飞机副翼操纵系统原理
张家界航空工业职业技术学院
毕业设计
题目：飞机副翼操纵系统分析
系别：数控工程系
专业：航空机电设备维修
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摘要
本论文主要阐述了关于飞机副翼的组成，个组成部件的工作原理，调整及日常维护方法。飞机的操纵性又可以称为飞机的操纵品质，是指飞机对操纵的反应特性。操纵则是飞行员通过驾驶机构改变飞机的飞行状态。改变飞机纵向运动(如俯仰)的操纵称为纵向操纵，主要通过推、拉驾驶杆，使飞机的升降舵或全动平尾向下或向上偏转，产生俯仰力矩，使飞机作俯仰运动。使飞机绕机体纵轴旋转的操纵称为横向操纵，主要由偏转飞机的副翼来实现。
关键词：驾驶杆传动杆传动机构载荷感觉器
Abstract
The main thesis expounded aileron plane about the composition of component parts of the working principle, adjustment and routine maintenance methods. Manipulate the plane of the plane can be referred to as the quality of the manipulation means to manipulate the plane's response characteristics. Manipulation is to change the pilot institutions have passed the driving plane flight status. Vertical plane to change the sport (such as pitch) of manipulation known as vertical manipulation, mainly through the push, pull stick, so that the elevator or the whole plane Hirao moving downward or upward deflection, resulting in pitching moment, so that plane for pitch sports. Plane around the longitudinal axis so that rotation of the body known as the lateral manipulation manipulation, mainly by the plane's aileron deflection to achieve.
Key word:Stick load transmission rod drive mechanism sensilla
目录
摘要 (2)
ABSTRACT (3)
目录 (4)
第1章副翼的结构 (1)
1.1概述 (1)
1.2副翼的功用及结构 (1)
1.3副翼与机翼的连接 (2)
1.4作用在副翼上的外载荷 (3)
1.5副翼结构中力的传递 (4)
第2章副翼组成和传动 (5)
第3章载荷感觉器 (7)
第4章液压助力器 (10)
4.1基本工作原理 (10)
4.2 ZL-5液压助力器分析 (12)
第5章副翼反效 (17)
第6章副翼操纵系统的维修 (18)
6.1副翼的更换 (18)
6.2副翼调整片拆装 (19)
6.3副翼系统的调整 (20)
6.4副翼故障分析 (20)
全文总结 (22)
致谢 (23)
参考文献 (24)
第1章副翼的结构
1.1 概述
飞机操纵品质的好坏是一个与飞行员有关的带一定主观色彩的问题，但是仍然有一些基本的标准来衡量飞机的操纵品质。操纵品质常以输入量和输出量的比值(操纵性指标)来表示，这些比值不宜过小，也不易过大。如果比值太小，则操纵输入量小，输出量大，这种飞机对操纵过于敏感，不仅难于精确控制，而且也容易因反应量过大而产生失速或结构损坏等问题；如果比值过大，则操纵输入量大，输出量小，飞机对操纵反应迟钝，容易使飞行员产生错误判断，也可能造成飞机的大幅度振荡，同样导致失速或结构破坏。如果飞机在作机动飞行时，不需要飞行员复杂的操纵动作，驾驶杆力和杆位移都适当，并且飞机的反映也不过快或者过分的延迟，那么就认为该飞机具有良好的操纵性。
按运动方向的不同，飞机的操纵也分为纵向、横向和航向操纵。
改变飞机纵向运动(如俯仰)的操纵称为纵向操纵，主要通过推、拉驾驶杆，使飞机的升降舵或全动平尾向下或向上偏转，产生俯仰力矩，使飞机作俯仰运动。
使飞机绕机体纵轴旋转的操纵称为横向操纵，主要由偏转飞机的副翼来实现。当驾驶员向右压驾驶杆时右副翼上偏、左副翼下偏，使右翼升力减小、左翼升力增大，从而产生向右滚转的力矩，飞机向右滚；向左压杆时，情况完全相反，飞机向左滚转。
改变航向运动的操纵称为航向操纵，由驾驶员踩脚蹬，使方向舵偏转来实现。踩右脚蹬时，方向舵向右摆动，产生向右偏航力矩，飞机机头向右偏转；踩左脚蹬时正相反，机头向左偏转。实际飞行中，横向操纵和航向操纵是不可分的，经常是相互配合、协调进行，因此横向和航向操纵
1.2 副翼的功用及结构
1．副翼的功用
副翼是使飞机产生滚转力矩，以保证飞机具有横侧操纵性。其位置一般在机翼后缘外侧或机翼后缘内侧。
对副翼的要求：
①结构具有足够的抗扭刚度
②副翼偏转时产生的枢纽力矩较小（副翼上的空气动力对转轴的力矩）这样，可使飞行员操纵省力，而且还可以减小副翼的结构所承受的扭矩。
2．副翼的结构
副翼通常由翼梁、翼肋、蒙皮、后缘型材组成，副翼一般都做成没有桁条的单梁式的结构，如图1-1（a)所示。
翼梁常有板式梁、管型梁两种形式，翼肋上一般开有减轻孔，蒙皮现代飞机常采用金属蒙皮，低速飞机常采用金属和布质蒙皮，如图1-1（b）所示。
后缘型材通常在接头开口部位装有斜翼肋，如图1-1（c）所示，用斜翼肋、加强板和翼梁组成的盒形结构来承受开口部位的扭矩
图1-1 副翼的构造
1.3 副翼与机翼的连接
通常采用俩个以上的副翼接头与机翼相连。连接的副翼接头中，至少应有一个接头是沿展向固定的，其余的接头沿展向应是可移动的。
用多接头固定的副翼，在飞行中会由于机翼变形，使副翼转轴的轴线变弯，而影响操纵的灵活性，甚至发生卡滞现象。
为了解决这一矛盾，有些飞机采用了分段的副翼，它的每一段都独立地连接在机翼后缘的支架上，而各段的翼梁则采用可以传的扭矩的万向接头或胶接接头连接起来，图1-2所示为副翼与机翼的典型的连接型式。
图1-2副翼与机翼的连接型式
在机翼加强肋的后部与机翼后梁（或墙）的连接处，安装有若干个支臂，每个支臂上装有一个过渡接头。
在副翼的大梁上装有相应个数的双耳片接头。副翼通过这些耳片接头将其悬挂到机翼的支臂上。注意：每个操纵面除一个接头完全固定外，其余接头都有设计补偿，以便于安装和保证运动协调。操纵副翼偏转的作动筒，其作动杆与副翼耳片接头的下耳片连接固定。当副翼操纵作动筒动作时就使副翼绕轴心N偏转
1.4 作用在副翼上的外载荷
在飞行中，副翼像一根固定在机翼上的多支点梁一样承受外部载荷。作用在副翼上的外载荷有空气动力q、操纵力T和支点反作用力R，如图1-3：R1 R2 R3所示
图1-3副翼的外载荷
副翼空气动力载荷的大小与副翼面积、副翼偏转角度和飞行速度有关(成正比）。副翼面积越大、副翼偏转角度越大和飞行速度越快，则副翼上所受空气动力载荷就越大。空气动力载荷沿弦向按梯形分布，沿展向与副翼弦长成正比。
副翼在装有支点的横截面上承受的剪力最大、弯矩最大；在操纵摇臂部位扭矩最大。这些部位的建构虽然有所加强，但由于副翼的截面积沿展向变化很大，难以按等强度原则来进行加强，所以，上述部位的强度仍然比其他部位赋予得很少些，维护时必须注意检查。
1.5 副翼结构中力的传递
空气动力在副翼结构中的传递情况与在机翼结构中传递情况相似：空气动力→蒙皮→翼肋→翼梁腹板→机翼
在副翼中剪力由梁腹板所承受；弯矩由梁桁条和有效宽度的蒙皮承受；扭矩由闭周缘蒙皮承受
第2章副翼组成和传动
1．副翼的组成
副翼操纵部分由驾驶杆、传动杆、摇臂、载荷感觉器、非线性传动机构、液压助力器等组成。
液压助力器用来利用液压帮助飞行员操纵副翼，以改善飞机的横侧操纵性。左右副翼各由一个液压助力器操纵。用液压操纵副翼时，副翼上的空气动力传不到驾驶杆上来，载荷感觉器可以使飞行员在操纵副翼时感受到杆力，从而根据这种感觉准确的操纵副翼。
副翼非线性传动机构用来随驾驶杆的行程改变传动系数，以保证在副翼效率较高时横侧操纵不至于过于灵敏，而在副翼效率较底时，又有足够的副翼偏转角。左右副翼各有一个非线性机构。
