电传操纵系统
电传操纵与偏航阻尼器系统PPT课件
电传操纵系统是一种没有机械操纵系统，将驾驶员的操纵装置发出的信号转变成电信号， 按照一定的规律和原理构成的飞机操纵系统。其主要组成部件有：杆力传感器（位移传感 器），计算机，伺服作动器，飞机运动参数测量装置。系统主要电子组件是飞行控制计算 机。
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• 1986年,A320飞机,机械备份的电传操纵系统 • 1994年,B777飞机,全电传操纵系统(人工应急机械配平系统作为最后的备份) • A380飞机,全电传操纵系统
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电传操纵系统的特点
• 靠电信号传递飞行员操纵指令，因而在这 种系统中不再含机械操纵系统。
• 把控制增稳系统作为这一系统不可分割的 一个组成部分，系统可以利用全权限来改 善飞行品质，优于传统的控制增稳系统。
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2）偏航阻尼器指示器
偏航阻尼器指示器仅仅连接到SMYD 1。它指示由于 SMYD 1（主偏航阻尼器）产生指令而使方向舵移动 的情况。它并不指示由方向舵踏板的输入而造成的方 向舵的移动。
3）主方向舵PCU
a、在垂直安定面内有两个方向舵PCU，一个主用， 一个备用。这些PCU是液压作动筒，它们响应驾驶员 方向舵踏板的输入而使方向舵移动。
纵状态。 • 4、系统设计时，还必须精心设计，以保证两种系统可以实现良好的转换。
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偏航阻尼器系统
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1、目的: 1）偏航阻尼器系统使飞机沿飞机的偏航（垂直）轴保持稳定。 2）偏航阻尼器系统是一个自动飞行系统，该系统使方向舵运动以减小由荷兰滚或湍流造 成的飞机的偏航移动。该系统工作于所有的飞行阶段并且在地面上起飞之前衔接。
电传操纵系统
电传操纵系统“电传操纵系统"是英文"F1ybywiref1ightcontro1SyStCnr(FBW)的中文意译，也被译为“线传操纵系统”。
它是一种先进的电子飞行掌握系统。
H简介从飞机创造直到现在，飞机的操纵系统仍旧主要是机械式的操纵系统。
机械操纵系统在操纵装置(操纵杆、脚蹬)和飞机的舵机之间存在着一套相当简单的机械联动装置和液压管路，飞行员操纵操纵杆和脚蹬，通过上述联动装置掌握舵机位置，从而使飞机达到盼望的姿势和航向。
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，于是作为驾驶员帮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很多飞机上使用。
其次次世界大战后不久，消失了全助力操纵系统。
在这种系统中，操纵钢索从驾驶杆直接连到作动器的伺服阀上，不再与操纵面发生直接机械联系。
使用全助力操纵的主要缘由是在跨音速飞行时，作用在操纵面上的力变化很大而且非线性很历害。
这样，操纵时从操纵面反传到驾驶杆上的力从操纵品质的观点来说是难以接受的。
全助力操纵系统本身是不行逆的，因此不受跨音速飞行中非线性力的影响，由于这种操纵方法不再需要飞行员的体力去转变舵面状态，使得飞行员无法直观地感受到飞机所处的状态，于是就借助一些力反馈装置来供应人工杆力，这种人工杆力虽然在移动操纵面时不需要，但在操纵飞机时给飞行员供应适当的操纵品质还是必要的，人工杆力的设计可以使人的操纵感觉从亚音速飞行平滑地过渡到超音速飞行阶段。
随着飞机尺寸的连续增加和性能的进一步提高，增加稳定性关心飞行员操纵变得非常迫切，于是从全助力操纵系统进展到增稳系统，如偏航增稳系统、俯仰增稳系统和横滚增稳系统。
