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時間:2011-02-10 16:03來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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由于數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng)具有高度的靈活性,易于實現(xiàn)各種復雜控制律計算和多種邏輯轉(zhuǎn)換功能,修改控制律也很方便,尤其在余度管理方面,遠超過模擬式的精度,所以近年來數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng)迅速發(fā)展。裝有電傳操縱系統(tǒng)的飛機有 ’ "(,、幻影 )))、’ "(.、美洲虎等。
第二節(jié) 0人工飛行操縱系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)的一體化
現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)發(fā)展的特點之一,是人工控制與自動控制相結(jié)合。阻尼與增穩(wěn)系統(tǒng)的出現(xiàn),是人工操縱與自動控制的初步結(jié)合; )世紀 ,)年代以后,戰(zhàn)斗機上出現(xiàn)了增穩(wěn)系統(tǒng)與自動駕駛儀結(jié)合的復合系統(tǒng)。戰(zhàn)斗機要求保證在任意飛行狀態(tài)下,能通過自動控制將飛機改平,以提高飛機安全性。此類自動控制系統(tǒng)的特點是:從功能上看,既具有阻尼增穩(wěn)功能,又具有穩(wěn)定飛機姿態(tài)、定高、航向保持、自動配平、任意姿態(tài)下改平及低高度自動拉起等自動控制問題。從操縱方式上看,一方面增加人工操縱與自動操縱的轉(zhuǎn)換裝置,即在駕駛桿上裝有接通 /斷開自動駕駛儀開關,后又發(fā)展利用桿力開關傳感器接通或斷開駕駛儀,使駕駛員可方便地實現(xiàn)人工操縱與自動操縱的協(xié)凋轉(zhuǎn)換;另一方面,在系統(tǒng)中考慮自動駕駛儀在某些工作狀態(tài)下需要更大的舵偏角控制飛機運動,使駕駛員可根據(jù)需要接通調(diào)效機構(gòu),擴大實際舵面權(quán)限,解決阻尼與增穩(wěn)系統(tǒng)舵面極限不足的問題。由上述可知,這種復合系統(tǒng)使人工操縱與自動操縱進一步協(xié)調(diào)。
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第九篇 &飛行控制系統(tǒng)檢修
 
"世紀 "年代以來,對飛機的性能要求愈來愈高,按照常規(guī)的飛機設計方法已無法滿足。例如,高速飛機的靜不穩(wěn)定問題,單靠氣動技術(shù)無法解決。設計既可考慮自動控制系統(tǒng)的作用,將飛機設計成靜不穩(wěn)定的,利用自動控制使其穩(wěn)定,形成“放寬靜穩(wěn)定性”這個重要的主動控制功能,并重新布局飛機外形,提高飛機性能,這樣設計出的飛機叫做“隨控布局飛行器”,這種飛行器包括多操縱面、多功能的復雜控制,已將控制系統(tǒng)和飛機結(jié)合為一個整體。他不可能由人工機械系統(tǒng)操縱,只能依靠電傳操縱系統(tǒng) 所以說,電傳操縱系統(tǒng)為利用主動控制技術(shù):奠定了基礎。
過去人工操縱系統(tǒng)只包含機械操縱系統(tǒng),“人工”的含義是明確的,但電傳操縱技術(shù)出現(xiàn)以后,由于自動控制滲透到整個飛行操縱系統(tǒng),因而“人工”與“自動”的界線不那么清楚了。電傳操縱系統(tǒng)中,駕駛桿輸出不再是機械位移信號,而是電信號,他與自動控制系統(tǒng)產(chǎn)生的電信號綜合后共同操縱舵面,所以,電傳操縱使人工操縱和自動控制在功能上和操縱方式上融為一體。
"世紀 %"年代,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了數(shù)字式電傳操縱和數(shù)字式飛行控制系統(tǒng),而電傳操縱易與火控系統(tǒng)、導航和推力控制系統(tǒng)交聯(lián)形成綜合式航空自動控制 將計算機控制、電子、自動控制技術(shù)與氣動技術(shù)和飛行操縱技術(shù)相結(jié)合,使人、操縱系統(tǒng)、飛機、自動控制一體化,全面提高飛機性能,是飛行自動控制發(fā)展的必然趨勢。
第三節(jié) &電傳操縱系統(tǒng)
一、電傳操縱系統(tǒng)的提出
控制增穩(wěn)系統(tǒng)雖然能兼顧駕駛員對飛機穩(wěn)定性和操縱性的要求,但對飛機機動性能的提高仍是有限的,其原因主要有如下幾點。

圖 ’ () (*&用復合搖臂組合起來的兩套系統(tǒng)原理圖(*)控制增穩(wěn)系統(tǒng)的舵面操縱權(quán)限有限控制增穩(wěn)系統(tǒng)的舵面操縱權(quán)限雖比增穩(wěn)系統(tǒng)有所增大,但為確保飛行安全,操縱權(quán)限也只有最大舵偏角的 )"+左右,很難滿足整個飛行包線內(nèi)改善飛行品質(zhì)的要求。()存在力反傳問題無論增穩(wěn)還是控制增穩(wěn)系統(tǒng),都是通過復合搖臂把自動控制系統(tǒng)和不可逆助力操縱系統(tǒng)組合起來的,如圖 ’ () (*所示。由圖可知,人工操縱時,有力傳到舵機,舵機受到外來 •*’,•
第九篇 4飛行控制系統(tǒng)檢修
 
