飞行控制系统是飞机的核心构成部分,直接影响飞机飞行、作战等环节的稳定性、安全性。为了达到自动化控制的目的,应该加强对飞机电传飞行控制系统的研究,分析具备的主要功能,确保实际应用中的合理性、科学性,提升飞机控制系统运行水平。
1.飞机实例解析
以某型号的飞机为例进行飞机电传飞行控制系统说明,此型号的飞机在军事作战中承担重要任务,对整体的质量要求很高,在保证安全的前提下强化稳定性。但是此型号的飞机依然采用老旧的机械进行操作,此种操作方式需要占据较大的空间,对操作人员专业能力、技术水平要求较高,且容易因为人工操作失误导致安全事故。在以上因素的影响下,给军事作战带来不良影响,需要转变此种现状,增强电传飞行控制系统构建意识,进一步实现操作系统的自动化、智能化。
2.飞机电传飞行控制系统的主要功能
针对相关的数据展开分析,明确飞机电传控制系统具备的基本功能。能够提高飞机的性能,且让飞机的使用包线得到扩大,有助于强化飞机的稳定性。此外,电传飞行控制系统有利于改善飞机的飞行品质,确保飞机飞行品质能够符合GJB185标准1的相关要求,应用电传系统还可以实现自动防尾旋及人工改尾旋的目标。通过利用电传飞行控制系统可以增加多元化的机内自动检测功能,包含维修自检测、飞行前自检测、飞行中自检测等。
3.系统内部组成及余度的确定分析
在电传飞行系统的主体构成中,包含很多个职能各异的硬件设施,为了让整体的管理更加便捷,应该做好不同硬件的合理划分工作,确保每个硬件都能充分发挥自身职能。结合对此型号飞机基本情况的分析,开展设计工作时,应该将系统划分为三部分,即传感分系统、计算机分系统、伺服作动器分系统。依据飞行控制系统的基本要求,需要保证电传飞行控制系统具备较强的安全性、可靠性,合理明确各子系统的余度数以及自检要求。
4.飞机电传控制系统的分系统设计方案
4.1飞控计算机的实际应用
飞控计算机是电传飞机控制系统的核心应用技术,利用飞控计算机能够实现对重要数据的分析,达到合理预设程序的目的,从而形成飞机的自动化控制盒管理模式。通过分析此型号飞机的基本情况,工作人员应该编制多种实施方案,通过比较分析明确最优方案,使得飞控计算机与伺服控制回路能够综合在一起,以3×2余度配置为主,应用3台计算机设备实现系统连接。由于在此套方案中融合了国内外先进的飞机控制技术,强化了各项工作的合理性及可操作性。在每台计算机设备中,都设置了工作通道、监控通道,有利于构建健全的内部运行体系。
4.2作动器的分类及功能
4.2.1升降舵作动器应用策略
针对每个升降舵面而言,采用2台电液伺服作动器以并联的形式安装,保证实际应用中同步工作,能够发挥力均衡的作用。此外,每台电业伺服作动器还能对单个升降舵面进行单独控制,利用4个电液伺服作动器实现对左右2个升降舵面的控制。为了保证以上作动器能够稳定运行,需要应用3套液压系统为其提供动力,计算机向升降舵作动器发送相应的指令,从而达到控制升降舵偏转的目的。
4.2.2副翼作动器应用策略
针对飞机的每个副翼来说,应该利用2台电液伺服作动器以并联的形式安装,进行同步工作,同时可以发挥力均衡作用。每个不同的电液伺服作动器可以实现对单个副翼的单独控制,利用4个电业伺服作动器控制左右两个副翼。并且动力由3套液压系统提供,飞控计算机向副翼作动器发送指令,进一步实现对副翼偏转的控制。
4.2.3方向舵作动器应用策略
对于飞机的方向舵而言,需要利用3台电传控制电液伺服作动器以并联的形式进行安装,且始终维持同步工作状态,能够体现出力均衡的功能。飞控计算机向方向舵作动器发送相应的指令,达到控制方向舵偏转的目的,同时,控制飞机整体舵向,采用3套液压系统为以上各项动作的完成提供动力。
4.3传感分系统的主要功能
传感器分系统的作用十分强大,需要进行重要数据的传输、接收,对于整个系统来说,是不可或缺的关键构成。不仅需要保证信息接收的及时性,还应该做好科学的信息分类工作,为各项工作的开展、操作的实现提供安全可靠的信息,包括飞行运动传感器、驾驶员指令传感器以及大气数据传感器。驾驶员指令传感器顾名思义,就是将操作人员的操作数据和操作动作,以数据的形式传输给计算机装置;飞机运动传感器将飞机在运动过程中的所有动态数据进行敏感处理和数据传送;所有的数据最终通过大气数据传感器统一进行汇总和分析。需要进行强调的是,为了保证飞机运行的安全和信号的稳定,以上3种数据传输工作不能应用飞机上的航电总线,需要安装独立的信号传输线。确保所有数据的可靠性。
4.4 控制显示分系统的主要功能
控制显示系统是操作人员进行飞机控制的主要参考数据来源,操作人员需要根据显示的数据采用相应的操作程序。显示的信息量大,信息复杂,主要包括几下几种重要的数据:(1)人工进行系统控制的程序指示数据,主要包括提醒操作人员进行系统切换的信息和操作人员进行不同模式转换的信息等;(2)系统运行的安全性显示。包括系统常规运行下的各项数据,以及系统运行出现故障时发出的警示信息以及相应应急自动处理信息;(3)系统定期检测和维护的信息。电传控制系统需要定期进行维护和保养,显示系统会根据设定好的程序提醒操作人员进行相应的操作和管理。
5.控制律设计方法解析
电传飞行控制系统实现了驾驶员操纵指令(杆位移或杆力)与飞机运动参量响应相对应的控制,从而使飞行控制“目标”由原机械操纵系统的舵面偏角操纵,变成了对飞机响应的控制。作为某型飞机电传飞行系统控制模态包括基本模态和自动飞行控制模态。基本模态包括主控制模态、独立备份模态及主动控制功能;其中主控制模态与独立备份模态是系统必须具备的两个基本控制模态。主控制模态包括控制增稳、中性速度稳定性、飞行参数(法向过载,迎角限制和滚转速率等)边界限制与惯性耦合抑制等功能;其中控制增稳功能是电传飞行控制系统最基本的工作模态,在整个飞行包括内全时、全权应用。独立备份模态是电传飞行控制系统的备份模态,是独立于所有的其他控制律模态的应急工作模态。
结语:传统的手动操作控制系统存在诸多问题,不能符合当前飞机运行的精准性和安全性,尤其是不能满足战斗飞机的作战需求,因此进行控制系统的电传化改革是一种必然的趋势。通过文章中技术的分析,能够意识到,电传飞行控制系统采用机械化的操作原理和设备,提高了操作的精准性、及时性、可靠性。随着未来飞机技术的不断完善,电传飞机控制系统也需要进一步加深研究和分析,以便更好地提高我国航空航天的技术水平。
参考文献:
[1]李昆.民航飞机电传飞行控制系统探究[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2016(7): 08.
[2]张喆,韩意新.电传飞行控制系统飞机飞行员诱发振荡机理研究[J].科技创新与应用,2017(17):4.
[3]唐丽君,王睿,牛宸龑.电传飞行控制系统调试技术在某型飞机上的应用[J].科技信息,2017,(05):151.