飞机操纵系统发展史

飞机操纵系统发展史飞机操纵系统发展史飞机飞⾏操纵系统⼤作业飞机飞⾏操纵系统发展史班级: 100321学号: 100311xx姓名: 王尼玛专业: ⾃动化指导⽼师: 于黎明⼆零⼀三年六⽉⼆⼗⼀⽇飞机飞⾏操纵系统发展史【摘要】本⽂主要论述了的飞机飞⾏操纵系统的发展史，对飞机机械操纵、增稳操纵、控制增稳操纵、电传操纵、光传操纵做了详细的描述，并对未来飞机的操纵系统进⾏了展望。

关键词:飞机飞⾏操纵系统;机械操纵系统;增稳操纵系统;控制增稳操纵系统;电传操纵系统;光传操纵系统1⽬录【摘要】 .................................................. 1 ⽬录 ...................................................... 2 第⼀章飞机操纵系统的发展历程 ............................ 3 第⼆章机械操纵系统 ...................................... 3 第三章增稳操纵系统 ...................................... 4 第四章控制增稳操纵系统 .................................. 4 第五章电传操纵系统 ...................................... 4 第六章光传操纵系统 ...................................... 5 第七章飞机操纵系统的发展趋势 ............................ 5 参考⽂献 (6)2第⼀章飞机操纵系统的发展历程最初的飞机操纵系统是由简单的钢索、滑轮、连杆和曲柄等机械部件组成，即我们所说的机械传动操纵系统。

飞⾏员通过直接操纵机械传动系统来控制飞机的操纵舵⾯，实现对飞机姿态和飞⾏轨迹的控制，此时可不考虑系统本⾝的动特性，只需对摩擦，间隙和系统的弹性形变加以限制，便可获得满意的系统性能。

民航自动驾驶发展历史
民航自动驾驶系统的发展历史可以追溯到20世纪初，但真正成
熟和广泛应用是在近几十年。

以下是民航自动驾驶系统发展历史的
概述：
1. 早期阶段，20世纪初，飞行员主要依靠手动操纵飞机进行
飞行。

随着航空技术的发展，自动驾驶系统开始出现在一些飞机上，但主要用于辅助飞行员进行飞行。

2. 二战后，二战后，随着航空工业的快速发展，自动驾驶系统
得到了进一步的发展。

一些先进的飞机开始配备自动驾驶系统，用
于辅助飞行员进行飞行和导航。

3. 1970年代，随着计算机技术的进步，民航自动驾驶系统开
始向更加智能化和自主化发展。

一些先进的飞机开始配备了自动驾
驶系统，可以实现自动起降、自动导航等功能。

4. 1990年代，随着GPS技术的普及和发展，民航自动驾驶系
统得到了进一步的提升。

飞机可以通过GPS实现精准的导航和定位，大大提高了飞行的安全性和效率。

5. 当代，目前，民航自动驾驶系统已经非常成熟和普及。

现代
民航飞机几乎都配备了先进的自动驾驶系统，可以实现全程自动飞行、自动着陆等功能。

同时，一些航空公司也在研发无人驾驶客机，未来有望实现完全自动化的民航飞行。

总的来说，民航自动驾驶系统经过了近一个世纪的发展，从最
初的辅助功能到如今的全自动化飞行，取得了巨大的进步。

随着技
术的不断发展，民航自动驾驶系统的未来发展空间将更加广阔。

第一章飞行控制系统概述1.1飞行器自动控制1.1.1飞行控制系统的功能随着飞行任务的不断复杂化，对飞机性能的要求越来越高，不仅要求飞行距离远（例如运输机），高度高（高空侦察机），而且还要求飞机有良好的机动性（例如战斗机）。