2．副翼的传动方式
飞行员向左压驾驶杆，经过中心机构右侧第一根副翼传动杆和第一个副翼摇臂的传动，座舱底板上的第2、5根副翼传动杆均向前运动。同时，第10、11隔框处的传动摇臂压缩载荷感觉器。第3根传动杆穿出底舱底板后，与第13隔框下的换向接头相连，第3根传动杆向前运动，换向接头带动后面的换向摇臂反时针旋转。于是经过传动杆、摇臂、非线性传动机构等传动，使右副翼液压助力器上的小传动杆向后移动，助力器的传动活塞就在液压作用下向后运动去操纵右副翼向下偏转。与此同时，左副翼液压助力器的小传动杆向前移动，助力器的传动活塞在液压作用下向前运动，操纵左副翼向上偏转。
图2-1 传动机构示意图
飞行员向右压驾驶杆，各传动杆、摇臂、助力器传动活塞的运动方向与上述相反，左副翼向下偏转，右副翼向上偏转。
换向接头由叉形接头、摇杆组成。叉形接头下端与第3根传动杆相连，上端两叉铰接在支座上。摇杆下端插在叉形接头上，上端则铰接在摇臂轴上。由于叉形接头的转轴线与摇臂的转轴线不平行，相互之间有一夹角，因此当传动杆带着叉形街头下端前后运动时，就能通过摇杆迫使摇臂轴转动，从而使摇臂带动其下端传动杆左右运动。其组成如图2-1所示。
。
第3章载荷感觉器
飞机装设液压助力器以后，用液压操纵副翼时，飞行员只需要克服液压助力器前的系统摩擦力和液压助力器配油柱塞的摩擦力，带动配油柱塞打开油路，副翼即可偏转。这时作用在副翼上的枢轴力矩由助力器内的液压作用力平衡，不能传到驾驶杆上来。由于摩擦力很小，飞行员会感到操纵副翼过轻。为了使飞行员能感受到适当的杆力，以便凭感觉来准确地掌握操纵分量，控制飞行状态，副翼操纵部分中装设液压助力器以后，还装了载荷感觉器。
载荷感觉器的构造如图3-1所示，它在座舱内右后方。外筒内的接头固定在机身上，活动杆上的接头则与第10~11隔框处传动副翼的摇臂相连。
图3-1载荷感觉器
飞行员压驾驶杆使副翼偏转时，要压缩载荷感觉器内的弹簧。左压杆，摇臂将活动杆压入，压缩左端小弹簧和中间的大弹簧；右压杆则摇臂将活动杆拉出，压缩右端小弹簧和中间大弹簧。弹簧张力传到驾驶杆上，飞行员必须用一定力量压住驾驶杆，才能使副翼保持在一定位置。副翼偏转角度越大，即压杆量越大，弹簧被压缩得越厉害，压杆力越大。这样，飞行员就能从压杆力的大小，感觉到副翼片状角的大小。
载荷感觉器的工作特性如图3-2，它是由载荷器的结构特点所决定的，载荷感觉器内有3个弹簧。大弹簧的初始张力为（19.5±1）×9.81N；两个小弹簧的最大压缩量均为2.5mm，这一距离刚好等于小弹簧座与大弹簧座之间的距离。小弹簧的终点张力与大弹簧的初始张力相等。
图3-2副翼载荷感觉器工作特性曲线
压杆时，摇臂带动活动杆移动，开始时只压缩一端的小弹簧。由于小弹簧圈数较少，弹力随压缩量增长较快，即显得较硬。活动杆移动2.5mm时，载荷感觉器所产生的力为19.5×9.81N。这样可以使飞行员在副翼稍有偏转时就感受到杆力，同时也便于将副翼保持在中立位置。此后，活动杆继续移动时，小弹簧压缩量不再增大，而只是压缩大弹簧。由于大弹簧圈数较多，其弹力随压缩量的增长比较缓慢，即显得教软。当活动杆移动量等于12.7mm时，载荷感觉器产生的终点力为44.5×9.81N。这样可以使飞行员在副翼偏转角度较大时，不致感到杆力过大。
载荷感觉器活动杆上的可调接头，用齿板和螺栓与摇臂上的槽形孔相连。（图3-3）.齿板用来调整驾驶杆力。齿板上移，摇臂转动同样一个角度，载荷感觉器的压缩量变大，弹簧张力增大，同时弹簧张力的力臂也增大了，所以杆力会显著变大。反之，齿板下移，杆力显著变小。鉴于齿板调整后对杆力影响很大，一般外场不许调整，而且齿板和摇臂上通常做了记号，以便检查是否移位。
图3-3 副翼载荷感觉器两端连接情况
载荷感觉器处于自由状态的长度（两端接头螺栓孔中心之间的距离）应为217±1mm。此长度改变对驾驶杆、助力器传动活塞和副翼的中心位置都有影响，故拆装和更换载荷感觉器时均应注意。
第4章液压助力器
4.1 基本工作原理
飞行中，飞行员操纵副翼偏转后，作用在副翼上的空气动力对副翼转轴的力矩即枢轴力矩力图使副翼返回到中立位置。为了保持副翼在偏转位置，飞行员就需要压住驾驶杆，即需要对驾驶杆施加一定的压杆力。飞行表速越大，副翼偏转角越大，作用在副翼上的空气动力就越大，需要的压杆力也越大。现在的飞机都是超音速飞机，高速飞行中如果依靠人力直接操纵副翼需要的压杆力较大，飞行员将会感到操纵费力、沉重，这会影响飞机的机动能力。所以，副翼操纵系统中装有ZL-5液压助力器，利用液压作用力所产生的力矩来克服副翼的枢轴力矩。
液压助力器的基本组成部分是外筒、传动活塞和配油柱塞。如图4-1（a）所示，外筒固定在机翼第6翼肋的固定架上。传动活塞可以在外筒内移动，活塞杆的后端与通向副翼的传动摇臂相连。
图4-1 ZL-液压助力器基本工作原理（a）
配油柱塞装在活塞杆前端头部的壳体内，其前端a点与一个铰接在壳体b
点上的小摇臂相连；小摇臂的下端c点与通向驾驶杆的传动杆相连，它在壳体上的圆孔内有游动间隙2s，使用液压助力操纵副翼时，必须打开副翼助力器电门，由助力电磁开关将供压部分的来油管路与液压助力器进油接头接通。高压油液进入助力器后，顶起连通活门，使传动活塞两侧油室互不相通；并顶开限动销使小摇臂下端c点能在游动间隙2s内左右移动。飞行员不动驾驶杆时，配油柱塞处于中立位置，柱塞凸缘正好堵住通向传动活塞两侧的油路，如图4-1(b)所示。因此，传动活塞不能前后移动，副翼保持在原来位置不动。
图4-1 ZL-液压助力器基本工作原理（b）
从副翼操纵系统的传动情形可知，压杆时左右副翼液压助力器的传动活塞运动方向相反，但助力器的工作原理是一样的。右压杆时，小摇臂下端c 点向前移动，配油柱塞被向后推进壳体，打开来油和回油的通油孔如图4-1，这时，来油路与传动活塞后侧的油室接通，回油路则与传动活塞前侧油室接通。传动活塞便在两边油压差作用下向前运动，带动右副翼向上偏转。压杆速度越快，配油柱塞打开的来油和回油的通油孔就越大，油液流进、流出液压助力器的流量就越多，传动活塞的运动速度也就越快。连续右压驾驶杆，小摇臂下端c点不断向前运动，配油柱塞保持来油和回油的通油孔始终处于打开状态，传动活塞便连续向前移动，使右侧副翼连续向上偏转。
图4-1 ZL-液压助力器基本工作原理（c）
飞行员右压杆到任一位置后停止压杆,c点立即不动，而传动活塞由于来油、回油通油孔仍处于打开状态，在油压作用下还要继续向前运动，并带着大摇臂绕c 点沿反时针方向转动。由于a点的转动半径比b点的大，小摇臂绕c点转动时，配油柱塞向前的移动量比传动活塞大，所以，只要传动活塞稍微向前移动一点，配油柱塞即可相对于壳体向外移动而将来油孔和回油孔同时堵住，使传动活塞停止运动。这时传动活塞两侧油室内的油液均被封闭，油液不能流出和流入，因此作用在副翼上的空气动力不能反过来推动传动活塞，副翼就保持在一定角度的位置上。
总起来说，液压助力操纵的的基本情况是：动杆，通油孔打开，传动活塞随之运动；动杆速度越快，通油孔开度越大，传动活塞运动也越快。停杆，传动活塞稍动后通油孔随之关闭，传动活塞停止运动，副翼被固定在某一位置上。可见，液压助力器实质上是一个由驾驶杆操纵配油柱塞控制的动作筒，配油柱塞相当于一个液压控制开关。液压助力操纵时，飞行员操纵副翼的压杆力只用来克服载荷感觉器的弹簧和摩擦力，而副翼的枢轴力矩和传动活塞以后的摩擦力是由传动活塞上的液压作用力来平衡的，因此飞行员操纵副翼比较轻便。
4.2ZL-5液压助力器分析
为了提高液压助力操纵的可靠性，ZL-5液压助力器内装有两个配油柱塞—主配油柱塞和副配油柱塞。正常情况下，配油柱塞由其右端弹簧保持在中立位置，飞行员操纵驾驶杆只能使主配油柱塞在副配油柱塞内左右移动，改变油路。这时副配油柱塞相当于一个衬筒。当主配油柱塞卡住时，它就能带着副配油柱塞一起移动，改变油路。此外，ZL-5液压助力器上还装有用来控制是由助力系统供压还是由主系统供压的转换活门，以及飞行中保证副翼能由助力操纵平衡地转为人
力直接操纵的单向节流活门和四钢珠活门。
1.转换活门的工作
如图4-2所示，转换活门由衬筒和柱塞组成。柱塞右端凸缘直径较大，助力系统来油与该凸缘右端接通，主系统来油则通入该凸缘左端的环形槽中。在此环形槽中，两侧液压作用面积抵消一部分以后，剩余的液压作用面积较小，约为柱塞右端液压作用面积的一半。
图4-2 ZL-液压助力器简图（a）
当两个系统的压力相等时，柱塞右端的液压作用力大于左侧的液压作用力。
柱塞保持在左极限位置（图4-2a）.助力系统来油即经衬筒中间的环形槽和柱塞上的宽环形槽通往配油柱塞。从配油柱塞来的回油则经转换活门左端油室和柱塞中心通往助力系统油箱。
