4-3 液压助力式飞行主操纵系统
飞机操纵系统的组成
飞机操纵系统的组成
飞机操纵系统由主操纵系统和辅助操纵系统组成。
主操纵系统主要用于控制飞机的升降舵、副翼和方向舵，而辅助操纵系统则包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等，用于控制飞机的运动状态。
主操纵系统通过驾驶杆和脚蹬来控制飞机的升降舵、副翼和方向舵的操纵机构，以控制飞机的飞行轨迹和姿态。
中央操纵机构由驾驶杆和脚蹬组成，通过传动装置直接偏转舵面，传递操纵信号。
辅助操纵系统则包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等。
这些机构仅靠驾驶员选择相应开关、手柄位置，通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成操作。
此外，机械操纵系统还包括驾驶员通过机械传动装置直接偏转舵面的部分。
这种系统由两部分组成：位于驾驶舱内的中央操纵机构和构成中央操纵机构和舵面之间机械联系的传动装置。
飞机操纵系统的组成因飞机类型和设计而异，但上述部分是常见于现代飞机的操纵系统的重要组成部分。
随着技术的发展，一些新型的飞机还采用了电传操纵系统和主动控制技术等更先进的技术。
飞机液压控制典型回路
1. 副翼操纵系统回路
7.2-5 典型的飞行操纵系统回路
图7.2-6 典型副翼操纵系统原理
副翼感觉和定中机构与副翼配平
图7.2-9 副翼感觉和定中机构
液压助力器
（1）构造 液压助力器一般由液压放大器、执行元件和 比较机构组成。 其主要作用是在液压压力作用下，输出机械 功。比较机构是将操纵指令和输出的反馈量进行 比较，经液压放大器，控制执行元件，使执行元 件的位移量满足操纵指令要求。
（2）飞行扰流板 飞行扰流板既可在地面使用，也可在空中使 用，其作用既可减速，也可以协助副翼完成滚转 操纵，这种设计可以提高飞机横侧操纵效能，并 能防止副翼反效。 当空中减速时，扰流板也可以辅助副翼进行 横侧操纵。空中减速时，提起减速手柄向后扳动， 左、右侧的飞行扰流板同时放出，如果此时驾驶 盘转动角度超过预定值，飞行扰流板仍可以配合 副翼进行横侧操纵。
7.2-16 典型方向舵操纵控制回路
液压动力控制组件（PCU） 液压动力控制组件（PCU）
在现代民航飞机的飞行操纵的很多地方都用到 了液压动力控制组件（PCU），只是各型号飞机 的叫法有一定差别，其相当于液压舵机或液压助 力器的作用，主要用于液压动力的控制和输送。
图7.2-18 主方向舵PCU
图7.1-6 增稳飞行操纵系统力反传原理
2. 复合舵机及其工作原理
目前解决力反传的有效方法之一是采用复合舵 机，即将助力器与舵机做成一个整体，使来自驾 驶杆和舵机的信号都在助力器滑阀处综合而不是 在前述的复合摇臂处综合 . 电液复合舵机具有三种工作状态，即助力操纵、 舵机工作和复合工作状态。
图7.1-7 复合舵机回路框图
图7.2-10 一种典型的液压助力器
应急操纵
当液压系统压力不足或液压助力器有故障时， 可以关闭助力器的工作开关，转为用体力进行应 急操纵。 应急操纵时，驾驶杆首先带着配油柱塞移动 很小一段距离，使限动片与限动架接触，然后就 完全依靠驾驶员的体力带着传动活塞左右移动， 克服舵面载荷，使舵面偏转。
智慧树答案现代飞机结构与系统知到课后答案章节测试2022年
第一章1.飞机载荷是指答案:飞机运营时所受到的所有外力.2.在研究旅客机典型飞行状态下的受载时,常将飞机飞行载荷分为答案:平飞载荷、曲线飞行载荷、突风载荷.3.飞机等速平飞时的受载特点是答案:升力等于重力;推力等于阻力;飞机所有外力处于平衡状态.4.双发飞机空中转弯的向心力由答案:机翼升力提供.5.飞机水平转弯时所受外力有答案:升力、重力、推力、阻力.6.某运输机在飞行中遇到了很强的垂直上突风,为了保证飞机结构受载安全,飞行员一般采用的控制方法是答案:适当降低飞行速度.7.关于飞机过载的说法正确的是答案:飞机机动飞行时的过载往往比平飞过载大.8.飞机机翼的设计载荷包括答案:空气动力.;机翼机构质量力.;部件质量力.9.