为了减轻驾驶员在长途飞行中的疲劳，或使驾驶员集中精力战斗，希望用自动控制系统代替驾驶员控制飞行，并能改善飞机的飞行性能。

这种系统就是现代飞机上安装的飞行自动控制系统。

飞行控制系统的功能归结起来有两点：1）实现飞机的自动飞行；2）改善飞机的飞行性能。

飞机的自动飞行控制系统在无人参与的情况下，自动操纵飞机按规定的姿态和航迹飞行，通常可实现对飞机的三轴姿态角和飞机三个方向的空间位置的自动控制与稳定。

例如，无人驾驶飞行器（如无人机或导弹等），实现完全的飞行自动控制；对于有人驾驶的飞机（如民用客机或军用飞机），虽然有人参与驾驶，但某些飞行阶段（如巡航段），驾驶员可以不直接参与操纵，而由飞行控制系统实现对飞机飞行的自动控制，但驾驶员应完成对自动飞行指令的设置和监督自动飞行的情况，并可以随时切断自动控制而实现人工驾驶。

采用自动飞行具有以下优点：1）长距离飞行时解除驾驶员的疲劳，减轻驾驶员的工作负担；2）在一些恶劣天气或复杂的环境下，驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹，自动飞行控制系统可以精确对飞机姿态和航迹的精确控制；3）有一些飞行操纵任务，驾驶员难于精确完成，如进场着陆，采用自动飞行控制则可以较好地完成任务。

一般来说，飞机的性能和飞行品质是由飞机本身气动特性和发动机特性决定的，但随着飞机飞行高度及飞行速度的增加，飞机的自身特性将会变坏。

如飞机在高空飞行时，由于空气稀薄，飞机的阻尼特性变坏，致使飞机角运动产生严重的摆动，靠驾驶员人工操纵将会很困难。

此外，设计飞机时，为了减小质量和阻力，提高有用升力，将飞机设计成静不稳定的。

对于这种静不稳定的飞机，驾驶员是难于操纵的。

在飞机上采用增稳系统或阻尼系统可以很好地解决这些问题。

绪论0.1飞行控制系统简史1912年美国的Eimper Sperry和他的儿子Lawrence Sperry制成了世界上第一台自动驾驶仪。

该装置由两个双自由度陀螺、磁离合器以及用空气涡轮驱动的执行机构组成，用它可保持飞机稳定平飞。

早期飞机的自动控制就是用自动驾驶仪稳定飞机的角运动。

二次大战期间，美国制造了功能完善的电气式自动驾驶仪，其敏感元件是电动陀螺，采用电子管放大器和电动舵机。

二次大战后期，德国制造了V-1（飞航式）和V-2（弹道式）导弹，这种全自动飞行武器上的自动驾驶仪不仅可以稳定导弹飞行，而且更重要的是与弹上或地面其他装置耦合完成战斗任务。

二次大战后，飞机自动驾驶仪逐渐与机上其他装置耦合以控制航迹（定高或自动下滑），它既能稳定飞机，又能全面地控制飞机，直至全自动着陆。

50年代前自动驾驶仪主要用于运输机和轰炸机的平飞。

歼击机突破音障及飞行包线扩大后，飞机自身稳定性恶化，要求在机上安装飞行控制系统以改善飞机的稳定性。

于是从50年代起，歼击机安装上了阻尼器，利用速率陀螺测出飞机的振荡角速度，采用反馈控制增加飞机自身的阻尼，来阻止飞机的振荡，以消除飞机高空高速飞行时，由于阻尼性差而引起的机头摆动。

在阻尼器的基础上，引入更多的反馈，形成了增稳系统，它不仅能改善阻尼而且能改善飞机静稳定性。

由于阻尼、增稳系统在一定程度上削弱了飞机操纵反应的灵敏度，为解决稳定性与操纵性的矛盾，在50年代中期又出现了控制增稳系统。

这种系统除了反馈以外，还引入前馈。

控制增稳系统除具有增稳功能外，还增加了一个与机械操纵链并行工作的电气操纵链，因此它不仅改善了飞机的稳定性，还改善了操纵性。

60年代控制增稳系统全权限地操纵飞机时，它就发展成为电传操纵系统。

这时机械操纵系统已完成它的历史使命而退居到备用，甚至被取消的地位。

电传飞行控制系统在50年代就已出现，但由于电子、电气设备的可靠性不如机械系统，所以当时并未付诸使用。

60年代末随着电子技术的发展和集成电路的广泛使用，另外余度技术和容错技术的应用也逐渐成熟，使飞行控制系统在安全可靠性方面能与机械系统相比甚至有所超过。

飞机电传操纵系统的前⽣今世B-2幽灵幽灵(Spirit)轰炸机⼀、机械式操纵系统⼈⼯操作机械操作系统⽰意图机械操纵系统最基本的飞⾏控制系统，常见于空⽓动⼒不是很强的早期飞机或现代的⼩型飞机。

