第五章 飞机飞行操纵系统【飞机结构】

振动有两个主要参数： ①重锤离开中间位置的最大距离Y叫做振 幅y1或y2； ②重锤离开中立位置而振动一周（一个 全波）的时间叫振动周期T。
2、传动杆的振动
传动杆会发生振动，振动的方向与传动杆的长 度垂直，因此叫做弯曲振动。
3、机翼与尾翼颤振的现象 飞机机翼与尾翼的颤振是一种非常强烈的振动。
它是一种自激振动。颤振通常会使飞机受到破坏。 4、机翼弯扭颤振
机翼发生颤振的原因如图所示：
影响颤振临界速度的因素主要有两个，即机翼 的刚度和机翼中心位置。
⑴ 机翼刚度
增大机翼扭转刚度的方法是增加机翼的蒙皮厚 度。为使蒙皮在弯曲强度中也有贡献，桁条在扭 转中也有贡献，因而发展了单块式机翼结构。在 飞机使用中，若机翼蒙皮连接处破坏，或蒙皮自 身发生裂纹，尤其是弦向裂纹，会使颤振临界速 度值降低。
3、飞机的航向操纵
飞机的航向操纵是通过脚蹬控制方向舵来实现 的。
三、中央操纵机构的机构和工作原理
飞机主操纵系统是由中央操纵机构和传动系统 两大部分组成。
㈠ 手操纵机构
手操纵机构一般分为驾驶杆式和驾驶盘式两种， 如图所示：
㈡ 脚操纵机构
脚操纵机构有脚蹬平放式和脚蹬立放式 两种。
四、传动机构的构造和工作原理 ㈠ 传动机构的构造形式
3、松紧螺套
❖ 作用：调整钢索的预张力 ❖ 注意：调松钢索时，螺杆末端不应超过小孔的位置
4、钢索张力补偿器
❖ 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
❖ 变松将发生弹性间隙，过 紧将产生附加摩擦
❖ 钢索张力补偿器的功用是 保持钢索的正确张力
五、飞机飞行操纵系统的传动系数、传动比及非线 性传动机构
系统两部分。
飞行操纵系统组成
操纵系统
主操纵系统
辅助操纵系统 警告系统
副翼 升降舵 方向舵
前缘襟翼缝翼 后缘襟翼 扰流板
水平安定面
失速警告 起飞警告
软式 硬式
1、飞机的纵向操纵
飞机的纵向操纵是通过操纵驾驶杆或驾 驶盘控制升降舵来实现的。
2、飞机的横向操纵
飞机的横向操纵系统是通过操纵驾驶杆或驾驶 盘控制副翼来实现的。
六、气动力补偿及气动力平衡 ㈠ 气动力补偿
⑴ 移轴补偿
⑵ 角式补偿
⑶ 随动补偿
⑷ 内补偿
⑸ 操纵调整片
㈡ 气动力平衡
1、配平调整片：调整片一般用于飞机配平， 当飞机着陆时，如果需要也可以利用调整 片带动升降舵向上偏转来减小驾驶杆的拉 力。配平调整片的构造如图所示：
2、补偿配平调整片：又称助力配平调整片，如图所 示。这种调整片既可以进行配平使飞机气动力矩 平衡和杆力为零，又可以进行气动力补偿，以减 小杆力。
机翼弯曲——副翼偏转颤振的发生过程如下图 所示：
副翼重心到转轴的距离如下图中c所示：
防止机翼弯曲——副翼偏转颤振的措施：
如下图所示，可在副翼前缘加上配重使副翼的重 心前移，这种方法称为重量平衡法。
⑴ 放大或缩小力的作用，如图所示：
⑵ 放大或缩小位移的作用：主动臂的半径 一定，在相同的主动臂端点位移s1的条件 下，从动臂的半径越大，所得到的从动臂 端点位移s2也越大；从动臂的半径越小， 所得到的从动臂端点位移s2也越小。如图 所示：
⑶ 放大或缩小运动速度的作用：由于整体 具有相同的角速度，通过改变从动臂和主 动臂的半径关系从而实现放大或缩小运动 速度。如图所示：
⑷ 改变传动杆运动方向原理如图所示：
差动臂：当驾驶杆左右或前后移动的位移相等， 而舵面上下偏转的角度不等，称之为差动操纵。 实现差动操纵最简单的机构是双摇臂，称为差动 摇臂，其工作原理如图所示：
3、导向滑轮
导向滑轮是由三个或四个小滑轮及其支架所组 成。它的功用是：支持传动杆，提高传动杆的受 压时的杆轴临界应力，使传动杆不至于过早地失 去总稳定性。
㈢ 软式传动机构的主要构件
1、钢索：钢索是由钢丝编成的。只能承受拉 力，不能承受压力。
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
钢索预紧
ΔT
M铰
+ΔT’ T0
M铰
T0 -ΔT’
钢索构造和规格
❖ 规格型号
❖
7×7
股数
❖
7×19
钢丝数
2、滑轮和扇形轮
支持钢索 改变钢索的运动方向 改变传动力的大小
飞机操纵系统的传动机构通常分为软式、硬式、 混合式三种。 ㈡ 硬式传动机构的主要构件 1、传动杆，传动杆又称为拉杆。传动杆的接头如图 所示：
2、摇臂
摇臂通常由硬铝材料制成，在与传动杆和支座 的连接处都装有轴承。
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
⑵ 机翼重心的位置
机翼重心现象位置对颤振临界速度的大小也有 严重的影响。为了提高颤振临界速度常在机翼翼 尖的前缘部位上加配重。
5、机翼弯曲——副翼偏转颤振
机翼弯曲——副翼偏转颤振又称舵面型颤振。
发生副翼自由偏转的原因可能是由于副翼操纵 系统的弹性变形或系统中有间隙，也可能由于松 杆式机翼发生不对称的弯曲，如下图所示：
㈠ 操纵系统的传动系数 舵偏角△δ与杆位移△X的比值
㈡ 操纵系—非线 性传动机构
❖ 传动系数不变的操纵系统，不 能满足对飞机操纵性的要求：
❖ 传动系数大，小舵面偏角小时， 杆行程太小，难以准确地控制 操纵量
❖ 传动系数小，舵面偏角很大时， 杆行程过大
❖ 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 曲线关系
第五章 飞机飞行操纵系统
第一节 概述
飞机操纵系统是飞机的重要组成部分之一，它的正 常与否直接关系到飞机的飞行安全，因而操纵系统 是飞机的极其重要的环节。 飞机操纵系统可分为两大类：人工飞行操纵系统和 自动飞行控制系统。
第二节 简单机械操纵系统
一、对飞机操纵系统的要求
二、飞机操纵系统的工作原理 飞机操纵系统通常包括主操作系统和辅助操作
七、飞机颤振与副翼反效、结构承力与传力、操纵系 统的强度与刚度
㈠ 引言
飞机颤振是飞机飞行 中空气动力、结构弹性 力和惯性力之间的交互 作用的现象。它属于气 动弹性问题，是一种多 自由度的自激振动。由 于它在飞机的各种振动 中是一种最危险的振动， 因此必须保证在飞机使 用中不发生颤振。
颤振视频
㈡ 传动杆的振动和翼面颤振 1、振动的主要特性参数