客機與電傳操縱

1、客機與電傳操縱客機與電傳操縱李一瑋李一瑋 電傳操縱，（電傳操縱，（Fly-By-Wire，F(xiàn)BW）是機）是機電一體化的又一體現(xiàn)，是電一體化的又一體現(xiàn)，是航空領域中一種航空領域中一種將航空器駕駛員的操縱輸入，通過轉(zhuǎn)換器將航空器駕駛員的操縱輸入，通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)計算機或電子控制器處轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)計算機或電子控制器處理，再通過電纜傳輸?shù)綀?zhí)行機構(gòu)一種操縱理，再通過電纜傳輸?shù)綀?zhí)行機構(gòu)一種操縱系統(tǒng)。它省掉了傳統(tǒng)操縱系統(tǒng)中的機械傳系統(tǒng)。它省掉了傳統(tǒng)操縱系統(tǒng)中的機械傳動裝置和液壓管路動裝置和液壓管路。屬于。屬于控制論控制論歷史概述歷史概述 隨著飛機的尺寸和速度的增加，駕駛員再直接通隨著飛機的尺寸和

2、速度的增加，駕駛員再直接通過鋼索去拉動舵面感到困難，于是作為駕駛員輔過鋼索去拉動舵面感到困難，于是作為駕駛員輔助操縱裝置的液壓助力器安裝在操縱系統(tǒng)中助操縱裝置的液壓助力器安裝在操縱系統(tǒng)中。 第二次世界大戰(zhàn)后不久，出現(xiàn)了全助力操縱系統(tǒng)第二次世界大戰(zhàn)后不久，出現(xiàn)了全助力操縱系統(tǒng)。使用全助力操縱的主要原因是在跨音速飛行時，使用全助力操縱的主要原因是在跨音速飛行時，作用在操縱面上的力變化很大。這樣，操縱時從作用在操縱面上的力變化很大。這樣，操縱時從操縱面反傳到駕駛桿上的力從操縱品質(zhì)的觀點來操縱面反傳到駕駛桿上的力從操縱品質(zhì)的觀點來說是難以接受的。全助力操縱系統(tǒng)本身是不可逆說是難以接受的。全助力操縱系統(tǒng)

3、本身是不可逆的，因此不受跨音速飛行中非線性力的影響，由的，因此不受跨音速飛行中非線性力的影響，由于這種操縱方法不再需要飛行員的體力去改變舵于這種操縱方法不再需要飛行員的體力去改變舵面狀態(tài)面狀態(tài) 隨著飛機尺寸的繼續(xù)增加和性能的進一步隨著飛機尺寸的繼續(xù)增加和性能的進一步提高，增加穩(wěn)定性幫助飛行員操縱變得十提高，增加穩(wěn)定性幫助飛行員操縱變得十分迫切，于是從全助力操縱系統(tǒng)發(fā)展到增分迫切，于是從全助力操縱系統(tǒng)發(fā)展到增穩(wěn)系統(tǒng)，增穩(wěn)系統(tǒng)就是電傳操縱系統(tǒng)的前穩(wěn)系統(tǒng)，增穩(wěn)系統(tǒng)就是電傳操縱系統(tǒng)的前身。身。 1984年，空中客車年，空中客車A320成為第一款采用數(shù)成為第一款采用數(shù)字電傳操縱系統(tǒng)的客機字電傳操縱系統(tǒng)的

4、客機。飛行員的。飛行員的操縱動操縱動作被轉(zhuǎn)換成電子信號，經(jīng)過計算機處理后作被轉(zhuǎn)換成電子信號，經(jīng)過計算機處理后再驅(qū)動液壓和電氣裝置來控制飛機姿態(tài)。再驅(qū)動液壓和電氣裝置來控制飛機姿態(tài)。從而代替了過去的主要由線纜等機械裝置從而代替了過去的主要由線纜等機械裝置來傳輸飛行員指令，進而控制飛機的姿態(tài)來傳輸飛行員指令，進而控制飛機的姿態(tài)和動作。和動作。 電傳操縱相對于以往操作系統(tǒng)的優(yōu)點：電傳操縱相對于以往操作系統(tǒng)的優(yōu)點：減輕重量減輕重量可靠性可靠性強（減少危險飛行特性的發(fā)生）強（減少危險飛行特性的發(fā)生）節(jié)省人力節(jié)省人力三叉戟飛機駕駛艙三叉戟飛機駕駛艙A320駕駛艙對于電傳操作系統(tǒng)的分析 機械本體：陀螺機械本

5、體：陀螺、加速度計等、加速度計等慣性等測量慣性等測量器件和迎角傳感器等大氣測量器件和迎角傳感器等大氣測量器件器件 驅(qū)動部分：液壓和電氣裝置驅(qū)動部分：液壓和電氣裝置 檢測部分：檢測部分： 傳感器傳感器飛行控制飛行控制計算機計算機應用到的機電一體化技術(shù) 傳感與測試技術(shù)：傳感與測試裝置是系統(tǒng)傳感與測試技術(shù)：傳感與測試裝置是系統(tǒng)的感受器官，在這里是分布在飛機上的各的感受器官，在這里是分布在飛機上的各種傳感器，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的種傳感器，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。關(guān)鍵環(huán)節(jié)。例如例如空客飛機中，計算機一直空客飛機中，計算機一直保持最大限度的控制，并且不允許駕駛員保持最大限度的控制，并且不

6、允許駕駛員在正常的在正常的飛行包線飛行包線以外飛行。以外飛行。 伺服傳動技術(shù)：電傳操縱飛機的伺服傳動伺服傳動技術(shù)：電傳操縱飛機的伺服傳動包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，由微型計算機控制它們的運動，帶裝置，由微型計算機控制它們的運動，帶動工作機械運動。動工作機械運動。電傳操縱體現(xiàn)的機電一體化趨勢電傳操縱系統(tǒng)對飛行品質(zhì)的改善 具有電傳操縱系統(tǒng)的飛機通常都可以放寬具有電傳操縱系統(tǒng)的飛機通常都可以放寬靜穩(wěn)定性。放寬靜穩(wěn)定性指飛機的焦點不靜穩(wěn)定性。放寬靜穩(wěn)定性指飛機的焦點不再固定不變，可以改變重心。電傳操縱系再固定不變，可以改變重心。電傳操縱系統(tǒng)的主要作用是

7、提供相應增穩(wěn)措施，保證統(tǒng)的主要作用是提供相應增穩(wěn)措施，保證飛機放寬靜穩(wěn)定性后，改善操縱性。同時飛機放寬靜穩(wěn)定性后，改善操縱性。同時提高機動性，以使飛行員更安全靈活地操提高機動性，以使飛行員更安全靈活地操縱飛機?？v飛機。 電傳操縱系統(tǒng)的正向通道設置有過載限制電傳操縱系統(tǒng)的正向通道設置有過載限制器器。盡可能的防止不穩(wěn)定地操縱飛機過載。盡可能的防止不穩(wěn)定地操縱飛機過載過大容易引起飛機損失或解體，飛機失速，過大容易引起飛機損失或解體，飛機失速，這保證這保證了飛機具有良好安全的操縱性了飛機具有良好安全的操縱性。 （AA587） 在計算機處理控制下，數(shù)字信號之問更容在計算機處理控制下，數(shù)字信號之問更容易實現(xiàn)傳遞、交互和控制，因而電傳操縱易實現(xiàn)傳遞、交互和控制，因而電傳操縱系統(tǒng)易與火摔系統(tǒng)、導航系統(tǒng)和推力控制系統(tǒng)易與火摔系統(tǒng)