飞机机体与系统：第五章 飞行操纵系统

第5章飞行操纵系统飞机机体与系统第5章飞行操纵系统飞机操纵系统概述无助力机械式操纵系统液压助力式主飞行操纵辅助飞行操纵干线运输机飞行操纵课程小结

一、操纵系统功用

驾驶员通过操纵飞机的各舵面和调整片实现飞机绕纵轴、横轴和立轴旋转，以完成对飞机的飞行状态控制。

一、飞行操纵系统概述一.

飞行操纵系统概述飞行操纵PrimaryFlightControlsRoll：AileronYaw：RudderPitch：ElevatorSecondaryFlightControlsTrim：Trimtab，StabilizerFlap&SlatFlight/Ground

Spoiler第5章飞行操纵系统飞行操纵主操纵系统横滚操纵：副翼偏航操纵：方向舵俯仰操纵：升降舵辅助操纵系统配平操纵：调整片、安定面增升装置操纵：襟翼和缝翼扰流板操纵：飞行/地面扰流板飞行操纵系统分为三个环节：

中央操纵机构

传动机构驱动机构

产生操纵指令

传递操纵指令驱动舵面运动二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成软式传动机构第5章飞行操纵系统体二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成软式传动机构第5章飞行操纵系统体一、飞行操纵系统概述一.

飞行操纵系统概述辅助操纵——配平操纵操纵与主操纵一致偏转与主舵面偏转方向相反效果与主操纵相同第5章飞行操纵系统一、飞行操纵系统概述一.

飞行操纵系统概述辅助操纵——配平操纵操纵与主操纵一致偏转与主舵面偏转方向相反效果与主操纵相同第5章飞行操纵系统一、飞行操纵系统概述一.

飞行操纵系统概述辅助操纵——配平操纵操纵与主操纵一致偏转与主舵面偏转方向相反效果与主操纵相同第5章飞行操纵系统一、飞行操纵系统概述一.

飞行操纵系统概述辅助操纵——配平操纵操纵与主操纵一致偏转与主舵面偏转方向相反效果与主操纵相同第5章飞行操纵系统对飞行操纵系统的要求一般要求：重量轻、制造简单、维护方便；具有足够的强度和刚度。特殊要求：保证驾驶员手、脚操纵动作与人类运动本能相一致；纵向或横向操纵时彼此互不干扰；脚操纵机构能够进行适当调节；有合适的杆力和杆位移；启动力应在合适的范围内；系统操纵延迟应小于人的反应时间；应有极限偏转角度止动器；所有舵面应用“锁”来固定。

一、飞行操纵系统概述一.

飞行操纵系统概述飞行主操纵方式俯仰操纵后拉驾驶盘，升降舵上偏，机头上仰；前推驾驶盘，升降舵下偏，机头下沉；滚转操纵左转驾驶盘，左副翼上偏，右副翼下偏，飞机左倾；右转驾驶盘，左副翼下偏，右副翼上偏，飞机右倾；偏航操纵蹬左脚蹬，方向舵左偏，机头左偏；蹬右脚蹬，方向舵右偏，机头右偏。第5章飞行操纵系统飞行主操纵力飞行主操纵力驾驶员进行主操纵时施加在主操纵机构上的力。用以平衡舵面枢轴力矩M枢轴。主操纵力大小的影响因素：舵面尺寸；飞行速度；舵偏角；飞行高度。飞行主操纵力飞行主操纵力示意图飞行主操纵系统的型式无助力机械传动式主操纵系统助力式主操纵系统飞行主操纵系统的型式无助力机械传动式主操纵系统小型低速飞机常用无助力操纵系统无助力操纵系统示意图飞行主操纵系统的型式助力式主操纵系统现代民用运输机多采用液压助力操纵传统的液压助力操纵系统飞行主操纵系统的型式助力式主操纵系统有些早期飞机采用气动助力式，如B707、DC9、MD82。飞行员操纵铰接于主舵面后缘的操纵片偏转产生附加气动力，从而带动主舵面偏转。飞行主操纵系统的型式助力式主操纵系统很多新型飞机采用电传操纵系统第5章飞行操纵系统飞机操纵系统概述无助力机械式操纵系统液压助力式主飞行操纵辅助飞行操纵干线运输机飞行操纵课程小结

