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具體體現,是實現飛行目的的根本途徑。
5飛行狀態
飛行狀態有廣義和狹義Z分。廣義的飛行狀態是指人機系
統在時間和空間中的運行狀態,包括飛機、發動機及機載設備
f以下統稱飛機)自身的工作狀態、飛機在空中的運動形態、飛
行環境狀況等。其中,飛機的運動形態包括飛行動作、飛行程
序。飛行動作是飛機在空中運動相對獨立的最小形態集是飛行
話動形式的基本單元。比如,起飛、上升、進入航線、大坡度盤
旋、橫滾、對目標攻擊、轟炸、下降和著陸等就部屬于飛行動
作。飛行動作由飛機姿態、飛行軌跡、飛行數據等要素構成。飛
機姿態是飛機在空中運動某一時刻的姿勢是飛機運動形態的最
小單元飛行軌跡是飛機在空中運動的路徑從一個惻面反映飛
機姿態變化的動態過程。飛機姿態和飛行軌跡是相對某一參照系
而言的從飛機駕駛的角度研究這兩個問題一般選取地面軸參
照系。飛行數據是飛機姿態和飛行軌跡等方面的量化體現,包括
飛行高度、速度、坡度、俯仰角、迎角、過載、角速度和方向等
方面的數據。飛行程序是按時間順序依次安排飛行動作的流程
是飛機運動的結構形式。一次飛行的完整程序是該次飛行的飛
行動作集是飛行話動形式的最大單元。狹義的飛行狀態是指飛
機在空中運動某一時刻的姿態。本書通常情況下取飛行狀態的廣
義。飛行狀態是人機系統運行,尤其是飛機運動形態的實際體
現。既是飛行員操縱話動的反應,也是實施操縱話動的依據Z
一,與飛行目的形成對照。從信息的角度考察飛行狀態,它是人
機系統運行狀態的信息輸出。
飛機駕駛屬于人的行動的一部分除了實施這一行動昀主體
要素飛行員Z外,首先要有一定的目的,即飛行目的。飛行員根
據飛行目的對飛機施以具體的操縱話動飛機對飛行員的操縱話
動,通過轉換、放大以一定的飛行狀態形式予以響應。根據系統
的特性系統的整體功能只有在諸要素的相互作用中才能體現出
來。韓愈詩云“天街小雨潤如酥,草色遙看近卻無.!蘇東坡詩
云“若言琴上有琴聲放在匣中何不鳴P若言聲在指頭上何
不于君指上聽P”詩人的詩句既給人以美的享受也揭示了在
“草地”和“人琴”系統中要素功能與整體功能的本質聯系
富有深刻的哲理。同樣道理,人機系統是一個有組織的整體,
各要素既發揮著各自的獨特作用,要素Z間也存在一定的相互聯
系。只有要素相互作用、相互馓發,才能產生整體效應,單個要
素或各要素簡單組合就不可能產生這種整體效應。在人機系統
的各要素相互聯系中,由飛行員、飛機構成的實體性要素,存在
于由飛行目的、操縱話動、飛行狀態組成的邏輯順序中。這表明
人機系統的實體性要素,只有納入系統運行的邏輯歷程中才能
發揮其作用。同時,作為構成系統運行的邏輯順序要素也只有
孕育于實體性要素Z中,憑借實體要素而發揮其保證系統正常運
行的作用.離開實體性要素,邏輯順序也就不存在。
(二)人機系統的反饋控制
在人機系統中,飛行員根據飛行目的對飛機施以具體的操
縱話動.飛機對飛行員的操縱話動,通過轉換、放大以一定的飛
行狀態作出響應,這是系統運行的一個基本環節。在此基礎上
飛行員再根據飛行狀態與飛行目的的比鉸評價結果,進入新一輪
的操縱話動。依此循環往復,直至達到飛行目的。這個過程就是
人機系統的反饋控制過程。由此可見,在人機系統中反饋
是指飛行員把對飛行狀態的監測結果與飛行目的進行比較評價
反饋控制是指飛行員根據比較評價的結果對飛機實施操縱話動。
很顯然,反饋控制是人機系統得以順利運行的基本保證反饋
是廈饋控制得以實現的基礎。人機系統的反饋控制可以用結構
方框圖表示f圉3-卦。
圖3-3人機系統的反饋控制
圖中方框代表系統要素或組成部分,0代表比較評價,方框
兩邊的直線代表要素在控制過程中的相互作用,箭頭代表作用的
方向。人機系統結構方框圖.對于了解系統運行的作用是顯而
易見的。
按照控制理論的觀點系統的輸出端與輸入端存在反饋回
路,即輸出量對控制作用能有直接影響的系統叫閉環系統系統
不存在反饋回路輸出量對控制作用沒有直接影響的系統叫開環
系統①。由于人機系統存在著反饋控制作用,因此是閉環系
統。在該系統中,實際上存在的是飛行員的人工控制與飛機的自
動控制的復合控制作用。當然,飛行員的控制發揮主控制的作
用,決定著系統的運行方向(國3-4)。
按照以上人機系統反饋控制模式可以從整體上把飛行員
在系統中的地位看作是一個智能元件發揮著控制器、執行機構
的作用。在人機系統中,飛行員通過操縱裝置,給飛機以指令
輸入,因而居于主導地位。雖然飛機也給飛行員以輸入,但只是
傳遞性的輸入是對飛行員輸入指令的響應 因而居于輔助地
位。飛機所接收的飛行員給定的輸入是飛行員在主觀意識支配
下進行加工處理作出的有目的的行動輸出。飛行員在人機系統
中一直是以產生這種輸出的作用確立其主導地位。
f三)人機系統與飛行環境
從廣義上講所謂飛行環境是指人機系統Z外的一切事
物是支持和影響、制約人機系統存在及運行的各種外部條件
。閉環系統主要包括控制對象、控制器、執行機構,反饋裝置等四
個部分。控制對象是受控裝置也就是接收控制的部分。控制器又稱比較
器它接收外界輸入信號和反饋信號并進行比較、處理、分析和判斷
作出決策并據此向執行機構發出控制信號或指令。執行機構也就是施控裝
置它接收并執行來自控制器的控制信號或指令進行功率放大、能量轉
換產生相應的控制作用 以施加到控制對象上。反饋裝置是監測控制對
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飛機駕駛學(20)