这类飞控系统利⽤各种机械部件如杆、绳索、滑轮甚⾄链条将飞⾏员的操纵⼒从驾驶舱操纵装置传递到控制⾯上。

⼆、液压式操纵系统1、概述随着航空器尺⼨的增⼤和性能的提⾼，机械式飞⾏操纵系统的复杂程度和重量也⼤幅度增加，⼤⼤限制了航空器的发展。

为了克服这些限制，液压式飞⾏操纵系统出现了。

液压飞⾏操纵系统出现后，航空器的尺⼨和性能不再受驾驶员⼒量的限制，⽽只是受经济成本的限制。

液压式飞控系统由两部分组成：a、机械回路⼈⼯操作机械操作系统⽰意图机械回路连接着驾驶舱和液压回路。

如同机械式系统，机械回路也基本由各种杆、绞索、滑轮甚⾄铰链组成。

b、液压回路液压回路包含液压泵、液压管、液压阀门以及执⾏装置等。

执⾏装置通过液压泵产⽣的流体压⼒驱动飞机的各控制⾯。

⽽伺服阀则控制着执⾏装置的动作。

飞⾏员的操纵动作通过机械回路传递到液压回路中相应的伺服阀，然后液压泵驱动执⾏机构操纵飞机的各控制⾯。

液压式飞控系统见于⽼式的喷⽓运输机和⼀些⾼性能飞机。

例如安-225运输机和洛克西德公司的⿊鸟（SR-71）。

2、⼈⼯感觉反馈对于机械式飞控系统，飞⾏员经由机械装置可以感受到作⽤于飞机各个舵⾯上的⽓⼒。

这种触觉反馈增强了飞⾏安全性。

例如，在⽕神（Avro Vulcan）喷⽓轰炸机上，⼈们就利⽤⼀种弹性装置来实现这种控制反馈。

通过移动该装置的⽀点，⼈们可以使反馈⼒（对于升降舵）与空速的平⽅成正⽐。

这样，⾼速飞⾏时所需的操纵⼒量就迅速增加了。

3、机械助⼒助⼒机械操作系统⽰意图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。

飞机操纵系统发展史
飞机操纵系统的发展史可以追溯到20世纪初期，随着飞机的发展和技术的进步，飞机操纵系统的设计和功能也逐渐改进。

下面是飞机操纵系统的主要发展历程：
1. 手动操纵系统：早期的飞机操纵系统完全依靠飞行员的手动操作。

飞行员通过操纵杆、脚蹬和操纵表来控制飞机的方向、高度和速度。

这种系统简单、直观，但需要飞行员具备较高的操纵技巧和反应能力。

2. 机械辅助操纵系统：随着飞机的增大和复杂性的增加，手动操纵变得困难。

为了减轻飞行员的操纵负担，出现了机械辅助操纵系统。

这种系统通过利用液压或机械装置来辅助飞行员操纵飞机，如辅助操纵面的控制和增加力量辅助。

3. 电子辅助操纵系统：20世纪中期，随着电子技术的进步，飞机操纵系统开始采用电子辅助技术。

这种系统利用感应器、计算机和电动执行器来完成飞行员的操纵指令。

电子辅助操纵系统可以提供更高的精度和灵活性，可以对飞机进行自动平衡和自动调整。

4. 全电子操纵系统：近年来，随着计算机技术的迅速发展，飞机操纵系统逐渐向全电子化发展。

全电子操纵系统通过将感应器、计算机和电动执行器直接连接起来，实现了飞机操纵的完全电子化。

全电子操纵系统具有更高的精度和可靠性，同时可以实现自动化和智能化的飞行控制。

总的来说，飞机操纵系统的发展经历了从手动操作到机械辅助、电子辅助，再到全电子化的过程。

随着技术的不断进步，飞机操纵系统的功能和性能也越来越先进，大大提高了飞行安全和操纵效率。

飞机操纵系统方式飞机操纵系统方式-简单机械操纵系统-机械操纵系统，由钢索的软式操纵，发展为拉杆的硬式操纵。

