民航电子设备——第五章自动俯仰配平系统
- 格式:ppt
- 大小:3.31 MB
- 文档页数:44
浅谈民用飞机纵向配平系统摘要在飞机飞行过程中,随着空速、重心和构型等变化,都会导致作用于飞机上力和力矩的不平衡,需要配平系统来补偿。
本文简述了飞机纵向配平的气动原理,对传统机械操纵和现代飞机的纵向配平系统进行分析总结,可供民用飞机纵向配平系统的设计参考。
关键词民用飞机;纵向配平;水平安定面;马赫配平问题背景在飞机飞行过程中,随着空速、重心和构型等变化,飞机气动力和力矩也会发生变化,需要配平系统来补偿。
CCAR25部对民用飞机的纵向配平要求:飞机在最大连续功率(推力)爬升或无动力下滑过程中,无论襟翼处于收起还是放下位置,或飞机进行平飞加减速时,都要能维持纵向配平[1]。
为此,民用飞机必须设计恰当的配平系统来满足配平要求。
1 纵向配平原理飞机纵向平衡状态是指作用于飞机的各俯仰力矩之和为零。
主要包括机翼和水平安定面产生的俯仰力矩。
如图1所示。
机翼产生的俯仰力矩受空速、重心、迎角和构型的影响,一般情况下机翼产生低头力矩。
平尾或者水平安定面的俯仰力矩取决于空速、机翼迎角、升降舵偏角和当地气流下洗角,常规飞机水平尾翼采用负安装角,产生负升力,提供抬头力矩。
当飞机采用放宽静稳定设计时,机翼提供抬头力矩,为平衡机翼的抬头力矩,水平安定面为正安装角[2]。
2 传统飞机縱向配平原理对于采用机械连接控制俯仰操纵面的传统飞机,纵向静稳定意味着为了获得小于配平速度的速度需用拉杆,为了获得大于配平速度的速度需用推杆,当松除操纵时,会回复到初始配平速度。
为保持舵偏角,飞行员必须在操纵杆上施加力以克服升降舵铰链力矩。
由于空速和舵面偏角越大,施加的杆力则越大。
为减轻驾驶员负担,满足不同速度包线下的操纵要求,具有助力操纵系统的飞机多采用俯仰配平调整片机构来平衡或抵消部分铰链力矩,如图2所示。
调整片附于升降舵后缘,由于距离舵面铰链较远,适当使调整片相对于舵面反向偏转,可以有效减小舵面的铰链力矩。
同时,调整片面积很小,对舵面的升力影响可忽略。
自动俯仰配平系统分析自动俯仰配平系统的主要功能是监测飞机的姿态,并对俯仰姿态进行调整以保持飞行的水平稳定性。
传感器是系统的关键组件之一,它可以感知飞机的姿态变化,并将这些信息传递给计算单元进行处理。
传感器通常包括陀螺仪、加速度计和气压传感器等,它们可以测量飞机的转动速度、加速度和高度等参数。
计算单元是自动俯仰配平系统的核心组件,它负责将传感器收集到的数据进行处理并生成控制信号。
计算单元一般采用微处理器或数字信号处理器等设备,可以根据飞机的姿态变化和控制要求进行计算和决策。
通过算法和模型,计算单元可以实现反馈控制,即根据当前的飞机姿态与期望姿态之间的差异来调整飞机的俯仰姿态。
执行单元是自动俯仰配平系统的执行器,负责将计算单元生成的控制信号转化成机械运动,并对飞机进行调整。
执行单元通常由伺服电动机或液压缸等组成,可以控制飞机的发动机、副翼和升降舵等舵面,以便实现飞机的俯仰配平。
自动俯仰配平系统的工作过程大致如下:首先,传感器感知飞机的姿态变化,并将这些数据传递给计算单元。
计算单元根据传感器数据进行处理,计算出当前的飞机姿态与期望姿态之间的偏差,并生成相应的控制信号。
控制信号通过执行单元转化为机械运动,对飞机的舵面进行调整,从而实现飞机的俯仰配平。
自动俯仰配平系统的优势是能够快速、准确地调整飞机的姿态,提高飞机的飞行稳定性和操纵性。
它可以减少飞行员的工作负担,提高飞行安全性。
此外,自动俯仰配平系统还可以适应不同的飞行状态和环境要求,并能够与其他系统进行集成,实现更高级别的自动化飞行。
然而,自动俯仰配平系统也存在一些挑战和限制。
首先,系统的可靠性和稳定性对飞行安全至关重要。
任何可能引起系统故障或失效的因素都需要严格考虑和测试,以确保系统的可靠性。
其次,系统的设计和控制算法要满足飞机飞行动力学的要求,以实现准确、稳定的俯仰配平。
最后,系统的成本和重量也是一个重要的考虑因素,需要在满足性能要求的前提下进行合理控制。
2. 航行灯(左红右绿尾白)3. 稀释供氧调节器,过压供氧的工作方式4. 化学式氧气系统的缺点6. 防火系统包括探测和灭火7. 电阻型感温环线火警探测器温暖升高时阻值如何变化8. 电容型感温环线火警探测器必须有变压器提供交流电。