系统通过传感器反馈的飞机状态，在程序掌握下自动掌握舵机偏转，以保证飞机静稳定性。
这种增稳系统与驾驶杆或脚蹬是相互独立的，因而增稳系统的工作不影响驾驶员的操纵。
电传操纵系统PPT课件
重量加大； 难于“绕”过机内设备； 易与发动机发生共振！
混 兼有硬式和软式的优点和缺点！ 合
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A320
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主舵面的操纵性
飞机在空中的操纵是通过三个操纵面——升降舵、方向舵和副翼来进行 的。
转动这三个操纵舵面，在气流的作用下，就会对飞机产生操纵力矩，使 其绕横轴、立轴和纵轴转动，从而改变飞机的飞行姿态，实现飞机的俯仰、 偏航和滚转。
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驾驶杆
推拉驾驶杆操纵升降舵； 左右压杆操纵副翼。 横、纵向操纵具有独立性， 即操纵驾驶杆时升降舵和副翼，两者不 会互相干扰。
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驾驶盘式
（1）前后压驾驶盘操纵升降舵； （2）左右转动驾驶盘可操纵副翼
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脚操纵机构有脚镫平放式和脚镫立放式两种。 平放式:蹬脚镫时，脚镫只作平移而不转动。 立放式:蹬脚镫时，通过传动杆和摇臂等构件的传动而使方向舵偏转的。左右脚镫 的动作是协调的，即一个脚镫向前时，另一个脚镫向后。
位置。马赫配平作动筒对调整驾驶杆中立位置的升降舵感觉和定中组件进行 重新定位。
水平安定面配平系统——提供飞机纵向配平。
方向舵配平系统——控制电门对调整方向舵中立位置的方向舵感觉和定中组件 进行电动定位。方向舵脚蹬随之相应移动。方向舵配平指示器显示方向舵配平 位置。
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方向舵配平
水平安定面 配平手轮
飞机的侧向操纵（滚转操纵）
• 左压盘，左副翼上偏，右副翼下偏，产生左横滚 力矩，飞机左滚转。
• 右压盘，右副翼上偏，左副翼下偏，产生右横滚 力矩，飞机右滚转。
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（2）辅助操纵系统
• 扰流板 • 调整片 • 前/后缘襟翼 • 前缘缝翼 与• 主水操平纵系安统定的区面别：
飞机电传操纵系统
电传操纵系统概况一、电传操纵系统的概念及进展概况1、电传操纵系统的概念电传操纵系统是将从驾驶员的操纵装置发出的信号转换成电信号，通过电缆直接传输到自主式舵机的一种系统。
也就是说，电传操纵系统也是一个全时、全权限的“电信号系统+掌握增稳”的飞行操纵系统。
电传操纵系统是人工操作和自动掌握在功能上和操纵方式上较好地融为一体。
电传操纵系统主要依靠电信号传递驾驶员的操纵指令，所以这种系统不再含有机械操纵系统。
带有机械备份的电传操纵系统成为准电传操纵系统。
掌握增稳系统是电传操纵系统不行分割的组成局部，只有具备掌握增稳功能的电信号系统才能称为电传操纵系统。
2、电传操纵系统进展概况20 世纪前半期, 承受闭环反响原理的自动掌握技术作为机械操纵系统的关心手段, 其主要作用是针对已设计好的飞机刚体动力学特性的缺陷进展补偿, 实现准确的姿势和航迹掌握, 减轻驾驶员长期、紧急工作的负担。
到了20 世纪60 年月, 飞机的进展遇到了一些重大难题。
例如: 大型飞机挠性机体气动弹性模态问题, 进一步提高战斗机机动性和战斗生存性问题等。
