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电传操纵系统

发布时间:2019-06-24 16:15   发布人:司英占   浏览次数:341

 

n  电传操纵系统的组成

l 驾驶杆或侧杆(control wheelside   stick)

ü 接收驾驶员指令,转变为电信号(electrical signal)。

l 传感器(transmitter ransducer

ü 用于精确测量飞机的各类飞行参数,并反馈给飞行控制计算机。

l 飞行控制计算机(flight control computer

ü 计算处理,生成控制指令。

l 执行机构

ü 液压舵机

ü 舵机的控制回路为舵回路。

ü 舵回路由变换放大器、液压舵机和反馈装置三个部分组成。

 

n  电传操纵系统的工作原理

    

l 四余度(redundancy)电传操纵系统组成:将操纵指令转变为电信号→四个控制通道→液压助力器伺服活门。

l ABCD四套单通道按一定的协同顺序组合而成。

l 1)故障监控(fault monitoring 信号表决(signal vote

ü 由表决器/监控器检测、判断四个输入信号有无故障,选择正确信号,隔离故障信号。

l 2)双故障安全故障隔离(fault isolation)+系统重组 system reconstruction

ü 双故障安全保证:

Ø 通道中杆力传感器或其他部件出现故障,表决器/监控器隔离故障,按规定表决方式选出工作信号,并将其输至舵回路。

Ø 某一通道舵回路出现故障,本身能自动切除与助力器的联系。

Ø 系统中两通道出现故障,电传操纵系统仍能正常工作。

 

n  A320电传操纵系统

l 飞行控制计算机

ü 两台ELACElevator   Aileron Computer)主要提供对升降舵、安定面及副翼的正常控制。

ü 三台SECSpoiler   Elevator Computer)控制扰流板,并作为备份计算机控制升降舵和安定面。

ü 两台FACFly   Augmentation Computer)提供对方向舵的电气控制,从而对飞机的偏航运动进行控制。

ü 两台襟、缝翼计算机(Slat Flap Control Computer)用于对襟、缝翼的控制。

ü 两台飞行操纵数据集中器(Flight Control Data Concentrator)用于飞机的指示和维护。

l 控制律(law)及其重构(law reconfigurations

l 控制律及其重构(正常控制律)

ü 飞行模式下,正常控制律提供五种保护。

ü 俯仰姿态保护是指依据飞机的速度和襟翼放下的角度对俯仰姿态进行保护。

ü 载荷系数保护(过载保护)是指当驾驶员的操纵引起飞机过载变化时,计算机系统会对过载进行自动限制。

ü 坡度角保护是指在不同的飞行状态下,对飞机的坡度角进行限制,防止飞机失速。

ü 高速保护是指飞机的速度超过最大操纵速度VMO或最大操纵马赫数MMO时,侧杆操纵机头向下权限渐渐地减小,同时飞行控制计算机会给飞机一个抬头指令以协助飞机恢复至正常飞行状态。

ü 失速保护(大迎角保护)指在正常法则下,即使侧杆柔和地一直向后拉到底,迎角都不会超越最大迎角值。

l 控制律及其重构(有降级保护的备用控制律alternative law

ü 一种降级的飞行控制律,仅提供基本控制律,操纵性能降低,且比正常模式所提供的保护功能少。

l 控制律及其重构(直接控制律 direct law

ü 飞机在地面时,飞机的控制律就是直接控制律。

ü 在飞行中,根据故障的数量和性质,可由正常控制律转换为直接控制律,也可由备用控制律转换为直接控制律。

ü 所有保护功能都将失去,驾驶杆至操纵面之间保持直接的联系,而不经过计算机处理和判断。

l 控制律及其重构(机械备份控制系统 mechanical back up

ü 当控制律都失效时,机械备份操纵允许应用俯仰配平手轮和方向舵脚蹬对飞机进行俯仰和偏航操纵,保证飞机基本的姿态控制。

ü 飞行员可通过机械备份操纵使飞机着陆,提高飞机在紧急情况下的安全性。

l A320电传操纵系统总体架构

ü 每个作动器有两种控制方式:主动伺服模式(active  mode)和阻尼模式(damping mode)

ü 升降舵还有第三种模式——定中模式(centering mode)

ü 当仅能采用人工方式进行俯仰配平时,水平安定面后缘的升降舵则处于定中模式,升降舵作动器使其处于中立位。

l ECAM飞行操纵页面

 

n  电传操纵系统的优点

l 减轻了操纵系统的重量、体积,节省操纵系统设计和安装时间,减少维护工作量

l 消除了机械操纵系统中的摩擦、间隙、非线性因素以及飞机结构变形的影响

l 简化了主操纵系统与自动驾驶仪的交联

l 可采用小侧杆操纵机构

l 飞机操纵性、稳定性不仅得到根本改善,且可以发生质的变化

 

n  电传操纵系统存在的问题

l 单通道电传操纵系统的可靠性(reliability)不够高

l 电传操纵系统的成本较高

l 系统易受雷击和电磁脉冲波干扰