第二章操纵机构、传动系统、驱动装置
**** Hidden Message ***** 飞行操纵系统1<BR>第二章飞行操纵系统中操纵<BR>机构、传动机构及装置<BR>飞行操纵系统2<BR>本章主要内容<BR> 2.1 主操纵系统型式<BR> 2.2 操纵机构<BR> 2.2.1 主操纵机构<BR> 2.2.2 辅助操纵机构<BR> 2.3 传动机构<BR> 2.4 气动助力及舵面补偿装置<BR> 2.4.1 气动助力装置<BR> 2.4.2 舵面补偿装置<BR> 2.5 舵面驱动装置<BR> 2.5.1 液压驱动装置<BR> 2.5.2 电力驱动<BR>飞行操纵系统3<BR>本章主要内容<BR> 2.6 电传操纵系统<BR>飞行操纵系统4<BR> 2.1主操纵系统型式<BR> 无助力机械传动式主操纵系统(简单机械操纵系统)<BR> 驾驶员发出的操纵指令直接由传动机构输送到舵面,靠人<BR>力操纵飞机主舵面。<BR> 液压助力机械式主操纵系统<BR> 驾驶员发出的操纵指令由传动装置或传动系统输送到液压<BR>助力器,主操纵信号通过机械传动机构传递至助力器的控<BR>制部分,由助力器的传动部分传动舵面偏转。<BR> 液压助力电传式主操纵系统(简称电传操纵系统)<BR> 飞行员的操纵动作首先转换成电信号,输入给相应的飞行<BR>控制计算机,再由计算机发出指令控制液压助力器驱动操<BR>纵面按需要偏转。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统5<BR> 2.1主操纵系统型式<BR> 无助力机械传动式主操纵系统(简单机械操纵系统)<BR> 小型低速(小于500km/h)飞机:常用通用航空类飞机<BR>(TB20、Y5、Y7等)。<BR> 一些中型飞机的备用主操纵系统也采用这种型式。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统6<BR> 2.1主操纵系统型式<BR> 无助力机械传动式主操纵系统(简单机械操纵系统)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统7<BR> 2.1主操纵系统型式<BR> 助力式主操纵系统<BR> 有些早期飞机采用气动助力,如B707、DC-9、MD82等。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>MD82<BR>飞行操纵系统8<BR> 2.1主操纵系统型式<BR> 液压助力机械式主操纵系统<BR> 现代民用运输机广泛采用液压助力,如B737、B747 、<BR>B757、B767、DC-10、MD-11、A300等。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统9<BR> 2.1主操纵系统型式<BR> 液压助力机械式主操纵系统<BR> 现代民用运输机广泛采用液压助力<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统10<BR> 2.1主操纵系统型式<BR> 液压助力电传式主操纵系统(简称电传操纵系统)<BR> 部份新型飞机采用电传操纵系统(FBW),A320、A330、<BR>A340和B777等。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统11<BR> 2.1主操纵系统型式<BR> 液压助力电传式主操纵系统(简称电传操纵系统)<BR> B777飞机电传操纵系统(FBW)。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统12<BR> 2.2操纵机构<BR> 飞机飞行操纵机构指飞行员在驾驶舱中实施对飞行操纵面的操<BR>纵而直接作用的器件。<BR> 包括<BR> 主操纵机构<BR> 辅助操纵机构<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统13<BR> 2.2操纵机构<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统14<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构<BR> 脚操纵机构<BR> 民用飞机主操纵机构一般为并列盘式双操纵,即左、右座<BR>驾驶盘、杆和脚蹬是联动的,正常情况下只允许一人操纵<BR>。<BR> 驾驶盘式(手)操纵机构分别对副翼和升降舵实施操纵<BR>,操纵互不干扰;<BR> 脚蹬机构除了对方向舵实施操纵外,在地面还可实现前<BR>轮转弯操纵,踩下脚踏可对主轮实施刹车操纵。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统15<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统16<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统17<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构(1.驾驶杆式手操纵机构)<BR>驾驶杆式手操纵机构操纵两类舵面——升降舵和副<BR>翼,两者的操纵互不干扰。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统18<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构(1.驾驶杆式手操纵机构)<BR>驾驶杆式手操纵机构操纵两类舵面——升降舵和副<BR>翼,两者的操纵互不干扰。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统19<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构(1.驾驶杆式手操纵机构)<BR>此种操纵机构适用于机动性较好而操纵时费力较小<BR>(或装有助力器)的飞机,所以常用在小型飞机<BR>上。