飞机操纵系统方式
飞机系统与附件课程教学课件：5.3 典型飞机操纵系统之主操纵系统
推动 凸轮回转
使系统 回到中立位
配 平 操 纵 期间 副翼配平作动器使支架移动 弹簧保持滚轮在凸轮的 近 心 点 带动凸轮一起转动
主操纵系统
给副翼助力器输入信号 移动副翼
产生滚转力矩 维持飞机的气动力平衡
同 时 带动驾驶盘偏转到新中立位 操纵力为 零 驾驶员能够松杆飞行
驾驶盘顶部有 副翼配平指示器
副翼感觉 和 定中机构
✓ 驾驶员操纵副翼，感觉和定中机构提供感觉力 ✓ 没有输入，驾驶盘回位到 中 立 位置
副翼配平作动器 改 变 副翼和驾驶盘的中立位置，以实现 配 平
主操纵系统
驾驶盘转动
使弹簧拉伸
为驾驶员 提供模拟感觉力
凸轮随 扭力轴转动
推动滚轮 离开凸轮近心点
主操纵系统
驾驶员 松开驾驶盘
滚轮回到 凸轮近心点
主飞行操纵系统与辅助操纵系统的区别
主操纵系统： 指 驱 动 副 翼 、升 降 舵 和 方 向 舵 ，使飞 机产生围绕纵轴、横轴、立轴转动的系统
主操纵系统 辅助操纵系统
主飞行操纵系统与辅助操纵系统的区别
辅助操纵系统： 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
方向舵操纵系统
飞机协调转弯 飞机侧倾升力在垂直方向上的分量会 减 小 ，造成飞机高度下 降
抵消飞机 下降趋势
转弯时向后 轻拉驾驶盘
使飞机 迎角增加
方向舵操纵系统
②偏航阻尼器 飞机方向舵操纵系统中装有 偏 航 阻 尼 器 作 用 ： 及时根据飞机姿态的变化操纵方向舵，防止产生荷兰滚
偏航阻尼器驱动方向舵的偏转角 小 于 脚蹬操纵的方向舵偏转角
主操纵系统
飞机的操纵原理
飞机的操纵原理
飞机的操纵原理是指飞机在飞行过程中如何改变飞行状态和姿态的方法和技术。
一架飞机通常由机翼、尾翼、控制面以及相关操纵系统组成。
下面将介绍飞机的操纵原理的三个方面：横向操纵、纵向操纵和方向操纵。
首先，横向操纵是指飞机在左右方向上的操纵。
飞机的横向操纵主要通过副翼和差动反推器来实现。
副翼是位于飞机机翼后缘的可动控制面，通过对副翼的操作来改变机翼的升力分布，从而改变飞机的横向运动状态。
差动反推器则是通过改变发动机推力分布来实现横向操纵。
其次，纵向操纵是指飞机在前后方向上的操纵。
飞机的纵向操纵主要通过升降舵和推力控制来实现。
升降舵位于垂直尾翼上，通过对升降舵的操作来改变飞机的升降姿态。
推力控制则是通过改变发动机的推力大小来实现纵向操纵。
最后，方向操纵是指飞机在左右方向上的操纵。
飞机的方向操纵主要通过方向舵来实现。
方向舵位于垂直尾翼上，通过对方向舵的操作来改变飞机的航向姿态。
总结起来，飞机的操纵原理主要包括横向操纵、纵向操纵和方向操纵。
通过对副翼、差动反推器、升降舵、推力控制和方向舵的操作，飞机可以改变其飞行状态和姿态，实现各种飞行动作和机动性能。
飞机控制原理
飞机控制原理
飞机控制原理是指飞机在运行过程中，通过一系列的控制系统来实现飞行姿态、速度和航向的调节和稳定。
飞机的控制主要分为三个方面：机械飞控系统、液压飞控系统和电子飞控系统。
机械飞控系统是最早使用的一种控制方式，它通过机械连接件将操纵杆、脚蹬等操纵装置与飞机的控制面（例如副翼、方向舵等）相连。
飞行员通过操纵装置的移动，使控制面发生变化，从而改变飞机的飞行状态。
