民航专业文献 客机飞行操纵系统

四客机飞行操纵系统1.功用提供飞机的横向、纵向、竖直方向的姿态控制，并在起飞、着陆时增加升力，在减速运动时增加阻力。1.1组成：主操纵系统：提供飞机的横向、纵向、竖直方向的姿态控制，由副翼系统、升降舵系统和方向舵系统组成。辅助操纵系统：由扰流板/减速板系统、后缘襟翼系统、前缘襟翼和缝翼系统、水平安定面系统组成。警告系统：失速警告系统：当飞机将要失速时，向驾驶员提供警告。起飞警告系统：在飞机起飞滑跑时，如果某些部件不在正确的位置，给驾驶员一个音响警告。1.2操纵面位置副翼：2个带有平衡板和调整片的副翼安装在每个机翼的后缘，靠近翼尖处。水平安定面：水平安定面位于机身尾部，是全动的，用于纵向配平。升降舵：2个带有平衡板和调整片的升降舵安装在每个水平安定面的后缘。方向舵：位于垂直尾翼的后缘。后缘襟翼：位于机翼后缘。共有4块，每个机翼2块，分别在发动机内侧和外侧。前缘襟翼：位于机翼前缘、发动机内侧。共有4块，每个机翼2块。前缘缝翼：位于机翼前缘、发动机外侧。共有6块，每个机翼3块。扰流板/减速板：位于机翼上表面，襟翼前方。共有10块，每个机翼5块，从左到右依次编，分别为0、1、2、…、9。其中，2、3、6、7号是飞行扰流板，0、1、4、5、8、9号是地面扰流板。1.3操纵动力主舵面：正常情况由A系统或B系统液压力操纵。应急情况方向舵由备用系统液压力操纵，副翼和升降舵可由人力操纵。扰流板/减速板：2、7号飞行扰流板由B系统液压力操纵，其余由A系统液压力操纵。后缘襟翼：正常情况下由B系统液压力操纵，应急情况下由电动马达操纵。前缘装置：正常情况下由B系统液压力操纵，应急情况下可由PTU或备用系统液压力操纵。水平安定面：可由电动马达或人力操纵。2.副翼系统2.1副翼的位置是由2个动力控制组件（PCU）通过钢索来决定的，PCU的输入信号可以来自驾驶盘的偏转、配平作动筒的伸缩或自动驾驶伺服作动筒的输出。2.2系统组成：包括驾驶盘、感觉定中配平机构、自动驾驶作动筒、动力控制组件、扰流板混合器、副翼、飞行扰流板等。2.3驾驶盘：位置：位于驾驶舱，装在驾驶杆的顶端，其传动机构在驾驶杆内和地板下的前舱内。工作：左右驾驶盘分别由机长和副驾驶操纵，通过副翼操纵鼓轮驱动副翼钢索。两个驾驶盘在地板下，由联动鼓轮和联动钢索联系起来，同步运动。2.4转换机构位置：装在右驾驶杆底座上。功用：将副翼和扰流板系统分开，当一边卡死时，另一边仍可进行横向操纵。工作：右联动鼓轮和右驾驶盘轴不固定，是通过一个扭矩弹簧传动的。当作用扭矩较小时，扭矩弹簧不会变形，相当于扭矩弹簧是刚性的，使左右驾驶盘同步运动。当作用扭矩较大（一边钢索卡死）时，扭矩弹簧变形，左右系统即分开运动。空动设备：扰流板操纵鼓轮和右驾驶盘轴不固定，但可以通过一个摇臂和两个凸缘来驱动，在摇臂两侧和凸缘之间有12º的间隙。当正常工作时，右驾驶盘轴不会驱动扰流板操纵鼓轮，扰流板钢索系统是由副翼弹性连杆来定位的。当副翼钢索卡阻时，用力克服扭矩弹簧的扭矩可以转动右驾驶盘，转动超过12º后，就消除了空动设备的间隙，可驱动扰流板钢索，操纵飞行扰流板运动，实现横向操纵。2.5副翼动力控制组件（PCU）功用：2个PCU分别使用A、B液压系统的压力来驱动副翼偏转。位置：装在主起落架舱的前壁板上。上面的PCU由B液压系统供压，下面的PCU由A液压系统供压。组成：PCU包括作动筒、控制活门、旁通活门、油滤、输入摇臂等。作动筒活塞杆端和机体铰接，缸筒壳体和输出联动鼓轮相联。控制活门安装在壳体上。控制活门滑块和输入摇臂是双套的。正常情况下，两个摇臂是共轴同步的，两个滑块也同步运动，来控制液压。当出现卡阻（副滑块和活门壳体之间）时，两个输入摇臂脱开，还可以由主滑块的运动来控制液压。当液压系统压力高于645±75PSI时，旁通活门在正常位置，将压力连通到控制活门，将作动筒两个腔隔离。当液压系统压力低于645±75PSI时，旁通活门在旁通位置，切断到控制活门的油路，将作动筒两个腔直接连通。