附加力,但不影響舵機工作,舵機工作時,也有力傳到駕駛桿。若駕駛員不操縱,只有舵機工作,則當舵機輸出桿向左縮進時 點左移 ,"為作用在 點的驅(qū)動力。 "為作用在 點的外力("主要來自由復合搖臂到助力器分油活門段的機械系統(tǒng)的摩擦力和液動力、慣性力等)。只要正點存在支反力,就必然有傳向駕駛桿的力 ",此現(xiàn)象稱為力反傳。由于舵機有時工作有時不工作,或時快時慢,因此會使駕駛桿產(chǎn)生非周期振蕩現(xiàn)象。
此外,還有所謂功率反傳問題,是由舵機和助力器輸出速度不匹配引起的。一般舵機的輸出速度總是大于助力器的輸出速度,因此,由舵機到助力器之間桿系的動量在助力器輸入端引起的碰撞力會反傳到駕駛桿,從而引起駕駛桿和助力器輸入端的瞬時撞擊現(xiàn)象。
上述力反傳和功率反傳都會隨操縱權(quán)限的增大而增大,通過改進機械系統(tǒng)本身很難克服。(%)戰(zhàn)傷生存能力低
據(jù)資料統(tǒng)計,在美越戰(zhàn)爭期間,由于炮火擊中的機械系統(tǒng)致使機毀人亡事故率大于 %&’左右,這是一個相當驚人的數(shù)量。其原因是由于機械桿系的傳輸線分布比較集中,一旦被炮火擊中,可以使整個系統(tǒng)失靈。由于控制增穩(wěn)系統(tǒng)中仍保留機械桿系,所以這種系統(tǒng)的戰(zhàn)傷生存能力低。
(()結(jié)構(gòu)復雜、重量重
由于控制增穩(wěn)系統(tǒng)是在不可逆助力操縱系統(tǒng)基礎上,通過復合搖臂疊加電氣通道構(gòu)成的,顯然在結(jié)構(gòu)復雜程度和重量方面,均大于不可逆助力操縱系統(tǒng)。此外,機械系統(tǒng)存在間隙、摩擦等非線性與彈性變形,致使難于精確傳遞微小操縱信號。
由上述可知,產(chǎn)生這些缺點的根本原因在于控制增穩(wěn)系統(tǒng)中存在機械桿系。飛機設計者們在 )&世紀 *&年代末期就提出了一種全新方案— ——電傳操縱系統(tǒng)( +)。 ,&年代中,計算機和微處理機的發(fā)展以及控制理論和余度技術(shù)的日趨成熟,為實現(xiàn)全電氣操縱創(chuàng)造了有利條件,而余度技術(shù)的成功應用標志著飛行控制系統(tǒng)在安全可靠性上的突破,最終使在飛機上應用純電傳操縱系統(tǒng)成為現(xiàn)實。
二、余度技術(shù)
不論是軍用還是民用飛機,安全飛行是至關重要的,安全飛行的關鍵是飛機的操縱系統(tǒng)應工作可靠。在原飛機機械操縱系統(tǒng)的基礎上發(fā)展成為電傳操縱系統(tǒng),關鍵問題應是保證系統(tǒng)有足夠的可靠性,并且應不低于機械操縱系統(tǒng)的水平。美國軍用標準、操縱系統(tǒng)設計規(guī)范 -./— 0 1(1&2對飛機操縱系統(tǒng)的可靠性做了一些具體規(guī)定。但是在當時的技術(shù)條件下,單通道的飛控系統(tǒng)是無法實現(xiàn)所規(guī)定的飛行安全可靠性指標的。解決這個問題有兩種途徑:一種途徑是進一步提高元部件的可靠性,但這是有限的;另一種有效的方法就是利用 )&世紀 ,&年代出現(xiàn)的余度技術(shù),來顯著提高飛行控制系統(tǒng)的可靠性,即用多重可靠性較低的、相同或相似的元部件組成可靠性較高的系統(tǒng),使飛控系統(tǒng)達到甚至超過機械操縱系統(tǒng)可靠性水平,一般稱這樣的系統(tǒng)為冗余系統(tǒng)。根據(jù)可靠性理論計算,系統(tǒng)余度數(shù)目,與最大損失概率之間的關系如圖 1所示。由圖可知,若 +具有四余度,則故障率可滿足要求,即不低于不可逆助力操縱系統(tǒng)可靠性。目前,國內(nèi)外多采用四余度或自監(jiān)控的三余度電傳操縱系統(tǒng)。余度技術(shù)的成功應用迅速導致飛機主動控制技術(shù)進人了使用階段,使電
 
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