第三章--飞行操纵系统.pptx

飞行操纵系统3.1 飞行操纵系统概述飞行操纵系统概述1 1、定义、定义：飞机飞行操纵系统是飞机飞行操纵系统是飞机上飞机上用来传递操纵用来传递操纵指令，驱动舵面运动指令，驱动舵面运动的所有部件和装置的所有部件和装置的的总合，用于飞机飞行总合，用于飞机飞行姿态、气动外形、乘姿态、气动外形、乘坐品质的控制。坐品质的控制。2、操纵系统功用、操纵系统功用 驾驶员通过操纵飞机的驾驶员通过操纵飞机的各舵面和调整片各舵面和调整片实现飞机实现飞机绕绕纵轴、横轴和立轴纵轴、横轴和立轴纵轴、横轴和立轴纵轴、横轴和立轴旋转，以完成对飞机的飞行旋转，以完成对飞机的飞行状态控制状态控制。飞行操纵系统分为飞行操纵系统分为飞行操纵系统分为飞行操纵系统分为三个环节三个环节三个环节三个环节：中央操纵机构中央操纵机构中央操纵机构中央操纵机构 传动机构传动机构传动机构传动机构 驱动机构驱动机构驱动机构驱动机构 产生操纵指令 传递操纵指令 驱动舵面运动3、飞行操纵系统分类、飞行操纵系统分类（1 1）根据）根据操纵信号来源操纵信号来源不同：不同：人工飞行操纵系统人工飞行操纵系统人工飞行操纵系统人工飞行操纵系统，其操纵信号由，其操纵信号由驾驶员驾驶员发出发出。飞机的俯仰、滚转和偏航操纵系统；飞机的俯仰、滚转和偏航操纵系统；增升、增阻操纵系统；增升、增阻操纵系统；人工配平系统等。人工配平系统等。自动飞行控制系统自动飞行控制系统自动飞行控制系统自动飞行控制系统，其操纵信号由，其操纵信号由系统本身系统本身产生，产生，对飞机实施自动和半自动控制，协助驾驶员工作或对飞机实施自动和半自动控制，协助驾驶员工作或自动控制飞机对扰动的响应。自动控制飞机对扰动的响应。自动驾驶仪；自动驾驶仪；发动机油门自动控制发动机油门自动控制结构振动模态抑制系统结构振动模态抑制系统。（2 2）根据）根据信号传递方式信号传递方式 机械操纵系统机械操纵系统机械操纵系统机械操纵系统 钢索、传动杆等机械部件传递钢索、传动杆等机械部件传递钢索、传动杆等机械部件传递钢索、传动杆等机械部件传递电缆传递电缆传递电缆传递电缆传递 电传操纵系统电传操纵系统电传操纵系统电传操纵系统（3 3）根据）根据驱动舵面运动方式驱动舵面运动方式 简单机械操纵系统简单机械操纵系统简单机械操纵系统简单机械操纵系统(无助力无助力无助力无助力)助力操纵系统助力操纵系统助力操纵系统助力操纵系统液压助力（有回力液压助力（有回力液压助力（有回力液压助力（有回力/无回力）无回力）无回力）无回力）电驱动电驱动电驱动电驱动（4）根据）根据舵面的类型舵面的类型 副翼副翼副翼副翼 横滚操纵横滚操纵横滚操纵横滚操纵 主操纵系统主操纵系统 升降舵升降舵升降舵升降舵 俯仰操纵俯仰操纵俯仰操纵俯仰操纵 方向舵方向舵方向舵方向舵 偏航操纵偏航操纵偏航操纵偏航操纵 襟翼、缝翼襟翼、缝翼襟翼、缝翼襟翼、缝翼 增升装置操纵增升装置操纵增升装置操纵增升装置操纵辅助操纵系统辅助操纵系统 扰流板扰流板扰流板扰流板 扰流板操纵扰流板操纵扰流板操纵扰流板操纵 安定面安定面安定面安定面 配平操纵配平操纵配平操纵配平操纵 偏航偏航俯仰俯仰横滚横滚B737 副翼及其调整片副翼及其调整片 A320 扰流板扰流板 5.对飞行操纵系统的要求对飞行操纵系统的要求n n一般要求：一般要求：n n重量轻、制造简单、维护方便；重量轻、制造简单、维护方便；n n具有足够的强度和刚度。具有足够的强度和刚度。n n特殊要求：特殊要求：n n保证驾驶员手、脚操纵动作与人类运动本能相一致；保证驾驶员手、脚操纵动作与人类运动本能相一致；n n纵向或横向操纵时彼此互不干扰；纵向或横向操纵时彼此互不干扰；n n脚操纵机构能够进行适当调节；脚操纵机构能够进行适当调节；n n有合适的杆力和杆位移；有合适的杆力和杆位移；n n启动力应在合适的范围内；启动力应在合适的范围内；n n系统操纵延迟应小于人的反应时间；系统操纵延迟应小于人的反应时间；n n应有应有极限偏转角度止动器极限偏转角度止动器；n n所有所有舵面应用舵面应用舵面应用舵面应用“锁锁锁锁”来固定。来固定。n n用于锁住传动机构某个部位，从而防止舵面移动。n n常位于驾驶舱内。内部舵面锁内部舵面锁操纵机构锁操纵机构锁n n用于锁住操纵机构，从而防止舵面和传动机构移动。