飞机操纵系统发展史
飞机操纵系统发展史

飞机操纵系统发展史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1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)2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。
民航自动驾驶发展历史

民航自动驾驶发展历史
民航自动驾驶系统的发展历史可以追溯到20世纪初,但真正成
熟和广泛应用是在近几十年。
以下是民航自动驾驶系统发展历史的
概述:
1. 早期阶段,20世纪初,飞行员主要依靠手动操纵飞机进行
飞行。
随着航空技术的发展,自动驾驶系统开始出现在一些飞机上,但主要用于辅助飞行员进行飞行。
2. 二战后,二战后,随着航空工业的快速发展,自动驾驶系统
得到了进一步的发展。
一些先进的飞机开始配备自动驾驶系统,用
于辅助飞行员进行飞行和导航。
3. 1970年代,随着计算机技术的进步,民航自动驾驶系统开
始向更加智能化和自主化发展。
一些先进的飞机开始配备了自动驾
驶系统,可以实现自动起降、自动导航等功能。
4. 1990年代,随着GPS技术的普及和发展,民航自动驾驶系
统得到了进一步的提升。
飞机可以通过GPS实现精准的导航和定位,大大提高了飞行的安全性和效率。
5. 当代,目前,民航自动驾驶系统已经非常成熟和普及。
现代
民航飞机几乎都配备了先进的自动驾驶系统,可以实现全程自动飞行、自动着陆等功能。
同时,一些航空公司也在研发无人驾驶客机,未来有望实现完全自动化的民航飞行。
总的来说,民航自动驾驶系统经过了近一个世纪的发展,从最
初的辅助功能到如今的全自动化飞行,取得了巨大的进步。
随着技
术的不断发展,民航自动驾驶系统的未来发展空间将更加广阔。
《飞行操纵系统》课件

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飞行员通过Байду номын сангаас纵杆、脚蹬等输入装置 ,将控制指令传递给飞行操纵系统, 以改变飞机的飞行姿态和轨迹。
它包括主操纵系统和辅助操纵系统, 主操纵系统包括升降舵、方向舵和副 翼,辅助操纵系统包括襟翼、缝翼和 起落架收放机构等。
飞行操纵系统的动力学基础
飞行操纵系统的动力学基础包 括空气动力学和飞行力学。
空气动力学是研究气体流动和 物体在气体中运动的科学,它 为飞行操纵系统的设计和性能 提供了理论基础。
分类
根据飞行器类型和设计需求的不同,飞行操纵系统有多种分类方式。例如,按照传力介质的不同,可以分为机械 式操纵系统、液压式操纵系统和电气式操纵系统等;按照控制方式的不同,可以分为助力操纵系统和主动控制系 统等。
发展历程与趋势
发展历程
飞行操纵系统的发展经历了多个阶段,从早期的机械操纵系统到现代的电传操纵系统和 主动控制系统。随着科技的不断进步,飞行操纵系统的性能和安全性得到了极大的提升
权限管理与安全认证
限制飞行员对系统的操作权限,防止误操作或 恶意干扰。
自适应容错控制
在系统发生故障时,自动调整控制策略,降低故障对飞行安全的影响。
05
飞行操纵系统的应用与案例分析
飞行操纵系统在无人机中的应用
1 2 3
无人机飞行操纵系统概述
无人机飞行操纵系统是无人机控制的重要组成部 分,负责无人机的起飞、巡航、降落等操作。
飞行操纵系统的传感器
01
02
03
04
角位移传感器
检测飞行员的操纵角度,转换 为电信号。
力矩传感器
检测飞行员施加在操纵杆上的 力矩,转换为电信号。
侧杆传感器
飞行器自动控制导论_第一章飞行控制系统概述

