第16章 自动飞行控制系统

二、自动驾驶（AP）
1.自动驾驶仪的基本功能
（1）自动保持三轴稳定（姿态角的稳定）； （2）接收驾驶员的输入指令，操纵飞机以达到希望的俯仰 角、航向、空速或升降速度等； （3）接收驾驶员的设定，控制飞机按预定高度、预定航向 飞行；
（4）与飞行管理计算机耦合，实现按预定飞行轨迹飞行；
（5）与仪表着陆系统（ILS）耦合，实现飞机的自动着陆 （CATI,II,III等）
（2）速度/马赫方式
A/T控制飞机的飞行速度稳定在某一速度上，既不 使飞机失速，也不使飞机超速。速度目标值来自FMS或 者驾驶员自己选择。
第十二章 自动飞行系统
自动油门系统的示意图
第十二章 自动飞行系统
五、飞行增稳
飞行增稳的基本功能
（1）配平功能
速度配平、 马赫配平、安定面配平
（2）偏航阻尼功能
自动驾驶仪通过与飞行管理计算机（FMC）交联，与自动油门协同 工作，可以按照预先制定的飞行计划，实现从起飞后的爬升、巡航、 下降、进近，直至着陆各个飞行阶段的自动控制。
第十二章 自动飞行系统
2.AP的工作原理
陀螺 地平仪 驾驶员 眼睛 大脑 手臂 驾驶杆 升降舵
驾驶员控制飞机
飞机 自动驾驶仪 放大计算 装置
第十二章 自动飞行系统
3.AP的接通与断开
按压飞行控制面板（FCU）上的AP按钮，实现自动驾驶。 当下列情况时，AP1或AP2脱开：
－按压侧杆上的接杆(take－over)按钮。 －按压FCU 上相应的自动驾驶(AP)按钮。 －加在侧杆上的力或在方向舵脚蹬上的力高于基本极限值。 －移动俯仰配平轮超出基本极限值。
第十二章 自动飞行系统
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第十二章 自动飞行系统 A320
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3.自动推力的接通与断开
（1）自动推力的接通
油门杆处于A/THR 工作范围内（包括慢车位）时，按
压FCU上的A/THR 按钮，就可以起动自动推力。
油门杆位置决定可由A/T系统指令的最大推力。
预位后，自动推力用以下方法启动： －把油门杆设置在爬升和慢车卡位之间(双发工作)。 －把油门杆设置在MCT 和慢车卡位之间(一发工作)。
第十二章 自动飞行系统
2.油门杆
TO/GA——最大起飞推力
FLX MCT——最大连续推力(或起飞时为FLX 灵活推力) CL——最大爬升(巡航)推力
IDLE——慢车推力
REV——推力（IDLE慢车反推， MAX最大反喷）
自动推力脱开时，可由油门杆直接控制推力：每个手柄位 置与给定推力相对应。
敏感比较 元件
执行结构
升降舵
飞机
AP自动飞行
第十二章 自动飞行系统
工作原理
自动驾驶（AP）利用“反馈”控制原理来实现对飞机运动 参数的控制。 飞机偏离原来状态，敏感元件感受到偏离方向和大小， 并输入相应信号，经放大、计算处理，操纵执行机构，使 舵面相应偏转。 当飞机回到原来状态时，敏感元件输出信号为零，舵 机以及与其连接的舵面也回到原位，飞机重新按原来状态 飞行。
第十二章 自动飞行系统
2.FD的基本功能
（1）显示功能
指引指示器可显示飞机俯仰角、倾斜角和侧滑等状态，供驾 驶员判读。 （2）指令功能
可显示飞机俯仰和倾斜操纵指令。 （3）监控告警功能 可显示告警旗信号。 在AP衔接前，为飞行员提供目视的飞行指引指令； 在AP衔接后，用以监控自动驾驶系统的工作状态。
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第十二章 自动飞行系统 A320
第十二章 自动飞行系统
3.FD的工作方式
（1）水平方式——提供倾斜指令
水平导航——使飞机按FMC提供的侧向制导指令，沿飞行计
划航路飞行；
航向选择——使飞机转向并保持在所选的航向上； VOR/LOC——使飞机跟踪所截获的VOR航道或LOC航向道。
第十二章 自动飞行系统
中国民航大学 空管学院
第十二章 自动飞行系统
一、概述
自动飞行系统（AFS, Auto Flight System） 主要包括三部分内容： 1.自动驾驶（AP） 2.飞行指引（FD）
3.自动推力（A/T）
还包括飞行增稳系统（偏航阻尼、安定面自动配平功能）
第十二章 自动飞行系统
确保飞机在偏航轴的稳定和协调转弯
（3）飞行包线功能
第十二章 自动飞行系统
飞行包线功能
（1）最小和最大速度： ∗ VSW(失速警告)
∗ VMO/MMO
（2）机动速度： ∗ 绿点 ∗ S(最小收缝翼速度)速度 ∗ F(最小收襟翼速度)速度
第十二章 自动飞行系统
A320
第十二章 自动飞行系统
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本章重点
1.自动飞行的组成
2.自动驾驶的功能和原理 3.飞行指引的功能和原理 4.自动推力的功能
第十二章 自动飞行系统
A320
第十二章 自动飞行系统 A320
第十二章 自动飞行系统
三、飞行指引（FD）
1.FD的工作原理
飞行指引的工作就是将飞机的实际飞行路线与目标路线 进行比较，并计算出进入目标路线所需要的操纵量，以目视 的形式在指示器上给出。 指引信号直接显示出操纵要的指令是向上、向下，还是 向左、向右，驾驶员看到后，直接跟随指引杆操纵飞机，保 证飞机正确切入或保持在预定的航线上。 自动驾驶——操纵飞机，“替”驾驶员飞。 飞行指引——不直接操纵飞机，“指挥”驾驶员飞。
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（2）自动推力的断开
* 标准断开 －按下油门杆上的自然断开按钮，或 －两个油门杆放在慢车卡位。 * 非标准断开
－按下FCU 上的A/THR 按钮
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第十二章 自动飞行系统
4.A/T的工作方式 （1）推力方式（EPR/N1/THR）
利用驾驶员选择或者来自FMC的EPR/N1/THR限制值， 控制发动机的EPR或N1转速达到目标推力值。
（2）垂直方式——提供俯仰指令
垂直导航——使飞机以FMC提供的速度按照预定的垂直剖面
上飞行。
高度保持——使飞机保持在目标的高度上； 垂直速度——使飞机以选择的升降速率爬升或下降；
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第十二章 自动飞行系统
四、自动推力（A/T）
1.自动推力的基本功能
根据输入的各种信息自动控制发动机的推力达到所需 要的值。 提供从起飞到落地的飞行全程的发动机推力控制。 自动推力工作时还有下列功能： －当飞机迎角超过特定界限时，提供最大推力保护 －提供发动机推力限制指令（N1限制）