第一章飞行操纵系统概述

航空发表于 2011-9-19 00:02:50

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航空发表于 2011-9-19 00:03:46

飞行操纵系统1 飞行操纵系统 授课教师：周蜜 航空工程学院 飞机系统教研室 飞行操纵系统2 参考资料  宋静波.飞机构造基础.航空工业出版社，2003  任仁良、张铁纯.涡轮发动机飞机结构与系统（上、下）. 兵器工业出版社，2006  王大海、杨俊等.飞行原理.西南交通大学出版社，2004  段维祥、郝劲松.飞机系统.西南交通大学出版社，2000  钟长生、阎成鸿.航空器系统与动力装置.西南交通大学 出版社，2008  徐鑫福、冯亚昌.飞机飞行操纵系统.北京航空航天大学 出版社，1989  波音737NG AMM 手册  飞行操纵系统机械部件修理 飞行操纵系统3 课程主要内容  第一章概述  第二章飞行操纵系统中的操纵机构、传动机构及 装置  第三章典型飞机操纵系统  第四章飞行操纵系统的维护  第五章操纵系统机械部件的修理 飞行操纵系统4 第一章飞行操纵系统概述 飞行操纵系统5 飞行操纵系统概述  本章主要内容  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  1.2 飞行操纵系统的发展概况  1.3 飞行操纵系统的分类  1.4 飞行主操纵力  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性 飞行操纵系统6 引言  你看过飞行表演吗？  可靠的操纵系统 飞行操纵系统7 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞机转动轴 飞行操纵系统8 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统的定义  飞机飞行操纵系统是飞机上用来传递操纵指令、驱动舵面 运动的所有部件和装置的总合，用于控制飞机的飞行姿态 、气动外形、乘坐品质。  驾驶员通过操纵飞机的各舵面和调整片实现飞机绕纵轴、 横轴和立轴旋转，以完成对飞机的飞行姿态和飞行轨迹的 控制。 飞行操纵系统9 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统三环节  根据定义，飞行操纵系统可分为三个环节： 飞行操纵系统10 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统三环节 操纵机构：用于产生操纵指令 飞行操纵系统传动机构或装置： （传动机构、驱动机构等）传递操纵指令，驱 动舵面运动。 操纵面：舵面，包括主操纵面和辅助操纵面 飞行操纵系统11 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统各详细环节 飞行操纵系统12 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统的功用  操纵飞机绕三轴旋转，  改变或保持飞机的飞行姿态，保证飞机的操纵性与稳定性 ，  改善起飞着陆性能。 飞行操纵系统13 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统的重要性  飞行操纵系统功能的正常与否，直接关乎飞机的安全飞行 。  由于飞机的飞行操纵系统失控引发的飞行事故比比皆是 …… 飞行操纵系统14 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统的重要性  事故案例：  1991年3月3日，美国联合航空的波音737型飞机在正准 备向机场跑道做最后进近之际，飞机姿态突然向右倾 滚、机头下俯，态势发展急剧，直至飞机几乎以垂直 姿态触地失事。机上两名驾驶员、3名空服人员和20名 乘客全部丧生。 飞行操纵系统15 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统的重要性  事故案例：  新中国民用航空业的第一个50年内，运营中的图-154型飞 机发生了两次惊天动地的特大事故。  一次是：1994年6月6日，B-2610号飞机，由于操纵系统 的维修差错故障，造成飞机空中严重飘摆、机组未能恰 当改出，飞机在空中解体，致使机上乘客146人和机组 14人全部罹难。 飞行操纵系统16 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  飞行操纵系统的重要性  事故案例：  另一次是：1999年2月24日，B-2622号飞机，由于大修 厂发生升降舵操纵连杆装配错误、日常维修又未能及时 发现问题隐患，导致该机在航班运营中升降舵操纵连杆 脱开、失去俯仰操控能力；在此危急时刻，机组缺少应 急处理资源和应对准备，致使飞机在最后下降着陆过程 中失速坠地，机上乘客50人、机组11人全部罹难（温州 空难）。 