3.2 飞机操纵系统的三个环节飞机操纵系统的三个环节n n中央操纵机构中央操纵机构由驾驶员直接操纵的部分：n n手操纵机构：驾驶杆手操纵机构：驾驶杆/驾驶盘驾驶盘控制副翼和升降舵控制副翼和升降舵n n脚操纵机构：脚蹬脚操纵机构：脚蹬控制方向舵控制方向舵n n 传动机构传动机构将操纵信号传到舵面：n n机械传动机械传动n n电传动电传动n n舵面驱动机构舵面驱动机构n n 简单机械式操纵系统简单机械式操纵系统n n 助力液压操纵系统助力液压操纵系统n n电力驱动系统电力驱动系统3.3.1 中央操纵机构中央操纵机构1.手操纵机构手操纵机构n n驾驶杆式杆式手操纵机构n n推、拉杆推、拉杆 升降舵；升降舵；n n左、右压杆左、右压杆 副翼。副翼。横纵向操纵的独立性驾驶杆要操纵升降舵和副翼，驾驶杆要操纵升降舵和副翼，但两者不会互相干扰。但两者不会互相干扰。独独立立性性分分析析驾驶杆左右摆时，传动杆沿着以驾驶杆左右摆时，传动杆沿着以b-bb-b线为中心轴，以线为中心轴，以c c点为点为顶点的锥面运动；顶点的锥面运动；由于圆锥体的顶点由于圆锥体的顶点c c到底部周缘上任一点的距离相等，所到底部周缘上任一点的距离相等，所以当驾驶杆左右摆动时，摇臂以当驾驶杆左右摆动时，摇臂1 1不会绕其支点前后转动，不会绕其支点前后转动，因而升降舵不会偏转！因而升降舵不会偏转！n n驾驶盘式盘式手操纵机构n n推、拉推、拉推、拉推、拉 升降舵；升降舵；升降舵；升降舵；n n左、右转动左、右转动左、右转动左、右转动 副翼。副翼。副翼。副翼。独立性分析独立性分析n n左右转动驾驶盘时，支柱不左右转动驾驶盘时，支柱不动，升降舵不会偏转；动，升降舵不会偏转；n n前推或后拉驾驶盘时，由于前推或后拉驾驶盘时，由于和横管平行的一段钢索与轴和横管平行的一段钢索与轴线线a-aa-a是重合的，钢索不会是重合的，钢索不会绷紧或放松，不会使副翼偏绷紧或放松，不会使副翼偏转转。1.手操纵机构手操纵机构n n驾驶杆驾驶杆n n结构简单，便于操纵，但是不便于增大驾驶杆结构简单，便于操纵，但是不便于增大驾驶杆结构简单，便于操纵，但是不便于增大驾驶杆结构简单，便于操纵，但是不便于增大驾驶杆倾斜角的的办法来减小操纵副翼时的杆力；倾斜角的的办法来减小操纵副翼时的杆力；倾斜角的的办法来减小操纵副翼时的杆力；倾斜角的的办法来减小操纵副翼时的杆力；n n适用于机动性能较好而操纵时费力较小（或装适用于机动性能较好而操纵时费力较小（或装适用于机动性能较好而操纵时费力较小（或装适用于机动性能较好而操纵时费力较小（或装有助力器）的飞机有助力器）的飞机有助力器）的飞机有助力器）的飞机n n驾驶盘驾驶盘n n结构复杂，但可以从过增大驾驶盘的转角，使结构复杂，但可以从过增大驾驶盘的转角，使结构复杂，但可以从过增大驾驶盘的转角，使结构复杂，但可以从过增大驾驶盘的转角，使操纵副翼胜利，但是时间长；操纵副翼胜利，但是时间长；操纵副翼胜利，但是时间长；操纵副翼胜利，但是时间长；n n适用于操纵时费力较大而机动性能要求较低的适用于操纵时费力较大而机动性能要求较低的适用于操纵时费力较大而机动性能要求较低的适用于操纵时费力较大而机动性能要求较低的中型和大型飞机中型和大型飞机中型和大型飞机中型和大型飞机 2.脚操纵机构脚操纵机构n n平放式脚蹬n n脚蹬安装在由脚蹬安装在由两根横杆两根横杆两根横杆两根横杆和和两两两两根脚蹬杆根脚蹬杆根脚蹬杆根脚蹬杆组成的平行四边形组成的平行四边形机构上；机构上；n n平行四边形机构的作用：平行四边形机构的作用：保证在操纵方向舵时，脚蹬保证在操纵方向舵时，脚蹬只作平移而不转动，便于飞只作平移而不转动，便于飞行员操纵。行员操纵。n n立放式脚蹬n n蹬脚蹬时，通过蹬脚蹬时，通过传动杆和摇臂传动杆和摇臂等构件的传动使方等构件的传动使方向舵偏转；向舵偏转；n n由于传动杆和摇臂等的连接，左右脚蹬的动作是由于传动杆和摇臂等的连接，左右脚蹬的动作是协调的！协调的！2.脚操纵机构脚操纵机构手操纵机构与脚操纵机构的匹配手操纵机构与脚操纵机构的匹配驾驶杆驾驶盘平放式脚蹬平放式脚蹬为了取得较大的操纵力臂，两脚蹬之间距离较大；与左右活动范围较大的驾驶与左右活动范围较大的驾驶杆配合使用！杆配合使用！立放式脚蹬通过增长与脚蹬连接的摇臂来获得足够的操纵力臂的，两脚蹬之间距离较小；多与驾驶盘配合使用多与驾驶盘配合使用！驾驶盘和脚蹬示意图驾驶盘和脚蹬示意图3.