飞行控制系统
定义:飞行控制系统是由控制面、驾驶舱操控装置、铰链以及必要的机械机构组成,用以控制飞机飞行。
驾驶舱操控装置一般为如下形式:
控制杆——或者一个控制曲柄,固连在一根圆柱上,通过操纵副翼和升降舵控制飞机的滚转和俯仰。方向舵踏板——控制飞机的偏航。
有些飞机,虽然采用了不同形式的控制面,如方向升降舵或者襟副翼,但为了防止飞行员混淆,飞机仍然设计成利用控制杆控制滚转和俯仰,利用踏板控制偏航。 除了首要的滚转、俯仰、偏航控制装置外,飞行员还可以利用一些辅助操纵装置对飞行进行更好的控制以减少工作负荷。最常见的是一个控制俯仰配平的轮状设备,它减轻了飞行员维持飞机俯仰平衡的压力。(方向舵配平和滚转配平一般只见于大飞机,但有些小飞机也含此配备)。许多飞机还有增升装置——襟翼,便于飞机起飞和着陆。还有些飞机的起落架可以收放,用以增加或减少飞机的空中阻力。还有一些更先进的设备,如进气道襟翼(既可以增加阻力,也可以冷却引擎),前缘缝翼,扰流板等。所有这些,都需要有相应的操纵设备。
机械式
最基本的飞行控制系统。常见于空气动力不是很强的早期飞机或现代的小型飞机。这类飞控系统利用各种机械部件如杆、绳索、滑轮甚至链条将飞行员的操纵力从驾驶舱操纵装置传递到控制面上。塞斯纳C-172就是一个典型的例子。
液压式
随着航空器尺寸的增大和性能的提高,机械式飞行操纵系统的复杂程度和重量也大幅度增加,大大限制了航空器的发展。为了克服这些限制,液压式飞行操纵系统出现了。液压飞行操纵系统出现后,航空器的尺寸和性能不在驾驶员力量的限制,而只是受经济的限制。
人工感觉反馈
对于机械式飞控系统,飞行员经由机械装置可以感受到作用于飞机各个舵面上的气动力。这种触觉反馈增强了飞行安全性。
电传操纵
电传操纵(Fly-By-Wire,FBW)是航空领域中一种将航空器驾驶员的操纵输入,通过转换器转变为电信号,经计算机或电子控制器处理,再通过电缆传输到执行机构一种操纵系统。它省掉了传统操纵系统中的机械传动装置和液压管路。
机械式和液压式飞行操纵系统重量较大,需要使用滑轮和曲柄系统仔细布置穿过整个航空器的飞行操纵线系。这两个系统经常需要冗余备份装置,这又进一步增加了重量。此外,这两个系统对处于变化中的空气动力环境只能提供有限的补偿能力,失速、螺旋以及人机耦合振荡等一些危险的飞行特性仍有可能发生。因为这些飞行特性取决于飞机的空气动力和结构特性而非控制系统本身。
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