下列关于飞机过载的描述，正确的有答案:飞机的过载值可能小于零.;飞机设计过载大小表明其经受强突风的能力.;飞机过载值大小表明飞机的受载的严重程度.10.翼肋的作用不包括答案:承受弯矩第二章1.流量控制阀的功用是：答案:调节和控制流量2.方向控制阀的功用是：答案:控制油路通断和切换油液流动方向3.压力控制阀的功用是：答案:控制系统的压力4.油液只能向一个方向流动的单向阀是：答案:普通单向阀5.安全阀的功用：答案:过载保护和稳压溢流6.液压油箱增压的目的是：答案:防止在高空产生气穴现象7.液压油箱增压系统中人工释压阀的功用是：答案:地面维护时释放油箱压力8.飞机液压油滤广泛采用：答案:深度型滤芯9.下列关于蓄压器说法正确的是：答案:包括活塞式、薄膜式、胶囊式、金属膜盒式10.液压系统回路中具有散热作用的元件是：答案:都正确第三章1.主操纵系统的功能是（ )。
答案:实现滚转操纵;实现俯仰操纵;实现偏航操纵2.主操纵力随以下哪些参数的变化而变化?答案:飞行速度;舵面面积;舵偏角;飞行高度3.液压助力式主操纵系统可以分成哪两类？答案:液压助力机械式主操纵系统;电传操纵系统4.硬式传动系统的特点是（）。
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。
飞行操纵系统
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。
4.电传操纵系统
(1)电传操纵系统的提出
机械操纵系统缺点：
存在摩擦、间隙和非线性因素导致无法实现精微操纵信 号传递； 机械操纵系统对飞机结构的变化非常敏感； 体积大，结构复杂，重量大！
电传操纵系统的可靠性问题
缺点：
单通道电传操纵系统的可靠性不够高 电传操纵系统的成本较高 系统易受雷击和电磁脉冲波干扰影响
2.2.3 舵面驱动装置
1. 简单机械式操纵系统 2. 助力液压操纵系统 3. 电力驱动系统
1.
简单机械式操纵系统
概念
只靠驾驶员的体力克服铰链力矩； 操纵信号和操纵力同时由机械传动机构直接传递到 舵面使其按要求偏转的操纵系统。 S杆
灵敏特性
稳定特性
②
载荷感觉器
1. 无回力的助力操纵系统中，使飞行员能从驾驶杆上感 受到力； 2. 有回力的助力操纵系统中，在舵面铰链力矩较小时， 使驾驶杆不致过“轻”。
所谓差动，就是当驾驶杆前后（或左右）偏转的同一
角度时，升降舵（或副翼）上下（或左右）偏转的角 度不同。
实现差动操纵最简单的机构是差动摇臂。
（3）导向滑轮
导向滑轮由三个或四个小滑轮及其支架组成；
功用： 支持传动杆，提高传动杆的受压时的杆轴临界应力； 增大传动杆的固有频率，防止传动杆发生共振。
机械操纵系统可靠性较高！ 单通道电传系统可靠性较低： 可接受的安全指标： 1107 / 飞行小时 解决措施：余度技术——多套系统/通道系统的各个部分具有故障监控、信号表决的能 力。 一旦系统或系统中某部分出现故障后，必须具有故障 隔离的能力。换句话说，在发生故障时，系统应具有 第一次故障能工作，第二次故障还能工作的能力。 当系统中出现一个或数个故障时，它具有重新组织余 下的完好部分，使系统具有故障安全或双故障安全的 能力，即在性能指标稍有降低情况下，系统仍能继续 承担任务。
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局部？ (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展比照分析。
〔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〕717.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)926.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〕1027.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。
飞机操纵系统介绍
4 飞机操纵系统
传动杆与导向滑轮之间的间隙应为0.05-0.3毫米，测量时应将驾驶杆 和脚蹬固定在中立位置。间隙不合规定，可拧动滑轮支架上的偏心螺杆 （螺帽为方形）来调整。
