第三章-飛行操縱系統(tǒng)

第3章飛行操縱系統(tǒng)3.1飛行操縱系統(tǒng)概述1、定義：

飛機飛行操縱系統(tǒng)是飛機上用來傳遞操縱指令，驅(qū)動舵面運動的所有部件和裝置的總合，用于飛機飛行姿態(tài)、氣動外形、乘坐品質(zhì)的控制。2、操縱系統(tǒng)功用

駕駛員通過操縱飛機的各舵面和調(diào)整片實現(xiàn)飛機繞縱軸、橫軸和立軸旋轉(zhuǎn)，以完成對飛機的飛行狀態(tài)控制。

飛行操縱系統(tǒng)分為三個環(huán)節(jié)：

中央操縱機構(gòu)

傳動機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu)

產(chǎn)生操縱指令

傳遞操縱指令驅(qū)動舵面運動3、飛行操縱系統(tǒng)分類（1）根據(jù)操縱信號來源不同：

人工飛行操縱系統(tǒng)，其操縱信號由駕駛員發(fā)出。飛機的俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航操縱系統(tǒng)；增升、增阻操縱系統(tǒng)；人工配平系統(tǒng)等。

自動飛行控制系統(tǒng)，其操縱信號由系統(tǒng)本身產(chǎn)生，對飛機實施自動和半自動控制，協(xié)助駕駛員工作或自動控制飛機對擾動的響應(yīng)。自動駕駛儀；發(fā)動機油門自動控制結(jié)構(gòu)振動模態(tài)抑制系統(tǒng)。

（2）根據(jù)信號傳遞方式機械操縱系統(tǒng)

鋼索、傳動桿等機械部件傳遞電纜傳遞

電傳操縱系統(tǒng)（3）根據(jù)驅(qū)動舵面運動方式簡單機械操縱系統(tǒng)(無助力)

助力操縱系統(tǒng)液壓助力（有回力/無回力）電驅(qū)動（4）根據(jù)舵面的類型

副翼橫滾操縱主操縱系統(tǒng)升降舵俯仰操縱方向舵偏航操縱襟翼、縫翼增升裝置操縱輔助操縱系統(tǒng)擾流板擾流板操縱安定面配平操縱

偏航俯仰橫滾B737副翼及其調(diào)整片

A320擾流板

5.對飛行操縱系統(tǒng)的要求一般要求：重量輕、制造簡單、維護方便；具有足夠的強度和剛度。特殊要求：保證駕駛員手、腳操縱動作與人類運動本能相一致；縱向或橫向操縱時彼此互不干擾；腳操縱機構(gòu)能夠進行適當調(diào)節(jié)；有合適的桿力和桿位移；啟動力應(yīng)在合適的范圍內(nèi)；系統(tǒng)操縱延遲應(yīng)小于人的反應(yīng)時間；應(yīng)有極限偏轉(zhuǎn)角度止動器；所有舵面應(yīng)用“鎖”來固定。

用于鎖住傳動機構(gòu)某個部位，從而防止舵面移動。常位于駕駛艙內(nèi)。內(nèi)部舵面鎖操縱機構(gòu)鎖用于鎖住操縱機構(gòu)，從而防止舵面和傳動機構(gòu)移動。3.2飛機操縱系統(tǒng)的三個環(huán)節(jié)中央操縱機構(gòu)—由駕駛員直接操縱的部分：手操縱機構(gòu)：駕駛桿/駕駛盤 控制副翼和升降舵腳操縱機構(gòu)：腳蹬 控制方向舵?zhèn)鲃訖C構(gòu)—將操縱信號傳到舵面：機械傳動電傳動舵面驅(qū)動機構(gòu)簡單機械式操縱系統(tǒng)助力液壓操縱系統(tǒng)電力驅(qū)動系統(tǒng)3.3.1中央操縱機構(gòu)

1.手操縱機構(gòu)駕駛桿式手操縱機構(gòu)推、拉桿升降舵；左、右壓桿副翼。橫縱向操縱的獨立性

駕駛桿要操縱升降舵和副翼，但兩者不會互相干擾。

獨立性分析駕駛桿左右擺時，傳動桿沿著以b-b線為中心軸，以c點為頂點的錐面運動；由于圓錐體的頂點c到底部周緣上任一點的距離相等，所以當駕駛桿左右擺動時，搖臂1不會繞其支點前后轉(zhuǎn)動，因而升降舵不會偏轉(zhuǎn)！

駕駛盤式手操縱機構(gòu)推、拉升降舵；左、右轉(zhuǎn)動副翼。獨立性分析左右轉(zhuǎn)動駕駛盤時，支柱不動，升降舵不會偏轉(zhuǎn)；前推或后拉駕駛盤時，由于和橫管平行的一段鋼索與軸線a-a是重合的，鋼索不會繃緊或放松，不會使副翼偏轉(zhuǎn)。1.手操縱機構(gòu)駕駛桿結(jié)構(gòu)簡單，便于操縱，但是不便于增大駕駛桿傾斜角的的辦法來減小操縱副翼時的桿力；適用于機動性能較好而操縱時費力較?。ɑ蜓b有助力器）的飛機駕駛盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但可以從過增大駕駛盤的轉(zhuǎn)角，使操縱副翼勝利，但是時間長；適用于操縱時費力較大而機動性能要求較低的中型和大型飛機2.腳操縱機構(gòu)平放式腳蹬腳蹬安裝在由兩根橫桿和兩根腳蹬桿組成的平行四邊形機構(gòu)上；平行四邊形機構(gòu)的作用： 保證在操縱方向舵時，腳蹬只作平移而不轉(zhuǎn)動，便于飛行員操縱。立放式腳蹬蹬腳蹬時，通過傳動桿和搖臂等構(gòu)件的傳動使方向舵偏轉(zhuǎn)；由于傳動桿和搖臂等的連接，左右腳蹬的動作是協(xié)調(diào)的！2.腳操縱機構(gòu)手操縱機構(gòu)與腳操縱機構(gòu)的匹配駕駛桿駕駛盤平放式腳蹬平放式腳蹬為了取得較大的操縱力臂，兩腳蹬之間距離較大；與左右活動范圍較大的駕駛桿配合使用！立放式腳蹬通過增長與腳蹬連接的搖臂來獲得足夠的操縱力臂的，兩腳蹬之間距離較??；多與駕駛盤配合使用！