飞行主操纵原理飞行主操纵原理n n后拉驾驶盘，升降舵上偏，机头上仰；后拉驾驶盘，升降舵上偏，机头上仰；前推驾驶盘，升降舵下偏，机头下沉；前推驾驶盘，升降舵下偏，机头下沉；n n左转驾驶盘，左副翼上偏，右副翼下偏，飞机左左转驾驶盘，左副翼上偏，右副翼下偏，飞机左倾；倾；右转驾驶盘，左副翼下偏，右副翼上偏，飞机右右转驾驶盘，左副翼下偏，右副翼上偏，飞机右倾；倾；n n蹬左脚蹬，方向舵左偏，机头左偏；蹬左脚蹬，方向舵左偏，机头左偏；蹬右脚蹬，方向舵右偏，机头右偏。蹬右脚蹬，方向舵右偏，机头右偏。3.2.2 传动机构传动机构传动机构功用：前端设备的信号传送到尾传动机构功用：前端设备的信号传送到尾端设备（即各个陀面）端设备（即各个陀面）n n机械传动机构类型机械传动机构类型n n软式传动软式传动n n硬式传动硬式传动n n混合传动混合传动n n电传操纵机构电传操纵机构n 软式传动软式传动软式传动软式传动：靠钢索张力传递操纵力，必须靠钢索张力传递操纵力，必须有两个钢索构成回路，轮流起作用，一根主有两个钢索构成回路，轮流起作用，一根主动，一根被动。动，一根被动。软式传动系统软式传动应用软式传动应用 某些小型飞机某些小型飞机 大型运输机大型运输机硬式传动系统n 硬式式传动硬式式传动硬式式传动硬式式传动：靠传动杆传动操纵力，传动靠传动杆传动操纵力，传动杆受拉力或压力。传动杆由金属制成，刚度杆受拉力或压力。传动杆由金属制成，刚度较大。较大。硬式传动应用硬式传动应用某些小型飞机（如某些小型飞机（如TB20TB20）高速飞机（如战斗机）高速飞机（如战斗机）机械传动机构机械传动机构 比较比较优点缺点软式构造简单，尺寸较小，重量较轻;比较容易绕过机内设备！刚度较小，弹性间隙；操纵灵敏度差；钢索在滑轮处容易磨损！硬式刚度较大；铰接点用滚珠轴承减小摩擦力，并消除间隙；具有较佳的操纵灵敏度！构造复杂，重量加大；难于“绕”过机内设备；易与发动机发生共振！混合兼有硬式和软式的优点和缺点！1.软式传动机构主要构件软式传动机构主要构件（1 1）钢索）钢索）钢索）钢索钢索由钢丝编成，只承受拉力，不能承受压力。在软式传动机构中，钢索由钢丝编成，只承受拉力，不能承受压力。在软式传动机构中，用两根钢索构成回路，以保证舵面能在两个相反的方向偏转用两根钢索构成回路，以保证舵面能在两个相反的方向偏转.构构 造造和和规规格格 钢索缺点及解决办法（软式传动缺点）钢索缺点及解决办法（软式传动缺点）n n弹性间隙弹性间隙弹性间隙弹性间隙n n 钢索承受拉力时，容易伸长。由于操纵系统的弹钢索承受拉力时，容易伸长。由于操纵系统的弹性变形而产生的性变形而产生的“间隙间隙”称为弹性间隙；称为弹性间隙；n n 钢索的弹性间隙太大，会降低操纵的灵敏性；钢索的弹性间隙太大，会降低操纵的灵敏性；解决：钢索预紧解决：钢索预紧解决：钢索预紧解决：钢索预紧 钢索缺点及解决办法（软式传动缺点）钢索缺点及解决办法（软式传动缺点）n n钢索预加张力随温度变化钢索预加张力随温度变化钢索预加张力随温度变化钢索预加张力随温度变化n n 飞机机体外载荷及周围气温变化会使机体结构和操纵飞机机体外载荷及周围气温变化会使机体结构和操纵系统钢索产生相对变形，导致钢索变松或过紧。系统钢索产生相对变形，导致钢索变松或过紧。n n 变松将发生弹性间隙，过紧将产生附加摩擦。变松将发生弹性间隙，过紧将产生附加摩擦。解决：解决：解决：解决：n n松紧螺套（小型飞机）松紧螺套（小型飞机）n n钢索张力自动调节器钢索张力自动调节器n n封闭式钢索封闭式钢索松紧螺套松紧螺套作用：n n调整钢索的预张力调整钢索的预张力n n检查小孔作用检查小孔作用调松钢索时，螺杆末端不应超过小孔的位置调松钢索时，螺杆末端不应超过小孔的位置 钢索张力补偿器钢索张力补偿器 功用：保持钢索的正确张力。功用：保持钢索的正确张力。功用：保持钢索的正确张力。功用：保持钢索的正确张力。封闭式钢索封闭式钢索将普通的挠性钢索和挤压在钢索上将普通的挠性钢索和挤压在钢索上将普通的挠性钢索和挤压在钢索上将普通的挠性钢索和挤压在钢索上面的铝管构成，钢管将钢索封闭面的铝管构成，钢管将钢索封闭面的铝管构成，钢管将钢索封闭面的铝管构成，钢管将钢索封闭在里面在里面在里面在里面铝管挤压在普通钢索上，使其张力铝管挤压在普通钢索上，使其张力铝管挤压在普通钢索上，使其张力铝管挤压在普通钢索上，使其张力受温度变化的影响减小。受温度变化的影响减小。受温度变化的影响减小。受温度变化的影响减小。标尺标尺上盖上盖 钢索缺点及解决办法（软式传动缺点）钢索缺点及解决办法（软式传动缺点）钢索缺点及解决办法（软式传动缺点）钢索缺点及解决办法（软式传动缺点）n n钢索断丝和腐蚀钢索断丝和腐蚀钢索断丝和腐蚀钢索断丝和腐蚀n n断丝断丝断丝断丝 检查：擦拭，检查布被丝勾住的地方；检查：擦拭，检查布被丝勾住的地方；检查：擦拭，检查布被丝勾住的地方；检查：擦拭，检查布被丝勾住的地方；彻底检查时，把舵面运动到最大行程。