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统20<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构(2.驾驶盘式手操纵机构)<BR>驾驶盘在驾驶舱内,采用并列式,左侧“机长”驾<BR>驶盘,右侧“副驾驶”驾驶盘。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统21<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构(2.驾驶盘式手操纵机<BR>构)<BR>左、右转盘→盘轴端齿轮转动<BR>→杆内扭力轴→叶片状万向接<BR>头→钢索轮→传动机构→副翼<BR>推、拉盘→驾驶杆→叶片万向<BR>接头→摇臂或传动杆→传动机<BR>构→升降舵<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统22<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构(2.驾驶盘式手操纵机<BR>构)<BR> 驾驶盘式手操纵机构保证升降舵<BR>和副翼操纵互不干扰。<BR>转动驾驶盘时,万向接头传<BR>递扭矩,驾驶杆不动;推拉<BR>驾驶盘时,由于有万向接<BR>头,副翼钢索鼓轮不转动,<BR>副翼不偏转。<BR> 适用于:操纵时费力较大,机动<BR>性要求低的中、大型飞机。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统23<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构(3.侧杆操纵机构)<BR> 一种输入力信号,输出电信号的<BR>小型侧置手操纵机构,用于采用<BR>电传操纵系统的飞机上(如<BR>A320)。<BR>可以前后左右摆动,发出互<BR>不干扰电信号,使飞机产生<BR>纵向、横向运动。<BR>侧杆位移与舵偏角一一对<BR>应。<BR>机长和副驾驶的操纵信号在<BR>舵面上产生叠加效果。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统24<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 手操纵机构(3.侧杆操纵机构)<BR> 优点:重量轻、空间尺寸小,便于驾驶员观察仪表。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统25<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 脚操纵机构<BR> 脚操纵机构有平放式脚蹬和<BR>立放式脚蹬两种。<BR> 平放式脚蹬<BR>脚蹬安装在两根横杆<BR>和两根脚蹬杆组成的<BR>平行四边形机构上,<BR>只作平移而不转动。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统26<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 脚操纵机构<BR> 立放式脚蹬<BR>现代民航客机大多使用立放式脚蹬。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统27<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 脚操纵机构<BR> 区别:<BR>平放式脚蹬操纵机构脚蹬之间距离较大;立放式脚蹬<BR>操纵机构脚蹬之间的距离可以做的较小。<BR>平放式通常和驾驶杆配合使用,而立放式则多与驾驶<BR>盘相配合。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统28<BR> 2.2操纵机构<BR> 主操纵机构<BR> 脚操纵机构<BR> 其他装置<BR>驾驶杆(盘)和脚蹬都装有机械限动装置(保证锁<BR>紧、或用保险丝保险;舵面附近也有限动装置),限<BR>制驾驶杆(脚蹬)的最大活动范围,以防止舵面的偏<BR>转超过极限要求。<BR>脚蹬机构还装有可以调节前后距离的装置—调节孔与<BR>定位销,按身材高低调节,以适应不同身材的驾驶员<BR>的需要。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统29<BR> 2.2操纵机构<BR> 辅助操纵机构:操纵辅助操纵系统舵面偏转。<BR> 扰流板控制手柄:操纵扰流板<BR> 襟翼控制手柄:操纵后缘襟翼和前缘装置(前缘襟翼和缝<BR>翼)<BR> 配平手轮或电门:操纵水平安定面或配平调整片<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统30<BR> 2.2操纵机构<BR> 辅助操纵机构:<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统31<BR> 2.2操纵机构<BR> 辅助操纵机构:<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>A320<BR>飞行操纵系统32<BR> 2.2操纵机构<BR> 辅助操纵机构:<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统33<BR> 2.2操纵机构<BR> 辅助操纵机构:<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统34<BR> 2.2操纵机构<BR> 辅助操纵机构:<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统35<BR> 2.2操纵机构<BR> 辅助操纵机构:<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统36<BR> 2.3传动机构<BR> 传动机构的作用是将操纵机构的信号传送到舵面或助力器。<BR> 简单机械操纵系统(无助力操纵系统):<BR> 传动由机械机构完成,称为传动机构。<BR> 驾驶员发出的操纵指令直接由传动机构输送到舵面。