这些问题仅靠气动力、构造和动力装置协调设计技术已经不能解决, 或者要在性能、重量、简单性和本钱方面付出巨大代价才能得到某种折衷的解决方案。
研制设计者将留意力转向承受闭环反响原理的自动掌握技术, 通过对一系列单项技术和组合技术的争论、开发和验证, 产生了两个具有划时代意义的飞行掌握概念: 主动掌握技术( ACT ) 和电传飞行掌握( FBW) 系统。
这两项技术的消灭对飞机的进展产生了巨大的影响。
1.承受主动掌握技术的电传操纵系统承受主动掌握技术的电传操纵系统, 可使飞机的飞行掌握、推力掌握和火力掌握的主要掌握功能综合成为可能, 从而极大地改善了飞机的性能。
如承受主动掌握技术的电传操纵系统后, 放宽静稳定性( RSS) 掌握技术使B- 52 轰炸机平尾面积削减45% , 构造总重量削减6. 4% , 航程增加了4. 3% ;使战斗机升阻比提高了8%~ 15%。
电传操纵系统技术的发展及趋势
电传操纵系统技术的发展及趋势摘要：飞机电传操纵系统作为一种先进的电子飞行控制系统，工业上普遍将电传操纵系统定义作为一种利用反馈控制原理，将飞行器的运动作为受控参数的电子飞行控制系统。
电传操纵系统的可靠性比起传统可靠性比起机械式飞行控制系统要可靠很多，系统的能力产生了质的飞跃，本文通过对四余度电传操纵系统技术研究，为未来电传操纵系统的发展方向提供指导作用。
关键词：控制增稳系统、电传操纵系统、单通道1 电传操纵系统概述与提出随着电子技术的发展和飞机性能的不断提高，飞机的的操纵系统也发生了巨大变化，传统的操纵杆系已被电线取代，即飞行员操纵飞机依靠在驾驶杆处地传感器将杆力或杆位移转换成电信号，通过电线传到舵机以驱动控制面偏转，达到操纵飞机的目的，这就是电传操纵系统。
传统的操纵杆系的飞机配备的自动飞行控制系统具有的增稳、控制增稳功能，虽然能解决高空、高速飞机的稳定性问题，兼顾了飞行员对飞机稳定性和操纵性要求，但仍有一定的限制：控制增稳系统舵面操纵权限有限，但是为了安全飞行，操纵权限也只有最大偏转角的30%,很难满足整个飞机包线内改善飞机飞行品质问题；存在力反传问题，因为力反传,由于舵机工作时有时不工作，或时快时慢，使驾驶杆产生非周期震荡；同时控制增稳系统结构复杂、重量重、战场生存能力低等缺点。
产生以上缺点的根本原因在于控制增稳系统中存在机械杆系，由此需产生一个由电线代替机械杆系，构成完成由电气设备组成的电传操纵系统。
2 单通道电传操纵系统的组成和工作原理按电传操纵系统实际上在控制增稳系统上，取消了不可逆助力机械操纵通道，只保留由驾驶员经杆力传感器输出电气指令信号通道。
此外，与控制增稳系统的区别还有：正向通道增加了自动配平网络，过载限制器以及为补偿飞机静不稳定而增设的放宽稳定性RSS回路，为提高飞机安全性，在反馈通道内增加了迎角/过载限制器.如果飞机是稳定的，则不必引入RSS回路，一个完整的单通道电传操纵系统是由过载限制器、迎角/过载限制器、自动配平网络FA(S)、放宽静稳定性回路RSS、机体结构构陷滤波器F3(S)、指令模型M(S)及录波器F1(S)、F2(S)组成。
电传操纵技术范文
电传操纵技术是一种广泛应用于现代航空领域的技术。
它是利用电信号传输数据，实现飞行器的精准操纵和控制。
在这项技术的帮助下，飞行员无需直接接触到飞行器的操纵杆或踏板，而是通过电传信号控制飞行器的方向、高度、速度等指标。
在本文中，我们将深入探讨电传操纵技术的原理、优势和应用。
一、电传操纵技术的原理电传操纵技术的核心在于电信号的传输。
飞行器上的操纵杆与飞机襟翼、尾翼、方向舵等控制面相连，当飞行员通过操纵杆对其进行操作时，操纵杆的移动会产生相应的电信号，通过飞机内部的信号传输系统传输到控制面上，从而改变控制面的位置和角度，实现飞机的转向、升降等操作。
这种技术的优点在于其快速、准确和稳定，能够避免机械连接带来的失控情况。
二、电传操纵技术的优势1.快速响应电传操纵技术通过电信号传输，相比传统的机械连接方式，响应速度更快，飞机能够更快地响应飞行员的指令，减少了响应时间对控制飞机的影响。