驾驶杆及脚蹬的动作经过钢索或拉杆的传递直接带动舵面运动。

驾驶员在操纵过程中必须克服舵面上所承受的气动力。

-助力操纵系统-随着飞机尺寸、质量及飞行速度的不断增加，舵面铰链力矩的增大，驾驶员难以直接通过钢索或拉杆来操纵舵面。

20世纪40年代末出现了液压助力器，将其安装在操纵系统中，作为一种辅助装置来增大施加在舵面上的作用力，以发挥飞机的全部机动能力。

这就是飞机的助力操纵系统。

不可逆助力操纵系统-全助力操纵系统-当超音速飞机出现后，飞机超音速飞行时需要相当大的操纵力矩才能满足飞机的机动操纵要求。

此外，由于尾翼上出现了超音速区，升降舵操纵效率大为降低，而不得不采用全动平尾。

全动平尾铰链力矩大，而且数值的变化范围较宽，非线性特性影响严重，驾驶员无法直接承受舵面上的铰链力矩。

在这个时候，出现了全助力操纵系统。

全助力操纵系统中，切断了舵面与驾驶杆的直接联系，驾驶员的'操纵指令直接控制助力器上的分油活门，从而通过助力器改变舵面的偏转并承受舵面的铰链力矩。

此时，驾驶杆上所承受的杆力仅用于克服传动机构中的摩擦力，驾驶员无法从杆力的大小来感受飞机飞行状态的变化。

因此，在系统中增加了人感装置，通过弹簧、缓冲器及配重等构成的系统，来提供驾驶杆上所受的人工感力。

-增稳系统-从20世纪50年代中期以来，随着飞机向高空高速方向发展，飞行包线不断延长，飞机的气动外形很难既满足低空、低速的要求，又满足高空、高速的要求，常会出现飞机在高空、高速飞行时稳定性增加而阻尼不足，但在低速飞行时稳定性又不够的现象。

为了提高飞机的稳定性和改善飞机的阻尼特性，第一次将人工操纵系统与自动控制结合起来，将增稳系统引入到人工操纵系统中，从而形成了具有稳定功能的全助力系统。

在这个系统中，增稳系统和驾驶杆是相互独立的，增稳系统并不影响驾驶员的操纵。

飞机飞行操纵系统简述飞机作为使用最广泛、最具有代表性的航空器，其主要组成部分有以下五部分：推进系统，操纵系统，机体，起落装置，机载设备。

有人形象的比喻，飞机的外观结构是人的皮囊，发动机是人的心脏，操纵系统就是人的血管，他遍布整个飞行过程。

操纵系统至关重要，掌握着飞机的命脉。

本文我们着重来看飞机飞行操纵系统。

1.飞行操纵系统飞行操纵系统是用于供飞行员操纵飞机的副翼、升降舵、方向舵和其它可动舵面，从而实现飞机的横向、纵向、航向运动。

是作为传递操纵指令、驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行姿态的系统。

根据操纵指令的来源，可分为人工操纵系统和自动控制系统。

1.1人工操纵系统人工操纵系统通常包括主操纵系统和辅助操纵系统两部分。

主操纵系统用来操纵方向舵、副翼、升降舵，包括了手操纵机构和脚操纵机构，主操纵系统应使驾驶员有位移和力的变化感觉，这是它与辅助操纵系统的主要差别。

1）飞机的纵向操纵飞机的纵向操纵是通过操纵驾驶杆或驾驶盘前、后运动控制升降舵来实现的。

在飞行中向后拉杆，机头应向上仰；向前推杆，机头应下俯。

2）飞机的横向操纵飞机的横向操纵系统是通过操纵驾驶杆或驾驶盘左、右运动或转动控制副翼来实现的，在飞行中，向左压杆或逆时针方向旋转驾驶盘，飞机应向左横滚；向右压杆或顺时针方向旋转驾驶盘，飞机应向右横滚。