駕駛盤和腳蹬示意圖3.飛行主操縱原理后拉駕駛盤，升降舵上偏，機頭上仰；前推駕駛盤，升降舵下偏，機頭下沉；左轉(zhuǎn)駕駛盤，左副翼上偏，右副翼下偏，飛機左傾；右轉(zhuǎn)駕駛盤，左副翼下偏，右副翼上偏，飛機右傾；蹬左腳蹬，方向舵左偏，機頭左偏；蹬右腳蹬，方向舵右偏，機頭右偏。3.2.2傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)功用：前端設(shè)備的信號傳送到尾端設(shè)備（即各個陀面）機械傳動機構(gòu)類型軟式傳動硬式傳動混合傳動電傳操縱機構(gòu)

軟式傳動：靠鋼索張力傳遞操縱力，必須有兩個鋼索構(gòu)成回路，輪流起作用，一根主動，一根被動。軟式傳動系統(tǒng)軟式傳動應(yīng)用

某些小型飛機大型運輸機硬式傳動系統(tǒng)

硬式式傳動：靠傳動桿傳動操縱力，傳動桿受拉力或壓力。傳動桿由金屬制成，剛度較大。硬式傳動應(yīng)用某些小型飛機（如TB20）高速飛機（如戰(zhàn)斗機）

機械傳動機構(gòu)比較優(yōu)點缺點軟式構(gòu)造簡單，尺寸較小，重量較輕;比較容易繞過機內(nèi)設(shè)備！剛度較小，彈性間隙；操縱靈敏度差；鋼索在滑輪處容易磨損！硬式剛度較大；鉸接點用滾珠軸承減小摩擦力，并消除間隙；具有較佳的操縱靈敏度！構(gòu)造復(fù)雜，重量加大；難于“繞”過機內(nèi)設(shè)備；易與發(fā)動機發(fā)生共振！混合兼有硬式和軟式的優(yōu)點和缺點！1.軟式傳動機構(gòu)主要構(gòu)件（1）鋼索

鋼索由鋼絲編成，只承受拉力，不能承受壓力。在軟式傳動機構(gòu)中，用兩根鋼索構(gòu)成回路，以保證舵面能在兩個相反的方向偏轉(zhuǎn).

構(gòu)造和規(guī)格

鋼索缺點及解決辦法（軟式傳動缺點）彈性間隙鋼索承受拉力時，容易伸長。由于操縱系統(tǒng)的彈性變形而產(chǎn)生的“間隙”稱為彈性間隙；鋼索的彈性間隙太大，會降低操縱的靈敏性；解決：鋼索預(yù)緊

鋼索缺點及解決辦法（軟式傳動缺點）

鋼索預(yù)加張力隨溫度變化飛機機體外載荷及周圍氣溫變化會使機體結(jié)構(gòu)和操縱系統(tǒng)鋼索產(chǎn)生相對變形，導(dǎo)致鋼索變松或過緊。變松將發(fā)生彈性間隙，過緊將產(chǎn)生附加摩擦。解決：松緊螺套（小型飛機）鋼索張力自動調(diào)節(jié)器封閉式鋼索松緊螺套 作用：調(diào)整鋼索的預(yù)張力檢查小孔作用

調(diào)松鋼索時，螺桿末端不應(yīng)超過小孔的位置

鋼索張力補償器

功用：保持鋼索的正確張力。封閉式鋼索將普通的撓性鋼索和擠壓在鋼索上面的鋁管構(gòu)成，鋼管將鋼索封閉在里面鋁管擠壓在普通鋼索上，使其張力受溫度變化的影響減小。標尺上蓋

鋼索缺點及解決辦法（軟式傳動缺點）鋼索斷絲和腐蝕斷絲檢查：擦拭，檢查布被絲勾住的地方；徹底檢查時，把舵面運動到最大行程。銹蝕檢查：目視檢查，表面還是內(nèi)部腐蝕。防護:a.不要將各種液體、生活廢水等灑到地板上，以防滲透地板腐蝕操縱系統(tǒng)鋼索。

b.加強維護檢查。（2）滑輪——膠木或硬鋁制成

作用：支持鋼索改變鋼索的運動方向支點處裝有滾珠軸承（3）扇形輪——又稱扇形搖臂 作用：支持鋼索；改變鋼索的運動方向；改變傳動力的大小。（4）鋼索導(dǎo)向裝置

作用：保護鋼索，保持鋼索維持，防止鋼索松脫、卡阻。2.硬式傳動機構(gòu)主要構(gòu)件（1）傳動桿 硬式傳動機構(gòu)中的操縱力由傳動桿傳遞，傳動桿可承受拉力和壓力。傳動桿的剛度較大?？烧{(diào)接頭 傳動桿兩端有接頭，其一端的接頭可以調(diào)整。調(diào)整接頭端部有檢查小孔，把傳動桿調(diào)長時，接頭螺桿的末端不應(yīng)超過小孔的位置。空心的傳動桿需要排水孔失效形式——失穩(wěn)！

（2）搖臂搖臂通常由硬鋁材料制成，在連接處裝有軸承；搖臂按臂數(shù)可分為單搖臂、雙搖臂和復(fù)搖臂三類。

搖臂的作用支持傳動桿；改變傳動力的大?。桓淖兾灰?；改變傳動速度；改變傳動方向；實現(xiàn)差動操縱傳動方向的改變差動操縱所謂差動，就是當駕駛桿前后（或左右）偏轉(zhuǎn)的同一角度時，升降舵（或副翼）上下（或左右）偏轉(zhuǎn)的角度不同。實現(xiàn)差動操縱最簡單的機構(gòu)是差動搖臂。（3）導(dǎo)向滑輪 導(dǎo)向滑輪由三個或四個小滑輪及其支架組成；功用：支持傳動桿，提高傳動桿的受壓時的桿軸臨界應(yīng)力；增大傳動桿的固有頻率，防止傳動桿發(fā)生共振。3.傳動系數(shù)定義：傳動系數(shù)K是指舵偏角△δ與桿位移△X的比值。操縱系統(tǒng)的傳動比是操縱系統(tǒng)的另一個參數(shù)，其大小由駕駛桿和各搖臂的傳動比決定！