<BR> 助力操纵系统、电传操纵系统:<BR> 传动由一些机构和部件组成,习惯上称为传动装置或传<BR>动系统。比如舵面驱动装置中的液压助力器及电动机、<BR>电传操纵系统中的机载计算机等。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统37<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 包括钢索和滑轮等构件<BR> 硬式传动<BR> 包括传动杆和摇臂等构件<BR> 混合式传动<BR> 兼有硬、软式构件及优缺点<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统38<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 组成构件包括钢索、滑轮、扇形轮、导向装置、扭力管、松<BR>紧螺套、钢索张力调节器等。<BR> 钢索只能承受拉力,不能承受压力。软式传动机构操纵力靠<BR>钢索张力传递,两根钢索形成回路,一根被动,一根主动。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统39<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 优点:构造简单、尺寸小、重量轻、占用空间小,易绕过机<BR>内设备,机体弹性变形对传动的影响较小。<BR> 缺点:钢索刚度小、受力后易被拉长(使操纵灵敏度变差,<BR>舵面易颤振),钢索易磨损(绕过滑轮,摩擦力大)、腐<BR>蚀。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统40<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 应用<BR> 广泛应用于大中型<BR>运输机飞行操纵系<BR>统<BR> 某些小型飞机飞行<BR>操纵系统也采用<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统41<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索<BR> 不锈钢钢索<BR>抗腐蚀性好,用于水上飞机和农用飞机。<BR> 碳素钢钢索(表面包锌镀锡)<BR>抗拉强度好,广泛用于民航客机。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统42<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索<BR> 碳素钢或不锈钢丝拧成股,<BR>再由多股绕中心股而成。<BR> 钢索规格型号:采用两位编<BR>码。<BR>第一位数字为股数<BR>第二位数字为每股的钢丝<BR>数。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统43<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索<BR> 广泛应用的航空钢索为7×7<BR>和7×19两类。<BR> 7×7钢索<BR>具有中等柔曲度,用于辅<BR>助飞行操纵系统、发动机<BR>操纵等。<BR> 7×19钢索<BR>柔曲度很好,常用于主操<BR>纵系统和要在滑轮上经常<BR>运动的地方。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统44<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索<BR> 钢索直径大小为规格区分,<BR>一般范围为1/16 到3/8in。<BR>直径相同,股数越多,钢丝<BR>数越多,柔性越好。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统45<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索(弹性间隙和钢索预紧)<BR> 钢索受拉伸长,使操纵系统产生弹性间隙,操纵灵敏性<BR>变差。<BR>为了减小弹性间隙,操纵系统中的钢索在装配之前必<BR>须用相当于设计强度50%~60%的作用力进行预拉伸<BR>处理;<BR>钢索预加张力。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统46<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索(弹性间隙和钢索预紧)<BR> 有预加张力的钢索能减小弹<BR>性间隙<BR>钢丝绞紧,钢索不易拉<BR>长<BR>有预加张力钢索,在传<BR>动中张力增加得较少。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统47<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索(钢索故障)<BR> 断丝:<BR>易出现部位:滑轮部位,钢索导向器处。<BR>在维护过程中,着重检查以上部位。出现断丝钢索必<BR>须更换。<BR>检查断丝方法:用擦布延钢索长度方向擦拭。<BR> 锈蚀:<BR>目视检查。内部锈蚀的钢索必须更换;无内部锈蚀的<BR>钢索需用编织粗糙的抹布或纤维刷子进行外部除锈<BR>(不能用金属刷子、溶剂)、清洁并涂防锈剂后方可<BR>继续使用。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统48<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 封闭钢索<BR> 普通钢索和挤压在钢索上的铝管组成。<BR> 优点:温度引起的张力变化小,伸长量小。<BR> 更换:<BR>包覆的铝管已磨透,暴露出磨损的钢索股线;<BR>包覆铝管有断裂;<BR>存在较大的磨损点。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统49<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索接头<BR> 接头方式:<BR>包括钢索球头、环眼接<BR>头、端杆接头、螺纹接<BR>头、螺套接头、叉形接<BR>头等。