彻底检查时，把舵面运动到最大行程。彻底检查时，把舵面运动到最大行程。彻底检查时，把舵面运动到最大行程。n n锈蚀锈蚀锈蚀锈蚀 检查：目视检查，表面还是内部腐蚀。检查：目视检查，表面还是内部腐蚀。检查：目视检查，表面还是内部腐蚀。检查：目视检查，表面还是内部腐蚀。防护防护防护防护:a.a.不要将各种液体、生活废水等洒到地板上，以防渗不要将各种液体、生活废水等洒到地板上，以防渗不要将各种液体、生活废水等洒到地板上，以防渗不要将各种液体、生活废水等洒到地板上，以防渗透地板腐蚀操纵系统钢索。透地板腐蚀操纵系统钢索。透地板腐蚀操纵系统钢索。透地板腐蚀操纵系统钢索。b.b.加强维护检查。加强维护检查。加强维护检查。加强维护检查。（2 2）滑轮）滑轮胶木或硬铝制成作用：作用：n n支持钢索支持钢索支持钢索支持钢索n n改变钢索的运动方向改变钢索的运动方向改变钢索的运动方向改变钢索的运动方向 支点处装有滚珠轴承支点处装有滚珠轴承支点处装有滚珠轴承支点处装有滚珠轴承（3 3）扇形轮）扇形轮又称扇形摇臂又称扇形摇臂作用：n n支持钢索；支持钢索；支持钢索；支持钢索；n n改变钢索的运动方向；改变钢索的运动方向；改变钢索的运动方向；改变钢索的运动方向；n n改变传动力的大小改变传动力的大小改变传动力的大小改变传动力的大小。（4 4）钢索导向装置）钢索导向装置 作用：作用：作用：作用：保护钢索，保持钢索维持，防止钢索松脱、卡阻。保护钢索，保持钢索维持，防止钢索松脱、卡阻。保护钢索，保持钢索维持，防止钢索松脱、卡阻。保护钢索，保持钢索维持，防止钢索松脱、卡阻。2.硬式传动机构主要构件硬式传动机构主要构件（1 1）传动杆）传动杆硬式传动机构中的操纵力由传动杆传递，传动杆可硬式传动机构中的操纵力由传动杆传递，传动杆可承受拉力和压力。传动杆的刚度较大。承受拉力和压力。传动杆的刚度较大。n n可调接头可调接头传动杆两端有接头，其一端的接头可以调整。调整接头传动杆两端有接头，其一端的接头可以调整。调整接头端部有检查小孔，把传动杆调长时，接头螺杆的末端不端部有检查小孔，把传动杆调长时，接头螺杆的末端不应超过小孔的位置。应超过小孔的位置。n n空心的传动杆需要排水孔空心的传动杆需要排水孔n n失效形式失效形式失稳！失稳！（2）摇臂）摇臂摇臂通常由硬铝材料制成，在连接处装有轴承；摇臂通常由硬铝材料制成，在连接处装有轴承；摇臂按臂数可分为单摇臂、双摇臂和复摇臂三类。摇臂按臂数可分为单摇臂、双摇臂和复摇臂三类。摇臂的作用摇臂的作用支持传动杆；改变传动力的大小；改变位移；改变传动速度；改变传动方向；实现差动操纵传动方向的改变传动方向的改变差动操纵差动操纵n n所谓差动，就是当所谓差动，就是当驾驶杆前后（或左右）偏转的同一驾驶杆前后（或左右）偏转的同一驾驶杆前后（或左右）偏转的同一驾驶杆前后（或左右）偏转的同一角度时，升降舵（或副翼）上下（或左右）偏转的角角度时，升降舵（或副翼）上下（或左右）偏转的角角度时，升降舵（或副翼）上下（或左右）偏转的角角度时，升降舵（或副翼）上下（或左右）偏转的角度不同。度不同。度不同。度不同。n n实现差动操纵最简单的机构是实现差动操纵最简单的机构是差动摇臂。差动摇臂。差动摇臂。差动摇臂。（3 3）导向滑轮）导向滑轮导向滑轮由三个或四个小滑轮及其支架组成；导向滑轮由三个或四个小滑轮及其支架组成；n n功用：功用：n n支持传动杆，提高传动杆的受压时的杆轴临界应力；支持传动杆，提高传动杆的受压时的杆轴临界应力；n n增大传动杆的固有频率，防止传动杆发生共振。增大传动杆的固有频率，防止传动杆发生共振。3.3.传动系数传动系数定义：传动系数传动系数K K是指是指舵偏角舵偏角舵偏角舵偏角 与与杆位移杆位移杆位移杆位移X X X X的比值。的比值。操纵系统的传动比操纵系统的传动比是操纵系统的另一个参数，是操纵系统的另一个参数，其大小由驾驶杆和各摇臂的传动比决定！其大小由驾驶杆和各摇臂的传动比决定！非线性机构非线性机构n n传动系数不变的操纵系统，不传动系数不变的操纵系统，不能满足对飞机操纵性的要求：能满足对飞机操纵性的要求：n n传动系数大，传动系数大，小舵面偏角小时，小舵面偏角小时，杆行程太小，难以准确地控制操杆行程太小，难以准确地控制操纵量；纵量；n n传动系数小，舵面偏角很大时，传动系数小，舵面偏角很大时，杆行程过大！