第一章飞行控制系统概述1.1飞行器自动控制1.1.1飞行控制系统的功能随着飞行任务的不断复杂化,对飞机性能的要求越来越高,不仅要求飞行距离远(例如运输机),高度高(高空侦察机),而且还要求飞机有良好的机动性(例如战斗机)。
为了减轻驾驶员在长途飞行中的疲劳,或使驾驶员集中精力战斗,希望用自动控制系统代替驾驶员控制飞行,并能改善飞机的飞行性能。
这种系统就是现代飞机上安装的飞行自动控制系统。
飞行控制系统的功能归结起来有两点:1)实现飞机的自动飞行;2)改善飞机的飞行性能。
飞机的自动飞行控制系统在无人参与的情况下,自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行,通常可实现对飞机的三轴姿态角和飞机三个方向的空间位置的自动控制与稳定。
例如,无人驾驶飞行器(如无人机或导弹等),实现完全的飞行自动控制;对于有人驾驶的飞机(如民用客机或军用飞机),虽然有人参与驾驶,但某些飞行阶段(如巡航段),驾驶员可以不直接参与操纵,而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制,但驾驶员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的情况,并可以随时切断自动控制而实现人工驾驶。
采用自动飞行具有以下优点:1)长距离飞行时解除驾驶员的疲劳,减轻驾驶员的工作负担;2)在一些恶劣天气或复杂的环境下,驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹,自动飞行控制系统可以精确对飞机姿态和航迹的精确控制;3)有一些飞行操纵任务,驾驶员难于精确完成,如进场着陆,采用自动飞行控制则可以较好地完成任务。
一般来说,飞机的性能和飞行品质是由飞机本身气动特性和发动机特性决定的,但随着飞机飞行高度及飞行速度的增加,飞机的自身特性将会变坏。
如飞机在高空飞行时,由于空气稀薄,飞机的阻尼特性变坏,致使飞机角运动产生严重的摆动,靠驾驶员人工操纵将会很困难。
此外,设计飞机时,为了减小质量和阻力,提高有用升力,将飞机设计成静不稳定的。
对于这种静不稳定的飞机,驾驶员是难于操纵的。
在飞机上采用增稳系统或阻尼系统可以很好地解决这些问题。
绪 论

绪论0.1飞行控制系统简史1912年美国的Eimper Sperry和他的儿子Lawrence Sperry制成了世界上第一台自动驾驶仪。
该装置由两个双自由度陀螺、磁离合器以及用空气涡轮驱动的执行机构组成,用它可保持飞机稳定平飞。
早期飞机的自动控制就是用自动驾驶仪稳定飞机的角运动。
二次大战期间,美国制造了功能完善的电气式自动驾驶仪,其敏感元件是电动陀螺,采用电子管放大器和电动舵机。
二次大战后期,德国制造了V-1(飞航式)和V-2(弹道式)导弹,这种全自动飞行武器上的自动驾驶仪不仅可以稳定导弹飞行,而且更重要的是与弹上或地面其他装置耦合完成战斗任务。
二次大战后,飞机自动驾驶仪逐渐与机上其他装置耦合以控制航迹(定高或自动下滑),它既能稳定飞机,又能全面地控制飞机,直至全自动着陆。
50年代前自动驾驶仪主要用于运输机和轰炸机的平飞。
歼击机突破音障及飞行包线扩大后,飞机自身稳定性恶化,要求在机上安装飞行控制系统以改善飞机的稳定性。
于是从50年代起,歼击机安装上了阻尼器,利用速率陀螺测出飞机的振荡角速度,采用反馈控制增加飞机自身的阻尼,来阻止飞机的振荡,以消除飞机高空高速飞行时,由于阻尼性差而引起的机头摆动。
在阻尼器的基础上,引入更多的反馈,形成了增稳系统,它不仅能改善阻尼而且能改善飞机静稳定性。
由于阻尼、增稳系统在一定程度上削弱了飞机操纵反应的灵敏度,为解决稳定性与操纵性的矛盾,在50年代中期又出现了控制增稳系统。
这种系统除了反馈以外,还引入前馈。
控制增稳系统除具有增稳功能外,还增加了一个与机械操纵链并行工作的电气操纵链,因此它不仅改善了飞机的稳定性,还改善了操纵性。
60年代控制增稳系统全权限地操纵飞机时,它就发展成为电传操纵系统。
这时机械操纵系统已完成它的历史使命而退居到备用,甚至被取消的地位。
电传飞行控制系统在50年代就已出现,但由于电子、电气设备的可靠性不如机械系统,所以当时并未付诸使用。
60年代末随着电子技术的发展和集成电路的广泛使用,另外余度技术和容错技术的应用也逐渐成熟,使飞行控制系统在安全可靠性方面能与机械系统相比甚至有所超过。
飞机电传操纵系统的前生今世