<BR> 用途:<BR>将钢索连接到松紧螺<BR>套、扇形机构等。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统50<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 滑轮<BR> 用来支持钢索和改变钢索的走向。<BR> 通常用酚醛树脂(胶木)或硬铝制成。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统51<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 扇形轮<BR> 具有滑轮作用,支持钢<BR>索、改变钢索的走向及<BR>改变传力大小。<BR> 钢索接头通常固定在扇<BR>形轮上,一般通过钢索<BR>球头或圆柱头固结。<BR> 也可驱动扭力管转动。<BR> 通常用硬铝制成。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统52<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索可驱动扇形轮和鼓轮,扇形轮和鼓轮也可驱动钢索,滑<BR>轮则不行。<BR> 钢索与滑轮、扇形轮、鼓轮均不产生相对滑动。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统53<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 扭力管<BR> 传递扭矩和角位<BR>移<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统54<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索导向装置<BR> 导索环:钢索通过<BR>隔板或其它金属零<BR>件上的孔时用。<BR> 密封导索装置:钢<BR>索穿过增压隔框等<BR>需要密封装置。需<BR>定期检查。<BR> 导向滑轮:给钢索<BR>导向,防止钢索松<BR>脱、卡阻。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统55<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 松紧螺套<BR> 用来调整钢索预加张力。<BR> 维护时注意<BR>将螺套两端的接头同时拧上螺纹<BR>螺套内不能使用润滑油<BR>两端外露螺纹不得超过3圈,且必须打上保险。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统56<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索张力补偿器<BR> 作用:保持钢索的正<BR>确张力。温度升高,<BR>钢索拉紧,使两个扇<BR>形块闭合。温度降<BR>低,钢索放松,两个<BR>扇形块张开。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统57<BR> 2.3传动机构<BR> 软式传动<BR> 钢索张力补偿器<BR> 在一定范围内保证钢<BR>索张力不受温度变化<BR>的影响。保持钢索的<BR>正确张力。<BR> 十字上盖受弹簧作用<BR>保持正确张力,标尺<BR>刻度可指示出钢索张<BR>力。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统58<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 组成构件包括传动杆、摇臂、导向滑轮等。硬式传动机构操<BR>纵力由传动杆传递,传动杆受拉压,由金属管件制成,刚度<BR>大。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统59<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 优点:<BR> 刚度大,操纵灵敏,一根杆可以双向传动,<BR> 传动机构摩擦力小、间隙小(铰接点用滚珠轴承),<BR> 舵面不易振动,生存力较强。<BR> 缺点:<BR> 传动杆难于绕过机内设备,<BR> 由于大量铰接,构造复杂,系统重量大,<BR> 要避免传动杆与发动机使用转速发生共振。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统60<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 应用<BR> 某些小型飞机(如TB20)<BR> 高速飞机(如战斗机)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统61<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 传动杆<BR> 为硬铝管或钢管。<BR> 拉力不变化;构造简单;两端有接头,通常一端接头可<BR>调。调整传动杆长度时,接头螺杆末端不应超过检查小<BR>孔。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR> 1—耳环套<BR>筒;2—管<BR>件;3—耳<BR>环螺栓;<BR>4—缩紧螺<BR>母;5—耳<BR>环套筒;<BR>6—空心铆<BR>钉<BR>飞行操纵系统62<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 传动杆<BR> 空心传动杆要有排水孔。排水孔大小应适当。<BR> 为减少振动和避免受压失稳,传动杆长度一般不超过2<BR>米,或加装导向滑轮。