机械飞控系统结构简单，但需要飞行员经过较大的力量来操纵飞机，操作相对较为繁琐。
液压飞控系统是在机械飞控系统基础上发展起来的一种飞控方式。
该系统采用了液压装置来帮助飞行员操纵飞机，通过液压力量传递来改变控制面的位置。
相比于机械飞控系统，液压飞控系统操纵起来更加轻松，力度更小，并且操作更加灵活。
液压飞控系统一般应用在大型飞机上。
电子飞控系统是飞机控制的最新技术，在现代飞机中得到广泛应用。
该系统利用电子设备来完成飞机的各项控制任务，包括舵面操纵、自动驾驶、飞行参数监控等。
电子飞控系统通过传感器采集飞机的状态、姿态等数据，并通过计算机系统进行处理和控制。
电子飞控系统使飞行员在操纵飞机时更加精确和方便，大大提高了飞行的安全性和准确性。
总而言之，飞机控制原理可以通过机械飞控系统、液压飞控系统和电子飞控系统来实现。
这些系统通过不同的方式，将飞行
员的指令传达给飞机，使其按照要求完成各种飞行动作，确保飞机的飞行安全和稳定。
飞机结构与系统(飞行操纵系统)课件
飞行操纵系统的历史与发展
历史
早期的飞机采用简单的机械式操纵系统，通过钢索、连杆等机械部件实现飞行员对翼面和舵面的直接控制。随着 技术的发展，液压式操纵系统和电传式操纵系统逐渐取代了机械式操纵系统。电传式操纵系统是目前最先进的飞 行操纵系统，具有更高的可靠性和灵活性。
可靠性预计与分配
根据系统各组成部分的可靠性数据，预计整个飞行操纵系统的可靠性，并根据需要将可靠 性指标分配给各个组件。这有助于确保系统整体性能达到预期要求。
可靠性试验与验证
通过进行各种可靠性试验和验证，如环境试验、寿命试验和功能试验等，评估飞行操纵系 统的可靠性。这些试验有助于发现潜在的问题和改进空间，从而提高系统的可靠性。
飞行操纵系统
飞机上用于传输飞行员操纵指令 并驱动飞行操纵面运动的整套装 置，包括机械、液压或电动系统 。
飞行操纵的力学原理
力矩平衡
飞机受到重力和气动力作用，通过调 整飞行操纵面，使飞机获得所需的俯 仰、偏航和滚转力矩，以保持或改变 飞行姿态。
稳定性与操纵性
飞机具有稳定性，即受到扰动后能够 恢复原姿态的趋势；同时具有操纵性 ，即通过操纵指令改变飞行姿态的能 力。
构；执行机构包括各翼面和舵面，根据传动机构的运动改变飞行姿态和轨迹。
分类
根据设计理念和实现方式的不同，飞行操纵系统可分为机械式操纵系统、液压式操纵系 统和电传式操纵系统。机械式操纵系统通过钢索、连杆等机械部件传递飞行员输入的力 或运动；液压式操纵系统通过液压传动方式传递力或运动；电传式操纵系统则通过传感
飞机结构与系统(飞行操纵系 统)课件
• 飞行操纵系统概述 • 飞行操纵系统的基本原理 • 现代飞行操纵系统的技术特点 • 飞行操纵系统的维护与检修 • 飞行操纵系统的安全与可靠性
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。
现代战斗机操作方法有几种
现代战斗机操作方法有几种现代战斗机的操作方法一般可以分为以下几种：1. 手动操纵：手动操纵是最基本的操作方式，飞行员通过操纵杆和脚蹬来控制飞机的姿态和方向。
操纵杆控制俯仰和滚转，脚蹬控制偏航。
当飞行员移动操纵杆时，控制信号将传输给飞行控制计算机，通过控制执行器实现姿态和方向的调整。
