。

在此标尺下的一条小蓝线用来指示方向舵配平。

方向舵和脚蹬的偏转量通过一个方向舵行程限制器随速度的变化而受到限制。

高速位置由方向舵标尺上的白色短线指示。

通过THS 向上或向下的偏转度数来指示俯仰配平的位置。

4.扰流板扰流板有下列几个功能：（1）飞行扰流板可以辅助副翼横滚操纵；（2）飞行扰流板对称升起，可使飞机空中减速；（3）飞机落地后，飞行和地面扰流板同时升起，可以增大飞机阻力使飞机减速；同时提高刹车效能。

减速板使用中间的三个翼面，横滚控制使用四个外侧翼面，地面扰流板使用所有翼面。

扰流板手柄位于中央控制台上。

复飞时,油门杆前推,则所有扰流板自动放下。

中断起飞时,则扰流板自动升起。

5.计算机飞行操纵面的移动由下列计算机控制：两个升降舵和副翼计算机（ELAC），三个扰流板和升降舵计算机（SEC），两个飞行增稳计算机（FAC）。

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）。

但是，FAC的数据将直接送给EIS。

ELAC和SEC的状态在ECAM飞行操纵页面上有指示。

6.控制飞行员通过侧杆操纵俯仰和横滚。

有相应的侧杆优先灯。

俯仰配平手轮位于中央操纵台。

有两套传统的方向舵脚蹬。

一个方向舵配平面板位于中央操纵台。

一个减速板手柄位于中央操纵台的左侧。

另外，在顶板上，有两个控制飞行控制计算机的面板。

7.襟翼和缝翼襟翼和缝翼是飞机的増升设备。

A320飞机在每一机翼前缘有五块缝翼。

并且每一机翼后缘有两块襟翼。

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。

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。

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：0，1，2，3和全位。

缝翼和襟翼配备了保护功能。

具体来说，它探测两侧机翼操纵面的不同步，操纵面连接故障，超速或非指令的移动。

三、相关案例飞行操纵系统的良好运行是飞机安全飞行的重要保证。

人类飞行的历史上，由于飞行操纵系统出现故障而引发的飞行事故和空难就不在少数。

我们就其中的几个案例进行分析和探讨。

1.波音737系列飞行事故1991年3月3日，美国联合航空公司的波音737型飞机N999UA，执行丹佛到春城的585航班。

飞机驾驶员在完成从自动飞行向仪表飞行的转换之后，正准备向春城市属机场35号跑道做最后进近之际，飞机姿态突然向右倾转、机头下俯，态势发展急骤，直至飞机几乎以垂直姿态触地失事。

机上两名驾驶员、3名空服人员和20名乘客全部丧生。

1994年9月8日，美国美利坚航空公司的波音737型飞机N513AU，执行芝加哥到匹斯堡的427航班。

当完成仪表飞行转换之后，飞机姿态突然进入非操控性侧倾，在距目的地机场西北大约6英里的位置，飞机直插地面。

机上2名驾驶员、3名空服员和127名乘客无一生还。

这一系列空难的真正原因是波音 737飞机的副翼电配平系统存在着先天的设计不足，波音737飞机副翼控制系统的设计是通过机械式或液压式驱动而运作的。

正常情况下，只要液压系统A和系统B同时或至少有任一个系统提供液压动力的话，就可以通过扭转驾驶盘来带动副翼控制系统相关部件运作，进而驱动飞机机翼后缘的副翼翼面产生相应的上、下偏转，达到调整和改变飞机飞行姿态的目的。

如果同时失去系统A和系统B两组液压动力的话，飞机副翼系统的控制只能由人工操作——即由人手转动驾驶盘、再通过各种传动部件机械地调整和改变副翼的运作。

在这种情况下，副翼配平电门将不会提供副翼配平的调整功能。

2.空客A320系列飞行事故1988年6月26日，法国航空公司的一架A320客机进行飞行表演时，在东北部城市牟罗兹的哈布舍伊姆机场，因飞机机械故障和飞行员对新型电传操纵系统操作不当而失去控制坠入丛林之中，机上136名乘客中的3人遇难。

这也是空客A320的第一起空难。

2007年7月17日，一架搭载有170多人的空中客车A320飞机在圣保罗孔戈尼亚斯机场降落的时候滑出跑道，撞上仓库和燃油站引起大火，此次灾难中死亡的人数已经超过了200人。

据事故分析，很可能是飞机的电传操纵系统发生故障导致了这起事故的发生。

结论：飞行操纵系统是飞机的关键系统，一个良好的飞行操纵系统是保障飞行安全的重要保证。

因此我们要保证飞机的飞行操纵系统始终保持在良好的运行状态，来保证我们的飞行安全，进而保证乘客们的生命安全。