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR> 1—耳环套<BR>筒;2—管<BR>件;3—耳<BR>环螺栓;<BR>4—缩紧螺<BR>母;5—耳<BR>环套筒;<BR>6—空心铆<BR>钉<BR>飞行操纵系统63<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 摇臂<BR> 通常用硬铝制成。<BR> 起到支持传动杆和传力作<BR>用。<BR> 单摇臂—支持传动杆、改<BR>变力的大小,与舵面相连<BR>为操纵摇臂。<BR> 双摇臂—支撑传动杆、改<BR>变传动方向和传力的大<BR>小。<BR> 复合摇臂—有双摇臂作<BR>用,与多根传动杆相连。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统64<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 差动摇臂<BR>原因:副翼上下偏<BR>转相同角度,副翼<BR>下偏一侧阻力大于<BR>上偏一侧。<BR>所谓差动就是当驾<BR>驶盘左右偏转同一<BR>角度时,副翼向上<BR>偏转角度比向下偏<BR>转角度大,从而消<BR>除两机翼的阻力<BR>差。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统65<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 摇臂<BR> 差动摇臂<BR>原理<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统66<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 摇臂<BR> 差动摇臂<BR>起差动作用的原因是当驾驶盘在中立位置时,两摇臂<BR>中至少有一个臂与传动杆不成直角。<BR>差动原理:与差动摇臂的几何构型有关。<BR>维修:保持差动摇臂与传动杆的正常连接关系。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统67<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 摇臂<BR> 差动摇臂(弗利兹副翼)<BR>现代民航客机并不采用差动副翼,而采用弗利兹副<BR>翼,弗利兹副翼:副翼上偏时,前缘伸出下翼面,增<BR>加阻力。飞行扰流板协助副翼控制飞机横滚,避免不<BR>必要的偏航。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统68<BR> 2.3传动机构<BR> 硬式传动<BR> 导向滑轮<BR> 组成:三四个小滑轮、支<BR>架。<BR> 功用:<BR>支持传动杆,减小弯<BR>曲;<BR>提高传动杆受压稳定<BR>性;<BR>增大传动杆自振频<BR>率,防止共振<BR> 维护:注意检查,防过度<BR>磨损。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统69<BR> 2.3传动机构<BR> 传动系数和非线性机构<BR> 传动系数K<BR> 进行主操纵时,舵偏角变<BR>化量与主操纵机构操纵量<BR>的比值。<BR>式中:P为主操纵力,M<BR>为舵面枢轴力矩。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>P<BR>X M K <BR> <BR>飞行操纵系统70<BR> 2.3传动机构<BR> 传动系数和非线性机构<BR> 传动系数K<BR> 传动系数的单位是1/m<BR> 传动系数根据规定的最大<BR>舵偏角、最大杆行程、最<BR>大杆力,以及舵偏角和杆<BR>力随杆行程的变化率等因<BR>素综合决定。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统71<BR> 2.3传动机构<BR> 传动系数和非线性机构<BR> 传动系数K<BR> 单位杆位移对应舵偏角的<BR>大小;<BR> 克服单位铰链力矩所需杆<BR>力大小。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>P<BR>X M K <BR> <BR>飞行操纵系统72<BR> 2.3传动机构<BR> 传动系数和非线性机构<BR> 传动系数K<BR> 传动系数大小应适当<BR>传动系数过大,杆力太大,<BR>操纵太灵敏,不易准确,操纵<BR>飞机费力。<BR>传动系数过小,杆力太小,<BR>不便于根据力的感觉操纵飞<BR>机,主操纵行程太大,操纵显<BR>得迟钝。<BR> 应用:灵敏度较高的轻型飞机<BR>(战斗机)传动系数大;灵敏度<BR>较低的运输机传动系数较小。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>P<BR>X M K <BR> <BR>飞行操纵系统73<BR> 2.3传动机构<BR> 传动系数和非线性机构<BR> 传动比n<BR> 主操纵力P与舵面操纵摇臂上的传动力Q的比值。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>K r<BR>Q<BR>n P <BR>飞行操纵系统74<BR> 2.3传动机构<BR> 传动系数和非线性机构<BR> 非线性传动机构<BR> 满足高速飞机飞行速度变<BR>化范围大对传动系数非线<BR>性变化的要求。<BR> 传动比和传动系数是变化<BR>的。小速度飞行动压小,<BR>舵面效能低,需要较大舵<BR>偏角才能操纵飞机做一定<BR>动作,希望传动系数大;<BR> 而大速度飞行动压大,希<BR>望传动系数小。所以产生<BR>了非线性传动机构。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统75<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 早期飞机操纵系统靠驾驶员体力克服铰链力矩,驱动舵面偏<BR>转。当铰链力矩达到一定程度,驾驶杆(脚蹬)上的力超过驾<BR>驶员能承受的范围。<BR> 为了将操纵力保持在一定范围内,可采用两种办法:<BR> 采用舵面空气动力补偿装置;<BR> 采用助力驱动装置。