非線性機構(gòu)傳動系數(shù)不變的操縱系統(tǒng)，不能滿足對飛機操縱性的要求：傳動系數(shù)大，小舵面偏角小時，桿行程太小，難以準確地控制操縱量；傳動系數(shù)小，舵面偏角很大時，桿行程過大！裝有非線性傳動機構(gòu)的操縱系統(tǒng)，桿行程與舵面偏角之間成曲線關(guān)系。

分析傳動機構(gòu)摩擦力過大的原因

(1)活動連接接頭表面不清潔或潤滑不良而造成銹蝕。（2）活動連接頭固定過緊。(3)傳動機構(gòu)（傳動桿、鋼索等）和飛機其他部分發(fā)生摩擦。

(4)傳動機構(gòu)本身摩擦力過大。每一種飛機的操縱系統(tǒng)，允許的最大摩擦力都有具體規(guī)定。摩擦力的大小可以舵面開始偏轉(zhuǎn)時所需的桿力來測量。如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的摩擦力過大，應(yīng)及時檢查和排除。鋼索張力的檢查張力不足：會使彈性間隙過大，而且鋼索松弛時，它與滑輪之間會產(chǎn)生相對容易造成磨損。但是，鋼索的預(yù)加張力也不能太大，如果預(yù)加張力太大，鋼索就會承受過大的載荷，容易產(chǎn)生斷絲現(xiàn)象；而且張力過大，鋼索對滑輪的徑向壓力也會很大，而滑輪轉(zhuǎn)動時的摩擦力也很大，駕駛員操縱起來會變得比較費力。在維護工作中，只要嚴格按照規(guī)定的鋼索預(yù)加張力與氣溫的關(guān)系進行調(diào)整，就可以保證飛機在各種氣溫條件下飛行時鋼索張力符合要求。鋼索的張力是通過測量使鋼索位移所需要力的大小來測定的，即通過測量位移來測

量力的大小，如圖3.2.22所示。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查一、飛機操縱機構(gòu)飛機操縱是通過操作機構(gòu)來實現(xiàn)。駕駛員用手和腳直接操縱的部分。包括手操縱機構(gòu)和腳操縱機構(gòu)兩部分。手操縱機構(gòu)可用來操縱升降托和副翼，腳操縱機構(gòu)可用來操縱方向陀。除了駕駛桿（盤）和腳蹬這些用于操縱主操縱系統(tǒng)的主操縱機構(gòu)以外，還有用于輔助操縱系統(tǒng)的輔助操縱機構(gòu)。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查1.主操縱機構(gòu)基本構(gòu)造及工作原理1）手操縱機構(gòu)類型：駕駛桿式和駕駛盤式兩種。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查2)腳操縱機構(gòu)類型：有腳蹬平放式和腳蹬立放式兩種現(xiàn)代飛機在地面還可以用腳蹬操縱起落架前輪轉(zhuǎn)彎。駕駛員踩踏左腳蹬，方向陀左偏轉(zhuǎn)，垂直尾翼上的空氣動力對飛機立軸的力矩，使飛機機頭向左偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)向左轉(zhuǎn)彎；駕駛員踩踏右腳蹬，方向舵向右偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)飛機右轉(zhuǎn)彎。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查2.雙套操縱的操縱機構(gòu)

在教練機上有教員和學(xué)員，在重型轟炸機和現(xiàn)代民航客機上往往有正、副駕駛員，因此這些飛機都裝有雙套操縱機構(gòu)。雙套操縱機構(gòu)有的是縱列的，有的是并列的3.輔助操縱機構(gòu)用于操縱輔助操縱系統(tǒng)舵面的偏轉(zhuǎn)。如圖3.3.8所示，擾流板控制手柄用于操縱擾流板，襟翼控制手柄用于操縱后緣襟翼和前緣裝置（前緣縫翼和襟翼）的工作，配平手輪用于操縱水平安定面的偏轉(zhuǎn)。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查3.輔助操縱機構(gòu)輔助操縱機構(gòu)用于操縱輔助操縱系統(tǒng)舵面的偏轉(zhuǎn)。如圖3.3.8所示，擾流板控制手柄用于操縱擾流板，襟翼控制手柄用于操縱后緣襟翼和前緣裝置（前緣縫翼和襟翼）的工配平手輪用于操縱水平安定面的偏轉(zhuǎn)。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查二、主操縱系統(tǒng)主操縱系統(tǒng)包括對副翼、升降舵和方向舵操縱的三個操縱系統(tǒng)。1.副翼操縱系統(tǒng)位于機翼的后緣，有些飛機有兩塊副翼，分別位于左、右機翼后緣靠近翼尖區(qū)。大型飛機的組合橫向操縱系統(tǒng)中常有四塊副翼，即兩塊內(nèi)副翼和兩塊外副翼。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查低速飛行時，內(nèi)外副翼共同進行橫向操縱高速飛行時，外側(cè)副翼被鎖定而脫離副翼操縱系統(tǒng)，僅由內(nèi)副翼進行橫向操縱，如上圖所示。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查2.升降舵操縱系統(tǒng)位于水平安定面的后緣，有些飛機有兩塊升降舵，如波音737、波音757等即兩塊內(nèi)降舵和兩塊外升降舵均鉸接于水平安定面的后緣。升降舵由前推或后拉駕駛桿操縱。當前推或后拉駕駛桿時，會使升降舵偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生俯仰力矩，操縱飛機繞橫軸轉(zhuǎn)動。當前推駕駛桿時，升降舵向下偏轉(zhuǎn)，使尾翼升力增大，飛機產(chǎn)生低頭力矩，繞橫軸下俯（低頭）；當后拉駕駛桿時，升降舵向上偏水平尾翼升力減小，甚至產(chǎn)生負升力，飛機產(chǎn)生抬頭力矩，繞橫軸上仰（抬頭）。3.3駕駛桿與升降陀對應(yīng)行程檢查3．方向舵操縱系統(tǒng)方向舵位于飛機垂直安定面的后緣，大部分飛機采用單塊的方向舵舵面，1方向舵由腳操縱機構(gòu)操縱，用于操縱飛機繞立軸的運動。當方向舵腳蹬在中立位置時，即左、右腳蹬平齊時，方向舵也處于中立位置。當向前蹬左腳蹬，右腳蹬向后運到時，方向舵向左偏轉(zhuǎn)，作用于垂直尾翼上的空氣動力使飛機機頭向左偏轉(zhuǎn)。當向前蹬右腳蹬時，方向舵向右偏轉(zhuǎn)，從而使機頭向右偏轉(zhuǎn)。三、輔助操縱系統(tǒng)1．飛機增升裝置（增升原理主要有四類）1)增加機翼彎度。2)增大機翼面積。由升力公式可知，機翼面積增大，會使機翼升力增大。3)控制機翼上的附面層。通過控制機翼上的附面層，使氣流分離不致過早發(fā)生。4)噴氣加速。2.擾流板位置：安裝在機翼上表面的可偏轉(zhuǎn)小片。作用：當擾流板打開時，由于擾流板的阻擋，其前方氣流受到阻滯，速度降低，壓力升高，其后形成氣流分離區(qū)，機翼的升力減小。擾流板收進時，它緊貼在機翼上，不影響機翼表面氣流的流動類型：分為地面擾流板和飛行擾流板3.水平安定面作用：中型民航飛機由于縱向尺寸大，重心縱向位移量大，如果重心偏前或偏后，需要的操縱量很大，單靠升降舵不能完全實現(xiàn)縱向操縱，因此大多數(shù)飛機的水平安裝角是可調(diào)節(jié)的。飛機在起飛之前，應(yīng)根據(jù)飛機的載重和平衡的情況進行水平安定面配平。水平安定面在起飛之前必須調(diào)節(jié)到“起飛”位置，以保證飛機在起飛過程中的縱向操縱。四、