3）飞机的航向操纵飞机的航向操纵是通过脚蹬控制方向舵来实现的。

在飞行中蹬右脚蹬，机头应向右偏转，蹬左脚蹬，机头应向左偏转。

1.2辅助操纵系统辅助操纵系统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等。

它们的操纵只是靠选择相应开关位置，通过电信号接通电动机或液压作动筒来完成。

2.自动控制系统自动控制系统的操纵指令来自系统的传感器，能对外界的扰动自动作出反应，以保持规定的飞行状态，改善飞机飞行品质。

常用的自动控制系统有自动驾驶仪、各种增稳系统、自动着陆系统和主动控制系统。

自动控制系统的工作与驾驶员的操纵是各自独立、互不妨碍的。

电传操纵系统概况一、电传操纵系统的概念及发展概况1、电传操纵系统的概念电传操纵系统是将从驾驶员的操纵装置发出的信号转换成电信号,通过电缆直接传输到自主式舵机的一种系统;也就是说,电传操纵系统也是一个全时、全权限的“电信号系统+控制增稳”的飞行操纵系统;电传操纵系统是人工操作和自动控制在功能上和操纵方式上较好地融为一体;电传操纵系统主要依靠电信号传递驾驶员的操纵指令,所以这种系统不再含有机械操纵系统;带有机械备份的电传操纵系统成为准电传操纵系统;控制增稳系统是电传操纵系统不可分割的组成部分,只有具备控制增稳功能的电信号系统才能称为电传操纵系统;2、电传操纵系统发展概况20 世纪前半期, 采用闭环反馈原理的自动控制技术作为机械操纵系统的辅助手段, 其主要作用是针对已设计好的飞机刚体动力学特性的缺陷进行补偿, 实现精确的姿态和航迹控制, 减轻驾驶员长期、紧张工作的负担;到了20 世纪60 年代, 飞机的发展遇到了一些重大难题;例如: 大型飞机挠性机体气动弹性模态问题, 进一步提高战斗机机动性和战斗生存性问题等;这些问题仅靠气动力、结构和动力装置协调设计技术已经不能解决, 或者要在性能、重量、复杂性和成本方面付出巨大代价才能得到某种折衷的解决方案;研制设计者将注意力转向采用闭环反馈原理的自动控制技术, 通过对一系列单项技术和组合技术的研究、开发和验证, 产生了两个具有划时代意义的新飞行控制概念: 主动控制技术 ACT 和电传飞行控制 FBW 系统;这两项新技术的出现对飞机的发展产生了巨大的影响;1. 采用主动控制技术的电传操纵系统采用主动控制技术的电传操纵系统, 可使飞机的飞行控制、推力控制和火力控制的主要控制功能综合成为可能, 从而极大地改善了飞机的性能;如采用主动控制技术的电传操纵系统后, 放宽静稳定性 RSS 控制技术使B- 52 轰炸机平尾面积减少45% , 结构总重量减少6. 4% , 航程增加了4. 3% ;使战斗机升阻比提高了8%~ 15%;机动载荷控制NILC 技术使C - 5A 运输机翼根弯曲力矩减少30%~ 50%; 使F4E 战斗机盘旋角速度增加了33%;主动涡流控制 AV C 技术与方向舵协调使用时, 使X 29 在低速大攻角飞行时的偏航速率增加50% ;采用任务适应性机翼 MAW 比采用常规机翼可使飞机航程增加30%, 机翼承载能力提高50% ;2. 数字式电传操纵系统数字式电传操纵系统具有高度的灵活性, 容易实现多种逻辑运算和电子综合化, 实施复杂控制律和修改控制律都很方便, 尤其容易与自动驾驶仪、火力控制系统、导航和推力控制系统交连, 从而使飞机的性能和攻击精度均发生质的变化;为保证飞机安全可靠性,在系统中常有备分系统, 凡其工作原理与主系统是不相似的, 则均可成为备分系统,如机械操纵系统、电气操纵系统和模拟式电传操纵系统;对于数字式电传操纵系统, 目前不采用体大笨重的机械杆系作为备用系统, 而常采用模拟式电传备用系统;如果主系统的安全可靠性相当高, 则可以不采用备用系统;此外, 