《飛機飛行控制》課件

飛機飛行控制飛機飛行控制是一個復(fù)雜的過程，涉及多個系統(tǒng)和組件。這些系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，使飛機能夠安全地飛行，并實現(xiàn)飛行員的指令。課程概述飛行控制原理介紹飛機飛行控制的基本原理，包括升力、阻力、推力、重力等概念。飛行操作講解飛機的操作方法，包括起飛、爬升、巡航、下降、著陸等步驟。飛行控制系統(tǒng)闡述飛機的飛行控制系統(tǒng)，包括機械控制、自動控制和電子控制系統(tǒng)。飛機基本構(gòu)造飛機由機身、機翼、尾翼、發(fā)動機和起落架組成。機身是飛機的主體結(jié)構(gòu)，承載著機組人員、乘客、貨物和設(shè)備。機翼是飛機的主要升力部件，它通過氣流產(chǎn)生升力，使飛機能夠飛行。尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，它們用來控制飛機的飛行姿態(tài)。發(fā)動機是飛機的動力來源，為飛機提供推力。起落架是飛機的支撐部件，用來起飛和著陸時支撐飛機。機翼原理機翼是飛機的重要組成部分，主要負責(zé)產(chǎn)生升力，使飛機能夠升空并飛行。機翼的形狀和設(shè)計原理基于流體力學(xué)原理，利用空氣流動來產(chǎn)生升力。機翼的橫截面通常呈翼型，其上表面通常比下表面更彎曲，形成一個弧度。升力的產(chǎn)生1機翼形狀機翼上表面凸起，下表面平直。2氣流速度機翼上表面氣流速度快，下表面氣流速度慢。3氣壓差異上表面氣壓低，下表面氣壓高。4升力產(chǎn)生氣壓差產(chǎn)生向上升力，克服重力。升力系數(shù)升力系數(shù)(CL)機翼產(chǎn)生的升力大小與翼面積、空氣密度、速度平方成正比。影響因素機翼形狀、攻角、雷諾數(shù)等因素影響升力系數(shù)。升力系數(shù)曲線升力系數(shù)與攻角的關(guān)系曲線，用于分析機翼在不同攻角下的升力表現(xiàn)。升力與阻力升力飛機機翼產(chǎn)生升力，使飛機能夠克服重力，向上飛行。升力是由機翼上表面和下表面之間氣流速度差產(chǎn)生的。阻力阻力是指飛機在飛行過程中受到的空氣阻力。阻力與飛機的速度、形狀和空氣密度等因素有關(guān)。推力與阻力推力飛機發(fā)動機產(chǎn)生的力量，推動飛機前進。阻力飛機飛行過程中遇到的空氣阻力，阻礙飛機前進。平衡推力和阻力相互作用，維持飛機穩(wěn)定飛行。升力推力克服阻力，飛機獲得前進動能，從而產(chǎn)生升力。平衡飛行1穩(wěn)定狀態(tài)飛機在穩(wěn)定狀態(tài)下飛行，保持水平姿態(tài)和速度，不受外部干擾影響。這需要機翼產(chǎn)生足夠的升力抵消重力，以及發(fā)動機提供足夠的推力抵消阻力。2控制因素飛行員通過操控方向舵、副翼和升降舵來控制飛機的平衡，保持飛機在預(yù)定的航線上飛行。3平衡調(diào)整當(dāng)飛機受到風(fēng)力或其他外力干擾時，飛行員需要調(diào)整操縱面以保持平衡，并確保飛機在預(yù)定的航線上飛行。水平飛行1平衡升力與重力平衡2水平推力與阻力平衡3穩(wěn)定飛機保持恒定高度4速度恒定速度飛行水平飛行是飛機最常見的飛行狀態(tài)之一。它要求飛機處于平衡狀態(tài)，即升力與重力平衡，推力與阻力平衡。飛機在水平飛行時保持恒定高度和速度，并可以進行轉(zhuǎn)向和速度調(diào)節(jié)。上升與下降上升飛機通過增加升力來爬升，通常通過增加發(fā)動機推力或增加迎角來實現(xiàn)。下降飛機通過減少升力或增加阻力來下降，通常通過減少發(fā)動機推力或降低迎角來實現(xiàn)。爬升率爬升率是指飛機垂直上升的速度，通常以米/秒或英尺/分鐘表示。下降率下降率是指飛機垂直下降的速度，通常以米/秒或英尺/分鐘表示。機體姿態(tài)調(diào)整1俯仰控制飛機的上升或下降。使用升降舵改變機翼的攻角，進而控制升力大小。2滾轉(zhuǎn)控制飛機的左右傾斜。使用副翼改變左右機翼的攻角，產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩。3偏航控制飛機的左右轉(zhuǎn)向。使用方向舵改變飛機尾部的方向，產(chǎn)生偏航力矩。