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飛機(jī)操縱系統(tǒng)方式
隨著飛機(jī)尺寸、質(zhì)量及飛行速度的不斷增加，舵面鉸鏈力矩的增大，駕駛員難以直接通過鋼索或拉桿來(lái)操縱舵面。那么，下面是小編為大家整理的飛機(jī)操縱系統(tǒng)方式，歡迎大家閱讀瀏覽。-簡(jiǎn)單機(jī)械操縱系統(tǒng)-
機(jī)械操縱系統(tǒng)，由鋼索的軟式操縱，發(fā)展為拉桿的硬式操縱。駕駛桿及腳蹬的動(dòng)作經(jīng)過鋼索或拉桿的傳遞直接帶動(dòng)舵面運(yùn)動(dòng)。駕駛員在操縱過程中必須克服舵面上所承受的氣動(dòng)力。
-助力操縱系統(tǒng)-
隨著飛機(jī)尺寸、質(zhì)量及飛行速度的不斷增加，舵面鉸鏈力矩的增大，駕駛員難以直接通過鋼索或拉桿來(lái)操縱舵面。20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)了液壓助力器，將其安裝在操縱系統(tǒng)中，作為一種輔助裝置來(lái)增大施加在舵面上的作用力，以發(fā)揮飛機(jī)的全部機(jī)動(dòng)能力。這就是飛機(jī)的助力操縱系統(tǒng)。
不可逆助力操縱系統(tǒng)
-全助力操縱系統(tǒng)-
當(dāng)超音速飛機(jī)出現(xiàn)后，飛機(jī)超音速飛行時(shí)需要相當(dāng)大的操縱力矩才能滿足飛機(jī)的機(jī)動(dòng)操縱要求。此外，由于尾翼上出現(xiàn)了超音速區(qū)，升降舵操縱效率大為降低，而不得不采用全動(dòng)平尾。全動(dòng)平尾鉸鏈力矩大，而且數(shù)值的變化范圍較寬，非線性特性影響嚴(yán)重，駕駛員無(wú)法直接承受舵面上的鉸鏈力矩。在這個(gè)時(shí)候，出現(xiàn)了全助力操縱系統(tǒng)。
全助力操縱系統(tǒng)中，切斷了舵面與駕駛桿的直接聯(lián)系，駕駛員的操縱指令直接控制助力器上的分油活門，從而通過助力器改變舵面的偏轉(zhuǎn)并承受舵面的鉸鏈力矩。此時(shí)，駕駛桿上所承受的桿力僅用于克服傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力，駕駛員無(wú)法從桿力的大小來(lái)感受飛機(jī)飛行狀態(tài)的變化。因此，在系統(tǒng)中增加了人感裝置，通過彈簧、緩沖器及配重等構(gòu)成的系統(tǒng)，來(lái)提供駕駛桿上所受的人工感力。
-增穩(wěn)系統(tǒng)-
從20世紀(jì)50年代中期以來(lái)，隨著飛機(jī)向高空高速方向發(fā)展，飛行包線不斷延長(zhǎng)，飛機(jī)的氣動(dòng)外形很難既滿足低空、低速的要求，又滿足高空、高速的要求，常會(huì)出現(xiàn)飛機(jī)在高空、高速飛行時(shí)穩(wěn)定性增加而阻尼不足，但在低速飛行時(shí)穩(wěn)定性又不夠的現(xiàn)象。為了提高飛機(jī)的穩(wěn)定性和改善飛機(jī)的阻尼特性，第一次將人工操縱系統(tǒng)與自動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)，將增穩(wěn)系統(tǒng)引入到人工操縱系統(tǒng)中，從而形成了具有穩(wěn)定功能的全助力系統(tǒng)。
在這個(gè)系統(tǒng)中，增穩(wěn)系統(tǒng)和駕駛桿是相互獨(dú)立的，增穩(wěn)系統(tǒng)并不影響駕駛員的操縱。由于舵面既受駕駛桿機(jī)械傳動(dòng)指令控制，又受增穩(wěn)系統(tǒng)產(chǎn)生的指令控制，為了操縱安全起見，增穩(wěn)系統(tǒng)對(duì)舵面的操縱權(quán)限受到限制，一般僅為舵面全權(quán)限的3%~6%。
-控制增穩(wěn)系統(tǒng)-