2. 自动操纵：现代战斗机普遍配备了自动飞行控制系统（AFCS），可以自动控制飞机的飞行姿态。
飞行员可以选择不同的飞行模式，如稳定飞行、航迹保持、高度保持等。
AFCS通过飞行控制计算机和传感器实时监测飞机的状态，根据设定的参数自动调整飞行姿态，以实现各种飞行任务。
3. 航电系统：现代战斗机配备了高级的航电系统，包括多功能显示器、头盔主观瞄准显示系统、飞行数据记录仪等。
多功能显示器用于显示飞机各种参数和系统状态，飞行员可以通过触摸屏或旋钮等方式进行导航、武器控制等操作。
头盔主观瞄准显示系统允许飞行员通过眼睛的方向来控制武器系统的瞄准。
4. 武器控制系统：现代战斗机的武器控制系统是关键的操作方式之一。
飞行员可以通过武器控制系统选择和操控各种武器，包括导弹、火箭弹、机炮等。
武器控制系统通过雷达、红外线传感器等感知目标并计算出最佳攻击解决方案，飞行员可以通过指示器或操作杆来进行武器的锁定、释放等操作。
5. 通信与联接系统：现代战斗机配备了先进的通信与联接系统，可以与地面指挥部、其他飞机、预警机等实现实时通信和战术联接。
飞行员可以通过无线电通信设备、显示器等进行信息交流和指挥调度。
6. 副系统操作：现代战斗机的副系统包括供气系统、供油系统、电力系统等。
飞行员需要根据飞行任务和飞机状态进行相应的副系统操作，以确保飞机的正常运行。
总结起来，现代战斗机的操作方法包括手动操纵、自动操纵、航电系统操作、武器控制系统操作、通信与联接系统操作以及副系统操作。
这些操作方法的综合运用，使得飞行员能够有效地控制飞机执行各种飞行任务。
飞机操纵系统要点课件
气压式飞机操纵系统是一种利用气压传动原理的飞机操纵系统，它通过压缩空气传递压力和运动，实现飞机的飞 行控制。
详细描述
气压式飞机操纵系统具有结构简单、重量轻和可靠性高等优点，被广泛应用于小型飞机和无人机中。它通过飞行 员操作气动阀，控制压缩空气的流动，驱动操纵面运动，实现飞机的飞行控制。
04
飞机操纵系统的应用与案 例分析
飞机操纵系统在军事航空中的应用
高机动性
军事飞机需要具备高机动性以应对战斗环境，飞机操纵系统能够 快速响应飞行员的操作，实现各种高难度机动动作。
隐形性能
现代军事飞机通常具备隐形性能，飞机操纵系统的设计也需要考虑 隐形性能的需求，如减少雷达反射面和红外特征等。
作战效能
飞机操纵系统直接影响到军事飞机的作战效能，包括发射武器、实 施侦察、执行战术机动等任务。
成本问题 飞机操纵系统的制造成本较高，需要采取有效的成本控制 措施，以确保产品的经济可行性。
未来飞机操纵系统的市场前景与机遇
市场需求
随着航空运输业的不断发展，飞机操纵系统的市场需求将持续增 长，为相关企业提供了广阔的市场空间。
技术创新
技术创新是推动飞机操纵系统发展的关键因素，相关企业需要加 大研发投纵系统在民用航空中的应用
飞行安全
飞机操纵系统是确保飞行安全的 关键部分，通过精确控制飞机的 姿态和轨迹，保障乘客和机组人
员的安全。
高效运行
民用航空中的飞机操纵系统需要适 应各种气象条件和飞行任务需求， 以确保飞机的高效运行，降低油耗 和维护成本。
舒适性
飞机操纵系统需要提供平稳、舒适 的飞行体验，减少飞行中的颠簸和 不适感，提高乘客的满意度。
01
或液压信号。
02
飞机驾驶杆的操作方法