无助力机械式操纵系统

概念操纵信号和操纵力同时由机械传动机构直接传递到舵面使其按要求偏转的操纵系统。1/2ρV2PS杆δ舵eΔY舵δ舵无助力机械式操纵系统

应用小型低速飞机（速度及舵面尺寸较小，所需操纵力小，驾驶员体力足以克服）中大型飞机的备份操纵传动机构恰当地连接操纵机构和操纵面，以保证正确的操纵关系和良好的操纵特性。二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成中央操纵机构----由驾驶员直接操纵的部分第5章飞行操纵系统驾驶杆式手操纵机构推拉驾驶杆操纵升降舵左右压杆操纵副翼横、纵向操纵的独立性二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成驾驶盘与驾驶杆的比较驾驶杆优点：构造较简单缺点：不便于用增大驾驶杆

倾斜角度的办法来减

小操纵副翼时的杆力应用：小型飞机第5章飞行操纵系统二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成驾驶盘与驾驶杆的比较驾驶盘优点：通过增大驾驶盘的转

角，可使操纵副翼省力缺点：构造较复杂应用：大型飞机第5章飞行操纵系统驾驶盘驾驶杆叶片状万向接头二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成平放式脚蹬由两根横杆和两根脚蹬杆构成平行四边形机构平行四边形机构可保证飞行员在操纵脚蹬时，脚蹬只作平移而不转动第5章飞行操纵系统机械传动系统的型式硬式传动软式传动混合式传动硬式传动机构组成刚性构件：如传动杆、摇臂、导向滑轮等。可以利用差动摇臂实现副翼差动。优缺点刚度大，灵敏性好，可以双向传动。重量大，不易绕过设备。硬式传动机构应用某些小型飞机（如TB20）高速飞机（如战斗机）二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成硬式传动机构（襟翼的收放）第5章飞行操纵系统软式传动组成钢索、滑轮、扇形轮、导向孔、摇臂、松紧螺套或钢索张力调节器等。二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成软式传动机构——1.钢索第5章飞行操纵系统规格型号

7×77×19股数钢丝数软式传动优点重量轻，易于绕过设备，机体弹性变形对传动的影响较小。软式传动缺点及解决办法钢索只能承受拉力双钢索回路实现双向传动。弹性间隙：即钢索弹性变形导致传动灵敏性降低。钢索预加张力。软式传动缺点及解决办法钢索预加张力随温度变化松紧螺套（小型飞机）钢索张力自动调节器封闭式钢索即铝管挤压在普通钢索上，使其张力受温度变化的影响减小。二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成软式传动机构——5.钢索张力补偿器飞机机体外载荷及周围气温变化会使机体结构和操纵系统钢索产生相对变形，导致钢索变松或过紧变松将发生弹性间隙，过紧将产生附加摩擦钢索张力补偿器的功用是保持钢索的正确张力第5章飞行操纵系统软式传动缺点及解决办法钢索易锈蚀和断丝不要将各种液体、生活废水等洒到地板上，以防渗透地板腐蚀操纵系统钢索。加强维护检查。

混合式传动机构将硬式传动与软式传动组合起来，应用很广。二、无助力机械式操纵系统二.

无助力机械式操纵系统无助力机械式主操纵系统组成软式传动机构——扇型轮/扇型摇臂支持钢索改变钢索的运动方向改变传动力的大小(变传动系数)第5章飞行操纵系统非线性机构传动系数不变的操纵系统，不能满足对飞机操纵性的要求：传动系数大，小舵面偏角小时，杆行程太小，难以准确地控制操纵量；传动系数小，舵面偏角很大时，杆行程过大！装有非线性传动机构的操纵系统，杆行程与舵面偏角之间成曲线关系。