杆行程过大！n n装有非线性传动机构的操纵系装有非线性传动机构的操纵系统，杆行程与舵面偏角之间成统，杆行程与舵面偏角之间成曲线关系。曲线关系。分析传动机构摩擦力过大的原因分析传动机构摩擦力过大的原因n n (1)活动连接接头表面不清洁或润滑不良而造成锈蚀。n n（2）活动连接头固定过紧。n n(3)传动机构（传动杆、钢索等）和飞机其他部分发生摩擦。n n(4)传动机构本身摩擦力过大。n n 每一种飞机的操纵系统，允许的最大摩擦力都有具体规定。摩擦力的大小可以舵面开始偏转时所需的杆力来测量。如果发现系统的摩擦力过大，应及时检查和排除。钢索张力的检查钢索张力的检查n n张力不足：会使弹性间隙过大，而且钢索松弛时，它与滑轮之间会产生相对容易造成磨损。但是，钢索的预加张力也不能太大，如果预加张力太大，钢索就会承受过大的载荷，容易产生断丝现象；而且张力过大，钢索对滑轮的径向压力也会很大，而滑轮转动时的摩擦力也很大，驾驶员操纵起来会变得比较费力。n n在维护工作中，只要严格按照规定的钢索预加张力与气温的关系进行调整，就可以保证飞机在各种气温条件下飞行时钢索张力符合要求。n n 钢索的张力是通过测量使钢索位移所需要力的大小来测定的，即通过测量位移来测n n 量力的大小，如图3.2.22所示。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n一、飞机操纵机构飞机操纵是通过操作机构来实现。驾驶员用手和脚直接操纵的部分。包括手操纵机构和脚操纵机构两部分。手操纵机构可用来操纵升降托和副翼，脚操纵机构可用来操纵方向陀。除了驾驶杆（盘）和脚蹬这些用于操纵主操纵系统的主操纵机构以外，还有用于辅助操纵系统的辅助操纵机构。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n1.主操纵机构基本构造及工作原理n n1）手操纵机构类型：驾驶杆式和驾驶盘式两种。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n2)脚操纵机构类型：有脚蹬平放式和脚蹬立放式两种n n 现代飞机在地面还可以用脚蹬操纵起落架前轮转弯。驾驶员踩踏左脚蹬，方向陀左偏转，垂直尾翼上的空气动力对飞机立轴的力矩，使飞机机头向左偏转，实现向左转弯；驾驶员踩踏右脚蹬，方向舵向右偏转，实现飞机右转弯。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n 2.双套操纵的操纵机构n n 在教练机上有教员和学员，在重型轰炸机和现代民航客机上往往有正、副驾驶员，因此这些飞机都装有双套操纵机构。双套操纵机构有的是纵列的，有的是并列的n n3.辅助操纵机构用于操纵辅助操纵系统舵面的偏转。如图3.3.8所示，扰流板控制手柄用于操纵扰流板，襟翼控制手柄用于操纵后缘襟翼和前缘装置（前缘缝翼和襟翼）的工作，配平手轮用于操纵水平安定面的偏转。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n3.辅助操纵机构辅助操纵机构用于操纵辅助操纵系统舵面的偏转。如图3.3.8所示，扰流板控制手柄用于操纵扰流板，襟翼控制手柄用于操纵后缘襟翼和前缘装置（前缘缝翼和襟翼）的工配平手轮用于操纵水平安定面的偏转。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n二、主操纵系统主操纵系统包括对副翼、升降舵和方向舵操纵的三个操纵系统。n n1.副翼操纵系统n n位于机翼的后缘，有些飞机有两块副翼，分别位于左、右机翼后缘靠近翼尖区。大型飞机的组合横向操纵系统中常有四块副翼，即两块内副翼和两块外副翼。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n低速飞行时，内外副翼共同进行横向操纵n n高速飞行时，外侧副翼被锁定而脱离副翼操纵系统，仅由内副翼进行横向操纵，如上图所示。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n2.升降舵操纵系统n n位于水平安定面的后缘，有些飞机有两块升降舵，如波音737、波音757等n n即两块内降舵和两块外升降舵均铰接于水平安定面的后缘。n n升降舵由前推或后拉驾驶杆操纵。当前推或后拉驾驶杆时，会使升降舵偏转产生俯仰力矩，操纵飞机绕横轴转动。