圖 " %&’四余度電傳操縱系統(tǒng)簡圖
三、電傳操縱系統(tǒng)的組成
電傳操縱系統(tǒng)可分為模擬式和數(shù)字式兩種，而數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng)是飛行控制系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。這是因?yàn)楹笳呦鄬?duì)前者有以下優(yōu)點(diǎn)：具有高度的靈活性，易實(shí)現(xiàn)多種邏輯運(yùn)算和電子綜合化；能夠?qū)嵤⿵?fù)雜控制律，修改控制律也方便；容易與自動(dòng)駕駛儀、火力控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等交聯(lián)。
( %)飛機(jī)是世界上第一架現(xiàn)役的電傳操縱系統(tǒng)飛機(jī)。圖 " %為 ( %)*飛機(jī)的電傳操縱系統(tǒng)原理圖。該系統(tǒng)是在 +( %)飛機(jī)基礎(chǔ)上研制而成的，是模擬式四余度電傳操縱系統(tǒng)，無機(jī)械備分系統(tǒng)。 ( %)飛機(jī)電傳操縱系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：
（%）縱向放寬靜穩(wěn)定度，以提高飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性；
（"）三軸控制增穩(wěn)可提供精確的控制和極好的操縱品質(zhì)；
（）具有雙故障安全故障等級(jí)，以提供高度的安全性和任務(wù)的成功概率；
（,）全電傳操縱系統(tǒng)為改善操縱品質(zhì)提供了很大的靈活性；
（-）能夠自動(dòng)限制迎角，這樣允許飛行員無顧慮地發(fā)揮飛機(jī)的最大能力，不必?fù)?dān)心由于疏忽造成的失控；（)）機(jī)內(nèi)具有自檢能力，以最短的停飛維護(hù)時(shí)間保證電傳操縱系統(tǒng)處于良好的飛行準(zhǔn)備狀態(tài)。由圖 " %&可知，電傳操縱系統(tǒng)主要由駕駛桿或側(cè)桿（含桿力傳感器）、前置
•&•
放大器（含指令模型）、傳感器、機(jī)載計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。四余度電傳操縱系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是由四套完全相同的單通道系統(tǒng)，按一定的關(guān)系組合而成。圖 " "%為四余度模擬式電傳操縱系統(tǒng)原理圖。它由 &，’，(，)四套完全相同的單通道電傳操縱系統(tǒng)按一定關(guān)系組合而成。圖中表決器 *監(jiān)控器是用來監(jiān)視、判別四個(gè)輸入信號(hào)中有無故障信號(hào)，并輸出一個(gè)從中選擇的正確的無故障信號(hào)，如果四個(gè)輸入中任何一個(gè)被檢測(cè)出故障信號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)隔離這個(gè)故障信號(hào)，不使它再輸入到后面的舵回路中去。當(dāng)四套系統(tǒng)都正常工作時(shí)，駕駛員操縱桿經(jīng)傳感器 &，’，(，)產(chǎn)生四個(gè)相同的電指令信號(hào)，分別輸入到相應(yīng)的綜合器 *補(bǔ)償器、表決器 *監(jiān)控器中，通過四個(gè)表決器 *監(jiān)控器的作用，分別輸出一個(gè)正確的無故障信號(hào)加到相應(yīng)的舵回路，四個(gè)舵回路的輸出通過機(jī)械裝置共同操縱一個(gè)助力器，使舵面偏轉(zhuǎn)，以操縱飛機(jī)作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，如果某一個(gè)通道中的桿力傳感器或其他部件出現(xiàn)故障，則輸入到每個(gè)表決器 *監(jiān)控器的四個(gè)輸入信號(hào)中有一個(gè)是故障信號(hào)，此時(shí)由于表決器 *監(jiān)控器的作用，將隔離這個(gè)故障信號(hào)。因此每個(gè)表決器 *監(jiān)控器按規(guī)定的表決方式選出工作信號(hào)，并將其輸至舵回路。于是飛機(jī)仍按駕駛員的操縱意圖作相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。如果某一通道的舵回路出現(xiàn)故障后，它本身能自動(dòng)切斷與助力器的聯(lián)系（因舵回路是采用余度舵機(jī)），這樣到助力器仍是一個(gè)正確的無故障信號(hào)。同樣，如果系統(tǒng)中某一通道再出現(xiàn)故障，電傳操縱系統(tǒng)仍能正常工作，而且不會(huì)降低系統(tǒng)的性能。由此可見四余度電傳操縱系統(tǒng)具有雙故障工作等級(jí)，故它又稱為雙故障 *工作電傳操縱系統(tǒng)。
綜上所述，電傳操縱系統(tǒng)可定義為：駕駛員的操縱指令信號(hào)，只通過導(dǎo)線（或總線）傳給計(jì)算機(jī)，經(jīng)其計(jì)算按預(yù)定的規(guī)律產(chǎn)生輸出指令，操縱舵面偏轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的操縱。顯然它是一種人工操縱系統(tǒng)，其安全可靠性是由余度技術(shù)來保證的。
四、電傳操縱系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱品質(zhì)的作用
（）提高飛機(jī)的飛行性能和機(jī)動(dòng)性。
（）提供大迎角和大過載條件下的好的操縱穩(wěn)定性。
（+）提供滿意的桿力特性。
五、電傳操縱系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及存在的問題