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统76<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 气动助力装置<BR> 最典型的气动助力装置就是操纵片。<BR> 在较早的气动助力式飞机上常采用此种操纵片,如B707、<BR>MD82、DC-9等。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统77<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 气动助力装置<BR> 操纵片<BR> 操纵片与主操纵面偏转方向相反。想要驱动主舵面运动<BR>时,不直接主驱动舵面,而是通过驱动操纵片的运动来<BR>实现。<BR> 原理<BR>与主舵面偏转方向相反,偏转后,产生的空气动力对<BR>舵面枢轴形成操纵力矩,带动舵面反向偏转。<BR> 主操纵力由操纵片枢轴力矩反馈。驾驶员只需克服操纵<BR>片本身的铰链力矩。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统78<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 舵面补偿装置<BR> 其作用是减小主操纵力。<BR> 包括<BR> 轴式补偿<BR> 角式补偿<BR> 内封补偿<BR> 使用补偿片<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统79<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 舵面补偿装置<BR> 轴式补偿<BR> 将舵面的枢轴后移,使杆力减小。枢轴前的面积称为补<BR>偿面积。<BR> 防止过补偿。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统80<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 舵面补偿装置<BR> 角式补偿<BR> 原理同轴式补偿,只是将补偿面积集中到翼尖部份。<BR> 在突角处易发生气流分离,高速时易引起翼面抖振。<BR> 常用于低速飞机。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统81<BR> 2.4气动助力及舵面补偿<BR>装置<BR> 舵面补偿装置<BR> 内封补偿<BR> 副翼平衡板<BR> 升降舵平衡板<BR> 原理<BR>平衡板上空气压<BR>力变化,帮助舵<BR>面偏转。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统82<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 舵面补偿装置<BR> 补偿片<BR> 随动补偿片(平衡调整片)<BR> 弹簧补偿片<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统83<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 舵面补偿装置<BR> 补偿片<BR> 随动补偿片(平衡调整片)<BR>相对于主操纵面自动反向偏转。在民航运输机上使<BR>用,当液压助力失效时,帮助舵面偏转。<BR>原理:与舵面偏转方向相反,形成的力矩帮助舵面偏<BR>转。不用手动操纵。<BR> 个别小型飞机为增大主操纵力设置反补偿片。<BR>反补偿片原理:与舵面同向偏转,防止操纵过量。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统84<BR> 2.4气动助力及舵面补偿装置<BR> 舵面补偿装置<BR> 补偿片<BR> 弹簧补偿片<BR>大操纵量时才起补偿作用。与随动补偿片原理类似。<BR> 原理<BR>当操纵力小于弹簧力,弹簧补偿片不动作;<BR>当操纵力大于弹簧力,弹簧补偿片相对舵面反向偏<BR>转,产生补偿力矩,减小操纵力。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统85<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 舵面驱动装置指的是在助力操纵系统、电传操纵系统及辅助操<BR>纵系统中用到的一些驱动舵面运动的装置,主要是液压驱动装<BR>置和电动驱动装置。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统86<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力操纵系统类型<BR> 可逆助力机械操纵系统(有回力的助力操纵系统)<BR> 使驾驶员感觉飞行速度和高度变化,将舵面空气动力传<BR>一部分到驾驶杆上。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统87<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力操纵系统类型<BR> 不可逆助力机械操纵系统(无回力的助力操纵系统)<BR> 舵面传来的载荷全部由助力器承受,放松驾驶杆,舵面<BR>不能在气动力作用下偏转。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统88<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统89<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR> 定义<BR> 一种以液压作为工作能源的,执行操纵指令的,机械液<BR>压位置伺服功率放大装置,助力器输出机械位移,与输<BR>入指令的机械位移量成正比。<BR> 构造<BR> 液压放大器:一种起功率放大作用的原件。<BR> 执行元件:液压作动筒<BR> 比较机构:将操纵指令和输出指令的反馈量进行比较,<BR>经液压放大器、执行元件,使执行元件的位移量满足操<BR>纵指令的要求。