飞行操纵系统17 飞行操纵系统概述  1.1 飞行操纵系统的定义及对其的要求  对飞行操纵系统的要求  系统构件具有足够的承载能力并且重量轻，维护方便，生存力强。  飞行操纵与人体生理本能反应一致。  各舵面操纵互不干扰。  机体结构变形时操纵系统不发生卡阻现象。  驾驶舱中的脚操纵机构应当能够进行调节。  驾驶员有合适的杆力和杆位移的感觉，并且驾驶杆力（或脚蹬力）随 飞行速度、高度和舵偏角的变化而变化。  操纵系统的启动力应在合适的范围内。  操纵灵敏、准确，要求操纵系统弹性间隙小，构件工作时变形小。  设置限动机构限制舵面最大偏角。飞机地面停放，有舵面锁紧系统。 飞行操纵系统18 飞行操纵系统概述  1.2 飞行操纵系统的发展概况  无助力机械操纵系统（由简单的机械杆系、摇臂或钢索、滑轮 组成。）  不可逆助力操纵系统（气动助力、舵面补偿（助力操纵系统） →液压助力（不可逆助力操纵系统））  增稳和控制增稳系统  电传操纵系统（fly by wire—FBW） 飞行操纵系统19 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  根据信号来源—人工飞行操纵系统（操纵信号由驾驶员发出） 和自动飞行控制系统（操纵信号由系统本身产生）。  按信号传递方式—机械操纵（通过钢索、传动杆等机械部件传 动）和电传操纵（操纵信号通过电缆传递）、光传操纵。  根据驱动舵面运动方式—简单机械操纵系统（依靠驾驶员体力 克服铰链力矩驱动舵面运动）和助力操纵系统（液压助力器、 电驱动装置）。 飞行操纵系统20 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  根据舵面类型不同—主操纵系统和辅助操纵系统。  用来控制飞机的升降舵（或全动平尾）、副翼和方向舵等 飞行操纵面的飞机俯仰、横滚和偏航操纵系统，并用以实 现飞机各种飞行姿态的稳定和控制，习惯上称其为主操纵 系统。  辅助操纵系统用来操纵襟翼、缝翼、扰流板、水平安定面 等活动面，以分别达到增升、减速、卸升、配平等作用。 飞行操纵系统21 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  根据舵面类型不同—主操纵系统和辅助操纵系统。 飞行操纵系统22 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  各操纵面的基本功能 飞行操纵系统23 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  飞机飞行操纵面 飞行操纵系统24 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  飞机飞行操纵面 A300 飞行操纵系统25 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  飞机飞行操纵面 夏延3A 飞行操纵系统26 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  主操纵面  副翼实现横侧操纵 TB20 飞行操纵系统27 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  主操纵面  方向舵实现偏航操纵 飞行操纵系统28 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  主操纵面  升降舵实现俯仰操纵 飞行操纵系统29 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  增升装置包括  后缘襟翼、前缘襟翼  前缘缝翼  主要用于飞机在低速飞行时产生足够的升力，以保证飞机 顺利地起飞和着陆。 飞行操纵系统30 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  增升装置 波音747 飞行操纵系统31 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  增升装置  后缘襟翼 飞行操纵系统32 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  增阻装置（主要指扰流板）：  飞行扰流板（减速板）：可在空中、地面使用。  地面扰流板（卸升板）：只能在地面使用。  主要作用：减速、卸升、配合副翼进行横侧操纵。 