当助力系统液压下降到小于主系统压力一半时，转换活门柱塞右端的液压作用力就会小于左侧的液压作用力。
因此柱塞就可在两个液压作用力的差值作用下，克服摩擦力移动到右极限位置（图4-2c）.于是主系统来油经柱塞上的宽环形槽通往配油柱塞。由配油柱塞来的回油则经转换活门左端油室和柱塞中心通往主系统油箱。
柱塞向右移动时，其右端油室容积变小，油液可经柱塞中心和衬筒上的小孔通入柱塞的环形槽。
图4-2 ZL-液压助力器简图（b）
图4-2 ZL-液压助力器简图（c）
当助力系统液压回升到主系统液压的一半以上时，转换活门柱塞右端的液压作用力又会大于左侧的液压作用力。柱塞又会在液压作用力的作用下，克服摩擦力向左移动到极限位置。助力器又转为由助力系统供压。
2.主副配油柱塞的工作
下面以右液压助力器为例，进行研究。
1）主配油柱塞的工作
图4-3表示主副配油柱塞都在中立位置时的情况。这时，主副配油柱塞的凸缘堵住通向传动活塞两侧的油道。主配油柱塞的凸缘与油道间左右各有0.1mm 的交叠量。因此，驾驶杆必须先带着主配油柱塞移动0.1mm后，才能打开通油道。
此时副配油柱塞相当于一个衬筒。接通地面液压泵、电源电门、副翼助力器电门，向右压杆时，主配油柱塞向后向后移动，打开油道A和B，来油即经过油道A通往传动活塞后边的油室，前边油室中的油液则经油道B流回油箱，传动活塞向前移动。
图4-3 主、副配油柱塞的工作
停杆时，传动活塞在两边油压差作用下再稍微向前移动一点距离小摇臂即带动主配油柱塞相对于副配油柱塞向前移动而关闭油道A和B，使传动活塞停止移动。
2）主配油柱塞卡住后，副配油柱塞的工作
主配油柱塞卡住后，要依靠副配油柱塞控制油道的开闭进行工作。主副配油柱塞工作的基本情况相同，都能使传动活塞在液压作用下跟随驾驶杆动作。
（1）主配油柱塞卡住在中立位置时，副配油柱塞的工作
主配油柱塞卡住在中立位置时，液压助力器的工作和正常时的不同点是，副配油柱塞工作时所需克服的阻力较大（包括弹簧张力和小摇臂、副配油柱塞的摩擦力，约为20×9.81N）。这个力要传到驾驶杆上来，所以，这种情况下操纵副翼时，驾驶杆力要比正常情况下大。
（2）主配油柱塞卡住在某一极限位置时，副配油柱塞的工作
主配油柱塞卡在某一极限位置时，液压助力器的工作特点是：松开驾驶杆，驾驶杆自动向一边倾斜，飞机产生坡度。握住驾驶杆在中立位置必须用一定力量。向一边压杆时，杆力比正常情况下大；向另一边压杆时，杆力比正常情况下小。
综上所述可知：主配油柱塞卡住以后，液压助力器还可依靠副配油柱塞控制
油路，操纵副翼偏转，这就增加了液压助力器工作的可靠性。但需指出，副配油柱塞一旦进行工作，便说明液压助力器的性能已经变差。所以平时仍应认真检查做好液压助力器的维护工作，确保其主副配油柱塞都能正常工作。
3.单向节流活门和四钢珠活门的工作
在飞行员压杆进行液压助力操纵的过程中，如果系统油压突然下降，
装设了单向节流活门和四钢珠活门后，就可防止这种现象。例如在右压杆过程中系统油压突然消失，右副翼助力器的传动活塞在副翼空气动力作用下要向后移动，传动活塞后侧油室的油液受到挤压，油压升高，顶开四钢珠活门右边一对钢珠，进入连通活门下油室。同时左边一对钢珠堵住油路，防止传动活塞两侧油室相通。这时单向节流活门关闭，起限流作用，使助力器传动活塞不会突然返回而将副翼上的空气动力传给驾驶杆。必须待传动活塞逐渐返回，连通活门下室油压降到（5）×9.81×10000Pa 以下时，连通活门才会下移，将传动活塞两侧油室连通，从而使副翼平稳地转为人力直接操纵。
4 .ZL-5液压助力器主要技术数据
1.传动活塞的最大作用力（液压为×(210±5)×9.81×10000Pa....不小于（1900）×9.81N
2.传动活塞全行程…………………………………………mm 3282+-
3.小摇臂下端总的游动间隙………………………………mm 15.013.03+
4.主、副配油柱塞行程……………………………………mm 1.02.02+-
5.主配油柱塞交叠量………………………………………0.1mm
6.副配油柱塞交叠量………………………………………0.35mm
7.主配油柱塞操纵力……………………………不大于（1.3）×9.81N
8.副配油柱塞操纵力……………………………不大于（20）×9.81N
9.传动活塞最大运动速度………………………100～130mm/s
10.传动活塞摩擦力…………………………不大于（13）×0.981N
飞机操控系统
飞机操纵系统发展历程和典型飞机操纵系统分析 学生： 学号： 摘要 本文简要的叙述了飞机操纵系统的发展，主要阐述了几个典型飞机操纵系统的产生和具体结构。早期的简单机械系统即可达到飞行的要求，但随着飞机速度和机动性要求的不断提高，飞机操纵系统的性能也不断完善。飞机操纵系统经历了简单机械系统、控制增稳系统、电传操纵系统和光传操纵系统这几个阶段。最后飞机操作系统的每一次改变都是航空发展史上的伟大进步。 关键词：机械操纵系统、控制增稳系统、电传操纵系统、光传操纵系统 Aircraft control system development process and typical aircraft control system analysis Student: Liu He Student ID: 11031182 Abstract This article briefly describes the development of aircraft control systems, mainly on the production and the specific structure of several typical aircraft control systems. Early flight can be achieved by a simple mechanical system, but with the constant increase in air speed and maneuverability, performance aircraft control systems are constantly
飞机的起飞原理及操纵Microsoft-Word-文档
飞机的起飞原理及操纵 飞机开始滑跑到离开地面，并升到一定高度的运动过程，叫做起飞。 飞机起飞的操纵原理 飞机从地面滑跑到离地升空，是由于升力不断增大，直到大于飞机重力的结果。而只有当飞机速度增大到一定时，才可能产生足以支持飞机重力的升力。可见飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。；剩余拉力较小的活塞式螺旋桨飞机的起飞过程，一般可分为起飞滑跑、离地、小角度上升（或一段平飞）、上升四个阶段。对有足够剩余拉力的螺旋桨飞机，或有足够剩余推力的喷气式飞机，因可使飞机加速并上升，故起飞一般只分三个阶段，即起滑跑、离地和上升。 （一）起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度，直到获得离地速度。拉力或推力愈大，剩余拉力或剩余推力也愈大，飞机增速就愈快。起飞中，为尽快地增速，应把油门推到最大位置。 1.抬前轮或抬尾轮 * 前三点飞机为什么要抬前轮？ 前三点飞机的停机角比较小，如果在整个起飞滑跑阶段都保持三点姿态滑跑，则迎角和升力系数较小，必然要将速度增大到很大才能产生足够的升力使飞机离地，这样，滑咆距离势必很长。因此，为了减小离地速度，缩短滑跑距离，当速度增大到一定程度时就需要抬起前轮作两点姿态滑跑，以增大迎角和升力系数。 * 抬前轮的时机和高度 抬前轮的时机不宜过早或过晚。抬前轮过早，速度还小，升力和阻
力都小，形成的上仰力矩也小。要拾起前轮，必须使水平尾翼产生较大的上仰力矩，但在小速度情况下，水平尾翼产生的附加空气动力也小，要产主足够的上仰力矩就需要多拉杆。结果，随着滑跑速度增大，上仰力矩又将迅速增大，飞行员要保持抬前伦的平衡状态，势必又要用较大的操纵量进行往复修正，给操纵带来困难。同时，抬前轮过旱，使飞机阻力增大而增长起飞距离。如果抬前轮过晚，不仅使滑跑距离增长，而且还由于拉杆抬前轮到离地的时间很短，飞行员不易修正前轮抬起的高度而保持适当的离地迎角。甚至容易使升力突增很多而造成飞机猛然离地。各型飞机抬前轮的速度均有其具体规定。前轮抬起高度应正好保持飞机离地所需的迎角，前轮抬起过低，势必使迎角和升力系数过小，离地速度增大，滑跑距离增长，前轮抬起过高，滑跑距离虽可缩短，但因飞机阻力大，起飞距离将增长，而且迎角和升力系数过大，又势必造成大迎角小速度离地，离地后，飞机的安定住差操纵性也不好。仰角过大，还可能造成机尾擦地。从既要保证安全又要缩短滑跑距离的要求出发，各型飞机前轮抬起高度都有其具体规定。飞行员可从飞机上的俯仰指示器或从机头与天地线的关系位置来判断前轮抬起的高度是否适当。 * 后三点飞机为什么要抬尾轮 后三点飞机与前三点飞机相比，停机角比较大，因此三点滑跑中迎角较大，接近其临界迎角，如果整个滑跑阶段都保持三点滑跑，升力系数比较大，飞机在较小的速度下即能产生足够的升力使飞机离地。此时滑跑距离虽然很短，但大迎角小速度离地后，飞机安定性操纵性都