再通过四余度或自监控的三余度系统, 使电传操纵系统达到双故障安全等;数字电传操纵系统和主动控制技术已广泛地应用于第三代军机和先进的民机;综合控制技术也成为第四代军机的典型标志之一, 在F- 22 战斗机上, 综合飞行/ 推力控制功能由列为飞行关键系统第一位的飞行器管理系统提供, 飞行器管理系统的支柱就是三余度数字电传操纵系统;随着电子技术的发展和飞机性能的不断提高,目前, 电传操纵系统正在向自适应飞行控制系统的方向发展;美国早在20 世纪60 年代初就对自适应飞行控制系统作了试飞, 此后还在不断进行研究和试验, 但始终没有在生产型飞机上使用过, 究其原因可能是性能还不够完善;但未来随着马赫数高达6~ 8 的高超音速飞机的到来, 以及为减小阻力和提高隐身特性的无尾飞机的出现, 飞机的气动特性变化范围很大, 用常规飞行控制方法很难胜任, 必须采用自适应控制;新一代的自适应飞控系统由于计算工作量很大, 将采用并行处理和神经网络技术, 并将采用光纤来传输大量数据, 而由电传飞行控制系统发展成光传飞行控制系统;二、电传操纵系统的主要特点1、电传操纵系统的主要优点机械操纵系统的系统组合比较复杂, 而电气组合比较简单;采用电气控制的电传操纵系统, 很容易实现主操纵系统与其他系统的交连;传统的飞机机械操纵系统一般都采用中央驾驶杆, 而电传操纵系统则可采用小侧杆操纵, 这样既可减轻飞行员的工作负担, 又可使飞行员观察仪表的视线不再受中央驾驶杆的影响, 同时也消除了重力加速度对飞行员和驾驶杆输入量的影响;电传操纵系统可有效地减轻操纵系统的重量;如战斗机可减轻58% , 大型、高性能战略轰炸机可减轻84% , 直升机上可减轻86%;电传操纵系统可有效地减少操纵系统的体积;如战斗机可减少体积2400cm3 , 战略轰炸机可减少4. 39m3;一般情况下, 采用电传操纵系统后, 可减少原机械操纵系统所占有空间的50% ;电传操纵系统可提高作战飞机的战伤生存力;电传操纵系统采用多余度设计后, 可在机翼和机身内分散布置其总线;若以电气方式提供能源, 即采用/ 动力电传0, 可有效地提高战伤生存力;2、电传操纵系统的主要缺点单通道电传操纵系统的可靠性不够高;由于单通道电传操纵系统中的电子元件质量和设计因素关系, 所以单通道电传操纵系统的可靠性不够高;为了提高电传操纵系统的可靠性, 现代军用和民用飞机均采用三余度或四余度电传操纵系统, 并利用非相似余度技术设计备分系统, 如四余度电传操纵加二余度模拟热备分系统;电传操纵系统的成本较高;如果就单通道电传操纵系统而言, 电传操纵系统的成本低于机械操纵系统;但电传操纵系统必须采用余度系统才能可靠工作, 所以电传操纵系统的总体成本还是比较高的, 需要进一步简化余度和降低各部件的成本;电传操纵系统容易受雷击和电磁脉冲干扰影响;据不完全统计, 平均雷击率为7 × 10 7 / 飞行小时;所以, 电传操纵系统需要解决雷击和电磁脉冲干扰的危害;此外, 由于现代飞机越来越多地采用复合材料, 其使用率可达30% 左右;这样系统中的电子元件失去金属蒙皮屏蔽的保护, 故抗电磁干扰和抗核辐射的问题更为突出;三、电传操纵系统举例1、波音系列飞机：波音737-NG系列B737-600,700,800,900,波音777采用机械备份式的数字式电传操纵系统2、空客系列飞机：空客A320机械备份式的数字式电传操纵系统3、ERJ系列飞机Embraer-170系列是在二十一世纪开发的新一代喷气产品,于2003年首次投入营运;该系列由四款机型组成,分别是E17070-80座、E17578-88座、E19098-114座和E195108-122座,具有高效率、经济性的特点,符合人机工程学的原理;E-喷气系列操作方式,除了副翼,其它的是以电传操纵方式操作;。