2.准确性高电传操纵技术可以精确测定控制面的位置和姿态，避免了传统机械连接方式因磨损和老化等原因导致误差的发生。
3.节省重量和空间传统的机械连接方式需要大量的空间和重量，而使用电传操纵技术后，可以在控制面和飞机之间减少连接件、杆件等机械结构，从而减少了重量和空间，为飞机的设计提供了更多的灵活性。
4.可靠性高电传操纵技术采用数字化的信号传输，相对于机械连接方式来说，更加可靠。
在传统机械连接方式下，如果连接件出现故障，将会导致飞机失去控制，甚至导致坠机。
而电传操纵技术采用电信号传输，只要电路没有故障，就能够保证飞机的控制。
三、电传操纵技术的应用电传操纵技术被广泛应用于民航、军用航空等领域。
它不仅提升了飞机的操纵质量和安全性，还为飞行员带来了更加舒适和安全的飞行体验。
以下是电传操纵技术在不同领域的应用。
1.民航领域在民航领域中，电传操纵技术被广泛应用于大型喷气式客机、航天器和直升飞机等。
电传操纵技术的应用可以实现飞机的快速响应和准确操纵，提升了航班的安全性和舒适性。
各种飞机的操纵原理
北京摩诘创新科技 吕兆波
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飞行操纵系统概述
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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合
❖驾驶员通过操纵飞机的各舵面和调整片实现飞机绕纵轴、横轴
和立轴旋转，以完成对飞机的飞行状态、气动外形的控制
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固定翼飞机的操纵面
飞机高速飞行时由于气动载荷而引起的机翼扭 转弹性变形，使得偏转副翼时所引起的总滚转 力矩与预期方向相反的现象。
副翼操纵的失效和反逆是怎样产生
副翼操纵的失效和反逆是怎样产生
操纵力矩M1=反力矩M2， 再操纵副翼就不会产生 滚转力矩，这种现象叫 副翼失效。这个飞行速 度叫副翼反逆临界速度。
M1<M2时，副翼反效。
●横侧反操纵
小迎角时，压右盘，飞机右滚，形成右侧滑，出现横侧稳 定力矩，阻止右滚。接近临界迎角时，压右盘，下偏副翼的左 侧机翼阻力很大，上偏副翼的右侧机翼阻力较小，这一阻力差 将加大飞机的侧滑角，从而加大使飞机左滚的横侧稳定力矩。 当稳定力矩大于操纵力矩时，出现压右盘导致飞机左滚。
偏转副翼引起的有害偏航
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➢ 大型客机常采用混合副翼： ❖内副翼：全速副翼 ❖外副翼：低速副翼
低速副翼 全速副翼 滚转扰流板 升降 可配平的水平安定面 方向舵
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
右副翼
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固定翼飞机的操纵面
左副翼
右副翼
左升降舵
右升降舵
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固定翼飞机的操纵面
① 直线飞行中改变迎角的基本原理
《飞机电传操纵系统与主动控制技术》飞机-教材-自动飞行控
《飞机电传操纵系统与主动控制技术》——飞机教材自动飞行控制一、飞机电传操纵系统的概述飞机电传操纵系统，简称FBW（FlyWire），是一种利用电子信号传输指令的飞行控制系统。
它取代了传统的机械操纵系统，将飞行员的操纵指令转化为电子信号，通过计算机处理后，控制飞机的舵面和发动机，实现飞行控制。
电传操纵系统的优势在于重量轻、可靠性高、响应速度快、操纵灵活，并且能够实现复杂的飞行控制律。