飞机操纵系统
飞机操纵系统(卷名：航空航天) aircraft control system 传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行姿态的系统。根据操纵指令的来源，可分为人工操纵系统（由主操纵系统和辅助操纵系统组成）和自动控制系统。 主操纵系统用于控制飞机飞行轨迹和姿态，由升降舵(或全动平尾)、副翼和方向舵的操纵机构组成（图1）。主操纵系统应使驾驶员有位移和力的变化感觉，这是它与辅助操纵系统的主要差别。辅助操纵系统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等。它们的操纵只是靠选择相应开关位置，通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成。自动控制系统的操纵指令来自系统的传感器，能对外界的扰动自动作出反应，以保持规定的飞行状态，改善飞机飞行品质。常用的自动控制系统有自动驾驶仪、各种增稳系统、自动着陆系统和主动控制系统。自动控制系统的工作与驾驶员的操纵是各自独立、互不妨碍的。飞机主操纵系统经历了由简单初级到复杂完善的发展过程。先后出现了机械式操纵、可逆、不可逆助力操纵和电传操纵，并在电传操纵基础上发展了主动控制技术。 简单机械操纵系统驾驶员通过机械传动装置直接偏转舵面。舵面上的气动铰链力矩通过机械联系使驾驶员获得力和位移的感觉。这种系统（图1 ）由两部分组成：①位于驾驶舱内的中央操纵机构；②构成中央操纵机构和舵面之间机械联系的传动装置。中央操纵机构由驾驶杆(或驾驶盘)和脚蹬组成。驾驶员前推或后拉驾驶杆可带动升降舵下偏或上偏，使飞机下俯或上仰。向左或向右压驾驶杆（或转动驾驶盘）则带动副翼偏转，使飞机向左侧或向右侧滚转。脚蹬连结着方向舵，驾驶员蹬左脚时，方向舵向左偏转，机头向左偏；反之，机头向右偏。对于各类飞机，中央操纵机构的尺寸、操纵行程和操纵力均有标准规定。通常在被操纵舵面(升降舵、副翼和方向舵)上，用气动补偿措施减少气动铰链力矩，把操纵力控制在规定范围内。机械传动装置直接带动舵面，有软式和硬式两种基本型式。软式传动装置由钢索和滑轮组成，特点是重量轻，容易绕过障碍，但是弹性变形和摩擦力较大。硬式传动装置由传动拉杆和摇臂组成，优点是刚度大，操纵灵活。软式和硬式可以混合使用。 简单机械式操纵系统广泛用在亚音速飞机上。在大型高速飞机上，舵面上的气动铰链力矩很大，虽然用气动补偿的方法可以减小力矩，但很难在高低速范围内达到同样效果。40年代末出现了液压助力系统，舵面由液压助力器驱动，驾驶员通过中央操纵机构、机械传动装置控制助力器的伺服活门，间接地使舵面偏转。它同时通过杠杆系统把舵面一部分气动载荷传给中央操纵机构，使驾驶员获得操纵力的感觉，构成所谓“机械反馈”，这就是可逆助力操纵系统。 不可逆助力操纵系统可逆助力操纵系统虽可解决杆力过大的问题，但在超音速飞机上还会出现所谓杆力反向变化的问题。由于杆力反向变化，会使驾驶员产生错觉而无法正确驾驶飞机。为此，须把可逆助力操纵系统中的机械反馈取消，即舵面气动载荷全部由液压助力器承受。为了使驾驶员获得操纵力感觉，在系统中增加了人工载荷机构（通常是弹簧的）以及其他改善操纵特性的装置，形成不可逆助力操纵系统（图2）。 在高空超音速飞行时，由于空气密度减小，飞机容易发生频率很高的俯仰和横侧振荡，驾驶员来不及作出反应。为了克服振荡，在超音速飞机上普遍安装自动增稳装置，如俯仰阻尼器和方向阻尼器等。 电传操纵系统在不可逆助力操纵系统中，存在着间隙、摩擦、弹性变形等影响，难以解决微弱信号的传递问题。又由于普遍采用增稳装置，机械联杆装置越来越复杂，重量增加。自动控制和微电子技术的发展，为取消机械传动装置创造了条件，可用电信号综合传感器信号和驾驶员的操纵指令，对飞机进行有
飞机的飞行操作原理
飞行原理简介 飞行原理简介（一） 要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以及功用，飞机的升力是如何产生的等问题。这些问题将分成几个部分简要讲解。 一、飞行的主要组成部分及功用 到目前为止，除了少数特殊形式的飞机外，大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成： 1．机翼——机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行，同时也起到一定的稳定和操作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼，操纵副翼可使飞机滚转，放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。 2．机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备，将飞机的其他部件如：机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。 3．尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成，有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转，保证飞机能平稳飞行。 4．起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成，作用是起飞、着陆滑跑，地面滑行和停放时支撑飞机。 5．动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力，使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有：航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身，动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。 飞机上除了这五个主要部分外，根据飞机操作和执行任务的需要，还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。 二、飞机的升力和阻力 飞机是重于空气的飞行器，当飞机飞行在空中，就会产生作用于飞机的空气动力，飞机就是*空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前，我们还要认识空气流动的特性，即空气流动的基本规律。流动的空气就是气流，一种流体，这里我们要引用两个流体定理：连续性定理和伯努利定理 流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。
《飞机构造基础》课程教学大纲
《飞机构造基础》课程教学大纲 课程名称：飞机构造基础计划学时：48 计划学分：2.5 先修课程：工程力学、飞行技术基础课程性质：专业课 课程类型：必修课适用专业：飞机机电维修专业 编制单位：广州民航职业技术学院机务工程系编制时间：2001年11月 一、课程的性质和任务 本课程是飞机机电专业的一门重要专业课，其主要任务是使学生初步了解飞机的结构及飞机各系统的基本知识，为进行实际维护工作及故障诊断打下基础。本课程也是后续课程《飞机系统与附件》的基础课程 二、课程特色 本课程突出技能和能力培养，配合双证书制，使学生在校期间即可获得岗位资格证书。 本课程可利用现有737飞机附件，飞行操纵摸拟器及飞机电源系统示教板，采用现场教学方法使学生加深对飞机各系统的理解． 三、知识能力培养目标 （一）基本知识 飞机结构、载重与平衡、飞行操纵系统、液压系统、起落架系统、座舱环境控制系统、防冰排雨系统、飞机燃油系统、飞机防火系统、飞机电子系统等。 （二）应用能力 通过本课程的学习，使学生了解飞机组成、结构形式及受力特点，飞机载重与平衡的基本知识，掌握飞机飞行操纵系统、液压系统、起落架系统、座舱环境控制系统、飞机燃油系统的基本组成及工作原理；了解防冰排雨系统、飞机防火系统、飞机电子系统的基本知识。 （三）自学能力 培养学生具有对飞机构造及各系统的总的认识，为以后的飞机维护和排故工作打下基础。 四、课程内容和要求 见附表 五、考核方法和成绩评定 （一）考核方法 本课程的考核以平时作业、平时测验和期末笔试为主，平时占总成绩的40%，期34