空客319落地后地 面扰流板打开 飞行操纵系统33 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  增阻装置（主要指扰流板）： 飞行操纵系统34 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  配平装置  配平调整片：一般用于无助力操纵系统的小型飞机，减 小或消除操纵力，保持飞机平衡。  水平安定面：一般用于民航运输机，用于飞机的纵向配 平。  主要作用：减小或消除操纵力，减轻驾驶员的疲劳；修正 飞机的某些不需要的飞行姿态趋势。 飞行操纵系统35 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  配平装置  配平调整片： TB20 飞行操纵系统36 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  配平装置  配平调整片： 飞行操纵系统37 飞行操纵系统概述  1.3 飞行操纵系统的分类  辅助操纵面  配平装置  水平安定面： A300 飞行操纵系统38 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  升力产生的原因  一般民航客机都为亚音速客机，我们就分析一下亚音速气 流中机翼升力产生的原因。运用伯努力方程和连续方程可 以解释升力产生的原因。  伯努力方程： s t p  V 2  p 2 1  飞行操纵系统39 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  升力产生的原因  连续方程（质量守恒方程）：  单位时间内由一截面流出的空气质量必等于单位时间内 由下一截面流入的空气质量。可推出，气流的速度×截 面积=常数 飞行操纵系统40 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  升力产生的原因  伯努力定理和连续性定理的应用 飞行操纵系统41 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  升力产生的原因  机翼的迎角 飞行操纵系统42 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  升力产生的原因  气流以某一迎角流过翼型时，因为翼型上表面凸起，使该 处流管变细。根据气流流动的连续方程可知，翼型上表面 流速加快；下表面气流受到阻挡，流速减小。  按照伯努力方程，流速加快的地方压力要降低，流速减小 的地方压力要增加，翼型上下表面形成压力差。在垂直于 飞行速度方向上的压力差之和就是升力。 飞行操纵系统43 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  机翼升力公式  为机翼的升力系数，飞机的飞行动压，s为机翼的 面积 L C v S L   2  2 1  2 2 1  v L C 飞行操纵系统44 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  机翼升力公式  机翼的升力系数与迎角α有关：  对于非对称翼型，当α= 0时， CL≠0。这是由于低速翼型的上 表面比下表面更弯曲，上表面流 速仍大于下表面，会产生一定的 升力。  升力系数为零时的迎角称为零升 迎角α0，一般α0为 -1°~-2°。  在一定范围内，α越大， CL越大 ，呈线性关系。 飞行操纵系统45 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  机翼升力公式  α >αij （临界迎角）， CL不增反降，机翼上表面的气流分 离形成漩涡，气流绕机翼的流线遭到破坏，升力下降。因 此飞机飞行的迎角必须小于αij。 飞行操纵系统46 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  飞行主操纵原理  后拉驾驶盘，升降舵上偏，机头上仰；  前推驾驶盘，升降舵下偏，机头下沉；  左转驾驶盘，左副翼上偏，右副翼下偏，飞机左倾；  右转驾驶盘，左副翼下偏，右副翼上偏，飞机右倾；  蹬左脚蹬，方向舵左偏，机头左偏；  蹬右脚蹬，方向舵右偏，机头右偏。 飞行操纵系统47 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  飞行主操纵力  主操纵力即驾驶员进行主操纵时施 加在主操纵机构上的力。用以平衡 舵面枢轴力矩M枢轴。  主操纵力随以下参数变化。  舵面尺寸  飞行速度  舵偏角  飞行高度 飞行操纵系统48 飞行操纵系统概述  1.4 飞行主操纵力  飞行主操纵力  飞行主操纵力的大小直接影响飞行员对飞机实施操纵的安 全性和有效性。  主操纵力太小，则难于准确地控制操纵量，易造成操纵 过量而导致飞机姿态失控；  主操纵力太大，会增加飞行员的操纵负荷，甚至不能达 到操纵要求。 