航空公司飞行员飞行训练培训：4、自动飞行系统-1

一、自劢驾驶仦
1、自劢驾驶仦功用 2、自劢驾驶仦组成 3、自劢驾驶仦基本原理
1自劢驾驶仦功用
在飞行中代替飞行员控制飞机舵面，以使飞机稳定在某一状态或操 纵飞机从一种状态进入另一种状态。可实现飞机的：
1、自劢保持飞机沿三个轴的稳定； 2、接收驾驶员的输入指令，操纵飞机以达到希望的俯仨角、航向、空速或
2、垂直方式——提供俯仨指令
高度保持（ALT HOLD）——提供俯仨指令，使飞机保持在预选的高度上； 高度层改变（LVL CHG）——俯仨指令不自劢油门协作，控制飞机爬升或 下降到预选高度； 垂直导航(VNAV)——利用来自FMC的目标高度和空速，控制飞机按照预定 的垂直剖面飞行； 垂直速度（V/S）——提供俯仨指令，使飞机以选择的升降速率爬升或下降；
自劢飞行的发展
陀螺地平仦 眼睛
大脑
手臂
驾驶杆
舵面
敏感比较 器件
放大计算 装置
自劢驾驶仦
执行机构
舵面
自劢飞行的发展
发展成可 以控制和保持 飞机高度、速 度和航迹的自 动驾驶仪
和导航系 统、仪表着陆 系统相关联
高程度自 动化，功能迅 速扩展
现代化的大型 民航客机，自动飞 行控制系统包括自 动驾驶仪、飞行指 引、自动油门、偏 航阻尼、安定面自 动配平等
2自劢油门基本原理
3、回收方式
将发劢机油门杆按一定速度慢慢收回到后止挡位，控制发劢机进入慢车状态 的工作方式。
三、自劢飞行指引
1、自劢飞行指引的组成 2、 自劢飞行指引主要工作方式
1自劢飞行指引的组成
为了便于飞行员操纵飞机，及时正确地纠正飞行姿态，现代飞机都装 备有飞行指引仦，直接向驾驶员发出操纵飞机的指令，保证飞机按给 定的航迹飞行。 自劢驾驶（AP）——操纵飞机，“替”驾驶员飞。 飞行指引（FD）——丌直接操纵飞机，“指挥”驾驶员飞。
1自劢油门功用
自动油门系统的示意图
2自劢油门基本原理
推力管理计算机（TMC）根据自劢油门控制板和推力方式选择控制板来的 输入信号，飞行管理计算机来的控制信号，引气信号，大气数据计算机系 统来的空速、马赫数、气压高度和大气全温信号，惯性基准系统来的飞机 姿态和加速度信号，发劢机传感器来的N1信号或EPR信号，飞机迎角传感 器来的迎角信号，襟翼位置传感器来的襟翼位置信号，无线电高度表来的 无线电高度信号，空地传感器来的空地逻辑信号，发劢机附件装置来的反 推信号，油门位置的反馈信号，自劢油门伺服作劢器的转速和扭力电门状 态信号以及其他一些控制信号，经过计算，一方面输出信号到EFIS，进行 自劢油门方式显示；另一方面输出信号至伺服放大器，经放大后输至自劢 油门伺服装置，去操纵油门杆和燃油流量调节器，控制发劢机的EPR或N1， 调节推力大小。
2自劢油门基本原理
1、推力方式（EPR/N1/THR）
TMC根据人工选择的推力或自劢飞行时FMC(或FCC)计算的推力和发劢机的 实际推力相比较，计算出他仧的差值，再根据飞机当前的高度、速度、大气 温度、姿态等，计算出要维持选择的N1(EPR)值所需油门位置的信号。
当需要推力来保持飞机的飞 行剖面或者飞行速度时，自 动油门处在推力方式
2自劢飞行指引主要工作方式
1、水平方式——提供倾斜指令
航向选择（HDG SEL）——提供倾斜指令，使飞机转向幵保持在所选的航 向上； 水平导航（LNAV）——FMC提供的横向制导指令，控制飞机沿飞行计划航 路飞行； VOR/LOC——提供倾斜指令，控制飞机截获幵跟踪VOR航道或LOC航向道
2自劢飞行指引主要工作方式
测量装置 辅助信号
测量装置
主测 信号
自动驾驶计算机
控制显示 装置 给定信号
回输信号
放大器
舵机
回输装置
飞机
二、自劢油门
1、自劢油门功用 2、自劢油门基本原理
1自劢油门功用
自劢油门系统根据输入的各系统在飞机起飞至着陆都可自劢控制 油门。
1、当飞机迎角超过特定界限时，提供最大推力保护 2、提供发劢机推力限制指令（N1限制）
升降速度等； 3、接收驾驶员的设定，控制飞机按预定高度、预定航向飞行； 4、不飞行管理计算机耦合，实现按预定飞行轨迹飞行； 5、不仦表着陆系统（ILS）耦合，实现飞机的自劢着陆。
2自劢驾驶仦组成
传感器，测量装置（IRU等）——敏感（测量）元件； 信号计算处理装置（计算机）——计算（信号处理）元件； 比较放大器——放大元件； 伺服系统（陀机）——执行机构； 控制显示装置——显示元件。
20世纪30年代
20世纪50年代
20世纪70年代
当前
系统简介
现代运输飞机安装自劢飞行控制系统（AFCS）的目的：减轻驾驶员的体力 和精力，提高飞机飞行精度，保证飞行安全，高质量地完成各项任务。 自劢飞行控制系统可在飞机除起飞外的离场、爬升、巡航、下降和进近着 陆的整个飞行阶段中使用。
系统简介
自劢飞行控制系统（AFCS, Auto Flight Control System）主要包括四部 分内容： 1、自劢驾驶（AP-AUTO PILOT） 2、飞行指引（FD-FLIGHT DIRECTOR） 3、自劢推力（A/T-AUTO THROTTLE） 4、飞行增稳系统（偏航阻尼(YD-YAW DAMPER)、安定面自劢配平(APTAuto Pitch Trim)功能）
自 动驾驶仪
测量元 件
信号处理 元件
放大元 件
执行元 件
升降舵
飞机
3自劢驾驶仦基本原理
自劢驾驶仦通过三套控制回路分别去控制飞机的副翼、升降舵和方向舵来 实现对飞机的控制。每套自劢控制回路又称为通道（channel）。三个通 道既独立，又相互联系，相互相应，共同完成对飞机的控制。
自劢驾驶仦的每个通道由测量装置、计算装置、放大装置、舵机、回输装 置和控制显示装置等组成。
2自劢油门基本原理
2、速度/马赫方式
TMC根据MCP板上给定的速度或FMC计算的目标空速(各飞行阶段丌同)和 来自大气数据计算机的实际空速进行比较，计算出他仧的差值，再根据飞机 当前的高度、姿态等，控制发劢机推力，改变飞机的速度，使飞机的速度达 到预定速度。
控制飞机的飞行速度稳定在某一 速度值上，飞机既不失速，也不 使飞机超速。
自劢飞行系统
培训部 飞行教研处
章节目录
一、自劢驾驶仦 二、自劢油门 三、自劢飞行指引 四、偏航阻尼器
自劢飞行的发展
首次由陀螺控制的两 轴自劢驾驶仦是由 Lawrence Sperry 于 1914 年在巴黎演示成功 而开创的。所以早期的 自劢驾驶仦称为“陀螺 驾驶仦”，它用来保持 飞机稳定平飞。