末占总成绩的60%。 （二）成绩评定 1．基本知识，应知考核（书面、闭卷）成绩 2．上课的出勤率，学习态度 3．平时实践操作情况 六、教学参考书 ⑥《飞机构造基础》宋静波·王洪涛主编，广州民航职业技术学院出版 ⑥《航空电气》盛乐山主编 ⑥《民用航空器维修人员指南》（机体部分） 七、说明与建议 1．本大纲的总学时为48学时，学习本门课，应具有《飞行技术基础》、《工程力学》的基本知识。 2．本大纲由机务工程系宋静波老师编写。 附表： 35
飞机操纵原理
一、飞行原理 飞机在空气中运动时，是靠机翼产生升力使飞机离陆升空的。机翼升力是怎样产生的呢？这首先得从气流的基本原理谈起。在日常生活中，有风的时候，我们会感到有空气流过身体，特别凉爽；无风的时候，骑在自行车上也会有同样的体会，这就是相对气流的作用结果。滔滔江水，流经河道窄的地方时，水流速度就快；经过河道宽的地方时，水流变缓，流速较慢。空气也是一样，当它流过一根粗细不等的管子时，由于空气在管子里是连续不断地稳定流动，在空气密度不变的情况下，单位时间内从管道粗的一端流进多少，从细的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时，必须加速流动，才能保证流量相同。由此我们得出了流动空气的特性：流管细流速快；流管粗流速慢。这就是气流连续性原理。 实践证明，空气流动的速度变化后，还会引起压力变化。当流体稳定流过一个管道时，流速快的地方压力小。流速慢的地方压力大。 飞机在向前运动时，空气流到机翼前缘，分为上下两股，流过机翼上表现的流线，受到凸起的影响，使流线收敛变密，流管（把两条临近的流线看成管子的管壁）变细；而流过下表面的流线也受凸起的影响，但下表面的凸起程度明显小于上表面，所以，相对于上表面来说流线较疏松，流管较粗。由于机翼上表面流管变细，流速加快，压力较小，而下表面流管粗，流速慢，压力较大。这样在机翼上、下表面出现了压力差。这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是机翼的升力（见图）。其方向与相对气流方向垂直；其大小主要受飞行速度、迎角（翼弦与相对气流方向之间的夹角）、空气密度、机翼切面形状和机翼面积等因素的影响。当然，飞机的机身、水平尾翼等部位也能产生部分升力，但机翼升力是飞机升空的主要升力源。飞机之所以能起飞落地，主要是通过改变其升力的大小而实现的。这就是飞机能离陆升空并在空中飞行的奥
飞机操纵系统发展史
飞机飞行操纵系统大作业 飞机飞行操纵系统发展史 班级: 100321 学号: 100311xx 姓名: 王尼玛 专业: 自动化 指导老师: 于黎明 二零一三年六月二十一日
飞机飞行操纵系统发展史 【摘要】 本文主要论述了的飞机飞行操纵系统的发展史，对飞机机械操纵、增稳操纵、控制增稳操纵、电传操纵、光传操纵做了详细的描述，并对未来飞机的操纵系统进行了展望。 关键词:飞机飞行操纵系统；机械操纵系统；增稳操纵系统；控制增稳操纵系统；电传操纵系统；光传操纵系统
目录 【摘要】 (1) 目录 (2) 第一章飞机操纵系统的发展历程 (3) 第二章机械操纵系统 (3) 第三章增稳操纵系统 (4) 第四章控制增稳操纵系统 (4) 第五章电传操纵系统 (4) 第六章光传操纵系统 (5) 第七章飞机操纵系统的发展趋势 (5) 参考文献 (6)
第一章飞机操纵系统的发展历程 最初的飞机操纵系统是由简单的钢索、滑轮、连杆和曲柄等机械部件组成，即我们所说的机械传动操纵系统。飞行员通过直接操纵机械传动系统来控制飞机的操纵舵面，实现对飞机姿态和飞行轨迹的控制，此时可不考虑系统本身的动特性，只需对摩擦，间隙和系统的弹性形变加以限制，便可获得满意的系统性能。随着飞机设计的发展和飞机速度的不断提高，即使使用看气动力补偿，飞行员的体力还不能适应作用于操纵舵面上的空气动力载荷，这时便产生了液压助力器，此系统实际上仍是一个除飞行员外开环的机液伺服系统。伴随着飞行包线的进一步扩大，飞机的稳定性与可操纵性之间的矛盾更加突出，相继出现了增稳操纵系统和控制增稳操纵系统，这时的系统已在局部使用了电传操纵技术，但操纵系统仍以机械通道为主控通道。为实现最佳气动布局的飞机设计，在电传操纵余度技术逐渐趋于成熟的条件下，操纵系统的机械通道有被电传通道完全取代的趋势，这便产生了现在以被广泛使用的电传操纵系统。但电传操纵系统难以克服自身易受干扰的缺陷，为了改善电传操纵系统的性能，克服自身的缺陷，在电传操纵系统内采用了新的信号传导材料——光纤。光纤作为信号传导材料与电传操纵系统相比，在抗电磁干扰、减轻重量、提高可靠性等方面有明显的优势。运用新的信号传导材料与电传操纵系统相结合所产生的操纵系统，这便是光传操纵系统的雏形。光传操纵系统对提高飞机的稳定性和满足日益提升的飞行性能产生了深远的影响。 第二章机械操纵系统 驾驶员通过机械传动装置直接偏转舵面。舵面上的气动铰链力矩通过机械联系使驾驶员获得力和位移的感觉。这种系统由两部分组成：①位于驾驶舱内的中央操纵机构；②构成中央操纵机构和舵面之间机械联系的传动装置。中央操纵机构由驾驶杆(或驾驶盘)和脚蹬组成。驾驶员前推或后拉驾驶杆可带动升降舵下偏或上偏，使飞机下俯或上仰。向左或向右压驾驶杆（或转动驾驶盘）则带动副翼偏转，使飞机向左侧或向右侧滚转。脚蹬连结着方向舵，驾驶员蹬左脚时，方向舵向左偏转，机头向左偏；反之，机头向右偏。对于各类飞机，中央操纵机构的尺寸、操纵行程和操纵力均有标准规定。通常在被操纵舵面(升降舵、副翼和方向舵)上，用气动补偿措施减少气动铰链力矩，把操纵力控制在规定范围内。机械传动装置直接带动舵面，有软式和硬式两种基本型式。软式传动装置由钢索和滑轮组成，特点是重量轻，容易绕过障碍，但是弹性变形和摩擦力较大。硬式传动装置由传动拉杆和摇臂组成，优点是刚度大，操纵灵活。软式和硬式可以混合使用。简单机械式操纵系统广泛用在亚音速飞机上。在大型高速飞机上，舵面上的气动铰链力矩很大，虽然用气动补偿的方法可以减小力矩，但很难在高低速范围内达到同样效果。40年代末出现了液压助力系统，舵面由液压助力器驱动，驾驶员通过中央操纵机构、机械传动装置控制助力器的伺服活门，间接地使舵面偏转。它同时通过杠杆系统把舵面一部分气动载荷传给中央操纵机构，使驾驶员
各种飞机发动机原理
一、活塞式发动机 航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合，在密闭的容器（气缸）内燃烧，膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨，由螺旋桨产生推（拉）力。所以，作为飞机的动力装置时，发动机与螺旋桨是不能分割的。主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气（汽油和空气）进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞（俗称电嘴），以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高，所以气缸外壁上有许多散热片，用以扩大散热面积。气缸在发动机壳体（机匣）上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有5个、7个、9 个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下，气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动，并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时，通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外，曲轴还要带动一些附件（如各种油泵、发电机等）。气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。 二、涡轮喷气发动机 在第二次世界大战以前，所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力，这种发动机本身并不能产生向前的动力，而是需要驱动一副螺旋桨，使螺旋桨在空气中旋转，以此推动飞机前进。