水平轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎飛機在水平面上以一定的傾斜角度轉(zhuǎn)彎，需要協(xié)調(diào)控制方向舵、副翼和升降舵，以保持平衡和穩(wěn)定的姿態(tài)。傾斜角轉(zhuǎn)彎時，飛機需要向轉(zhuǎn)彎方向傾斜一定的角度，才能保持平衡，傾斜角度與轉(zhuǎn)彎半徑和速度有關(guān)。側(cè)滑在轉(zhuǎn)彎過程中，飛機可能會出現(xiàn)側(cè)滑，即機身側(cè)向滑行，可以通過調(diào)節(jié)方向舵來控制，避免側(cè)滑。升降舵升降舵需要進行微調(diào)，以保持飛機的升力平衡，避免因轉(zhuǎn)彎而導(dǎo)致高度變化。俯仰運動1機頭抬起飛機向上傾斜2機頭下降飛機向下傾斜3升降舵控制調(diào)整升降舵角度4飛行高度變化影響飛機爬升和下降俯仰運動是指飛機繞橫軸旋轉(zhuǎn)的運動，主要由升降舵控制。升降舵向上偏轉(zhuǎn)，機頭抬起，飛機向上爬升；升降舵向下偏轉(zhuǎn)，機頭下降，飛機下降。滾轉(zhuǎn)運動1機翼傾斜機翼一側(cè)向上傾斜，另一側(cè)向下傾斜2升力變化向上傾斜的機翼產(chǎn)生更大的升力，向下傾斜的機翼產(chǎn)生更小的升力3飛機傾斜升力差異導(dǎo)致飛機繞縱軸旋轉(zhuǎn)，即滾轉(zhuǎn)滾轉(zhuǎn)運動是飛機繞其縱軸旋轉(zhuǎn)的運動，由副翼控制。副翼通過偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生不同的升力，使飛機側(cè)傾，進而實現(xiàn)滾轉(zhuǎn)動作。偏航運動1方向舵控制方向舵控制飛機的偏航運動2機身轉(zhuǎn)動飛機機身繞垂直軸轉(zhuǎn)動3航向改變改變飛機飛行方向偏航運動是指飛機繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的運動，由方向舵控制。通過操縱方向舵，可以改變飛機的航向。例如，駕駛員想要向左轉(zhuǎn)彎，就需要將方向舵向左偏轉(zhuǎn)，使飛機機身向左旋轉(zhuǎn)，從而改變飛機的航向。主要操縱裝置副翼位于機翼后緣，左右兩側(cè)，通過控制副翼偏轉(zhuǎn)角度，改變左右機翼升力大小，控制飛機側(cè)傾方向。升降舵位于尾翼后緣，通過控制升降舵偏轉(zhuǎn)角度，改變飛機水平尾翼升力大小，控制飛機俯仰方向。方向舵位于尾翼垂直方向，通過控制方向舵偏轉(zhuǎn)角度，改變飛機尾部升力大小，控制飛機偏航方向。副翼翼面控制副翼位于機翼后緣，主要控制飛機的滾轉(zhuǎn)運動。方向控制左右副翼方向相反運動，使飛機傾斜，改變飛行方向。操縱控制飛行員通過控制桿操縱副翼，實現(xiàn)滾轉(zhuǎn)姿態(tài)的調(diào)節(jié)。升降舵作用升降舵控制飛機的俯仰運動，即機頭上下運動。升降舵向下偏轉(zhuǎn)，機頭向下，飛機下降。位置升降舵通常位于飛機水平尾翼的后緣，靠近機身。原理升降舵的偏轉(zhuǎn)改變了水平尾翼的迎角，從而改變了尾翼產(chǎn)生的升力或阻力，進而影響飛機的俯仰姿態(tài)。類型升降舵有多種類型，例如單片式升降舵、雙片式升降舵、全動式升降舵等，不同的類型適用于不同的機型。方向舵垂直控制方向舵安裝在飛機尾部，通過操控控制飛機的偏航運動，即控制飛機左右移動。協(xié)調(diào)控制方向舵與其他控制面配合使用，可有效控制飛機的姿態(tài)，確保飛行穩(wěn)定性和安全。著陸輔助方向舵在飛機著陸階段發(fā)揮重要作用，幫助飛機保持穩(wěn)定的姿態(tài)，并進行地面轉(zhuǎn)向。飛行控制系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)概述飛行控制系統(tǒng)是飛機的核心組成部分，負責(zé)操控飛機的姿態(tài)和航線。飛行控制系統(tǒng)主要包括機械、液壓、氣動、電子等控制方式，旨在保證飛機的安全性和穩(wěn)定性。