搜索
首页 社会民生 军事

有谁能比较系统地介绍一下电传操纵?

有谁能比较系统地介绍一下电传操纵?最早使用电传的是F-16吗?如果飞机不用电传那么用的是什么操纵,原理是怎样的?

全部回答

2005-01-02

0 0
    下面这篇文章不知能不能解答你的问题: 主动控制技术与电传操纵系统 1。1 主动控制技术   主动控制技术(Active Control Technology),是由美国率先提出的一种飞机设计和控制技术。
  从飞机设计的角度来说,主动控制技术就是在飞机设计的初始阶段就考虑到电传飞行控制系统对总体设计的影响,充分发挥飞行控制系统潜力的一种飞行控制技术。  F-16是世界上第一架采用主动控制思想设计的飞机。
   常规设计方法的设计步骤   采用主动控制技术的设计方法和常规设计方法有什么不同呢?我们就从常规的飞机设计方法谈起。常规的飞机设计方法的过程是这样的:根据任务要求,考虑气动力、结构强度和发动机三大因素,并在它们之间进行折衷以满足任务要求,这样为获得某一方面的性能就必须在其他方面作出让步或牺牲,例如为实现更好的气动稳定性就必须在尾翼的重量和阻力方面付出代价。
    折衷之后就确定了飞机的构形,再经过风洞吹风后,对飞机的各分系统(其中包括飞行控制系统)提出设计要求。这里飞行控制系统和其他分系统一样,处于被动地位,其基本功能是辅助驾驶员进行姿态航迹控制。
   采用主动控制技术的设计方法的设计步骤   而采用主动控制技术的设计方法则打破了这一格局,把飞行控制系统提高到和上述三大因素同等重要的地位,成为选型必须考虑的四大因素之一,并起积极作用。  在飞机的初步设计阶段就考虑全时间、全权限的电传飞行控制系统的作用,综合选形,选形后再对飞行控制系统以外的其他分系统提出设计要求。
  这样就可以放宽对气动、结构和发动机方面的限制,依靠控制系统主动提供人工补偿,于是飞行控制由原来的被动地位变为主动地位,充分发挥了飞行控制的主动性和潜力,因而称这种技术为主动控制技术。     正是由于采用主动控制技术的设计方法在选形和布局的过程中,都将控制系统作为一个主要因素来考虑,所以这种技术又被称作随控布局技术(Control Configured Vehicle)。
     主动控制思想的出现是由两个因素促成的,一个是美国空军战略思想的改变,从要导弹不要飞机变成发展机动性好的空中优势战斗机,正是提高飞机机动性的努力使主动控制技术走向航空科技的前缘;第二个是现代自动飞行控制技术和电子计算机的迅速发展,为主动控制技术的实现奠定了物质基础。
    从控制的角度来说,主动控制技术实际上是自动控制系统的反馈原理的应用和发展。飞机上最早的应用就是自动驾驶仪,但早期的自动驾驶仪主要是为减轻驾驶员保持姿态、航向的工作负担,在飞行个可以接通或断开,因此它对飞机设计本身不产生直接影响。
  随着超音速飞机的出现,产生了高空飞行气动阻尼不足的问题。  其中最突出的是航向稳定问题,为此采用了增稳系统造成人工阻尼来解决,由于增稳系统所阻尼的是频率较高的短周期振动,这是驾驶员来不及反应并进行手操纵的,因此增稳系统的功能是驾驶员无法取代的。
  增稳系统的采用,减轻了飞机本身的设计任务,因此它的采用对飞机设计产生了直接影响。  这些增稳系统仍然采用机械系统来进行控制,然而在越南战争中,美军被击落的飞机中有30%是被地面炮火击中机械操纵系统而导致坠毁的,因此提出了电传操纵系统的概念。
  正是电传操纵系统的运用,成为了主动控制技术的物质载体。   采用主动控制技术的飞机可以具有以下一些功能:   1.放宽静稳定度   2.实现直接力控制   3.控制机动载荷   4.控制突风载荷   5.控制机体颤振   6.采用综合火控/飞行/推力控制系统   采用主动控制技术之后,对飞机的性能有很大提高,主要表现在:   1.减小飞机尺寸,减轻结构重量,降低巡航阻力,增大航程;   2.提高战斗机的机动性和完成作战任务的效率;   3.减少结构疲劳损坏,延长使用寿命,改善乘座品质和着陆性能,减轻驾驶员工作负担;   4.降低制造成本和维护费用;   国外的第三代战斗机都广泛采用了主动控制技术,例如F-16,F-18,Su-27,Mig-29等等。
    民航机也有采用主动控制技术的,例如波音777,空中客车A320等等。 1。2 操纵系统的发展及电传操纵技术   从飞机发明直到现在,飞机的操纵系统仍然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复杂的机械联动装置和液压管路,飞行员操纵操纵杆和脚蹬,通过上述联动装置控制舵机位置,从而使飞机达到希望的姿态和航向。     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。
     第二次世界大战后不久,出现了全助力操纵系统。  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原因是在跨音速飞行时,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可逆的,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改变舵面状态,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提供人工杆力,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提供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。
       随着飞机尺寸的继续增加和性能的进一步提高,增加稳定性帮助飞行员操纵变得十分迫切,于是从全助力操纵系统发展到增稳系统,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,在程序控制下自动控制舵机偏转,以保证飞机静稳定性。这种增稳系统与驾驶杆或脚蹬是互相独立的,因而增稳系统的工作不影响驾驶员的操纵。     从增稳系统发展到电传操纵(FBW)系统只是很小的一步,通过加上一个离合器或其它使机械系统在不使用时断开的方法便可以实现,“协和”超音速客机上就装有这种系统。
     把电传操纵系统中的机械备份完全去掉就变成了全电传操纵(FFBW)系统。   在这里我们已经能够给电传操纵系统下一个定义了:电传操纵(Flying By Wire)系统是将飞行员的操纵信号,经过变换器变成电信号,通过电缆直接传输到自主式舵机的一种系统。
    它去掉了传统的飞机操纵系统中布满飞机内部的从操纵杆到舵机之间的机械传动装置和液压管路。电传操纵系统的主要组成部分包括运动传感器、中央计算机、作动器和电源,它相当于动物的感觉器官、大脑和肌肉。
     由飞机操纵系统的发展我们可以体会到,任何事物的发展都是由需要和可能这两个因素决定的,电传操纵系统的发展也是如此。  它是随着飞机(包括某些飞行器)的飞行控制技术的不断提高以及科学技术的发展而逐渐发展起来的。
     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,例如F-16、幻影2000、“狂风”战斗机、F-15、Su-27、F/A-18等等。
   我国对FBW的研究比美国晚了二十多年,第一架试验FBW是歼教6,它是纵向变稳的飞机,首飞于1988年11月。而我国的主动控制技术验证机应在90年以后。  公开的报道是J-8IIACT为此技术的验证机。
  J10才是我国第一种CCV布局战斗机,即从飞机设计阶段就采用主动控制技术飞机。 。

类似问题换一批

热点推荐

热度TOP

相关推荐
加载中...

热点搜索 换一换

社会民生
军事
其他社会话题
公务办理
法律
求职就业
时事政治
宗教
军事
军事
举报
举报原因(必选):
取消确定举报