导向滑轮
❖4.5操纵系统的发展
4 飞机操纵系统
❖4.5平尾操纵系统
4 飞机操纵系统
液压助力器YZL-11
在平尾操纵系统中采用了YZL-11液压助力器，分别操纵左右平尾 偏转，它承受作用在平尾上的全部铰链力矩。YZL-11是一种平板旋转 阀式的双腔串联外反馈助力器。它由分油装置、执行机构和传动机构 三部分组成
❖4.1概述
4 飞机操纵系统
为了提高飞机的横滚能力，歼八B型飞机上还装有差动平尾控制系统。 当驾驶杆横向操纵时，其机械位移经安装在副翼操纵系统中的GE-9位移 传感器，转换成电信号。该信号经差动平尾放大器FKJ-9放大后，输送给 安装在垂尾前梁上的FDJ06差动平尾舵机。舵机的输出位移，经三复合机 构综合后，差动的操纵左、右平尾助力器，使左、右平尾产生差动偏转， 以提高飞机的横向滚转能力。
副翼载荷感觉器的构造及工作原理与平尾载荷感觉器相似，但其弹 簧刚度和活动杆的最大行程不同，它的预载力为（5.6×9.8）N。
❖4.5副翼操纵系统
4 飞机操纵系统
副翼载荷机构
❖4.5副翼操纵系统
4 飞机操纵系统
副翼调整片效应机构
为了配平驾驶杆上的横向操纵力和扩大自动驾驶仪舵机的工作权 限，在副翼操纵系统中装有DG-32调效机构,副翼调效机构构造和工作 原理与平尾调效操纵工作状态、驾驶仪控制工 作状态和复合工作状态。
❖4.5副翼操纵系统
4 飞机操纵系统
副翼载荷机构
副翼载荷感觉器用来模拟横向操纵时的杆力，并在松杆后使驾驶杆 回到中立位置，它安装在14框后的背鳍内，并联在副翼操纵系统中， 外筒通过摇臂与调效机构的活动杆相连；活动杆与系统的摇臂相连。
3 飞行操纵系统
2.辅助操纵系统
扰流板 前/后缘襟翼 前缘缝翼 水平安定面 调整片（配平片）
与主操纵系统的区别：
主操纵系统必须给驾驶员以杆力和位移的感觉；辅助操纵
系统则没有，但必须知道它的位置。
主操纵系统在空气动力的作用下可恢复到原来平衡位置；
辅助操纵系统则不会。
第三章 飞行操纵系统
①扰流板
第三章 飞行操纵系统
扰流板的收放
第三章 飞行操纵系统
扰流板
A320
第三章 飞行操纵系统
②襟翼
对称地位于两边内侧机翼后缘的增升装置。
第三章 飞行操纵系统
前缘襟翼
第三章 飞行操纵系统
后缘襟翼
开裂式襟翼
后退式襟翼 后退式三开缝襟翼
第三章 飞行操纵系统
襟翼手柄卡槽用于防止手柄意外滑动。
第三章 飞行操纵系统
扰流板是铰链在机翼上表面的一种可活动翼板。扰流 板分为飞行扰流板和地面扰流板。扰流板只能向上升起 升起扰流板可使飞机的升力减小，阻力增加。 扰流板的功能是： （1）飞行扰流板可以辅助副翼横滚操纵；（单侧升起） （2）飞行扰流板对称升起，可使飞机空中减速； （3）飞机落地后，飞行和地面扰流板同时升起，可以增 大飞机阻力使飞机减速，提高刹车效能。 左滚转，左副翼上偏，右副翼下偏，左扰流板升起； 右滚转，右副翼上偏，左副翼下偏，右扰流板升起；
蹬右舵，方向舵右偏，产生右转力矩，飞机右转。
第三章 飞行操纵系统
③飞机的侧向操纵（滚转操纵）
副翼操纵期间，一侧副翼向上运动，另一侧副翼向下运动。
• 左压杆，左副翼上偏，
右副翼下偏，产生左横 滚力矩，飞机左滚转。
• 右压杆，右副翼上偏，
左副翼下偏，产生右横
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全压
感
静压
力
计
可调水平安定面位置 算
舵偏角
机
感力动作筒
§3-3 液压助力式主操纵系统 14/16
电力传递式助力操纵系统
电传操纵系统
电力传递操纵信号的液压助力主操纵系统。
电传操纵系统的主要特点
操纵信号电力传递到飞行控制计算机，计算机接 受操纵信号或自动驾驶信号等，经处理后向液压 助力器发出操纵指令传动舵面偏转。
电传操纵系统
电传操纵系统的优缺点
减轻了操纵系统的重量、体积，A320减轻重量 600KG；
消除了机械操纵系统中的摩擦、间隙，改善了微 操纵的精度；
简化了主操纵系统与自动驾驶仪的组合； 飞机操纵稳定性得到质的改善； 成本较高，单通道可靠性不高，故采用三余度或
四余度设计，B777保留了驾驶盘和机械传动系 统作为电传的备份； 容易受到雷击和电磁脉冲干扰（将出现光传操纵 系统）。