增穩(wěn)系統(tǒng)在增大飛機(jī)的阻尼和改善穩(wěn)定性的同時(shí)，在一定程度上降低了飛機(jī)操縱反應(yīng)的靈敏性，從而使飛機(jī)的操縱性變壞。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，在增穩(wěn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)展成為控制增穩(wěn)系統(tǒng)。它與增穩(wěn)系統(tǒng)的主要區(qū)別在于：在控制增穩(wěn)系統(tǒng)中，將駕駛員操縱駕駛桿的指令信號(hào)變換為電信號(hào)，經(jīng)過一定處理后，引入到增穩(wěn)系統(tǒng)中。控制增穩(wěn)系統(tǒng)較好地解決了穩(wěn)定新與操縱性之間的矛盾，駕駛員還可通過該系統(tǒng)直接控制舵面，因此控制增穩(wěn)系統(tǒng)的權(quán)限可以增大到全權(quán)限的30%以上。
-電傳操縱系統(tǒng)-
傳統(tǒng)的機(jī)械操縱系統(tǒng)以及帶增穩(wěn)或控制增穩(wěn)的機(jī)械操縱系統(tǒng)都存在一些缺點(diǎn)：在大型飛機(jī)上操縱系統(tǒng)越來(lái)越笨重，尺寸也大;不可避免地存在一些非線性，如摩擦力和傳動(dòng)間隙等，造成操縱遲滯和系統(tǒng)自振;機(jī)械操縱系統(tǒng)直接固定在機(jī)體上，易傳遞飛機(jī)的彈性振動(dòng)，引起駕駛桿偏移，有時(shí)造成人機(jī)誘發(fā)振蕩等;由于控制增穩(wěn)系統(tǒng)權(quán)限有限，無(wú)法解決現(xiàn)在高性能飛機(jī)操縱與穩(wěn)定中的許多問題。
20世紀(jì)70年代初成功研制和開發(fā)了“電傳操縱系統(tǒng)”。所謂電傳操縱系統(tǒng)，就是將控制增穩(wěn)系統(tǒng)中的機(jī)械操縱部分完全取消，駕駛員的操縱指令完全通過電信號(hào)，利用控制增穩(wěn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的操縱。電傳操縱系統(tǒng)是一個(gè)全時(shí)間、全權(quán)限的“電信號(hào)+控制增穩(wěn)”的飛機(jī)控制系統(tǒng)。
電傳操縱系統(tǒng)不再含有機(jī)械操縱系統(tǒng)，主要靠電信號(hào)傳遞駕駛員的操縱指令�？刂圃龇�(wěn)系統(tǒng)是電傳操縱系統(tǒng)不可分割的組成部分，如果沒有控制增穩(wěn)系統(tǒng)，系統(tǒng)僅能成為電信號(hào)系統(tǒng)。采用電傳操縱系統(tǒng)，除了可以克服機(jī)械操縱系統(tǒng)的缺點(diǎn)外，還具有許多優(yōu)點(diǎn)，如進(jìn)一步改善飛機(jī)的操縱品質(zhì)，對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)變化的影響不敏感，減少維護(hù)工作量以及更容易與自動(dòng)飛行系統(tǒng)相耦合等。但更為重要的是，采用電傳操縱系統(tǒng)將為實(shí)現(xiàn)其他控制功能奠定基礎(chǔ)，并為解決現(xiàn)代高性能飛機(jī)操縱與穩(wěn)定中的許多問題提供有效手段。
-光傳操縱系統(tǒng)-
但是，由于電傳操縱系統(tǒng)主要核心部件是電子部件，特別是數(shù)字部件，極易受到電磁干擾和雷電沖擊的影響，在發(fā)展電傳操縱系統(tǒng)的同時(shí)，又進(jìn)一步開展了光傳操縱FBL(Fly-By-Light)系統(tǒng)的研究。光傳操縱系統(tǒng)即為采用光纖傳輸信號(hào)的系統(tǒng)。
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