这种活塞式发动机＋螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式，很少有人提出过质疑。到了三十年代末，尤其是在二战中，由于战争的需要，飞机的性能得到了迅猛的发展，飞行速度达到700－800公里每小时，高度达到了10000米以上，但人们突然发现，螺旋桨飞机似乎达到了极限，尽管工程师们将发动机的功率越提越高，从1000千瓦，到2000千瓦甚至3000千瓦，但飞机的速度仍没有明显的提高，发动机明显感到“有劲使不上”。问题就出在螺旋桨上，当飞机的速度达到800公里每小时，由于螺旋桨始终在高速旋转，桨尖部分实际上已接近了音速，这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降，推力下降，同时，由于螺旋桨的迎风面积较大，带来的阻力也较大，而且，随着飞行高度的上升，大气变稀薄，活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起，决定了活塞式发动机＋螺旋桨的推进模式已经走到了尽头，要想进一步提高飞行性能，必须采用全新的推进模式，喷气发动机应运而生。 喷气推进的原理大家并不陌生，根据牛顿第三定律，作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时，从前端吸入大量的空气，燃烧后高速喷出，在此过程中，发动机向气体施加力，使之向后加速，气体也给发动机一个反作用力，推动飞机前进。事实上，这一原理很早就被应用于实践中，我们玩过的爆竹，就是依*尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。早在1913年，法国工程师雷恩．洛兰就获得了一项喷气发动机的专利，但这是一种冲压式喷气发动机，在当时的低速下根本无法工作，而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年，弗兰克．惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利，但直到11年后，他的发动机在完成其首次飞行，惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种，就必须遵循热机的做功原则：在高压下输入能量，低压下释放能量。因此，从产生输出能量的原理上讲，喷气式发动机和活塞式发动机是相同的，都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段，不同的是，在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的，但在喷气发动机中则是
飞机副翼操纵系统原理
张家界航空工业职业技术学院 毕业设计 题目：飞机副翼操纵系统分析 系别：数控工程系 专业：航空机电设备维修 姓名： 学号： 指导老师：
摘要 本论文主要阐述了关于飞机副翼的组成，个组成部件的工作原理，调整及日常维护方法。飞机的操纵性又可以称为飞机的操纵品质，是指飞机对操纵的反应特性。操纵则是飞行员通过驾驶机构改变飞机的飞行状态。改变飞机纵向运动(如俯仰)的操纵称为纵向操纵，主要通过推、拉驾驶杆，使飞机的升降舵或全动平尾向下或向上偏转，产生俯仰力矩，使飞机作俯仰运动。使飞机绕机体纵轴旋转的操纵称为横向操纵，主要由偏转飞机的副翼来实现。 关键词：驾驶杆传动杆传动机构载荷感觉器
Abstract The main thesis expounded aileron plane about the composition of component parts of the working principle, adjustment and routine maintenance methods. Manipulate the plane of the plane can be referred to as the quality of the manipulation means to manipulate the plane's response characteristics. Manipulation is to change the pilot institutions have passed the driving plane flight status. Vertical plane to change the sport (such as pitch) of manipulation known as vertical manipulation, mainly through the push, pull stick, so that the elevator or the whole plane Hirao moving downward or upward deflection, resulting in pitching moment, so that plane for pitch sports. Plane around the longitudinal axis so that rotation of the body known as the lateral manipulation manipulation, mainly by the plane's aileron deflection to achieve. Key word:Stick load transmission rod drive mechanism sensilla
飞机原理与构造简答题答案
1、以双梁式直机翼为例，说明气动载荷是如何传递的。(18分) （1）蒙皮把气动载荷分别传给长桁和翼肋：蒙皮受气动吸力时，桁条和翼肋通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力；蒙皮受气动压力时，蒙皮直接压在桁条和翼肋上，根据作用力与反作用力的原理，蒙皮把外载传递给了翼肋和长桁。 （2）长桁把自身承受的初始气动载荷传给翼肋 桁条与翼肋直接用角片（或间接通过蒙皮）相连，此时载荷方向垂直于长桁轴线，翼肋向长桁提供支持。此时，桁条可以看成支持在翼肋上的多点连续梁，长桁把气动载荷传递给了翼肋。至此，作用在蒙皮上的气动载荷直接或由长桁间接地全部传给了翼肋。 （3）翼肋把气动载荷转换成了垂直载荷和力矩，并相应的传到了梁腹板和组成封闭翼盒的各元件上 （4）翼梁将剪流往根部传递 由于梁腹板的抗弯能力比梁的缘条小的多，可略去其承弯能力，因而腹板以平板受剪的形式平衡，并将剪流往根部传递。最后在根部有机翼—机身对接接头提供垂直方向的支反力来平衡。 （5）蒙皮、腹板承受扭矩。机翼的第三个总体内力扭矩以蒙皮和腹板受剪的形式，向根部传递，总扭矩到机翼根部应通过加强肋将一圈剪流转换成适合于机翼—机身对接接头承受的一对集中力，再通过接头传给机身。 2、说明双梁式直机翼的普通翼肋的作用。(10分) （1）用以承受蒙皮传来的局部气动载荷 （2）把局部气动载荷转换成适合于主受力盒段各组成元件受力特性的载荷形式 （3）然后把它们传到这些主要元件上，向机翼根部传递，并进而通过对接接头传给机身 3、比较分析机翼各典型受力型式的结构受力特点。(20分) （1）梁式机翼：翼梁是主要受力构件，梁式机翼便于开口而不致破坏原来的主要传力路线；机翼、机身通过几个集中接头连接，所以连接简单、方便；主要依靠翼梁承受弯矩（2）单块式机翼：上、下壁板为主要受力构件。这种机翼比梁式机翼的刚度特性好。同时，由于结构分散受力，能更好的利用剖面高度，在某些情况下材料利用率较高，重量可能较轻，缺点是不便于大开口。 （3）多腹板式机翼：主要由上、下蒙皮承受弯矩，与梁式、单块式机翼相比，材料分散性更大。一般来说，多腹板式机翼的刚度大，材料利用率也更好些，然而也存在类似单块式机翼的缺点 4、以桁条式机身后段上的一个垂直集中力Pz为例，分析说明载荷是如何传给机身结构，又是如何在机身结构中传递的？(10分) 桁条式机身的一个加强隔框和水平尾翼的接头相连接，该加强隔框受到由接头传来的P z力，该框受到P z力后，要有向上移动的趋势，对此桁条起不了直接的限制作用，而由蒙皮通过沿框缘的连接铆钉给隔框以支反剪流q。q的分布与机身的受力型式，更明确地说，是和该框平面处机身壳体上受正应力面积的分布有关。对桁条式机身，假设只有桁条承受正应力，而蒙皮只受剪切时，剪流沿周缘按阶梯形分布。若蒙皮也受正应力，则在两桁条间的剪流值将不是等值，而成曲线分布。又因为蒙皮与桁条连接，蒙皮因剪流q受剪时将由桁条提供轴向支反剪流平衡，也即蒙皮上的剪流q将在桁条上产生拉、压的轴向力。 作用在框平面内的集中力：（1）由加强框承受该集中载荷（2）加强框将集中力扩散，以剪流的形式传给蒙皮。（3）剪流在蒙皮中向机身中段传递时，其剪切内力通过蒙皮连续向前传递；而弯曲内力则通过桁条的轴向拉、压力向前传递。 5、阐述飞机起落架减震机构中油气式减震器工作原理。(12分)