当前推驾驶杆时，升降舵向下偏转，使尾翼升力增大，飞机产生低头力矩，绕横轴下俯（低头）；当后拉驾驶杆时，升降舵向上偏水平尾翼升力减小，甚至产生负升力，飞机产生抬头力矩，绕横轴上仰（抬头）。3.3驾驶杆与升降陀对应行程检查驾驶杆与升降陀对应行程检查n n3方向舵操纵系统n n方向舵位于飞机垂直安定面的后缘，大部分飞机采用单块的方向舵舵面，1n n方向舵由脚操纵机构操纵，用于操纵飞机绕立轴的运动。当方向舵脚蹬在中立位置时，即左、右脚蹬平齐时，方向舵也处于中立位置。当向前蹬左脚蹬，右脚蹬向后运到时，方向舵向左偏转，作用于垂直尾翼上的空气动力使飞机机头向左偏转。当向前蹬右脚蹬时，方向舵向右偏转，从而使机头向右偏转。n n三、辅助操纵系统n n1飞机增升装置（增升原理主要有四类）1)增加机翼弯度。2)增大机翼面积。由升力公式可知，机翼面积增大，会使机翼升力增大。3)控制机翼上的附面层。通过控制机翼上的附面层，使气流分离不致过早发生。4)喷气加速。n n2.扰流板n n位置：安装在机翼上表面的可偏转小片。作用：当扰流板打开时，由于扰流板的阻挡，其前方气流受到阻滞，速度降低，压力升高，其后形成气流分离区，机翼的升力减小。扰流板收进时，它紧贴在机翼上，不影响机翼表面气流的流动n n类型：分为地面扰流板和飞行扰流板n n3.水平安定面n n作用：中型民航飞机由于纵向尺寸大，重心纵向位移量大，如果重心偏前或偏后，需要的操纵量很大，单靠升降舵不能完全实现纵向操纵，因此大多数飞机的水平安装角是可调节的。飞机在起飞之前，应根据飞机的载重和平衡的情况进行水平安定面配平。水平安定面在起飞之前必须调节到“起飞”位置，以保证飞机在起飞过程中的纵向操纵。n n四、舵面补偿装置n n类型：轴式补偿、角式补偿、内封补偿和使用调整片等。jn n1.轴式补偿 ，；n n 轴式补偿是将舵面的枢轴后移，如图3.3.13所示。这时，作用于枢轴前、后空动力对枢轴形成方向相反的力矩，使得舵面铰链力矩减小，从而使杆力减轻。n n2.角式补偿n n 角式补偿的原理和轴式补偿一样，只是它将补偿面积集中到翼尖部分，如图所示。角式补偿的主要缺点是气流容易在突角部位发生分离，高速飞行时还容易引起陀面抖振，所以通常用于低速飞机。n n3内封补偿n n内封补偿装置主要应用于副翼和升降舵结构，所以有时也称为副翼平衡板和升降陀平衡板n n4调整片n n根据设计的不同，调整片可以有不同的形式，如图3.3.16所示。n n1)配平调整片：飞机在飞行中用配平调整片进行配平。配平，就是对飞机产生某些不希望的飞行姿势进行修正。n n2)随动调整片n n随动调整片装在舵面后缘的辅助舵面，并直接和操纵系统的操纵摇臂连接，驾驶员通过操纵机构直接操纵的是随动调整片，而不是舵面。n n3)平衡调整片n n平衡调整片装在舵面的后缘，以摇臂和连杆与稳定面相连，实际上形成了四连杆机构n n4)弹簧调整片 弹簧调整片的操纵摇臂是铰接在舵面转轴上的，一端与操纵系统的传动杆相连；一端则连接弹簧筒和调整片的传动杆；弹簧筒的后端固定在舵面的承力构件上，里面装有两个预先压缩的弹簧n n五、操纵系统的调整n n 1系统间隙的调整n n为了保证操纵灵活，操纵系统各活动连接接头都有一定间隙，因而整个操纵系就有一定的间隙。但如果间隙过大，驾驶员操纵驾驶杆和脚蹬时，在开始的一段行程内舵面不会随着偏转，即驾驶杆和脚蹬会有一段空移行程。同时，由于驾驶杆和脚蹬最大活动角度是一定的，间隙过大还会使舵面达不到规定的最大偏转角n n2操纵机构与各舵面对应行程的调整n n调整操纵系统的要求是驾驶杆、脚蹬在中立位置时，舵面也应在中立位置；驾驶杆、脚蹬到达最大行程时，舵面也应到达规定的最大偏转角。调整时，应先调好中立位置，然后再调最大活动范围。n n为了保持操纵系统正常的传动关系和传动比，调整工作必须按照技术说明书中有关 的规定进行。n n当系统调整结束后，应进行同步运动的检查。当对舵面的移动范围进行测试时，所有的控制必须在驾驶舱中完成，不能直接扳动舵面。在对舵面进行检查过程中，要确保 当输入控制装置碰到止动装置时，传动链条、钢索等传动装置还未到达它们的极限位置；当系统采用双重控制时，应确保两输入操作时，系统必须同步动作。n n3.运七飞机操纵机构与舵面、副翼等对应行程的检查n n运七飞机在更换舵面、副翼及影响操纵系统状态的零件以后，通常要按照以下步骤进行相应检查。n n1)驾驶杆的检查n n(1)当驾驶杆在中立位置时，升降舵也应在中立位置。