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统90<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统91<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统92<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统93<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统94<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统95<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR> 液压助力器的性能分析<BR> 经验表明,液压助力器的各项工作性能中,与维护、使<BR>用关系最为密切的是:<BR>快速性<BR>灵敏性<BR>稳定性<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统96<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR> 液压助力器的性能分析<BR> 快速性:<BR> 是指助力器的传动活塞在液压作用下,能以多大速度运<BR>动的性能。<BR>主要影响因素:<BR>1. 流量,流量越大,活塞速度越大。而影响流量的因<BR>素,主要是配油柱塞所打开的通油孔面积a和通油孔<BR>两边的压力差ΔP。<BR>2. 密封性<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统97<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR> 液压助力器的性能分析<BR> 灵敏性:是指它的传动活塞迅速地跟随配油柱塞运动的<BR>能力。<BR>不灵敏范围:当配油柱塞在某一范围内活动时,传动<BR>活塞并不运动,这个活动范围叫做助力器的不灵敏范<BR>围。<BR>随从误差:当传动活塞跟随配油柱塞运动时,传动活<BR>塞的行程与配油柱塞的行程之间始终存在着一定的差<BR>值,这个行程上的差值叫做随从误差。<BR>助力器的不灵敏范围和随从误差越小,表示它的灵敏<BR>性越好。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统98<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 液压助力器(PCU)<BR> 液压助力器的性能分析<BR> 稳定性:就是指它在外部扰动作用消失后,能够迅速、<BR>自动地恢复到原来的工作状态的能力。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统99<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 载荷感觉器(感力定中配平装置)<BR> 提供主操纵机构定中(回中)力和模拟的主操纵感力,并完<BR>成配平操作。<BR> 无回力的液压助力操纵系统:使驾驶员感受到力,装有<BR>载荷感觉器。<BR> 有回力的液压助力操纵系统:为了在舵面铰链力矩较小<BR>时,使驾驶杆不致过轻,装有载荷感觉器。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统100<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 载荷感觉器(感力定中配平装置)<BR> 类型<BR> 弹簧式感力定中装置<BR>弹簧变形产生恢复力→感觉力。<BR> 气动式载荷感觉器(动压式感力装置)<BR>全压-静压=动压→感觉力。<BR> 液压式载荷感觉器<BR>感力计算机+弹簧<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统101<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 载荷感觉器(感力定中配平装<BR>置)<BR> 弹簧式感力定中装置(副<BR>翼)<BR> 弹簧变形产生恢复力→感<BR>觉力。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统102<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 载荷感觉器(感力定中配平装置)<BR> 弹簧式感力定中装置(方向舵)<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统103<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 载荷感觉器(感力定中配平装置)<BR> 动压式感力装置<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统104<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 载荷感觉器(感力定中配平装置)<BR> 感力计算机<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统105<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 载荷感觉器(感力定中配平装置)<BR> 感力计算机<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统106<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 载荷感觉器(感力定中配平装置)<BR> 感力计算机<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统107<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 电力驱动<BR> 用于现代飞机辅助操纵系统或备用操纵。