飛行控制系統(tǒng)功能控制飛機的升降、俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航運動維持飛機的平衡和穩(wěn)定性協(xié)助飛行員進行飛行操作機械飛行控制操縱桿和踏板飛行員通過操縱桿和踏板控制飛機的飛行姿態(tài)。操縱桿控制飛機的俯仰和滾轉(zhuǎn)，踏板控制飛機的偏航。機械連接操縱桿和踏板通過機械連接與飛機的控制面相連。機械連接將飛行員的動作傳遞到控制面，從而改變飛機的飛行姿態(tài)?？刂泼婵刂泼姘ǜ币?、升降舵和方向舵，它們通過改變氣流方向來改變飛機的飛行姿態(tài)。自動飛行控制1自動駕駛儀自動駕駛儀可以根據(jù)預(yù)設(shè)航線和高度控制飛機飛行，解放飛行員的雙手。2自動著陸系統(tǒng)自動著陸系統(tǒng)能夠引導(dǎo)飛機在惡劣天氣或能見度低的情況下安全著陸。3自動巡航控制自動巡航控制系統(tǒng)可以幫助飛機在設(shè)定高度和速度下平穩(wěn)飛行，節(jié)省燃油。4自動防撞系統(tǒng)自動防撞系統(tǒng)可以監(jiān)測周圍環(huán)境，及時提醒飛行員避免空中碰撞。電子飛行控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和精確度電子飛行控制系統(tǒng)提供高度精確的控制，保證飛行穩(wěn)定性和安全性。通過傳感器監(jiān)測和計算，可以實時調(diào)整飛機姿態(tài)和航線。自動駕駛功能電子飛行控制系統(tǒng)支持自動駕駛功能，可減輕飛行員負擔(dān)，提高飛行效率。例如，自動起飛、降落和巡航。機載導(dǎo)航系統(tǒng)11.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)使用加速度計和陀螺儀來測量飛機的運動和位置，提供準(zhǔn)確的航向、速度和位置信息。22.全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)(GPS)利用衛(wèi)星信號確定飛機在地球上的位置，并提供準(zhǔn)確的經(jīng)度、緯度和高度信息。33.無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)(RNAV)接收來自地面臺站的無線電信號，為飛機提供導(dǎo)航信息，例如跑道方向和距離信息。44.地面導(dǎo)航系統(tǒng)地面導(dǎo)航系統(tǒng)(GND)通過地面設(shè)施，例如機場的雷達站和導(dǎo)航臺，為飛機提供導(dǎo)航信息，并確保安全和高效的飛行。儀表指示信息速度表顯示飛機當(dāng)前速度，通常以節(jié)（kt）或公里/小時（km/h）表示。高度表顯示飛機海拔高度，通常以英尺（ft）或米（m）表示。指南針顯示飛機航向，通常以度（°)表示。人工地平顯示飛機姿態(tài)，包括俯仰角和滾轉(zhuǎn)角。飛行操作程序預(yù)飛準(zhǔn)備飛行員進行預(yù)飛準(zhǔn)備，確保飛機處于安全狀態(tài)，并檢查相關(guān)文件和信息，包括天氣預(yù)報，航線圖等。起飛與爬升飛行員控制飛機起飛，并按照預(yù)定航線進行爬升至巡航高度，需要控制飛機速度和方向，并保持安全距離。巡航飛行飛行員控制飛機保持巡航高度，并根據(jù)航線調(diào)整飛機航向，同時監(jiān)控飛機狀態(tài)，確保安全航行。下降與著陸飛行員控制飛機下降至預(yù)定高度，并與地面控制塔臺溝通，進行著陸準(zhǔn)備，需要確保飛機安全著陸并停止。起飛與爬升1起飛準(zhǔn)備檢查飛機狀態(tài)，確認飛行參數(shù)，獲得跑道許可，進行預(yù)熱，并做好飛行前的最后檢查。2加速滑跑飛機在跑道上加速滑跑，達到起飛速度，機長拉起操縱桿，飛機離地升空。3爬升階段飛機離開地面后，進行爬升階段，控制飛機姿態(tài)，調(diào)整速度和高度，進入預(yù)定的航線。巡航與下降1降低高度緩慢下降2減速減少油門3調(diào)整航向指向目的地4保持航線控制方向舵5準(zhǔn)備著陸降低襟翼巡航階段結(jié)束后，需要進入下降階段，為著陸做好準(zhǔn)備。下降需要調(diào)整飛機的飛行姿態(tài)，并進行一系列的操作，包括降低高度、減速、調(diào)整航向、保持航線等。在接近目的地機場時，需要降低襟翼，為著陸準(zhǔn)備。著陸與滾行