描述简单飞机操纵系统的工作过程-回复中括号内的主题为"描述简单飞机操纵系统的工作过程"。

下文将详细叙述飞机操纵系统的构成和工作原理，介绍飞机的操纵手柄、飞行控制面、系统感知与数据处理、执行机构四个方面，以及它们如何协同工作来实现飞机的操纵。

一、飞机操纵系统概述飞机操纵系统，简称FCS（Flight Control System），是用来操纵飞机姿态和飞行的重要装置。

它由操纵手柄、飞行控制面、系统感知与数据处理以及执行机构等组成。

飞机操纵系统能够将飞行员通过操纵手柄发出的指令转化为相应的机械动作，从而实现飞机姿态和飞行状态的调整。

二、操纵手柄操纵手柄是飞机操纵系统的人机交互界面，用于飞行员发出指令。

通常，飞机的操纵手柄分为副操纵杆和主操纵杆两种。

飞行员通过推拉、转动操纵杆来控制飞机的姿态和飞行状态。

副操纵杆通常由副驾驶员使用，用于备份和协助主驾驶员。

操纵杆通过传感器将飞行员的输入指令转化为电信号，发送给系统感知与数据处理模块进行处理。

三、飞行控制面飞行控制面是飞机操纵系统的重要组成部分，用于调整飞机的姿态和飞行状态。

典型的飞行控制面包括升降舵、方向舵和副翼等。

飞行员通过操纵手柄发出信号后，系统会控制相应的执行机构调整控制面的位置和角度，从而实现飞机的操纵。

这些控制面能够调整飞机的俯仰、横滚和偏航等运动状态。

传感器会感知控制面的位置和姿态，并将信息反馈给系统感知与数据处理模块，以便系统调整控制面的动作范围和力度。

四、系统感知与数据处理飞机操纵系统还包括系统感知与数据处理模块，其主要功能是接收飞行员的操纵指令和传感器反馈的信息，并将其进行处理。

这个模块通常由控制计算机和相关软件组成。

它会根据飞行员的指令以及飞机的位置、速度和加速度等信息，计算出飞机应当采取的姿态调整和飞行动作，然后产生相应的控制信号，发送给执行机构。

五、执行机构执行机构是飞机操纵系统的末端执行部分，通过机械装置将系统传递过来的控制信号转化为操纵面的动作。

航空发动机控制系统发展概述摘要：发动机作为飞机的心脏为飞机提供前进的动力，而动力来自于发动机通过进气道、压气机、燃烧室、涡轮及尾喷管共同工作提供的推力。

但是这些部分的工作参数是无法通过自身进行调节的，需要采用智能调控系统进行控制，这就是航空发动机的控制系统。

本文主要就航空发动机控制系统发展进行探讨。

关键词：航空发动机；控制系统；发展1航空发动机控制系统组成和原理1.1航空发动机控制系统组成发动机是飞机的重要系统，除了发动机本体单元体之外，还包括控制系统、传动系统及润滑系统等。

其中控制系统是航空发动机的重要组成部分，现代航空发动机基本都采用全权限数字电子控制（FADEC）系统。

FADEC系统由感受航空发动机工作状态和环境信息的传感装置、对信息进行逻辑判断和控制运算的计算装置、把计算结果施加给航空发动机的控制装置，以及在它们之间传递信息的机械、电缆和管路等组成。

FADEC系统--般可分为控制计算机子系统、燃油与作动子系统、传感器子系统、电气子系统等。

图1为某型发动机FADEC系统的组成图。

控制计算机子系统分为电子控制器和嵌入式软件两部分。

数字电子控制器（EEC）是FADEC系统的核心部件，它处理来自各种传感器和开关装置的信号，经模/数转换为数字量，由其内部机载的控制软件对输入数字量进行诊断、处理，实现各种控制算法、控制逻辑的计算，产生输出数字量，再经过数/模转换成模拟信号，经放大处理，生成控制器输出驱动信号，经电缆传输给相应的液压机械装置。

燃油与作动子系统包括燃油子系统和伺服作动子系统。

燃油子系统包括增压泵、主燃油泵、燃油计量装置、燃油滤、燃油管路、喷嘴等。

伺服作动子系统包括伺服控制单元、伺服作动器及相应附件。

传感器子系统包括控制用传感器和状态监视用传感器等。

1.2航空发动机控制系统原理FADEC系统-般包括转速、压力、温度等多个控制回路，每个控制回路根据相应的输入闭环计算出控制输出，进而实现控制发动机状态的目的。