<BR> 电助力器代替液压助力器,控制方式由手柄改为电门,电门<BR>通常控制辅助操纵系统。<BR> 比如:配平电门。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统108<BR> 2.5舵面驱动装置<BR> 电力驱动<BR> 比如:水平安定面的电动配平操纵等。<BR> 弹簧加载定中电门,松开电门,电门自动回中。<BR> 操纵面到极限位置,位置电门将使控制电路断电。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统109<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 机械传动的缺点<BR> 存在摩擦、间隙和弹性变形,难以精确传递操纵信号。<BR> 电传操纵系统可靠性问题<BR> 单通道电传系统可靠性低于机械传动系统。单通道故障<BR>率λ=1×10-3/飞行小时,要求为1×10-7/飞行小<BR>时。<BR> 电传系统采用余度技术提高可靠性,余度技术—多通道<BR>控制技术,四通道故障率1×10-7/飞行小时。四余度电<BR>传操纵系统故障率满足要求。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统110<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 电传操纵系统的组成<BR> 电传操纵系统是把驾驶员发出的操纵指令,变换为电信号,<BR>并与飞机运动传感器返回来的信号综合,经过计算机处理,<BR>把计算结果通过电缆输送给操纵面作动器,对飞机进行全权<BR>限操纵的一种人工飞行操纵系统。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统111<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 工作原理<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统112<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 工作原理<BR> 组成:将操纵指令转变为电信号→四个控制通道→液压助力<BR>器伺服活门。<BR> A、B、C、D四套单通道按一定的协同顺序组合而成。<BR> 1)故障监控+信号表决<BR> 由表决器/监控器检测、判断四个输入信号有无故障,<BR>选择正确信号,隔离故障信号。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统113<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 工作原理<BR> 2)双故障安全—故障隔离+系统重组<BR> 操纵机构→杆力传感器→四个电信号→四个综合器/补偿<BR>器→表决器/监控器→无故障信号→舵回路→机械装置→<BR>助力器<BR> 双故障安全保证:(系统中两通道出现故障,电传操纵<BR>系统仍能正常工作)<BR>通道中杆力传感器或其他部件出现故障,表决器/监<BR>控器隔离故障,按规定表决方式选出工作信号,并将<BR>其输至舵回路。<BR>某一通道舵回路出现故障,本身能自动切除与助力器<BR>的联系。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统114<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 电传操纵系统的定义<BR> 驾驶员的操纵指令信号,只通过导线或总线传给计算机,经<BR>其计算(按预定规律)产生输出指令,操纵舵面偏转,以实<BR>现对飞机的操纵。是一种人工操纵系统,安全可靠性由余度<BR>技术来保证。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统115<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 电传操纵系统的优点<BR> 操纵系统重量、体积减小,节省操纵系统设计、安装时间。<BR> 消除了机械操纵系统中摩擦、间隙、非线性因素以及飞机结<BR>构变形的影响,改善了精微操纵信号的传递。<BR> 简化了主操纵系统与自动驾驶仪的组合,电传系统易于结<BR>合。<BR> 可采用小侧杆机构。<BR> 飞机稳定性、操纵性、机动性大大改善。<BR> 电传操纵系统存在问题<BR> 成本高;易受雷击和电磁波脉冲干扰影响。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统116<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 典型电传操纵系统举例<BR> A320电传操纵示意图,其主要特点是操纵信号电力传递到<BR>飞行控制计算机,计算机接受操纵信号或自动驾驶信号等,<BR>经过处理后向液压助力器发出操纵指令传动舵面偏转。助力<BR>器传动位移和舵面响应反馈给计算机,使发出的操纵指令与<BR>操纵信号、飞行状态相对应。<BR>操纵机构、传动系统及装置<BR>飞行操纵系统117<BR> 2.6电传操纵系统<BR> 典型电传操纵系统举例<BR> 在电传系统中多台飞行控制计算机(EFCC:Electronic<BR>Flying Control Computer),包括两台升降舵副翼计算机(<BR>ELAC:Elevator Aileron Computer)和三台扰流板升降舵<BR>计算机(SEC:Spoiler Elevator Computer)。<BR>操纵机构、传动系统及装置 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 挖喔 這個真的是太方便了
謝啦 HHHHHHHHHHHHHHHH 第二章操纵
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