舵面補償裝置類型：軸式補償、角式補償、內(nèi)封補償和使用調(diào)整片等。

j1.軸式補償

，；

軸式補償是將舵面的樞軸后移，如圖3.3.13所示。這時，作用于樞軸前、后空動力對樞軸形成方向相反的力矩，使得舵面鉸鏈力矩減小，從而使桿力減輕。2.角式補償

角式補償?shù)脑砗洼S式補償一樣，只是它將補償面積集中到翼尖部分，如圖所示。角式補償?shù)闹饕秉c是氣流容易在突角部位發(fā)生分離，高速飛行時還容易引起陀面抖振，所以通常用于低速飛機。3．內(nèi)封補償內(nèi)封補償裝置主要應(yīng)用于副翼和升降舵結(jié)構(gòu)，所以有時也稱為副翼平衡板和升降陀平衡板4．調(diào)整片根據(jù)設(shè)計的不同，調(diào)整片可以有不同的形式，如圖3.3.16所示。1)配平調(diào)整片：飛機在飛行中用配平調(diào)整片進行配平。配平，就是對飛機產(chǎn)生某些不希望的飛行姿勢進行修正。2)隨動調(diào)整片隨動調(diào)整片裝在舵面后緣的輔助舵面，并直接和操縱系統(tǒng)的操縱搖臂連接，駕駛員通過操縱機構(gòu)直接操縱的是隨動調(diào)整片，而不是舵面。3)平衡調(diào)整片平衡調(diào)整片裝在舵面的后緣，以搖臂和連桿與穩(wěn)定面相連，實際上形成了四連桿機構(gòu)4)彈簧調(diào)整片

彈簧調(diào)整片的操縱搖臂是鉸接在舵面轉(zhuǎn)軸上的，一端與操縱系統(tǒng)的傳動桿相連；一端則連接彈簧筒和調(diào)整片的傳動桿；彈簧筒的后端固定在舵面的承力構(gòu)件上，里面裝有兩個預(yù)先壓縮的彈簧五、操縱系統(tǒng)的調(diào)整1．系統(tǒng)間隙的調(diào)整為了保證操縱靈活，操縱系統(tǒng)各活動連接接頭都有一定間隙，因而整個操縱系就有一定的間隙。但如果間隙過大，駕駛員操縱駕駛桿和腳蹬時，在開始的一段行程內(nèi)舵面不會隨著偏轉(zhuǎn)，即駕駛桿和腳蹬會有一段空移行程。同時，由于駕駛桿和腳蹬最大活動角度是一定的，間隙過大還會使舵面達不到規(guī)定的最大偏轉(zhuǎn)角2．操縱機構(gòu)與各舵面對應(yīng)行程的調(diào)整調(diào)整操縱系統(tǒng)的要求是駕駛桿、腳蹬在中立位置時，舵面也應(yīng)在中立位置；駕駛桿、腳蹬到達最大行程時，舵面也應(yīng)到達規(guī)定的最大偏轉(zhuǎn)角。調(diào)整時，應(yīng)先調(diào)好中立位置，然后再調(diào)最大活動范圍。為了保持操縱系統(tǒng)正常的傳動關(guān)系和傳動比，調(diào)整工作必須按照技術(shù)說明書中有關(guān)

的規(guī)定進行。當系統(tǒng)調(diào)整結(jié)束后，應(yīng)進行同步運動的檢查。當對舵面的移動范圍進行測試時，所有的控制必須在駕駛艙中完成，不能直接扳動舵面。在對舵面進行檢查過程中，要確保