在现代民用和军用飞机中，电传操纵系统已成为标配。
二、电传操纵系统的组成及工作原理1. 组成（1）操纵杆：飞行员通过操纵杆输入指令。
（2）传感器：实时监测飞机的姿态、速度等参数。
（3）飞行控制计算机：处理飞行员指令和传感器数据，输出控制信号。
（4）执行机构：根据控制信号，驱动飞机舵面和发动机。
2. 工作原理（1）飞行员操纵杆输入指令。
（2）传感器将飞机的姿态、速度等参数传输给飞行控制计算机。
（3）飞行控制计算机根据预设的控制律，处理飞行员指令和传感器数据，输出控制信号。
（4）执行机构根据控制信号，驱动飞机舵面和发动机，实现飞行控制。
三、主动控制技术及其在电传操纵系统中的应用1. 主动控制技术概述主动控制技术是指通过飞行控制系统，对飞机的气动布局、结构强度和飞行性能进行实时优化，以提高飞行品质和性能。
在电传操纵系统中，主动控制技术发挥着重要作用。
2. 主动控制技术在电传操纵系统中的应用（1）放宽静稳定性（RSS）：通过主动控制技术，使飞机在飞行过程中保持较小的静稳定性，提高飞行性能。
（2）机动载荷控制（MLC）：在飞机进行机动飞行时，主动控制技术可减小机动载荷，降低结构疲劳。
（3）颤振抑制：利用主动控制技术，实时监测飞机结构振动，采取措施抑制颤振现象。
（4）阵风减缓：在遭遇阵风时，主动控制技术可减小飞机受阵风影响，提高乘坐舒适性。
飞机电传操纵系统与主动控制技术的结合，为现代飞行器带来了更高的性能和安全性。
在未来的航空领域，这两项技术将继续发挥重要作用，推动飞行器的发展。
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第五章 飞行操纵系统
（1）主操纵系统
由中央操纵机构和传动机构两大部分组成。用于实现飞机 的俯仰、偏转、滚转等操作。
中央操纵机构——由驾驶员直接操纵的部分 手操纵机构：驾驶杆/驾驶盘,控制副翼和升降舵 脚操纵机构：脚蹬，控制方向舵
传动机构——将操纵指令传到舵面
软式传动机构:主要由钢索、滑轮等构件所组成；
第五章 飞行操纵系统
传动机构的比较
优点 软 式 缺点
构造简单， 尺寸较小， 重量较轻; 比较容易绕过机内设备！
刚度较大； 铰接点用滚珠轴承减小摩 擦力，并消除间隙； 具有较佳的操纵灵敏度！
刚度较小， 弹性间隙； 操纵灵敏度差； 钢索在滑轮处容易磨损！
构造复杂， 重量加大； 难于“绕”过机内设备； 易与发动机发生共振！
硬 式 混 合
兼有硬式和软式的优点和缺点！
A320
第五章 飞行操纵系统
第五章 飞行操纵系统
主舵面的操纵性
飞机在空中的操纵是通过三个操纵面 ——升降舵、 方向舵和副翼来进行的。 转动这三个操纵舵面，在气流的作用下，就会对飞 机产生操纵力矩，使其绕横轴、立轴和纵轴转动，从而 改变飞机的飞行姿态，实现飞机的俯仰、偏航和滚转。
硬式传动机构:主要由传动杆、摇臂等构件所组成； 混合式传动机构:由软式、硬式传动机构混合组成。
第五章 飞行操纵系统
驾驶杆
推拉驾驶杆操纵升降舵； 左右压杆操纵副翼。 横、纵向操纵具有独立性， 即操纵驾驶杆时升降舵和副 翼，两者不会互相干扰。
第五章 飞行操纵系统
驾驶盘式
（1）前后压驾驶盘操纵升降 舵； （2）左右转动驾驶盘可操纵 副翼
第五章 飞行操纵系统
按照指令的执行方式来分：
（1）机械式操纵系统 如：B737、 B747、 B757、 B767 （2）电传操纵系统 如：A320、 A330、 A340、 A380、 B777
按照功能来分：
（1）主操纵系统：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； （2）辅助操纵系统：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。
第五章 飞行操纵系统
①飞机的纵向操纵（俯仰操纵）