n n (2)当驾驶杆向前移动距中立位置120mm，升降舵应向下偏转15。1。；当驾驶n n 杆向后移动240+;0 mm时，升降舵应向上偏转30。1。n n2)脚蹬的检查(1)当方向舵在中立位置时，两名驾驶员的脚蹬应处于同一条线上。在垂直和水平 面内脚蹬距轴线的偏移应不超过3mm。(2)当方向舵偏转作用在脚蹬上的力为220+2N时，在弹簧拉杆作用下，方向舵的补 偿调整片应开始偏转。当方向舵向左（向右）偏转到极限位置时，作用在脚蹬上的力为440+3N，此时补偿调整片应向右（向左）偏转19。1。(3)当补偿调整片用电动机构操纵时，此时补偿调整片向左、向右的偏转角度应该 是19。！。(4)在检查方向舵的偏转情况时，舵面最大偏转角25。1。应与脚蹬行程804mm相符。当脚蹬继续向下至全行程为1004mm时，弹性助力补偿片即向舵面偏转的相反方向偏转19。l。n n4)升降舵调整片的检查n n当向前或向后转动升降舵调整片的操纵手轮到极限位置时，调整片应向上或向下偏201。3.4液压助力器的维护液压助力器的维护n n一、液压助力器的概述n n产生背景:单纯机械式不能满足飞机使用要求n n维护工作：n n(1)对于液压助力器，应保持外露部分清洁；按照规定检查密封情况；定期检查和清洗进口油滤。n n(2)对于液压系统，主要应保持供压部分的工作性能正常，并要防止空气进入系统。如果助力器有两个供压部分，还要注意保持其自动转换装置的工作良好。n n（3）对于操纵系统传动机构应保持活动间隙符合规定，并应保障配油柱塞和传动活塞的运动在整个行程内不会受到妨碍等。n n现代高速飞机和重型飞机的操纵系统广泛地采用了助力装置，利用液压或电力来带动舵面，以减小驾驶杆力，降低驾驶员的劳动强度，改善了飞机的操纵性。有助力器的飞机操纵系统，简称助力操纵系统n n二、助力操纵系统的形式n n助力操纵系统可以分为有回力和无回力两种形式n n1.有回力助力操纵系统n n有回力助力操纵系统中，利用回力连杆把舵面传来的一部分载荷传给驾驶杆，让驾驶员得到感觉。n n有的助力系统利用专门的有回力的液压助力器，可以把舵面传来的一部分载荷传给驾驶杆。图3.4.3为种有回力的液压助力器的原理图。这种液压助力器的配油柱塞两端分别与活塞左、右的油室相通，这样在通过助力器操纵舵面时，驾驶杆可以感受到舵面传来的一部分载荷n n2无回力助力操纵系统n n在无回力助力操纵系统中，液压助力器的一端直接与通向舵面的传动机构相连（图3.4.4），舵面传来的载荷全部由助力器承受。这种操纵系统的驾驶杆力，是由载荷感觉器产生的。载荷感觉器和其他一些附件配合工作，能使驾驶杆力随舵面偏转角、飞行速度、高度等条件的变化而变化n n三、液压助力器的基本工作原理n n图3.4.5为一种典型的液压助力器构造，由外筒、传动活塞和配油柱塞等基本部成。外筒固定在飞机上，传动活塞可以在外筒内左右移动，活塞上装有连通活门，右端活塞杆的接头与通向舵面的传动机构相连，配油柱塞插在传动活塞内，其左端有接头与通向驾驶杆的传动机构相连。操纵驾驶杆时，配油柱塞可以在传动活塞内左右活动n n工作原理：使用助力器时，必须将其工作开关打开(图3.4.5(a)、图3.4.5(b)，使液压n n系统供压部分的来油管路与液压助力器接通。这时，连通活门在液压作用下处于关闭位置，将传动活塞左右两边的油室隔开n n配油活塞在中立位置时(图3.4.5(a)，柱塞凸缘堵住了通向传动活塞两边的油路，因此传动活塞不能左右移动。n n如果操纵驾驶杆，使配油柱塞向右移动(图3.4.5(b)，则传动活塞左边的油室与右边的油室与回油管路接通。于是，传动活塞在两边油液压力差的作用下向右移动，使舵面偏转。连续操纵驾驶杆，配油柱塞不断向右移动，传动活塞便连续向右移动，使陀面连续偏转。n n液压助力器工作时，传动活塞运动的方向、距离和速度都是随配油柱塞的运动而运动，配油柱塞停止运动，传动活塞也随即停止运动。因此，液压助力器是液压随动装置四四、载荷感觉器、载荷感觉器n n 1载荷感觉器的基本工作原理n n 载荷感觉器的类型有气压、液压和弹簧等载荷机构，前两种是按动压来调节载荷机构的载荷梯度。这里介绍的是弹簧载荷机构。载荷感觉器载荷感觉器载荷感觉器功用：1.1.无回力的助力操纵系统中，使飞行员能从驾驶杆上感无回力的助力操纵系统中，使飞行员能从驾驶杆上感受到力；受到力；2.2.有回力的助力操纵系统中，在舵面铰链力矩较小时，有回力的助力操纵系统中，在舵面铰链力矩较小时，使驾驶杆不致过使驾驶杆不致过“轻轻”。