當輸入控制裝置碰到止動裝置時，傳動鏈條、鋼索等傳動裝置還未到達它們的極限位置；當系統(tǒng)采用雙重控制時，應(yīng)確保兩輸入操作時，系統(tǒng)必須同步動作。3.運七飛機操縱機構(gòu)與舵面、副翼等對應(yīng)行程的檢查運七飛機在更換舵面、副翼及影響操縱系統(tǒng)狀態(tài)的零件以后，通常要按照以下步驟進行相應(yīng)檢查。1)駕駛桿的檢查(1)當駕駛桿在中立位置時，升降舵也應(yīng)在中立位置。(2)當駕駛桿向前移動距中立位置120mm，升降舵應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)15?！?。；當駕駛

桿向后移動240+;0mm時，升降舵應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)30?！?。2)腳蹬的檢查(1)當方向舵在中立位置時，兩名駕駛員的腳蹬應(yīng)處于同一條線上。在垂直和水平

面內(nèi)腳蹬距軸線的偏移應(yīng)不超過3mm。(2)當方向舵偏轉(zhuǎn)作用在腳蹬上的力為220+2N時，在彈簧拉桿作用下，方向舵的補

償調(diào)整片應(yīng)開始偏轉(zhuǎn)。當方向舵向左（向右）偏轉(zhuǎn)到極限位置時，作用在腳蹬上的力為440+3N，此時補償調(diào)整片應(yīng)向右（向左）偏轉(zhuǎn)19?！?。。(3)當補償調(diào)整片用電動機構(gòu)操縱時，此時補償調(diào)整片向左、向右的偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)該

是19。！。(4)在檢查方向舵的偏轉(zhuǎn)情況時，舵面最大偏轉(zhuǎn)角25?！?。應(yīng)與腳蹬行程80±4mm相符。當腳蹬繼續(xù)向下至全行程為100±4mm時，彈性助力補償片即向舵面偏轉(zhuǎn)的相反方向偏轉(zhuǎn)19?！纋。。4)升降舵調(diào)整片的檢查當向前或向后轉(zhuǎn)動升降舵調(diào)整片的操縱手輪到極限位置時，調(diào)整片應(yīng)向上或向下偏20±1。。3.4液壓助力器的維護一、液壓助力器的概述產(chǎn)生背景:單純機械式不能滿足飛機使用要求維護工作：

(1)對于液壓助力器，應(yīng)保持外露部分清潔；按照規(guī)定檢查密封情況；定期檢查和清洗進口油濾。(2)對于液壓系統(tǒng)，主要應(yīng)保持供壓部分的工作性能正常，并要防止空氣進入系統(tǒng)。如果助力器有兩個供壓部分，還要注意保持其自動轉(zhuǎn)換裝置的工作良好。（3）對于操縱系統(tǒng)傳動機構(gòu)應(yīng)保持活動間隙符合規(guī)定，并應(yīng)保障配油柱塞和傳動活塞的運動在整個行程內(nèi)不會受到妨礙等?，F(xiàn)代高速飛機和重型飛機的操縱系統(tǒng)廣泛地采用了助力裝置，利用液壓或電力來帶動舵面，以減小駕駛桿力，降低駕駛員的勞動強度，改善了飛機的操縱性。有助力器的飛機操縱系統(tǒng)，簡稱助力操縱系統(tǒng)二、

助力操縱系統(tǒng)的形式助力操縱系統(tǒng)可以分為有回力和無回力兩種形式1.有回力助力操縱系統(tǒng)有回力助力操縱系統(tǒng)中，利用回力連桿把舵面?zhèn)鱽淼囊徊糠州d荷傳給駕駛桿，讓駕駛員得到感覺。有的助力系統(tǒng)利用專門的有回力的液壓助力器，可以把舵面?zhèn)鱽淼囊徊糠州d荷傳給駕駛桿。圖3.4.3為～種有回力的液壓助力器的原理圖。這種液壓助力器的配油柱塞兩端分別與活塞左、右的油室相通，這樣在通過助力器操縱舵面時，駕駛桿可以感受到舵面?zhèn)鱽淼囊徊糠州d荷2．無回力助力操縱系統(tǒng)在無回力助力操縱系統(tǒng)中，液壓助力器的一端直接與通向舵面的傳動機構(gòu)相連（圖3.4.4），舵面?zhèn)鱽淼妮d荷全部由助力器承受。這種操縱系統(tǒng)的駕駛桿力，是由載荷感覺器產(chǎn)生的。載荷感覺器和其他一些附件配合工作，能使駕駛桿力隨舵面偏轉(zhuǎn)角、飛行速度、高度等條件的變化而變化三、液壓助力器的基本工作原理圖3.4.5為一種典型的液壓助力器構(gòu)造，由外筒、傳動活塞和配油柱塞等基本部成。外筒固定在飛機上，傳動活塞可以在外筒內(nèi)左右移動，活塞上裝有連通活門，右端活塞桿的接頭與通向舵面的傳動機構(gòu)相連，配油柱塞插在傳動活塞內(nèi)，其左端有接頭與通向駕駛桿的傳動機構(gòu)相連。操縱駕駛桿時，配油柱塞可以在傳動活塞內(nèi)左右活動工作原理：使用助力器時，必須將其工作開關(guān)打開(圖3.4.5(a)、圖3.4.5(b))，使液壓系統(tǒng)供壓部分的來油管路與液壓助力器接通。這時，連通活門在液壓作用下處于關(guān)閉位置，將傳動活塞左右兩邊的油室隔開配油活塞在中立位置時(圖3.4.5(a))，柱塞凸緣堵住了通向傳動活塞兩邊的油路，因此傳動活塞不能左右移動。如果操縱駕駛桿，使配油柱塞向右移動(圖3.4.5(b))，則傳動活塞左邊的油室與右邊的油室與回油管路接通。于是，傳動活塞在兩邊油液壓力差的作用下向右移動，使舵面偏轉(zhuǎn)。連續(xù)操縱駕駛桿，配油柱塞不斷向右移動，傳動活塞便連續(xù)向右移動，使陀面連續(xù)偏轉(zhuǎn)。液壓助力器工作時，傳動活塞運動的方向、距離和速度都是隨配油柱塞的運動而運動，配油柱塞停止運動，傳動活塞也隨即停止運動。因此，液壓助力器是液壓隨動裝置四、載荷感覺器1．載荷感覺器的基本工作原理載荷感覺器的類型有氣壓、液壓和彈簧等載荷機構(gòu)，前兩種是按動壓來調(diào)節(jié)載荷機構(gòu)的載荷梯度。這里介紹的是彈簧載荷機構(gòu)。