舵面锁功用对无助力机械传动飞机，当地面停放时锁住舵面，防止被风吹动损坏操纵系统。内部舵面锁用于锁住传动机构某个部位，从而防止舵面移动。常位于驾驶舱内。操纵机构锁用于锁住操纵机构，从而防止舵面和传动机构移动。外部舵面锁用于直接锁住各种舵面，防止被风吹动。如舵夹、挡块等。舵面锁定装置安全事项千万不能锁住舵面起飞！！防止带锁起飞有的飞机舵面锁与油门杆联动，舵面锁不解除，不能前推油门起飞。防止带锁起飞有的飞机用操纵机构锁挡住发动机启动电门或磁电机钥匙孔，不解除舵面锁无法启动发动机。防止带锁起飞飞行前要全面、仔细地检查飞机，确保所有舵面锁定装置已全部取下。要求飞行员平时就必须养成严守规章、耐心仔细的习惯。调整片与修正片配平调整片修正片（固定调整片）用于平衡不对称力矩调整片工作原理操纵：与主操纵一致；偏转：与主舵面偏转相反；效果：与主操纵相同.补偿片补偿片减小操纵所需力量反补偿片增大操纵所需力量，防止操纵过量。副翼偏转导致的偏航差动副翼所谓差动，就是当驾驶杆前后（或左右）偏转的同一角度时，升降舵（或副翼）上下（或左右）偏转的角度不同。实现差动操纵最简单的机构是差动摇臂。弗利兹副翼第5章飞行操纵系统飞机操纵系统概述无助力机械式操纵系统液压助力式主飞行操纵辅助飞行操纵干线运输机飞行操纵课程小结

液压助力器的工作原理液压助力器的工作原理传动部分控制部分液压助力器操纵信号机械传动或电传舵面舵偏角进油回油液压助力器的工作原理液压助力器的工作原理液压助力器的工作原理液压助力器的工作原理三、液压助力式主飞行操纵三.

液压助力式主飞行操纵可逆助力机械操纵系统（有回力）第5章飞行操纵系统三、液压助力式主飞行操纵三.

液压助力式主飞行操纵不可逆助力机械操纵系统（无回力）第5章飞行操纵系统飞行中松驾驶杆，舵面在空气动力的作用下不能自由偏转将液压助力器安装在舵面附近，减少助力器后传动机构的连接点，可减少舵面的活动间隙，从而有效地防止机翼或尾翼振动舵面受阵风载荷后不能自动偏转，这对于结构受力是不利的无回力的液压助力操纵系统驾驶杆的柔性连接第5章飞行操纵系统飞机操纵系统概述无助力机械式操纵系统液压助力式主飞行操纵辅助飞行操纵干线运输机飞行操纵课程小结

四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助飞行操纵系统目的：改善操纵性提高飞机飞行性能辅助飞行操纵系统包括：配平操纵增升装置扰流板第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵副翼配平操纵通常由电门或旋钮控制配平电机。被操纵的通常是感力定中配平机构。重新定中，从而减小或消除操纵力。方向配平操纵第5章飞行操纵系统体四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵副翼配平操纵第5章飞行操纵系统体四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵副翼配平操纵（737副翼配平操纵）第5章飞行操纵系统1.配平指示器2.副翼配平电门3.驾驶盘737-800四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵方向舵配平操纵第5章飞行操纵系统747-400四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵方向舵配平操纵（A320方向舵配平）第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵升降舵（俯仰）配平由手轮、电门或自动驾驶仪控制一个或两个电动机。被操纵的是可调水平安定面偏转1度相当于升降舵偏转2.5-3.5度配平后升降舵回中立位，以减小阻力，提高操纵性第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵升降舵配平——Cessna172俯仰配平手轮。被操纵的是升降舵上的调整片第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵升降舵配平——Cessna172俯仰配平手轮。被操纵的是升降舵上的调整片第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵升降舵配平——波音客机俯仰配平手轮俯仰配平电门第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵配平操纵方法与主操纵同方向转动手轮或搬动电门，可减小或消除主操纵力。当配平故障时，应立即紧握盘、杆，断开自动驾驶仪，改用人工配平。第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵起飞前根据重量、重心、襟翼位置等将俯仰配平设置在绿色区内否则俯仰操纵困难，对大型客机，若不在绿色区域在推油门时会导致起飞形态警告。将方向舵配平设置在本机型规定的位置螺旋桨飞机设置在起飞位喷气式飞机设置在中立位横向配平一般在中立位起飞后各飞行阶段应根据需要及时操纵配平。第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵起飞前绿色区域第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵第5章飞行操纵系统1.安定面配平轮2.配平指示器3.安定面配平绿色范围4.安定面配平电门四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（1）——配平操纵起飞前俯仰配平第5章飞行操纵系统GREENBANDSELECTAPLNOSEDOWNMIDAPLNOSEUPGREENBAND747-200ReducespossibilityofT/Omistrim.Amberwarninglights.(NoeffectonT/OWarningHorn)四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵纵---KingAirC90-B第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵纵---KingAirC90-B第5章飞行操纵系统ElevatorAileronRudder四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵纵---KingAirC90-BAileronandTrimTabs第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵纵---KingAirC90-BRudder,ElevatorandTrimTabs第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵纵---KingAirC90-BRudder,ElevatorandTrimTabs第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（2）——增升操纵襟翼对称地位于两边内侧机翼后缘的增升装置。小飞机襟翼一般采用电动收放。第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（2）——增升操纵收放襟翼时机的把握（Cessna172）起飞收放襟翼：收：起飞打10°襟翼，速度到60节时收襟翼放：在地面就打好襟翼陆收放襟翼：放：在三边到达abeam