飞行操纵系统
飞行操纵系统 摘要：飞行操纵系统是保障民航飞机在天空安全可靠飞行的重要系统。它是飞机上所有用来传递操纵指令，驱动舵面运动的所有部件和装置的总和，用于控制飞机的飞行姿态、气动外形和乘坐品质。波音737NG作为典型的液压助力机械式主操作系统，对其研究具有重要意义。因此，本文将结合波音737NG对飞机的主操纵系统和辅助操纵系统做主要介绍。 正文： 飞行操纵系统分类很多，根据操纵信号的来源不同可分为人工飞行操纵系统和自动飞行操纵系统。自动飞行操纵系统操纵信号由系统本身产生，而人工飞行操纵系统操纵信号由驾驶员产生。在人工操纵系统中，通常又分为主操纵系统和辅助操纵系统。主操纵系统指驱动副翼、升降舵和方向舵，使飞机产生绕纵轴、横轴、立轴转动的系统。其他驱动扰流板、前缘装置、后缘襟翼和水平安定面配平等辅助操纵面的操纵系统均称为辅助操纵系统。 一、飞行主操作系统 1、副翼 飞机副翼通常铰接在机翼外侧后缘，在大型飞机的组合横向操纵系统中，通常有4块副翼----2块内副翼和2块外副翼。低速飞行时，内外副翼可以共同进行横向操作；高速飞行时，仅有内副翼进行横向操作。 副翼系统操纵飞机绕纵轴进行滚转运动，运动期间，一侧机翼的
副翼上偏，另一侧机翼的副翼下偏，两侧机翼产生升力差，飞机完成滚转。 图一典型副翼操纵系统原理 如图所示为737NG飞机的副翼操纵系统，采用并列驾驶盘式操纵机构，两驾驶盘通过互联鼓轮柔性相连。当转动任意驾驶盘产生操纵信号都可以按如下路径向后传递：驾驶盘、左侧副翼鼓轮、钢索、副翼输入扇形轮、副翼输入扭力管、输入摇臂和输入杆、液压助力器、输出摇臂和输出扭力管、输出鼓轮、钢索、扇形轮、传动杆、副翼。其中关键部件为驾驶盘柔性互联机构、液压助力器与副翼感觉定中机构。驾驶盘柔性互联机构用于防止驾驶盘卡阻。正常情况下，操纵一侧驾驶盘，另一侧随动。当右侧驾驶盘卡阻，左侧机长可以操纵左驾驶盘通过左钢索系统操纵副翼；当左驾驶盘卡阻时，副驾驶可以使用右驾驶盘操纵扰流板进行应急横滚操作。现代民航客机舵面的气动载荷较大，故采用液压助力器进行助力操作。液压助力器输入是一个机
飞机各个系统的组成及原理
一、外部机身机翼结构系统 二、液压系统 三、起落架系统 四、飞机飞行操纵系统 五、座舱环境控制系统 六、飞机燃油系统 七、飞机防火系统 一、外部机身机翼结构系统 1、外部机身机翼结构系统组成：机身机翼尾翼 2、它们各自的特点和工作原理 1)机身 机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。在轻型飞机和歼击机、强击机上，还常将发动机装在机身内。 2)机翼 机翼是飞机上用来产生升力的主要部件，一般分为左右两个面。 机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼，机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼，机翼平面形状成三角形的称三角翼，前一种适用于低速飞机，后两种适用于高速飞机。近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。
左右机翼后缘各设一个副翼，飞行员利用副翼进行滚转操纵。 即飞行员向左压杆时，左机翼上的副翼向上偏转，左机翼升力下降；右机翼上的副翼下偏，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。为了降低起飞离地速度和着陆接地速度，缩短起飞和着陆滑跑距离，左右机翼后缘还装有襟翼。襟翼平时处于收上位置，起飞着陆时放下。 3)尾翼 尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。 1.垂直尾翼 垂直尾翼垂直安装在机身尾部，主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。 通常垂直尾翼后缘设有方向舵。飞行员利用方向舵进行方向操纵。当飞行员右蹬舵时，方向舵右偏，相对气流吹在垂尾上，使垂尾产生一个向左的侧力，此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩，从而使机头右偏。同样，蹬左舵时，方向舵左偏，机头左偏。某些高速飞机，没有独立的方向舵，整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转，称为全动垂尾。 2.水平尾翼 水平尾翼水平安装在机身尾部，主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。低速飞机水平尾翼前段为水平安定面，是不可操纵的，其后缘设有升降舵，飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。即飞行员拉杆时，升降舵上偏，相对气流吹向水平尾翼时，水平尾翼产生
飞机操纵系统方式
飞机操纵系统方式 飞机操纵系统方式 -简单机械操纵系统- 机械操纵系统，由钢索的软式操纵，发展为拉杆的硬式操纵。驾驶杆及脚蹬的动作经过钢索或拉杆的传递直接带动舵面运动。驾驶 员在操纵过程中必须克服舵面上所承受的气动力。 -助力操纵系统- 随着飞机尺寸、质量及飞行速度的不断增加，舵面铰链力矩的增大，驾驶员难以直接通过钢索或拉杆来操纵舵面。20世纪40年代 末出现了液压助力器，将其安装在操纵系统中，作为一种辅助装置 来增大施加在舵面上的作用力，以发挥飞机的全部机动能力。这就 是飞机的助力操纵系统。 不可逆助力操纵系统 -全助力操纵系统- 当超音速飞机出现后，飞机超音速飞行时需要相当大的操纵力矩才能满足飞机的机动操纵要求。此外，由于尾翼上出现了超音速区，升降舵操纵效率大为降低，而不得不采用全动平尾。全动平尾铰链 力矩大，而且数值的变化范围较宽，非线性特性影响严重，驾驶员 无法直接承受舵面上的铰链力矩。在这个时候，出现了全助力操纵 系统。 全助力操纵系统中，切断了舵面与驾驶杆的直接联系，驾驶员的'操纵指令直接控制助力器上的分油活门，从而通过助力器改变舵面 的偏转并承受舵面的铰链力矩。此时，驾驶杆上所承受的杆力仅用 于克服传动机构中的摩擦力，驾驶员无法从杆力的大小来感受飞机
飞行状态的变化。因此，在系统中增加了人感装置，通过弹簧、缓 冲器及配重等构成的系统，来提供驾驶杆上所受的人工感力。 -增稳系统- 从20世纪50年代中期以来，随着飞机向高空高速方向发展，飞行包线不断延长，飞机的气动外形很难既满足低空、低速的要求， 又满足高空、高速的要求，常会出现飞机在高空、高速飞行时稳定 性增加而阻尼不足，但在低速飞行时稳定性又不够的现象。为了提 高飞机的稳定性和改善飞机的阻尼特性，第一次将人工操纵系统与 自动控制结合起来，将增稳系统引入到人工操纵系统中，从而形成 了具有稳定功能的全助力系统。 在这个系统中，增稳系统和驾驶杆是相互独立的，增稳系统并不影响驾驶员的操纵。由于舵面既受驾驶杆机械传动指令控制，又受 增稳系统产生的指令控制，为了操纵安全起见，增稳系统对舵面的 操纵权限受到限制，一般仅为舵面全权限的3%~6%。 -控制增稳系统- 增稳系统在增大飞机的阻尼和改善稳定性的同时，在一定程度上降低了飞机操纵反应的灵敏性，从而使飞机的操纵性变坏。为了克 服这个缺点，在增稳系统的基础上，进一步发展成为控制增稳系统。它与增稳系统的主要区别在于：在控制增稳系统中，将驾驶员操纵 驾驶杆的指令信号变换为电信号，经过一定处理后，引入到增稳系 统中。控制增稳系统较好地解决了稳定新与操纵性之间的矛盾，驾 驶员还可通过该系统直接控制舵面，因此控制增稳系统的权限可以 增大到全权限的30%以上。 -电传操纵系统- 传统的机械操纵系统以及带增稳或控制增稳的机械操纵系统都存在一些缺点：在大型飞机上操纵系统越来越笨重，尺寸也大;不可避 免地存在一些非线性，如摩擦力和传动间隙等，造成操纵迟滞和系 统自振;机械操纵系统直接固定在机体上，易传递飞机的弹性振动， 引起驾驶杆偏移，有时造成人机诱发振荡等;由于控制增稳系统权限 有限，无法解决现在高性能飞机操纵与稳定中的许多问题。
3第三章 飞机的稳定性和操纵性
