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號為零或為常數,并設飛機以預定的零俯仰角或某個數值等速平飛。當飛機對準航
向平飛時,敏感元件地平儀無輸出信號,故升降舵處于某起始平衡位置 %。由于某
種擾動,使飛機抬頭偏離原姿態,這種變化被地平儀感受到,并輸出一個與此偏離的
極性和大小相應的電信號。實際上,它是預定的俯仰角 " &與當時的俯仰角 "的差值(" ’ " ( " &)。該信號經放大器和舵機使升降舵向下偏轉一個角度 ,由此產生一個低頭力矩,使飛機逐漸返回原姿態。與此同時,反饋電位計中的電刷由舵機帶動輸出一個負反饋信號,經加法機構 “,”與來自地平儀的偏差信號相加。因它倆的極性相反,故起到減小控制信號的作用,使舵面提前收回,從而使飛機能平穩地返回原姿態。當飛機恢復到平飛時,地平儀無信號輸出,舵機及與其相聯的舵面也返回原位, •"*)•
此時飛機又保持預定的姿態平飛了。這就是駕駛儀穩定俯仰角的工作原理。
另外,駕駛儀也能對預定的高度、速度進行穩定。例如,在駕駛儀中安裝有能感受高度、速度變化的敏感元件,用它們來測量出飛機當時的高度、速度,并與預定值進行比較,按其差值去控制飛機的舵面和發動機油門桿,從而達到穩定高度和速度的目的。
同時,航向和橫向通道自動駕駛儀也能對預定的航向和傾斜角(滾轉角)保持穩定。
()駕駛儀處于執行控制指令的情況。設飛機在某高度等速平飛,且亂為某常數。若駕駛員想以某俯仰角爬升,此時他只要轉動操縱臺中的上俯旋鈕,就會有一個指令信號輸出。此信號與原信號綜合,其差值輸入放大器,經舵機使舵面向上偏轉一個角度,由此產生抬頭力矩,使俯仰角增加。在舵面轉動同時,反饋裝置有一個反饋信號輸至放大器輸入端,并減小控制指令信號,使飛機轉動減慢。與此同時,敏感元件感受和測量出當時的俯仰角,并輸出一個與控制指令極性相反的信號。由于它也是加在放大器的輸入端,故總的輸入信號是上述 "個信號的代數和。當飛機轉到要求的俯仰角時,敏感元件的輸出信號正好與控制指令值大小相等極性相反,上時透面處于中立位置。這樣飛機就以給定的俯仰角爬升了。
同理,若駕駛員要改變航向時,就要轉動操縱臺中的轉彎旋鈕,于是就有兩個按一定比例的指令信號輸入到航向、橫向通道駕駛儀中,使方向舵和副翼同時偏轉相應角度。這就使飛機無側滑地改變航向,直到機頭對準要求的航向時,駕駛員把轉彎旋鈕返零,此時飛機改平。然后,駕駛儀把飛機穩定在新的航向上。
(")當駕駛儀與其他裝置配合時的情況。現討論飛機自動下滑著陸時的情況。為了保證安全著陸,必須使飛機在著陸前沿一條預定的下滑軌跡下滑到預定高度,然后拉平。這時飛機仍不斷下降,最后以某個允許的下降速度 著地。為保證飛機沿預定下滑軌跡飛行,在機場指揮臺中有一套無線電裝置,以便在跑道上空形成一條下滑航跡。在飛機上安裝了相應的無線電接收機。當飛機處于預定下滑航跡上時,接收機輸出信號為零;當飛機偏離下滑航跡時,接收機將輸出相應極性和幅值的信號。如果飛機處于下滑航跡的上方,此時接收機輸出相應極性信號,經駕駛儀使升降舵向下偏轉,產生低頭控制力矩,使飛機飛向下滑航跡。當飛回到下滑航跡上時,接受機輸出為零,舵面回中,這樣飛機保持在下滑航跡上,在發動機油門桿自動控制器配合下,飛機沿預定航跡安全著陸。
由此可知,駕駛儀是通過控制飛機角運動來控制飛機重心運動。所以,通常是采用這種方式來控制飛機重心運動的。
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第二篇
現代飛機結構綜合設計
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第一章 飛機結構設計的一般規律及其發展
第一節 飛機分類和飛機研制過程
一、飛機的分類和對飛機的要求
飛機按其功用可分為軍用飛機和民用飛機兩大類。軍用飛機的功用主要是完成空中攔擊、偵察、轟炸、攻擊、預警、反潛、電子干擾以及軍事運輸、空降等任務。民用飛機是指非軍事用途的飛機,包括商業用的旅客機、貨機等運輸機,它們已成為一種快速、方便、舒適、安全的交通運輸工具;還有一些通用航空中使用的飛機,如用于農業作業、護林造林、救災、醫療救護、空中勘測和體育運動等。
為了完成各種不同的任務,對不同的飛機就有不同的技術要求。對于軍用飛機稱為戰術技術要求;對于民用飛機稱為使用技術要求。它除了飛機最大速度、升限、航程、起飛著陸滑跑距離、載重量、機動性(對戰斗機)等指標外,還有如能否全天候飛行,對機場以及對飛機本身的維修性、保障性等方面的要求。
從發展看軍用飛機和現代大型旅客機的飛行速度、升限和航程都不斷增加。現代戰斗機的最大飛行速度通常為音速的兩倍多,即 " %;飛行升限約在 %&&&&’以上。蘇 ( )&"*設計中采用翼一身融合技術,其 "’+為 %, -.,升限為 /0, 12’,轉場航程可到 )3&&2’;且機動性能很好,使用載荷系數(也稱使用過載系數)可高達 .,能完成著名的“眼鏡蛇”機動,是其他飛機不易做到的。隨著航空電子技術的迅猛發展,未來的戰場環境變得更加惡劣而復雜,各種新型雷達、先進探測器以及精確制導武器的問世,對軍用飛機構成了極為嚴重的威脅。為了提高軍用飛機的生存力和戰斗力,各國正努力發展低可見度的隱身技術。平面拼接而成。而目前正在發展中的第四代戰斗機(俄羅斯稱之為第五代戰斗機)更著重強調同時具備隱身技術、超音速巡航、過失速機動和推力矢量控制、近距起落和良好的維修性等性能。美國的 4 (%%是其第一個代表機種。 4 (%%的外形與 4—//35明顯不同,采用了連續曲率造型,結構上使用了很多新材料,飛機的性能全面提高。目前,隨著空戰武器和一體化防空系統的飛速發展,靠有人駕駛飛機進行空中格斗或對地(艦)轟炸,其攻擊時風險更大,戰爭損耗
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與代價更高。為此世界主要軍事強國已經使用無人機進行大量空中偵察,并正在進一步研究各種類型的無人作戰飛機。現代軍用運輸機和一些大型遠程旅客機的航程和載重量越來越大,有的航程可達 """"以上。軍用運輸機如 % &’(載重量將近 ""),可運載 *’"名士兵或一輛坦克加上兩架小型直升機;俄羅斯的安 & ++’載重量則高達 ++’)。大型旅客機載客可達 ’""名;且有的客機 ,-數可達到 +以上(如“協和”號)。目前有些國家還在研制可載客 ."" / 0""名的超大型旅客機經。
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