飞机操纵系统方式

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飞机操纵系统方式

　　随着飞机尺寸、质量及飞行速度的不断增加，舵面铰链力矩的增大，驾驶员难以直接通过钢索或拉杆来操纵舵面。那么，下面是小编为大家整理的飞机操纵系统方式，欢迎大家阅读浏览。

　　-简单机械操纵系统-

飞机操纵系统方式

　　机械操纵系统，由钢索的软式操纵，发展为拉杆的硬式操纵。驾驶杆及脚蹬的动作经过钢索或拉杆的传递直接带动舵面运动。驾驶员在操纵过程中必须克服舵面上所承受的气动力。

　　-助力操纵系统-

　　随着飞机尺寸、质量及飞行速度的不断增加，舵面铰链力矩的增大，驾驶员难以直接通过钢索或拉杆来操纵舵面。20世纪40年代末出现了液压助力器，将其安装在操纵系统中，作为一种辅助装置来增大施加在舵面上的作用力，以发挥飞机的全部机动能力。这就是飞机的助力操纵系统。

　　不可逆助力操纵系统

　　-全助力操纵系统-

　　当超音速飞机出现后，飞机超音速飞行时需要相当大的操纵力矩才能满足飞机的机动操纵要求。此外，由于尾翼上出现了超音速区，升降舵操纵效率大为降低，而不得不采用全动平尾。全动平尾铰链力矩大，而且数值的变化范围较宽，非线性特性影响严重，驾驶员无法直接承受舵面上的铰链力矩。在这个时候，出现了全助力操纵系统。

　　全助力操纵系统中，切断了舵面与驾驶杆的直接联系，驾驶员的操纵指令直接控制助力器上的分油活门，从而通过助力器改变舵面的偏转并承受舵面的铰链力矩。此时，驾驶杆上所承受的杆力仅用于克服传动机构中的摩擦力，驾驶员无法从杆力的大小来感受飞机飞行状态的变化。因此，在系统中增加了人感装置，通过弹簧、缓冲器及配重等构成的系统，来提供驾驶杆上所受的人工感力。

　　-增稳系统-

　　从20世纪50年代中期以来，随着飞机向高空高速方向发展，飞行包线不断延长，飞机的气动外形很难既满足低空、低速的要求，又满足高空、高速的要求，常会出现飞机在高空、高速飞行时稳定性增加而阻尼不足，但在低速飞行时稳定性又不够的现象。为了提高飞机的稳定性和改善飞机的阻尼特性，第一次将人工操纵系统与自动控制结合起来，将增稳系统引入到人工操纵系统中，从而形成了具有稳定功能的全助力系统。

　　在这个系统中，增稳系统和驾驶杆是相互独立的，增稳系统并不影响驾驶员的操纵。由于舵面既受驾驶杆机械传动指令控制，又受增稳系统产生的指令控制，为了操纵安全起见，增稳系统对舵面的操纵权限受到限制，一般仅为舵面全权限的3%~6%。

　　-控制增稳系统-

　　增稳系统在增大飞机的阻尼和改善稳定性的同时，在一定程度上降低了飞机操纵反应的灵敏性，从而使飞机的操纵性变坏。为了克服这个缺点，在增稳系统的基础上，进一步发展成为控制增稳系统。它与增稳系统的主要区别在于：在控制增稳系统中，将驾驶员操纵驾驶杆的指令信号变换为电信号，经过一定处理后，引入到增稳系统中。控制增稳系统较好地解决了稳定新与操纵性之间的矛盾，驾驶员还可通过该系统直接控制舵面，因此控制增稳系统的权限可以增大到全权限的30%以上。

　　-电传操纵系统-

　　传统的机械操纵系统以及带增稳或控制增稳的机械操纵系统都存在一些缺点：在大型飞机上操纵系统越来越笨重，尺寸也大;不可避免地存在一些非线性，如摩擦力和传动间隙等，造成操纵迟滞和系统自振;机械操纵系统直接固定在机体上，易传递飞机的弹性振动，引起驾驶杆偏移，有时造成人机诱发振荡等;由于控制增稳系统权限有限，无法解决现在高性能飞机操纵与稳定中的许多问题。

　　20世纪70年代初成功研制和开发了“电传操纵系统”。所谓电传操纵系统，就是将控制增稳系统中的机械操纵部分完全取消，驾驶员的操纵指令完全通过电信号，利用控制增稳系统实现对飞机的操纵。电传操纵系统是一个全时间、全权限的“电信号+控制增稳”的飞机控制系统。

　　电传操纵系统不再含有机械操纵系统，主要靠电信号传递驾驶员的操纵指令。控制增稳系统是电传操纵系统不可分割的组成部分，如果没有控制增稳系统，系统仅能成为电信号系统。采用电传操纵系统，除了可以克服机械操纵系统的缺点外，还具有许多优点，如进一步改善飞机的操纵品质，对飞机结构变化的影响不敏感，减少维护工作量以及更容易与自动飞行系统相耦合等。但更为重要的是，采用电传操纵系统将为实现其他控制功能奠定基础，并为解决现代高性能飞机操纵与稳定中的许多问题提供有效手段。

　　-光传操纵系统-

　　但是，由于电传操纵系统主要核心部件是电子部件，特别是数字部件，极易受到电磁干扰和雷电冲击的影响，在发展电传操纵系统的同时，又进一步开展了光传操纵FBL(Fly-By-Light)系统的研究。光传操纵系统即为采用光纤传输信号的系统。

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