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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