載荷感覺器載荷感覺器功用：無回力的助力操縱系統(tǒng)中，使飛行員能從駕駛桿上感受到力；有回力的助力操縱系統(tǒng)中，在舵面鉸鏈力矩較小時，使駕駛桿不致過“輕”。載荷感覺器類型：彈簧載荷感覺器氣動液壓載荷感覺器載荷感覺器剛度：小桿位移時，要求剛度大大桿位移時，要求剛度小FW彈簧載荷感覺器構(gòu)造FW

2．載荷感覺器的構(gòu)造與工作特性

載荷感覺器通常都采用幾個剛度不同的彈簧進行協(xié)同工作。這樣，能在駕駛桿行程較小的時候，剛度較大，在駕駛桿行程較大的時候，剛度較小，使桿力的增加緩慢圖3.4.6的外筒中裝有剛度不同的一個大彈簧和兩個小彈簧。中間的大彈簧剛度較小，但預(yù)壓力較大；左、右兩個小彈簧的剛度較大，但預(yù)壓力較小。它們的具體數(shù)值表3.4.1所列圖3.4.6表3.4.1現(xiàn)代民航客機液壓助力器及感覺機構(gòu)1.液壓助力器在助力操縱系統(tǒng)中，液壓助力器如果僅使用作動筒與選擇活門進行助力操縱，也只能將陀面操縱到有限的幾個位置，而不能實現(xiàn)輸入與輸出信號的一一對應(yīng)?，F(xiàn)代民航客機使用的機械液壓伺服助力器比較好地解決了這個問題機械液壓伺服助力器輸入的是一個機械信號，即位移或力信號。此輸入信號經(jīng)比較機構(gòu)與輸出反饋反饋信號進行比較，使偏差信號推動液壓伺服活門，將與偏差信號成正比的液壓功率輸出到作動筒，作動筒在產(chǎn)生一個放大的機械輸出信號的同時，也提供一個反饋信號到比較機構(gòu)，從而實現(xiàn)輸出與輸入一一對應(yīng)。3.4.8所示，機械液壓伺服助力器由雙重輸入搖臂、控制活門、旁通活門、作動筒等組成。作動筒的活塞桿與飛機結(jié)構(gòu)固定．外筒可移動．產(chǎn)生輸出位置信號．當液壓系統(tǒng)壓力足夠高時，壓力油通過旁通活門的中心通道流入上腔，克服彈簧力使旁通活門下移。旁通活門打開，壓力油可通到控制活門和襯套圖3.4.82.感覺機構(gòu)

如前所述，助力操縱系統(tǒng)由于使用了液壓助力器，其舵面載荷不能反傳回操縱機構(gòu)駕駛員不能直接感覺到舵面載荷，為此必須借助專門的感覺機構(gòu)給駕駛員產(chǎn)生一個感覺力，以增加駕駛員操縱時的真實感覺一種副翼感覺定中凸輪機構(gòu)，其目的是為駕駛員提供副翼操縱的感覺力。它由凸輪、滾輪、滾輪臂和感覺彈簧組成，凸輪固定在扭力軸上，扭力軸由傳動機構(gòu)驅(qū)動，滾輪臂上的滾輪在感覺彈簧力的作用下壓緊在凸輪中心。圖3.4.9

三、助力器的維護和修理事項

工作的好壞與助力器本身、液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)傳動機構(gòu)三方面的因素1.助力器方面，應(yīng)保持外露部分清潔；按照規(guī)定檢查密封情況；定期檢查和清洗進口油濾。如果發(fā)現(xiàn)油濾臟污，應(yīng)拆下助力器檢查其內(nèi)部清潔情況，助力器內(nèi)部不清潔，則應(yīng)送修理廠分解清洗，必要時應(yīng)更換系統(tǒng)油液。安裝助力器時，要注意保持位置準確，活動連接接頭應(yīng)當無緊澀現(xiàn)象，以保證配油柱塞和傳動活塞的運動不會受到

三、助力器的維護和修理事項

2.系統(tǒng)方面，主要應(yīng)保持供壓部分的工作性能正常，并要防止空氣進入系統(tǒng)，如果助力器有兩個供壓部分，還要注意保持其自動轉(zhuǎn)換裝置的工作良好。3.在操縱系統(tǒng)傳動機構(gòu)方面，則應(yīng)保持活動間隙符合規(guī)定，并應(yīng)保障配油柱塞和傳動活塞的運動在整個行程內(nèi)都不會受到妨礙

三、助力器的維護和修理事項

前試車時，必須打開助力器的工作開關(guān)，檢查助力器的工作是否正常。駕駛桿在整個活動范圍內(nèi)來回運動時，必須平穩(wěn)，無沖動、擺動現(xiàn)象，而且從兩極端位置返回中立位置的速度應(yīng)當相等。然后關(guān)閉開關(guān)，操縱駕駛桿，檢查連通活門的工作。

三、助力器的維護和修理事項

需要注意的是，液壓助力器是由精密度較高的零件組合而成的附件，只有在修理廠才能進行分解、修理和清洗。液壓助力器各零件的尺寸和形狀、零件間的配合間隙，零件表面的光潔度和密封裝置的密封性等，都直接影響著助力器的工作性能：因此，工作中，應(yīng)切實按工藝規(guī)程施工，嚴防碰傷和擠壞零件，并且要防止污物、金屬屑進入助力器。