后拉杆，升降舵后缘上偏，产生上仰力矩，飞机抬头。
前推杆，升降舵后缘下偏，产生下俯力矩，飞机低头。
第五章 飞行操纵系统
②飞机的方向操纵（偏航操纵）
蹬左舵，方向舵左偏，产生左转力矩，飞机左转。
蹬右舵，方向舵右偏，产生右转力矩，飞机右转。
第五章 飞行操纵系统
第五章 飞行操纵系统
二、机械式操纵系统
1.简单机械操纵系统（无助力机械操纵系统）
是一种人力操纵系统，由于其构造简单，工作可靠， 使用了30余年，才出现助力操纵系统。 简单机械操纵系统现在仍广泛应用于低速飞机和 一些运输机上，由于舵面偏转时气动力较小，驾驶员 体力足以克服舵面气动力从而实现对飞行的操纵。
第五章 飞行操纵系统
方向舵配平 水纵系统
助力操纵系统是指从驾驶舱中央操纵机构到舵面的机械联 动装置中，利用助力器进行功率放大，从而操纵多舵面的 人工飞行操纵系统。
第五章 飞行操纵系统
中国民航大学 空管学院
第五章 飞行操纵系统
一、飞机的操纵性
1.操纵性
操纵性：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。
飞行员操纵飞机的副翼、升降舵、方向舵和其它可动 舵面，从而实现飞机的纵向、方向、侧向运动，并且无论 在有人驾驶还是在自动驾驶的状态下，均可使飞机保持或 改变飞行姿态。
第五章 飞行操纵系统 脚操纵机构有脚镫平放式和脚镫立放式两种。 平放式:蹬脚镫时，脚镫只作平移而不转动。 立放式:蹬脚镫时，通过传动杆和摇臂等构件的传动而使方向 舵偏转的。左右脚镫的动作是协调的，即一个脚镫向前时， 另一个脚镫向后。
第五章 飞行操纵系统
软 式 传 动 系 统
硬 式 传 动 系 统
第五章 飞行操纵系统
2.机体坐标轴
横滚---飞机绕纵轴的转动 俯仰---飞机绕横轴的转动 偏航---飞机绕立轴的转动
第五章 飞行操纵系统
A320
第五章 飞行操纵系统
3.飞行操纵系统的分类
按照操纵指令的来源分为：
（1）人工飞行操纵系统：其操纵信号由驾驶员发出。 （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
飞机的侧向操纵（滚转操纵）
• 左压盘，左副翼上偏，右副翼下偏， 产生左横滚力矩，飞机左滚转。 • 右压盘，右副翼上偏，左副翼下偏， 产生右横滚力矩，飞机右滚转。
第五章 飞行操纵系统
（2）辅助操纵系统
扰流板 调整片 前/后缘襟翼 前缘缝翼 水平安定面
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。
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。
第五章 飞行操纵系统
①襟翼
开裂式襟翼
后退式襟翼 后退式三开缝襟翼
第五章 飞行操纵系统
②前缘缝翼
第五章 飞行操纵系统
③扰流板
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。
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； （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。
第五章 飞行操纵系统
扰流板的收放
第五章 飞行操纵系统
A320
第五章 飞行操纵系统
第五章 飞行操纵系统
④配平系统
马赫配平系统——提供高马赫数飞行时的速度稳定性。 飞机以较高马赫数飞行时，出现气动力中心后移，造 成机头自动下沉现象。 飞行控制计算机使用飞行数据计算机的马赫数，计算 出马赫配平作动筒的位置。马赫配平作动筒对调整驾驶杆 中立位置的升降舵感觉和定中组件进行重新定位。 水平安定面配平系统——提供飞机纵向配平。 方向舵配平系统——控制电门对调整方向舵中立位置的方 向舵感觉和定中组件进行电动定位。方向舵脚蹬随之相应 移动。方向舵配平指示器显示方向舵配平位置。