载荷感觉器类型：1.1.弹簧载荷感觉器弹簧载荷感觉器2.2.气动液压载荷感觉器气动液压载荷感觉器载荷感觉器刚度：1.1.小杆位移时，要求刚度大小杆位移时，要求刚度大2.2.大杆位移时，要求刚度小大杆位移时，要求刚度小FW弹簧载荷感觉器构造弹簧载荷感觉器构造FW2载荷感觉器的构造与工作特载荷感觉器的构造与工作特性性 载荷感觉器通常都采用几个刚度不同的弹簧进行协同工作。这样，能在驾驶杆行程较小的时候，刚度较大，在驾驶杆行程较大的时候，刚度较小，使杆力使杆力的增加缓慢n n图3.4.6的外筒中装有刚度不同的一个大弹簧和两个小弹簧。中间的大弹簧刚度较小，但预压力较大；左、右两个小弹簧的刚度较大，但预压力较小。它们的具体数值表3.4.1所列图图图图3.4.63.4.6表表表表3.4.13.4.1n n 现代民航客机液压助力器及感觉机构n n1.液压助力器n n在助力操纵系统中，液压助力器如果仅使用作动筒与选择活门进行助力操纵，也只能将陀面操纵到有限的几个位置，而不能实现输入与输出信号的一 一对应。现代民航客机使用的机械液压伺服助力器比较好地解决了这个问题n n机械液压伺服助力器输入的是一个机械信号，即位移或力信号。此输入信号经比较机构与输出反馈反馈信号进行比较，使偏差信号推动液压伺服活门，将与偏差信号成正比的液压功率输出到作动筒，作动筒在产生一个放大的机械输出信号的同时，也提供一个反馈信号到比较机构，从而实现输出与输入一一对应。n n3.4.8所示，机械液压伺服助力器由双重输入摇臂、控制活门、旁通活门、作动筒等组成。作动筒的活塞杆与飞机结构固定外筒可移动产生输出位置信号n n当液压系统压力足够高时，压力油通过旁通活门的中心通道流入上腔，克服弹簧力使旁通活门下移。旁通活门打开，压力油可通到控制活门和衬套图图3.4.8 2.感觉机构感觉机构n n如前所述，助力操纵系统由于使用了液压助力器，其舵面载荷不能反传回操纵机构驾驶员不能直接感觉到舵面载荷，为此必须借助专门的感觉机构给驾驶员产生一个感觉力，以增加驾驶员操纵时的真实感觉n n一种副翼感觉定中凸轮机构，其目的是为驾驶员提供副翼操纵的感觉力。n n它由凸轮、滚轮、滚轮臂和感觉弹簧组成，凸轮固定在扭力轴上，扭力轴由传动机构驱动，滚轮臂上的滚轮在感觉弹簧力的作用下压紧在凸轮中心。图图3.4.9三、助力器的维护和修理事项三、助力器的维护和修理事项n n工作的好坏与助力器本身、液压系统和操纵系统传动机构三方面的因素n n1.助力器方面，应保持外露部分清洁；按照规定检查密封情况；定期检查和清洗进口油滤。如果发现油滤脏污，应拆下助力器检查其内部清洁情况，助力器内部不清洁，则应送修理厂分解清洗，必要时应更换系统油液。安装助力器时，要注意保持位置准确，活动连接接头应当无紧涩现象，以保证配油柱塞和传动活塞的运动不会受到三、助力器的维护和修理事项三、助力器的维护和修理事项n n2.系统方面，主要应保持供压部分的工作性能正常，并要防止空气进入系统，如果助力器有两个供压部分，还要注意保持其自动转换装置的工作良好。n n3.在操纵系统传动机构方面，则应保持活动间隙符合规定，并应保障配油柱塞和传动活塞的运动在整个行程内都不会受到妨碍三、助力器的维护和修理事项三、助力器的维护和修理事项n n前试车时，必须打开助力器的工作开关，检查助力器的工作是否正常。驾驶杆在整个活动范围内来回运动时，必须平稳，无冲动、摆动现象，而且从两极端位置返回中立位置的速度应当相等。然后关闭开关，操纵驾驶杆，检查连通活门的工作。三、助力器的维护和修理事项三、助力器的维护和修理事项n n需要注意的是，液压助力器是由精密度较高的零件组合而成的附件，只有在修理厂才能进行分解、修理和清洗。液压助力器各零件的尺寸和形状、零件间的配合间隙，零件表面的光洁度和密封装置的密封性等，都直接影响着助力器的工作性能：因此，工作中，应切实按工艺规程施工，严防碰伤和挤坏零件，并且要防止污物、金属屑进入助力器。三、助力器的维护和修理事项三、助力器的维护和修理事项n n为了保证修理质量，对修理好的助力器，必须按照规定在试验设备上进行调整和检验：调整配油柱塞的长度；检查配油柱塞的交叠量和不灵敏范围；检查助力器的内部和外部密封性；检查传动活塞所能承受的最大载荷和运动速度；检验配油柱塞和传动活塞的摩擦力；检验助力器外筒的强度等。3.5.3.5.了解电传操纵系统的有关了解电传操纵系统的有关知识知识一、一、电传操纵系统概述(1)(1)电传操纵系统的提出电传操纵系统的提出n n机