第三章飞机的稳定性和操纵性 3.1 飞机的稳定性 在飞行中，飞机会经常受到各种各样的扰动，如气流的波动、发动机工作不稳定、飞行员偶然触动驾驶杆等。这些扰动会使飞机偏离原来的平衡状态，而在偏离以后，飞机能否自动恢复原状，这就是有关飞机的稳定或不稳定的问题。 飞机的稳定性是飞机本身的一种特性，与飞机的操纵性有密切的关系。例如，飞行员操纵杆、舵，需要用力的大小，飞机对杆、舵操纵的反应等，都与飞机的稳定性有关。因此，研究飞机的稳定性是研究飞机操纵性的基础。 所谓飞机的稳定性，就是在飞行中，当飞机受微小扰动而偏离原来的平衡状态，并在扰动消失以后，不经驾驶员操纵，飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。 3.1.1 纵向稳定性 飞机的纵向稳定性是指飞机绕横轴的稳定性。 当飞机处于平衡飞行状态时，如果有一个小的外力干扰，使它的攻角变大或变小，飞机抬头或低头，绕横轴上下摇摆(也称为俯仰运动)。当外力消除后，驾驶员如果不操纵飞机，而靠飞机本身产生一个力矩，使它恢复到原来的平衡飞行状态，我们就说这架飞机是纵向稳定的。如果飞机不能靠自身恢复到原来的状态，就称为纵向不稳定的。如果它既不恢复，也不远离，总是上下摇摆，就称为纵向中立稳定的。飞机的纵向稳定性也称为俯仰稳定性。 飞机的纵向稳定性由飞机重心在焦点之前来保证。影响飞机纵向稳定性的主要因素有飞机的水平尾翼和飞机的重心位置。下面，我们首先来看一下水平尾翼是如何影响飞机的纵向稳定性的。 当飞机以一定的攻角作稳定的飞行时，如果一阵风从下吹向机头，使飞机机翼的攻角增大，飞机抬头。阵风消失后，由于惯性的作用，飞机仍要沿原来的方向向前冲一段路程。这时由于水平尾翼的攻角也跟着增大，从而产生了一个低头力矩。飞机在这个低头力矩作用下，使机头下沉。经过短时间的上下摇摆，飞机就可恢复到原来的飞行状态。 同样，如果阵风从上吹向机头，使机头下沉，飞机攻角减小，水平尾翼的攻角也跟着减小。这时水平尾翼上产生一个抬头力矩，使飞机抬头，经过短时间的上下摇摆，也可使飞机恢复到原来的飞行状态。 除水平尾翼外，飞机的重心位置对纵向稳定性也有较大的影响。重心靠后的飞机，其纵向稳定性要比重心靠前的差。其原因是：重心与焦点距离小攻角改变时产生的附加力矩减小。对于重心靠后的飞机，当飞机受扰动而增大攻角时，机翼产生的附加升力是使机头上仰，攻角进一步增大，形成不稳定力矩。这时主要靠水平尾翼的附加升力，使机头下俯，攻角减小，保证飞机的纵向稳定性。 1
飞行操纵系统
飞行操纵系统
飞行操纵系统 ——飞机系统结课论文 指导老师：闫凤良 班级：080441D 学号：080441436 姓名：朱仕广 2010.6.25
摘要：飞行操纵系统是飞机在天空中自由飞行必不可少的系统。飞机飞行操纵系统是飞机上用来传递操纵指令，驱动舵面运动的所有部件和装置的总称，用于飞机飞行姿态、速度、轨迹的控制。此文对飞机的飞行操纵系统、空客A320的操纵系统和相关案例进行简单介绍。 关键词：飞行操纵系统空客A320的操纵系统相关案例 正文： 飞机要想在天空中自由自在的翱翔，飞行操纵系统是必不可少的。飞行操纵系统让飞机在空中能按照人的意愿自由改变飞行状态，从而飞抵人们想要飞去的地方。下面，我们简单介绍飞机的飞行操纵系统、空客A320的操纵系统和相关案例。 一、飞行操纵系统 定义：飞机飞行操纵系统是飞机上用来传递操纵指令，驱动舵面运动的所有部件和装置的总称，用于飞机飞行姿态、速度、轨迹的控制。
1.飞行操纵系统分类 按照操纵指令的来源分为：人工飞行操纵系统和自动飞行控制系统。 （1）人工飞行操纵系统：其操纵信号由驾驶员发出。包括主飞行操纵系统和辅助飞行操纵系统。 主飞行操纵系统：操纵升降舵、方向舵、副翼、三个主舵面，实现飞机的俯仰、偏航和滚转操纵；辅助飞行操纵系统：操纵襟翼、副翼、扰流板、调整片等增升、增阻及水平安定面配平、方向舵配平等系统。 （2）自动飞行控制系统：其操纵信号由系统本身发出。 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。 包括：自动驾驶、飞行指引和自动油门。 按照指令的执行方式来分： （1）机械式操纵系统 （2）电传操纵系统 2.基本飞行操纵原理 （1）飞机的纵向操纵是通过操纵驾驶杆或驾驶
飞行操纵系统 自己整理
目录 ATA27-飞控系统 (2) 1.飞机操纵系统包括哪几部分？ (2) 2.飞机的重要操纵面，各操纵什么运动？ (2) 3.操纵系统的分类及各自特点？ (2) 4.飞行操纵系统的要求？ (3) 5.软式传动与硬式传动优缺点？ (3) 6.钢索使用中的主要故障有哪些？如何彻底检查？（豆） (4) 7.什么是钢索的“弹性间隙”，有什么危害？简述飞机操纵系统中减少“弹性间隙”采用的方法及其原因。(豆) (4) 8.导致软性传动机构操纵灵敏性差的主要原因是什么？如何解决？（豆） (4) 9.软式传动操纵灵敏性变差的原因，如何解决。（上一题不够的话，加上这题） (4) 10.简述钢索导向装置有哪些，分别是什么作用？（豆） (4) 11.软式传动机构的主要构件及其作用是什么？（豆） (4) 12.对于简单机械操纵系统，什么是传动系数？其含义是什么？并对操纵系统传动系数的大小特性进行对比分析。（豆） (5) 13.为什么采用非线性传动机构操纵系统？ (5) 14.四余度系统的组成和功能？ (5) 15.以典型的四余度系统为例，简述电传操纵系统中的余度管理形式?// 多重系统也称余度系统，系统应满足哪三个条件？ (6) 16.余度系统每个通道中，信号选择器以及监控器与切换装置的主要作用是什么？（豆） 7 17.在具有A、B、C、D四套电传操纵的四余度系统中，假设C套的杆力传感器和D套的舵回路同时出现故障，系统能否工作？如何工作？（豆） (7) 18.电传系统优缺点？ (7) 19.液压助力器的原理？ (7) 20.平衡片和调整片的作用? (8) 21.在操纵系统的助力驱动装置中，液压和电动驱动装置分别用在什么地方？为什么？（豆） (8) 22.水平安定面配平 (8) 23.简述飞机的横向操纵。 (8) 24.根据附图，简述并列式柔性互联驾驶盘机构的工作情况。(豆) (9) 25.简述什么是副翼反向偏航，以及在副翼设计上可以用来防止副翼反向偏航的措施。(豆) 9 26.说明副翼感觉定中凸轮机构如何产生感觉力？在副翼配平操纵中如何工作？（豆） 10 27.输出扭力管的特点？ (10) 28.升降舵载荷感觉定中机构的特点？ (11) 29.根据附图，简述升降舵感觉定中机构的工作原理。（豆） (11) 30.什么是飞机的“自动下俯”现象？如何避免？（豆）//叙述马赫配平机构的作用（豆） 12 31.飞机上既然安装了速度表，现代大型运输机上为什么还要安装马赫表？ (12)
直升机飞行操控的基本原理
直升机飞行操控的基本原理
图 1 直升机飞行操纵系统- 概要图 （a）
（b） 图2 直升机操纵原理示意图 1.改变旋翼拉力的大小 2.改变旋翼拉力的方向 3.改变尾桨的拉力 飞行操纵系统包括周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统。如图2所示，周期变距操纵系统控制直升机的姿态（横滚和俯仰），总距操纵系统控制直升机的高度，航向操纵系统控制直升机的航向。 一、周期变距操纵系统 周期操纵系统用于操纵旋翼桨叶的桨距周期改变。当桨距周期改变时，引起桨叶拉力周期改变，而桨叶拉力的周期改变，又引起桨叶周期挥舞，最终使旋翼锥体相对于机身向着驾驶杆运动的方向倾斜，从而实现直升机的纵向（包括俯仰）及横向（包括横滚）运动。 纵向和横向操纵虽然都通过驾驶杆进行操纵，但二者是各自独立的。 周期变距操纵系统（见图3）包括右侧和左侧周期变距操纵杆（1）和（3）、可调摩擦装置（2）、橡胶波纹套（4）、俯仰止动件（5）、横滚连杆（7）、俯仰连杆（8）、横滚止动件及中立位置定位孔（9）、横滚拉杆（10）、横滚协调拉杆（11）、俯仰扭矩管轴组件（12）、总距拉杆（13）、与复合摇臂相连接的拉杆（14）、伺服机构（15）、伺服机构（横滚+总距）
（16）、伺服机构（俯仰+总距）（17）和可调拉杆（18）等组件。 1.右侧周期变距操纵杆3.左侧周期变距操纵杆 2.可调摩擦装置4.橡胶波纹套5.俯仰止动件6.复合摇臂 7.横滚连杆8.俯仰连杆9.横滚止动件及中立位置定位孔10.横滚拉杆11.横滚协调拉杆12.俯仰扭矩管轴组件1 3.总距拉杆1 4.与复合摇臂相连接的拉杆1 5.伺服机构1 6.伺服机构（横滚+总距）1 7.伺服机构（俯仰+总距）1 8. 可调拉杆 图 3 直升机周期变距操纵系统 （一）纵向操纵情况 当前推驾驶杆时，通过俯仰扭矩管轴组件（9）及俯仰连杆（8），使复合摇臂（6）上的纵向摇臂逆时针转动，通过其后的拉杆、摇臂，使左前侧纵向伺服机构下移，自动倾斜器固