point的时候速度降到80,10°襟翼转到四边速度70襟翼20°，转到五边后全襟翼速度61节-66节

第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（2）——增升操纵襟翼收放系统襟翼手柄（少数为弹性电门）常有多个位置，用于起飞、巡航、着陆等。第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（2）——增升操纵襟翼指位表显示襟翼的实际位置。收、放襟翼后一定要看指位表，确定襟翼是否放到要求的位置。一般飞机都具有襟翼差动保护，当两边襟翼放下角度相差5度左右时，差动保护使襟翼停止放下第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（2）——增升操纵收放襟翼时机的把握（Cessna172）起飞收放襟翼：收：起飞打10°襟翼，速度到60节时收襟翼放：在地面就打好襟翼陆收放襟翼：放：在三边到达abeam

point的时候速度降到80,10°襟翼转到四边速度70襟翼20°，转到五边后全襟翼速度61节-66节

第5章飞行操纵系统四.辅助操纵系统四.

辅助操纵系统辅助操纵（2）——增升操纵大型运输机增升系统通常包括后缘襟翼、前缘缝翼，有时还有前缘襟翼（克鲁格襟翼）。通常由襟翼手柄统一控制。第5章飞行操纵系统第5章飞行操纵系统飞机操纵系统概述无助力机械式操纵系统液压助力式主飞行操纵辅助飞行操纵干线运输机飞行操纵课程小结

五.干线运输机飞行操纵五.

干线运输机飞行操纵电传操纵系机械操纵系统缺点存在摩擦、间隙和非线性因素导致无法实现精微操纵信号传递机械操纵系统对飞机结构的变化非常敏感体积大，结构复杂，重量大电传操纵系统的可靠性问题机械操纵系统可靠性较高单通道电传系统可靠性较低可接受的安全指标解决措施：余度技术第5章飞行操纵系统五.干线运输机飞行操纵五.

干线运输机飞行操纵电传操纵系电传操纵系统特性

把驾驶员发出的操纵指令变换为电信号并与飞机传感器反馈回来的信号综合，经过计算处理，并把计算结果通过电（线）输送给操纵面作动器，对飞机进行权限操纵的一种人工飞行操纵系统。第5章飞行操纵系统五.干线运输机飞行操纵五.

干线运输机飞行操纵电传操纵系优点减轻了操纵系统的重量，减少体积节省设计和安装时间消除了机械操纵系统中的摩擦、间隙、非线性因素以及飞机结构变形的影响简化了主操纵系统与自动驾驶仪的组合可采用小侧杆操纵机构飞机操稳特性得到根本改善，并可发生质的变化缺点单通道电传操纵系统的可靠性不够高电传操纵系统的成本较高系统易受雷击和电磁脉冲波干扰影响第5章飞行操纵系统五.干线运输机飞行操纵五.

干线运输机飞行操纵电传操纵系（A320）第5章飞行操纵系统五.干线运输机飞行操纵五.

干线运输机飞行操纵电传操纵系（A320）第5章飞行操纵系统五.干线运输机飞行操纵五.

干线运输机飞行操纵干线运输机飞行操纵系统现役干线运输机飞行操纵系统特点采用不可逆液压助力操纵；各舵面助力操纵采用余度技术；宽体客机广泛采用分段式操纵面；在俯仰和横滚操纵系统中采用双套机械传动线路；第5章飞行操纵系统五.干线运输机飞行操纵五.

干线运输机飞行操纵干线运输机飞行操纵系统现役干线运输机飞行操纵系统特点俯仰配平广泛采用可调水平安定面，由双套电气线路加人工机械配平；俯仰操纵力由升降舵感力计算机调节；采用数字式、多通道自动驾驶仪系统；越来越多的