三、助力器的維護和修理事項

為了保證修理質(zhì)量，對修理好的助力器，必須按照規(guī)定在試驗設(shè)備上進行調(diào)整和檢驗

：調(diào)整配油柱塞的長度；檢查配油柱塞的交疊量和不靈敏范圍；檢查助力器的內(nèi)部和外部密封性；檢查傳動活塞所能承受的最大載荷和運動速度；檢驗配油柱塞和傳動活塞的摩擦力；檢驗助力器外筒的強度等。3.5.了解電傳操縱系統(tǒng)的有關(guān)知識一、電傳操縱系統(tǒng)概述(1)電傳操縱系統(tǒng)的提出機械操縱系統(tǒng)缺點：存在摩擦、間隙和非線性因素導(dǎo)致無法實現(xiàn)精微操縱信號傳遞；機械操縱系統(tǒng)對飛機結(jié)構(gòu)的變化非常敏感；體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大！電傳操縱系統(tǒng)的可靠性問題機械操縱系統(tǒng)可靠性較高！單通道電傳系統(tǒng)可靠性較低：可接受的安全指標：解決措施：余度技術(shù)——多套系統(tǒng)/通道，監(jiān)控裝置二、電傳系統(tǒng)的組成和工作原理1.組成：主要有駕駛桿或腳蹬、傳感器、前置放大器、機載計算機和伺服機構(gòu)等。舵面飛機桿力傳感器載荷機構(gòu)前置放大器計算機執(zhí)行機構(gòu)傳感器桿力傳感器A傳感器A綜合器補償器A表決器監(jiān)控器A舵回路A助力器桿力傳感器B傳感器B綜合器補償器B表決器監(jiān)控器B舵回路B桿力傳感器C傳感器C綜合器補償器C表決器監(jiān)控器C舵回路C桿力傳感器D傳感器D綜合器補償器D表決器監(jiān)控器D舵回路D2.電傳系統(tǒng)的工作原理1）故障監(jiān)控+信號表決圖中表決器/監(jiān)控器是用來監(jiān)視、判斷四個輸入信號中有無故障信號，并從中選出無故障信號。2）雙故障安全（故障隔離+系統(tǒng)重組）三、電傳操縱系統(tǒng)的可靠性與余度技術(shù)余度系統(tǒng)的工作特點對組成系統(tǒng)的各個部分具有故障監(jiān)控、信號表決的能力。一旦系統(tǒng)或系統(tǒng)中某部分出現(xiàn)故障后，必須具有故障隔離的能力。換句話說，在發(fā)生故障時，系統(tǒng)應(yīng)具有第一次故障能工作，第二次故障還能工作的能力。當系統(tǒng)中出現(xiàn)一個或數(shù)個故障時，它具有重新組織余下的完好部分，使系統(tǒng)具有故障安全或雙故障安全的能力，即在性能指標稍有降低情況下，系統(tǒng)仍能繼續(xù)承擔任務(wù)。四、電傳操縱系統(tǒng)優(yōu)點/缺點優(yōu)點：減輕了操縱系統(tǒng)的重量，減少體積節(jié)省設(shè)計和安裝時間消除了機械操縱系統(tǒng)中的摩擦、間隙、非線性因素以及飛機結(jié)構(gòu)變形的影響簡化了主操縱系統(tǒng)與自動駕駛儀的組合可采用小側(cè)桿操縱機構(gòu)飛機操穩(wěn)特性得到根本改善，并可發(fā)生質(zhì)的變化！

缺點：單通道電傳操縱系統(tǒng)的可靠性不夠高

電傳操縱系統(tǒng)的成本較高

系統(tǒng)易受雷擊和電磁脈沖波干擾影響實例：A320飛機的電傳飛行控制系統(tǒng)1．基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1)系統(tǒng)構(gòu)成

圖3.5.6為A320飛機的電傳飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。2.系統(tǒng)特點：（1）能使飛機在正常飛行包線內(nèi)具有良好的中立靜穩(wěn)定度和縱向周期安全(2)A320飛機的俯仰控制是通過施加俯仰速率和法向過載的混合反饋，從而使系統(tǒng)得到最好的操縱品質(zhì)。圖3.5.6

2.系統(tǒng)特點：

(3)滾轉(zhuǎn)操縱由機翼外側(cè)副翼和四塊外側(cè)擾流板實現(xiàn)，基本偏航操縱由方向舵實現(xiàn)。(4)側(cè)桿操縱手柄在俯仰操縱方向的最大偏角為±16。，相應(yīng)最大桿力100N;在滾轉(zhuǎn)操縱方向的最大偏角為±20。(5)系統(tǒng)使用三套2110N/cm2的液壓系統(tǒng)，分別標以綠、黃、藍三種顏色。(6)系統(tǒng)使用三套400Hz、115/200V三相交流電源(7)ELAC和SEC采用非相似余度技術(shù)設(shè)計。

3．基本功能

1)俯仰控制2)橫滾控制3)偏航控制4．主要分系統(tǒng)1)集中式飛機監(jiān)控告警系統(tǒng)(ECAM)2)飛機陣風(fēng)載荷減輕系統(tǒng)(LAS)3)電子飛行儀表系統(tǒng)(EFIS)4)綜合飛行管理系統(tǒng)(FMS)2.2.3舵面驅(qū)動裝置

1.簡單機械式操縱系統(tǒng)

2.助力液壓操縱系統(tǒng)

3.電力驅(qū)動系統(tǒng)1.簡單機械式操縱系統(tǒng)概念只靠駕駛員的體力克服鉸鏈力矩；操縱信號和操縱力同時由機械傳動機構(gòu)直接傳遞到舵面使其按要求偏轉(zhuǎn)的操縱系統(tǒng)。1/2ρV2PS桿δ舵eΔY舵δ舵

應(yīng)用小型低速飛機（速度及舵面尺寸較小，所需操縱力小，駕駛員體力足以克服）中大型飛機的備份操縱2.助力機械操縱系統(tǒng)（1）助力機械操縱系統(tǒng)的提出舵面鉸鏈力矩是隨舵面尺寸和飛行速壓的增加而增加！當舵面鉸鏈力矩變得很大時，即使利用當時的空氣動力補償法，也不能使駕駛桿（腳蹬）力保持在規(guī)定的范圍之內(nèi)：研究效率更高的空氣動力補償；研究液壓助力器，以實現(xiàn)液壓助力操縱！