工作：正常工作液压系统压力正常时，旁通活门在正常位，经过过滤的液压油供应到控制活门。当输入摇臂被操纵向右运动时，滑块向下运动，控制活门使作动筒右腔通高压、左腔通回油，作动筒向右输出运动。作动筒的向右移动使输入摇臂回中立，也使控制活门回中立，作动筒停止运动。当输入摇臂被操纵向左运动时，作动筒向左输出运动。人力驱动：当液压系统失压时，旁通活门在旁通位。输入摇臂运动时，没有液压响应。当输入摇臂和机械挡块接触时，作动筒壳体可被输入摇臂直接驱动。此时的铰链力矩由驾驶员的操纵力矩来平衡。维护：两个PCU是可以互换的，也可以和升降舵系统的两个PCU互换。2.6输出联动鼓轮功用：接受PCU的输出，驱动机翼内的副翼钢索，使副翼偏转。位置：安装在主起落架舱的前壁板上，PCU的右侧。工作：上PCU驱动上鼓轮，通过钢索使右副翼偏转。下PCU驱动下鼓轮，通过钢索使左副翼偏转。鼓轮联动：上鼓轮的下部装有1个凸块，下鼓轮的上部装有1个叉形头。装配好时，凸块卡在叉形头里。如果一个PCU失效，另一个PCU驱动相应的鼓轮，这个鼓轮在驱动相应副翼的同时，也通过凸块和叉形头带动另一个鼓轮运动，就使得2个副翼都由1个PCU驱动。如果一边机翼里的副翼钢索卡死，则相应的鼓轮无法转动，此时凸块和叉形头要承受很大的载荷。由于凸块和叉形头都是用3个剪切铆钉固定在鼓轮上的，当载荷达到剪切极限时，剪切铆钉会被剪断，上下鼓轮就脱开，自由运动。没有出现卡阻现象的副翼还可以被PCU驱动。2.7感觉定中和配平机构功用：当操纵副翼时，给驾驶员施加感觉力。当松开驾驶盘时，把副翼系统拉回并保持在中立位。当配平作动器输出时，改变副翼系统的中立位，实现配平操纵。位置：位于主起落架舱内的副翼操纵扇形盘组件上。工作：产生感觉力当操纵副翼时，定中凸轮被带转。无论往哪个方向操纵副翼，凸轮都要推开滚轮，拉伸定中弹簧。使定中弹簧拉伸的作用力，就是需要施加到驾驶盘上的操纵感觉力。定中：当松开驾驶盘，操纵力消失时，定中弹簧把滚轮臂往回拉，迫使定中凸轮回转。当滚轮回到定中凸轮形面最低点时，系统也回到中立位。配平：当操作P8板上的副翼配平电门时，配平作动器产生伸缩运动，驱动机构的支座转动。由于定中弹簧拉紧了支座和滚轮臂，滚轮又卡在凸轮形面的最低处，因此，定中凸轮被迫转动。定中凸轮的转动会带动整个系统偏转，即改变了系统的中立位。副翼配平指示器位于驾驶杆顶端，任一方向10个单位配平，可使副翼偏转15º。2.8自动驾驶作动筒功用：接受自动驾驶仪的电信号，输出液压动力，给副翼PCU提供横向自动驾驶操纵信号，并向自动驾驶仪提供反馈信号。位置：装在主起落架舱的左前壁板上。组成：包括2个油滤、2个电磁线圈、1个电液转换活门、1个压力调节和释压活门、一个自动驾驶活塞、2个卡销活塞、输出摇臂、1个压力电门、1个线性位移差动传感器（LVDT）。工作：当1号电磁线圈通电时，液压系统压力进入自动驾驶作动筒。当2号电磁线圈通电时，液压才能使卡销活塞夹紧。卡销活塞用来夹紧输出摇臂。输出摇臂被夹紧时，才能被自动驾驶活塞驱动。压力调节和释压活门调节卡销活塞的作动压力，当压力太高时，往回油路释压。电液转换活门根据自动驾驶仪的指令，控制自动驾驶活塞两侧的压力，如果卡销活塞夹紧了输出摇臂，自动驾驶活塞的运动就产生输出。LVDT向自动驾驶仪提供反馈信号。压力电门感受卡销活塞的作动压力，是自动驾驶接通连锁的一部分。维护：两个自动驾驶作动筒可以互换，并且可以和升降舵自动驾驶作动筒互换。2.9飞行操纵液压组件功用：为副翼、方向舵、升降舵和飞行扰流板操纵系统提供所需的液压动力。位置：位于主起落架舱前壁板，液压A系统的组件在左边，液压B系统的组件在右边。组成：包括扰流板关断活门、飞行操纵关断活门、低压警告电门、补偿器、人工超控手柄等附件。工作：两活门可通过驾驶舱P5板上开关来控制转换，也可人工打开、关闭。当活门打开时，液压系统压力可以通到副翼、方向舵、升降舵和飞行扰流板操纵系统；当活门关闭时，切断压力。