§3-3 液压助力式主操纵系统 19/16
机械传递式助力操纵系统
操纵信号通过钢索传至钢索扇形轮，然后由传动杆和活 门控制摇臂将信号传递给助力器，由助力器传动舵面偏 转。
§3-3 液压助力式主操纵系统 10/16
操纵力感觉装置
作用
现代运输机一般采用不可逆（无回力）液压助力 主操纵系统，飞行员发出的仅仅是操纵信号，为 防止操纵过量，系统中设置操纵力感觉装置，提 供定中力和模拟感力。
A320电传操纵系统 中，所有辅助、横 滚、俯仰操纵均为 电传操纵，水平安 定面和方向舵可由 机械传动装置控制。
飞行控制计算机 EFCC包括：两台 升降舵副翼计算机 ELAC和三台扰流 板升降舵计算机 SEC
§3-3 液压助力式主操纵系统 17/16
电力传递式助力操纵系统
电传操纵系统组成
§3-3 液压助力式主操纵系统 3/16
液压助力式主操纵系统 现代运输机日趋大型、高速化，舵
面枢轴力矩随之增大。
§3-3 液压助力式主操纵系统 4/16
液压助力器的工作原理
液压助力器的工作原理
如图所示表示驾驶杆前推，通过传动机构带动活 门滑动，控制液压油流向助力器动作筒活塞的右 边，助力器壳体右移传动升降舵后缘下偏）。
EFCC 的输入为侧 杆位置、扰流板位 置、襟翼手柄位置 和横滚配平电门位 置；
此外还包括大气数 据计算机ADC、姿 态和航向基准系统 AHR、自动驾驶仪 A/P和一个加速度 传感器输入信号；
通过侧杆操纵，飞 机姿态的调整总是 自动配平的，松开 侧杆，飞机保持在 所调定的姿态。
§3-3 液压助力式主操纵系统 18/16
CCAFC
AIRCRAFT SYSTEM T&R ROOM 2002.7
4-3 液压助力式飞行主操纵系统
CCAFC
AIRCRAFT SYSTEM T&R ROOM 2002.7
4-3 液压助力式飞行主操纵系统
液压助力式飞行主操纵系统 助力器的工作原理 机械传递式液压助力操纵系统 电力传递式液压助力操纵系统
§3-3 液压助力式主操纵系统 15/16
电力传递式助力操纵系统 电传操纵系统组成
由驾驶杆或侧杆、前置放大器、传感器、机载计 算机和执行机构组成。
飞机姿态调整是自动配平的，如果松开侧杆，飞 机将保持在所调定的姿态。
§3-3 液压助力式主操纵系统 16/16
电力传递式助力操纵系统
电传操纵系统组成
动作筒两腔室的压力差使得动作筒外筒右移，输出放大 的机械信号，推动用舵面偏转。
§3-3 液压助力式主操纵系统 8/16
液压助力器的工作原理
液压助力器的工作原理
当舵面达到预定位置，控制阀门回到中立位置，堵塞油 路，控制过程结束。
§3-3 液压助力式主操纵系统 9/16
机械传递式助力操纵系统
类型
弹簧式感力定中装置 动压式感力装置 感力计算机
§3-3 液压助力式主操纵系统 11/16
操纵力感觉装置
弹簧式感力定中装置
由凸轮、滚轮、滚轮臂和感力弹簧组成； 感力随舵偏角的增大而增大； 当停止操纵并松杆时，在感力弹簧的作用下，滚
轮回到凸轮中心处，于是整个操纵系统被返回到 中立位置。
§3-3 液压助力式主操纵系统 5/16
液压助力器的工作原理
液压助力器的工作原理 其输 Nhomakorabea是一个机械信号或电传信号，此输入信号 与输出反馈信号进行比较，使偏差信号推动液压 伺服活门，输出与偏差信号成正比的液压功率到 动作筒，同时提供反馈信号到比较机构，使输出 与输入一一对应）。
液压助力器 传动部分
舵面
操纵信号
控制部分
机械传动或电传
§3-3 液压助力式主操纵系统 6/16
进油 回油
舵偏角
液压助力器的工作原理
液压助力器的工作原理
手柄拉动助力器阀离开中立位置右移，使压力油通往动 作筒右边腔室，而同时动作筒左边腔室通回油。
§3-3 液压助力式主操纵系统 7/16
液压助力器的工作原理
液压助力器的工作原理
§3-3 液压助力式主操纵系统 12/16
操纵力感觉装置
动压式感力装置
飞行高度一定时，飞行速度增大，感力随之增大； 飞行速度一定时，高度增大则感力随空气密度减
小而减小。
§3-3 液压助力式主操纵系统 13/16
操纵力感觉装置
感力计算机
感力计算机提供的模拟感力与舵面气动载荷成一 定比例，感力随飞行速度、高度和舵偏角变化， 较为真实，常用于升降舵操纵系统中。