飞机驾驶杆的操作方法飞机驾驶杆是飞机驾驶员用于操纵飞机的一个重要工具，它通过控制飞机的大气动力来实现飞行姿态和方位的调整。
在飞机的驾驶舱中，驾驶杆通常位于驾驶员的前方，可以前后、左右摇动，并配有按钮、开关等，用于控制飞机的各种功能。
一、基本操纵1. 前进与后退操纵：驾驶员通过向前或向后推动驾驶杆来控制飞机的加速或减速。
向前推动驾驶杆增加发动机推力，向后拉动驾驶杆减小推力。
这个操作是飞行中最基本的操作之一，能够使飞机保持平稳的飞行速度。
2. 左右摇动操纵：驾驶员通过左右摇动驾驶杆来控制飞机的左右飞行姿态。
当向左摇动驾驶杆时，飞机会向左转弯；当向右摇动驾驶杆时，飞机会向右转弯。
驾驶员需要根据飞机的左右倾斜程度来调整驾驶杆的摇动幅度。
3. 弯航操纵：弯航是指飞机在水平飞行时改变方向的操作。
驾驶员通过左右摇动驾驶杆并控制方向舵来实现弯航动作。
向左摇动驾驶杆和向左踏板踩踏，同时向右踏板松开，则飞机会开始向左转弯。
4. 头顶与头下操纵：驾驶员通过向上和向下推动驾驶杆来控制飞机的俯仰姿态。
向上推动驾驶杆使得飞机向上升高，向下推动驾驶杆使得飞机下降。
这个操作是调整飞机飞行高度和俯仰角度的关键。
二、系统控制1. 自动驾驶操纵：现代飞机驾驶杆往往配备了自动驾驶功能，驾驶员可以通过驾驶杆上的开关来启用自动驾驶系统。
启用后，驾驶员只需轻轻触碰驾驶杆，由自动驾驶系统来控制飞机的稳定飞行。
这样可以大大减轻驾驶员的工作负担，提高飞行的安全性和舒适性。
2. 失速保护操纵：驾驶员在飞行中可能会面临失速的危险，飞机的失速会导致飞机的俯冲和飞行不稳定。
为了避免失速，驾驶杆上设置了失速保护按钮。
当驾驶员感到飞机即将失速时，只需按下该按钮，失速保护系统便会自动增加推力，调整飞机的姿态，使其恢复到安全的飞行状态。
3. 紧急脱离操纵：在紧急情况下，如果飞机陷入危险状态，驾驶员需要立即采取措施脱离险境。
驾驶杆上的紧急脱离按钮就是为此而设计的。
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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。
20世纪70年代初成功研制和开发了“电传操纵系统”。
所谓电
传操纵系统，就是将控制增稳系统中的机械操纵部分完全取消，驾
驶员的操纵指令完全通过电信号，利用控制增稳系统实现对飞机的
操纵。
电传操纵系统是一个全时间、全权限的“电信号+控制增稳”
的飞机控制系统。
电传操纵系统不再含有机械操纵系统，主要靠电信号传递驾驶员的操纵指令。
控制增稳系统是电传操纵系统不可分割的组成部分，
如果没有控制增稳系统，系统仅能成为电信号系统。
采用电传操纵
系统，除了可以克服机械操纵系统的缺点外，还具有许多优点，如
进一步改善飞机的操纵品质，对飞机结构变化的影响不敏感，减少
维护工作量以及更容易与自动飞行系统相耦合等。
但更为重要的是，采用电传操纵系统将为实现其他控制功能奠定基础，并为解决现代
高性能飞机操纵与稳定中的许多问题提供有效手段。
-光传操纵系统-
但是，由于电传操纵系统主要核心部件是电子部件，特别是数字部件，极易受到电磁干扰和雷电冲击的影响，在发展电传操纵系统
的同时，又进一步开展了光传操纵FBL(Fly-By-Light)系统的研究。
光传操纵系统即为采用光纤传输信号的系统。