飞机电传操纵系统的前⽣今世B-2幽灵幽灵(Spirit)轰炸机⼀、机械式操纵系统⼈⼯操作机械操作系统⽰意图机械操纵系统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。
⼆、液压式操纵系统1、概述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再受驾驶员⼒量的限制,⽽只是受经济成本的限制。
液压式飞控系统由两部分组成:a、机械回路⼈⼯操作机械操作系统⽰意图机械回路连接着驾驶舱和液压回路。
如同机械式系统,机械回路也基本由各种杆、绞索、滑轮甚⾄铰链组成。
b、液压回路液压回路包含液压泵、液压管、液压阀门以及执⾏装置等。
执⾏装置通过液压泵产⽣的流体压⼒驱动飞机的各控制⾯。
⽽伺服阀则控制着执⾏装置的动作。
飞⾏员的操纵动作通过机械回路传递到液压回路中相应的伺服阀,然后液压泵驱动执⾏机构操纵飞机的各控制⾯。
液压式飞控系统见于⽼式的喷⽓运输机和⼀些⾼性能飞机。
例如安-225运输机和洛克西德公司的⿊鸟(SR-71)。
2、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⼒。
这种触觉反馈增强了飞⾏安全性。
例如,在⽕神(Avro Vulcan)喷⽓轰炸机上,⼈们就利⽤⼀种弹性装置来实现这种控制反馈。
通过移动该装置的⽀点,⼈们可以使反馈⼒(对于升降舵)与空速的平⽅成正⽐。
这样,⾼速飞⾏时所需的操纵⼒量就迅速增加了。
3、机械助⼒助⼒机械操作系统⽰意图早期的飞机只是直接⼈⼯机械操纵。
随着飞机的尺⼨和速度的增加,驾驶员再直接通过钢索去拉动舵⾯感到困难,于是作为驾驶员辅助操纵装置的液压助⼒器安装在操纵系统中。
它由⼀个并联的液压作动器来增⼤驾驶员施加在操纵钢索上的作⽤⼒,⽬前液压助⼒器仍在许多飞机上使⽤。
飞机操纵系统发展史

飞机操纵系统发展史
飞机操纵系统的发展史可以追溯到20世纪初期,随着飞机的发展和技术的进步,飞机操纵系统的设计和功能也逐渐改进。
下面是飞机操纵系统的主要发展历程:
1. 手动操纵系统:早期的飞机操纵系统完全依靠飞行员的手动操作。
飞行员通过操纵杆、脚蹬和操纵表来控制飞机的方向、高度和速度。
这种系统简单、直观,但需要飞行员具备较高的操纵技巧和反应能力。
2. 机械辅助操纵系统:随着飞机的增大和复杂性的增加,手动操纵变得困难。
为了减轻飞行员的操纵负担,出现了机械辅助操纵系统。
这种系统通过利用液压或机械装置来辅助飞行员操纵飞机,如辅助操纵面的控制和增加力量辅助。
3. 电子辅助操纵系统:20世纪中期,随着电子技术的进步,飞机操纵系统开始采用电子辅助技术。
这种系统利用感应器、计算机和电动执行器来完成飞行员的操纵指令。
电子辅助操纵系统可以提供更高的精度和灵活性,可以对飞机进行自动平衡和自动调整。
4. 全电子操纵系统:近年来,随着计算机技术的迅速发展,飞机操纵系统逐渐向全电子化发展。
全电子操纵系统通过将感应器、计算机和电动执行器直接连接起来,实现了飞机操纵的完全电子化。
全电子操纵系统具有更高的精度和可靠性,同时可以实现自动化和智能化的飞行控制。
总的来说,飞机操纵系统的发展经历了从手动操作到机械辅助、电子辅助,再到全电子化的过程。
随着技术的不断进步,飞机操纵系统的功能和性能也越来越先进,大大提高了飞行安全和操纵效率。
飞控系统与仿真