,電傳操縱系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（）減輕了操縱系統(tǒng)的重量。（）減少體積。（+）節(jié)省設(shè)計(jì)和安裝時(shí)間。（-）提高戰(zhàn)傷生存力。（.）消除了機(jī)械操縱系統(tǒng)中的摩擦、間隙、非線性因素以及飛機(jī)結(jié)構(gòu)變形的影響。
•++•
圖 " "% & "’(飛機(jī)電傳操縱系統(tǒng)管理
圖 " ")%四余度模擬式電傳操縱系統(tǒng)原理圖 •**)•
消除機(jī)械操縱系統(tǒng)中的摩擦、間隙和非線性因素的作用是不言而喻的，它從根本上改
善了精微操縱信號(hào)的傳遞。（）簡化了主操縱系統(tǒng)與自動(dòng)駕駛儀的組合。（"）可采用小側(cè)桿操縱機(jī)構(gòu)。（）飛機(jī)操穩(wěn)特性不僅得到根本改善，而且可以發(fā)生質(zhì)的變化。
%電傳操縱系統(tǒng)存在的問題
（&）單通道電傳操縱系統(tǒng)的可靠性不夠高。
（）電傳操縱系統(tǒng)的成本較高。
（’）系統(tǒng)易受雷擊和電磁脈沖波的干擾。
（(）尚無一套系統(tǒng)完善的品質(zhì)規(guī)范可循。
•’()•
第九章 現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展及展望
第一節(jié) 飛機(jī)結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)
為使設(shè)計(jì)生產(chǎn)的飛機(jī)具有良好的飛行品質(zhì)、優(yōu)秀的技術(shù)性能、可靠的工作質(zhì)量以及合理的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期與成本，離不開對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)活動(dòng)中各工作環(huán)節(jié)乃至整個(gè)過程的合理配置與綜合優(yōu)化。作為飛機(jī)設(shè)計(jì)更是把這些優(yōu)異的技術(shù)指標(biāo)作為自身活動(dòng)所追求的目標(biāo)，由此，優(yōu)化設(shè)計(jì)作為一門學(xué)科分支和實(shí)用設(shè)計(jì)技術(shù)在飛機(jī)設(shè)計(jì)工程中得到了蓬勃發(fā)展，飛機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)則為其重要的組成部分。
早期狹義的飛機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概念，是在依據(jù)結(jié)構(gòu)功能要求和客觀條件決定了結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)拓?fù)洌ńY(jié)構(gòu)外形及各部件間的連接形式以及采用哪些類型的構(gòu)件等）及所用的結(jié)構(gòu)材料之后，利用優(yōu)化技術(shù)求得材料最�。ㄖ亓孔钶p），造價(jià)最低或某種性能最佳的設(shè)計(jì)方案。近來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)分析能力和手段（如有限元法）的不斷完善以及數(shù)學(xué)尋優(yōu)技術(shù)的提高，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法也得到了迅速發(fā)展。
然而從現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)的并行工程概念上看，應(yīng)當(dāng)將飛機(jī)生產(chǎn) "使用 "保障等全壽命周期行為納入到設(shè)計(jì)思維及設(shè)計(jì)工作中，也就是說設(shè)計(jì)過程要計(jì)人飛機(jī)全壽命周期的綜合因素。因此，廣義的飛機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)追求對(duì)各類綜合設(shè)計(jì)要求的尋優(yōu)，如長壽命、可靠性高、經(jīng)濟(jì)性好、工藝性以及維修性好等。從這個(gè)意義上說，飛機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)多目標(biāo)的綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)過程。另一方面從飛機(jī)設(shè)計(jì)的多目標(biāo)構(gòu)成性質(zhì)來看，目標(biāo)要求間不盡是協(xié)調(diào)相容的，而更多的是互為矛盾方面，例如，在規(guī)定的載荷作用下，飛機(jī)結(jié)構(gòu)既要有足夠的強(qiáng)度、剛度、可靠性和使用壽命，又要具有盡可能輕的重量或低的成本，這兩方面的基本要求通常就是矛盾的。再者，從尋優(yōu)方法論上講，滿足多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最優(yōu)解可能是不存在的；即使存在，也難以找到。這樣，就需要對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行折衷評(píng)估，依據(jù)其重要性在尋優(yōu)中適當(dāng)放寬要求。而折衷評(píng)估又往往帶有經(jīng)驗(yàn)性和模糊性，這就使得現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有了在模糊折衷決策支持意義下實(shí)施多目標(biāo)綜合優(yōu)化的特征。
中國航空網(wǎng) www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址：飛機(jī)檢測(cè)與維修實(shí)用手冊(cè) 1(121)