低压警告电门监控主操纵系统的液压情况。压力低时，点亮P5板上的相应警告灯。补偿器在液压系统断开后，为主操纵系统回油管路内的油液由于温度变化或小量油液损失引起的容积变化提供补偿。维护：液压A系统的组件和液压B系统的组件是可以互换的。2.10飞行操纵液压关断活门控制电路活门功用：控制到主操纵系统的压力。位置：活门在飞行操纵液压组件的右侧。控制电门（FLTCONTROLA/B）在P5板上。工作：当飞行操纵电门在“ON”位时，活门打开。当飞行操纵电门在“OFF”位时，活门关闭。2.11飞行操纵低压指示功用：在飞行操纵系统失压时，提供警告。工作：当飞行操纵电门在“ON”位时，指示灯与压力电门相连接。若飞行操纵关断活门下游压力低于预定值，对应低压警告灯亮。当两个低压灯都亮时，主警告灯和信号牌上的“FLTCONT”灯也亮。当飞行操纵电门在“OFF”位时，若飞行操纵关断活门未关闭，则对应低压警告灯亮，若飞行操纵关断活门关闭，则灯灭。当飞行操纵电门在“STDBYRUD”位时，由备用方向舵关断活门位置继电器来控制指示灯。若备用方向舵关断活门关闭，则对应低压警告灯亮，若备用方向舵关断活门打开，则灯灭。2.12副翼系统工作驾驶盘正常操纵：任一驾驶盘的转动通过副翼操纵钢索作动副翼操纵扇形盘，转动副翼操纵扇形盘组件并驱动输入杆至2个PCU，输入杆移动PCU上的外曲柄，曲柄使控制活门定位并输出液压到作动筒。PCU驱动输出联动鼓轮，并通过钢索使副翼偏转，一边副翼向上转动，另一边向下。外曲柄和控制活门通过作动筒的反馈而回到中立。同时，弹性杆被曲柄驱动并转动扰流板操纵扇形盘组件，扰流板输入杆驱动扰流板混合器和比例更改器连杆。当副翼操纵量较大时，在副翼上偏一侧的飞行扰流板打开，另一侧的飞行扰流板不动。配平操纵：同时拨动两个配平电门，使配平作动器运动，通过感觉定中和配平机构，改变整个机构的中立位置。对PCU的输出使副翼偏转，对操纵扇形盘的输出使驾驶盘偏转。自动驾驶操纵：当自动驾驶仪接通时，自动驾驶作动筒接受自动驾驶仪的指令，输出位移，使操纵扇形盘组件偏转，对PCU的输出使副翼偏转，对操纵扇形盘的输出使驾驶盘偏转。人力操纵：当A、B系统都释压时，转动驾驶盘后，输出到PCU，用人力驱动PCU输出来偏转副翼。3.扰流板/减速板系统3.1功用：当扰流板使用时，帮助副翼进行横向操纵。当减速板使用时，减小升力、增加阻力。3.2主要附件：包括减速板手柄、自动减速板作动筒、扰流板混合器、比例更改器、地面扰流板控制活门、地面扰流板旁通活门、扰流板作动筒等附件。3.3附件位置：减速板手柄位于中央操纵台左边。扰流板混合器和比例更改器在右主轮舱内，舱内还有地面扰流板控制活门和地面扰流板旁通活门。3.4扰流板运动：飞行扰流板用单个作动筒在0—40°之间任意定位。作动筒由比例更改器钢索控制。地面扰流板只有全收和全开两个位置，外侧地面扰流板由一个作动筒定位，内侧地面扰流板由两个作动筒定位。3.5扰流板操纵扇形盘组件功用：把副翼操纵系统的运动输入到飞行扰流板系统。位置：扰流板控制扇形盘位于右主轮舱上方的增压区内，盘轴伸入轮舱内，靠近前壁板。组成：由扰流板操纵扇形盘和1根有2个摇臂的轴组成。在上副翼联动鼓轮轴和扰流板操纵组件输入摇臂之间有一个弹性连杆，在靠近扇形盘轴顶部的输出摇臂和比例更改器之间连接着一个比例更改器输入杆。扰流板操纵组件输入摇臂由四个剪切铆钉和扭力管固定，必要时，可把扰流板系统与副翼系统隔离。工作：当副翼PCU驱动输出联动鼓轮去确定副翼位置时，上联动鼓轮轴通过弹性连杆，转动扰流板操纵组件轴上的输入摇臂，这就驱动了比例更改器输入曲臂和扰流板混合器传动机构，传动机构转动比例更改器上的钢索扇形盘，向飞行扰流板作动筒发出信号，驱动相应的飞行扰流板偏转。3.6减速板操纵手柄位置：位于中央操纵台的左边，前控制组合件位于前舱。工作：通过手柄的转动人工操纵减速板，该手柄通过钢索驱动减速板扇形盘，给混合器提供输入。当手柄在“DOWN”位时，手柄被锁定在操纵台的卡槽