伺服作动分系统设计开发流程
伺服分系统测试与综合
• 1,集成测试综合环境一般由综合测试柜、飞行控制仿真计算机、FTI计算机、MBIT计算机、试验台几 部分组成。
• 2,伺服作动系统综合测试项目主要考核作动器与作动器控制器综合时的功能性能,主要包括伺服作动 系统试验前准备测试、功能性能测试、监控器测试、故障模态测试等内容。
段。飞行试验使评定飞行控制系统性能的最终阶段,飞行试验验证结果也具有权威性。 • 飞行试验通常在几架飞机上进行,每架飞机有专门的的测试目标。 • 飞行试验的目的是暴露与纠正系统、硬件、软件存在的设计问题和故障,优化控制率,评定电邮飞行
控制系统的飞机稳定性、操纵性、满足飞机飞行品质要求的程度,检查飞行控制系统的各种功能实现 及应用效果。考核飞机控制系统硬、软件在真是机载条件下工作的正确性与适应性,考察飞行控制系 统与飞机其他功能支架你的工作兼容性,完成对整个飞机控制系统的确认,并为进一步改进提供依据。
全机系统综合试验
• 2,机上地面试验 • 经过地面铁鸟台架综合试验之后,飞行控制系统应按照规定的技术要求装到飞机上,进行机上地面试
验。 • 机上地面试验一般分为三种:飞行控制系统性能校核试验,结构模态耦合试验,全机电磁干扰试验。
全机系统综合试验
• 3,飞行试验 • 经过系统综合试验,铁鸟综合试验和机上地面试验对飞行控制系统的验证与确认后,进入飞行试验阶
飞行控制系统研发与验证
现代飞机飞行控制系统工程学习总结
蔡壮
2020/02.29
飞控系统设计及验证概述
• 系统级设计包含:功能和性能设计(控制率设计),安全性和可 靠性设计(系统结构和余度管理设计),系统综合和验证任务。
• 分系统和部件级包含:飞行控制计算机(硬件)分系统,软件分 系统,伺服作动分系统,传感器分系统。
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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: ******xx
**: ***
专业: 自动化
****: ***
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
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。
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。
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。
第三章增稳操纵系统
现在战斗机为了使气动布局有较好的效益,飞机本身的静稳定度设计的较小现代战斗机又往往在大迎角下飞行,而飞机的纵向静稳定度随迎角增大而减小,甚至改变符号,纵向静不稳定,驾驶员难以操作。
因此有了增稳操纵系统。
增稳控制系统一般由引入迎角反馈信号、法向过载反馈信号或迎角与俯仰角速度组合反馈信号构成闭环控制系统,使飞机的飞行操纵品种得到了很大的提升。
但是增稳操纵系统在提高飞机稳定性的同时,降低了飞机的操纵性,为了解决这个问题,出现了控制增稳操纵系统。
第四章控制增稳操纵系统
飞机的稳定性与操作性是飞机飞行品质特性中一对基本的矛盾。
增稳操纵系统的采用,在提高飞机稳定性的同时,降低了飞机的操作性。
为了解决稳定性与操作性的矛盾,在增稳系统的基础上,发展了控制增稳操纵系统。
控制增稳操纵系统是在增稳操纵系统的基础上增加一个杆力传感器和一个指令模型构成,即系统由机械通道、电气通道和增稳回路组成、电气和机械两通道并行,电气通道的作用是增大传递系数。
控制增稳系统对操作性的改善主要表现在:增加杆力灵敏度;改善单位过载杆力、不受飞机固有频率影响;增加静操纵系数。
第五章电传操纵系统
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,对飞机进行有效的操纵。
如果在电传操纵系统之外,还保留机械操纵系统作为备用,则称为准电传操纵系统。
电传操纵系统的关键是系统的可靠性问题,它的可靠性至少不能低于机械操纵系统。
为此需要采用余度技术,对于关键部件和线路采用多重布置的原则,
以提高系统的可靠性。
电传操纵系统的优点是体积小、重量轻、通过性好,便于采用主动控制技术,易于与其他系统交联,生存力强,维护性好,可提高飞机操纵品质和性能,是高性能飞机操纵系统发展的方向。
电传操纵的重要性在于打破了飞机设计中需要保持静稳定性的布局,设计师们可以为战斗任务选择和优化最有效的布局,然后由储存在飞行控制计算机软件中的相应控制律增加人工稳定性。
现役战斗机中已经有多种飞机采用电传操纵系统。
第六章光传操纵系统
光传操纵系统是以光代替电作为传输载体,以光导纤维作为物理传输媒质,在计算计之间或计算机与远距离终端(如舵机等)之间传递指令和反馈信息的飞行控制系统。
光传操纵系统是在电传操纵系统上发展起来的,也是后者的发展趋势。
电传操纵系统的致命弱点是易受雷电和电磁干扰及核辐射的影响。
现代飞机性能不断提高,电子设备日趋复杂,这必然导致电缆用量的增加以及线路布局的复杂化,从而加大了线路之间的干扰,使电传操纵系统不能正常工作。
解决这一问题的根本办法就是采用光传操纵系统。
采用光纤作为传输介质,以光信号的形式传输,使得光传操纵系统具有很多优点。
首先,它具有抗电磁干扰、抗电磁脉冲辐射和防雷电等特点,且光纤本身不辐射能量,这就提高了可靠性和安全性。
其次,光缆可减轻控制系统的重量、缩小体积,从而大大改进飞机的稳定性和可操纵性。
再次,光纤的故障隔离性好,当一个通道发生故障时不会影响其他通道。
光传操纵系统的研究始于上个世纪70年代。
1975年,美国空军试验中心在A-7D 飞机上利用光纤作为传输线。
1979年,洛克希德公司在一架喷气滑翔机上试验了光传操纵系统,取得成功。
目前光传操纵系统的研究重点是开发各类光传感器、光处理器等。
光传操纵系统的好处有以下几点:
1)在强电磁干扰下飞行
2)减轻机载设备重量
3)数据传输速率高和传输容量大
4)改善系统的动态特性
5)提高飞机的总体性能及燃油经济性
6)降低验证费用,改善成本-效益指标
第七章飞机操纵系统的发展趋势
现在对于飞机操纵系统的研究有许多,例如:
1)光传/电传混合计划
2)信号光传/能量电传(FBL/PBW)计划
3)先进光传硬件计划
参考文献
[1]徐鑫福.飞机飞行操纵系统.北京航空航天大学出版社.1989.
[2]瞿福存.飞行控制系统的演变.飞行试验.1997.。