飞行操纵系统49 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性  飞机的平衡  作用于飞机上的各力之和为零，各力对飞机重心的力矩之 和也为零。  飞机平衡的三个条件： 飞行操纵系统50 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性 及操纵性  飞机的平衡  俯仰平衡  重心位置变化的影响  横侧平衡  两翼油箱耗油不均  方向平衡  左右发动机工作状态 不同或单发停车 飞行操纵系统51 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性  飞机的稳定性  飞机的稳定性是指干扰飞机稳定飞行的外力消失之后不借 助任何操作飞机能自动恢复稳定的特性叫飞机的稳定性。  分为静稳定性和动稳定性。  静稳定性是指飞机处于平衡状态时，受到扰动，产生力 和力矩，飞机具有能回到原平衡状态的趋势。  动稳定性是指飞机还能恢复到原始平衡状态。  前者只研究飞机受扰动后初始反应的趋势。  后者研究飞机受扰动后扰动运动的全过程，还要判断它 最终是否能恢复到原始的飞行状态。 飞行操纵系统52 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性  飞机的稳定性  俯仰静稳定性（纵向静稳定性）  飞机受到小扰动后，迎角变化，在扰动消失后，飞机自 动趋向恢复原迎角的特性。  俯仰力矩主要由水平尾翼产生。 飞行操纵系统53 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性  飞机的稳定性  俯仰静稳定性（纵向静稳定性）  迎角变化所引起的飞机附加升力着力点叫飞机焦点。低 速飞行，焦点位置不随迎角变化。  俯仰稳定性问题变为飞机重心与焦点位置问题。 飞行操纵系统54 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性  飞机的稳定性  俯仰静稳定性（纵向静稳定性）  飞机重心位于焦点之前，纵向静稳定。  飞机重心与焦点重合，中立稳定。（属于静不稳定）  飞机重心位于焦点之后，静不稳定。  设计飞机要求：飞机必须有足够的纵向静稳定裕度。 飞行操纵系统55 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性  飞机的稳定性  方向稳定性（航向稳定性）  飞机受到扰动以致方向平衡遭到破坏，在扰动消失后， 飞机自动趋向恢复原方向平衡状态的特性。方向稳定力 矩主要是飞机侧滑时，由垂直尾翼产生。 飞行操纵系统56 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性  飞机的稳定性  横侧稳定性（横向稳定性）  飞机受到扰动以致横侧平衡遭到破坏，在扰动消失后， 飞机自动趋向恢复原横侧状态的特性。  横侧稳定力矩主要是由侧滑时机翼的上反角和机翼的后 掠角产生。 飞行操纵系统57 飞行操纵系统概述 飞行操纵系统58 飞行操纵系统概述 飞行操纵系统59 飞行操纵系统概述  1.5 飞机的平衡、稳定性及操纵性  飞机的操纵性  俯仰操纵性：操纵飞机的升降舵，使飞机改变其迎角的能 力。  方向操纵性：驾驶员操纵方向舵之后，飞机绕立轴偏转而 改变飞行状态的能力。  横向操纵性：驾驶员操纵副翼后，飞机绕纵轴滚转而改变 飞行状态的能力。  操纵性好，飞机灵敏，但稳定性下降。  飞机的操纵性和稳定性要达到合理的平衡。 飞行操纵系统60 飞行操纵系统概述  1.飞行操纵系统的功用？  2.飞行操纵系统的分类？  3.现代飞机的飞行操纵面有那些？  4.对飞行操纵系统的特殊要求有哪些？

coindong 发表于 2011-10-9 17:04:23

机械传动式主操纵系统（简单机械操纵系统）
操纵机构、传动系统及装置
飞行操纵系统7
 2.1主操纵系统型式

ttlitong 发表于 2011-10-10 12:00:21

看下哦

需要啊，

xinlunll 发表于 2011-10-25 16:00:10

谢谢楼主，非常需要！

jqlin 发表于 2011-11-24 15:42:29

HHHHHHHHHHHHHH

fooogh 发表于 2016-6-13 12:29:01

第一章开始

tonyblairer 发表于 2022-1-12 21:02:05

第一章飞行操纵系统概述好

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第一章飞行操纵系统概述

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