（2）助力機械操縱系統(tǒng)的分類可逆助力機械操縱系統(tǒng)（有回力）

不可逆助力機械操縱系統(tǒng)（無回力）

可逆助力機械操縱系統(tǒng)不可逆助力機械操縱系統(tǒng)（3）助力機械操縱系統(tǒng)的主要元件液壓助力器載荷感覺器調(diào)整片效應(yīng)機構(gòu)

液壓助力器A、構(gòu)造B.工作原理C.應(yīng)急狀態(tài)D、助力器特性分析

快速性靈敏性穩(wěn)定性

靈敏特性穩(wěn)定特性

載荷感覺器載荷感覺器功用：無回力的助力操縱系統(tǒng)中，使飛行員能從駕駛桿上感受到力；有回力的助力操縱系統(tǒng)中，在舵面鉸鏈力矩較小時，使駕駛桿不致過“輕”。載荷感覺器類型：彈簧載荷感覺器氣動液壓載荷感覺器載荷感覺器剛度：小桿位移時，要求剛度大大桿位移時，要求剛度小FW彈簧載荷感覺器構(gòu)造FW調(diào)整片效應(yīng)機構(gòu)桿力來源飛行中消除桿力的機構(gòu)無助力操縱系統(tǒng)舵面鉸鏈力矩配平調(diào)整片助力操縱系統(tǒng)載荷感覺器調(diào)整片效應(yīng)機構(gòu)操縱電門調(diào)整片效應(yīng)機構(gòu)3.電力驅(qū)動

原理與液壓助力操縱相似，用電助力器代替液壓助力器，控制方式各種電門缺點：工作速度低于液壓系統(tǒng)的，輸出力有限制應(yīng)用：輔助操縱系統(tǒng)的備用形式，或運動速較緩的系統(tǒng)(水平安定面的配平)3.3典型飛機操縱系統(tǒng)

副翼橫滾操縱主操縱系統(tǒng)升降舵俯仰操縱方向舵偏航操縱襟翼、縫翼增升裝置操縱輔助操縱系統(tǒng)擾流板擾流板操縱安定面配平操縱2.3.2橫滾操縱系統(tǒng)——副翼操縱

并列式柔性互聯(lián)駕駛盤操縱機構(gòu)

輸入機構(gòu)

橫滾操縱的特點使用兩個獨立的液壓助力器驅(qū)動副翼；駕駛盤轉(zhuǎn)動超過一定角度后，飛行擾流板隨副翼成比例運動；內(nèi)、外側(cè)飛行擾流板分別由兩套液壓系統(tǒng)供壓；液壓失效時可利用機械傳動對副翼進行操縱；副翼或擾流板機械傳動線路卡阻時可加力轉(zhuǎn)動駕駛盤旁通故障線路；副翼配平電門通過配平電機使副翼重新定中立位，從而消除感力；大型客機常采用混合副翼：內(nèi)副翼：全速副翼外副翼：低速副翼雙套機械傳動線路內(nèi)、外側(cè)飛行擾流板分別由兩套液壓系統(tǒng)供壓；

駕駛盤轉(zhuǎn)動超過一定角度后，飛行擾流板隨副翼成比例運動；液壓失效時可利用機械傳動對副翼進行操縱；

副翼或擾流板機械傳動線路卡阻時可加力轉(zhuǎn)動駕駛盤旁通故障線路；感覺定中機構(gòu)和與副翼配平作用Feel：轉(zhuǎn)動駕駛盤，產(chǎn)生感覺力；Centering：松開駕駛盤，系統(tǒng)定中；Trimming：配平操縱期間，系統(tǒng)重新定中，維持飛機的起動力平衡;Ailerontrimindicator

大型客機常采用混合副翼：內(nèi)副翼：全速副翼外副翼：低速副翼2.3.2俯仰操縱系統(tǒng)—升降舵操縱MACHTRIM

升降舵操縱系統(tǒng)組成輸出扭力管:雙套獨立液壓系統(tǒng)操縱升降舵接助力器接升降舵

升降舵感覺和定中機構(gòu)動壓載荷感覺裝置—除具有彈簧式感覺定中機構(gòu)的特性外，還可以將空速信號引進，即隨飛行速度增加，駕駛員感覺力也會增加；升降舵動壓感覺機構(gòu)，感覺作動筒；水平安定面移動或馬赫配平機構(gòu)工作——改變定中機構(gòu)殼體位置，使得升降舵和駕駛桿移動到新中立位置。馬赫配平飛機以高馬赫數(shù)飛行時，跨音速效應(yīng)使飛機機頭自動下沉。馬赫配平系統(tǒng)可提供飛機在高馬赫數(shù)飛行時的穩(wěn)定性：當飛行馬赫數(shù)達到產(chǎn)生自動下俯現(xiàn)象的數(shù)值時，馬赫數(shù)配平系統(tǒng)自動操縱升降舵向上偏轉(zhuǎn)一個角度，從而避免自動下俯。馬赫配平系統(tǒng)2.3.3偏航操縱系統(tǒng)—方向舵操縱飛機協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎

操縱飛機轉(zhuǎn)彎時，需要靠副翼和升降舵協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎偏航阻尼器功用消除飄擺（荷蘭滾）工作原理偏航阻尼器根據(jù)空速信號和方向舵?zhèn)然羌铀俣刃盘枺m時提供指令使方向舵相對飄擺振蕩方向偏轉(zhuǎn)，增大偏航運動阻尼，消除飄擺。偏航阻尼器驅(qū)動方向舵的偏轉(zhuǎn)角小于腳蹬操縱的方向舵偏轉(zhuǎn)角偏航阻尼器2.4輔助操縱系統(tǒng)飛機輔助操縱系統(tǒng)與主操縱系統(tǒng)不同，操縱時不給駕駛員提供操縱力和位移的感覺，但駕駛員必須知道輔助操縱面的位置，故需設(shè)位置指示器或指示燈。輔助操縱系統(tǒng)工作中的特點是：當操縱面被操縱到需要的位置后，不會在空氣動力作用下返回原來位置。功用：改善操縱性，提高飛機飛行性能2.