9. 气体感温环线的优点10. 何为发动机的“二次作动”11. 高度表在PFD哪个位置显示12. 气压式高度表的工作原理13. 后缘襟翼指示,左右两个指针都出现14. 蒙皮都承受什么力15. 飞机的应急电源有哪些16. 拧紧调速器的调节螺钉,IDG的转速如何变化17. 差动保护,如果在互感器之外短路为什么无法测量18. 开相19. 应急电源设有低压保护20. 外电源断开如何消除电火花。
21. 垂直陀螺是垂直于地面的3自由度陀螺。
22. 热电瓶汇流条给什么系统供电23. EFIS系统,每个驾驶员一个PFD一个ND.24. EICAS一显示器失效,按压STA TUS会怎样25. 两个EICAS计算机正常情况下如何工作26. ECAM警告信息显示位置27. 偏航阻尼器控制方向舵28. 方向舵的作用(协调转弯,方向配平,纵向平衡)29. GPS的组成30. 自动驾驶系统的组成31. “DFDR FAIL”表示什么故障32. ACARS正常使用VHF333. 雷达的作用(探雨,湍流,风切变,地形)34. IRS:三个加速度计两次积分35. 胶接破损-安全特性P3236. 水线37. 机身上反角的检测方法38. 副翼摇臂的安装位置39. 安定面与机身的连接方式40. 现在飞机起落架的类型41. 主起落架上锁与下锁的类型42. 飞机上使用液压油的类型(石油基)43. 空气净化器的位置44. 补偿活门的作用45. 调速阀的组成46. 氟利昂指示器出现气泡表示什么47. 燃油箱的基本故障(渗漏)48. 升降舵扭力管采用双套管形式的好处49. 电子式油量指示器原理50. 起落架锁手柄由空地电门控制51. 关于手柄和脚蹬方向舵如何控制前轮转弯52. 自动定中机构的作用53. 动压与静压实验54. “错线”有什么原因造成的55. 电子式防滞刹车的原理56. 以下哪一项属于电子式防滞刹车的功能57. 平放式脚蹬平行四边行的作用58. 什么能映像液压助力器的快速性。
专利名称:飞机自动配平控制方法及系统专利类型:发明专利
发明人:王世鹏,钱鹏
申请号:CN201811409844.6
申请日:20181123
公开号:CN109733592B
公开日:
20220506
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本申请提供了一种飞机自动配平控制方法及系统,该方法包括:获取飞机的俯仰速率、滚转角速率、脚蹬位移、滚转角、俯仰角、迎角、纵杆处于中立的时间以及横杆处于中立的时间;根据纵杆处于中立的时间、俯仰速率、滚转角以及俯仰角,确定是否执行俯仰角控制规律;根据横杆处于中立的时间、滚转角速率、滚转角、俯仰角以及脚蹬位移,确定是否执行滚转角控制规律;根据纵杆处于中立的时间、横杆处于中立的时间、脚蹬位移以及迎角,确定是否执行水平飞行控制规律;根据滚转角速率、脚蹬位移以及迎角,确定是否执行积分控制规律。
申请人:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
地址:110035 辽宁省沈阳市皇姑区塔湾街40号
国籍:CN
更多信息请下载全文后查看。
航空电子设备指导老师:钟玲玲学号:20110112089姓名:密术林班级:大改13级3班2014年4月1日环加拿大航空831号班机空难发生于1963年11月29日,失事飞机是一架注册编号为CF-TJN的道格拉斯DC-8-54CF四发动机喷气式客机,事发时正在执行从蒙特利尔多佛尔机场至多伦多国际机场的环加拿大航空831号航班。
1.经过空难发生于1963年11月29日。
当地时间下午6:28,飞机在恶劣天气中从06跑道起飞。
飞机爬升到3,000英尺(910米)时,飞行员向地面请求左转并得到允许,但是紧随其后,飞机开始偏离预定航线并急剧下降。
大约6:33,飞机以470至485节(870至900千米每小时)的速度在机场以北20英里(32千米)的圣泰雷斯附近撞上地面,机上111名乘客和7名机组人员全部遇难[3]。
撞击地点位于一片泥泞的田野中,距魁北克15号高速公路仅约100米,最近的小镇上有约12,000居民。
这架飞机在地上形成了深约6英尺(1.8米)、直径约150英尺(46米)的大坑,并迅速填满雨水。
残骸附近的泥泞环境和飞机上的燃油引发的大火使得救援进展缓慢。
飞机的主体在撞击地点断为两截,另有部件散落于相当宽广的区域内。
2.调查正式的调查报告发布于1965年6月,但没有得出确切结论。
根据调查报告,目击者描述看到飞机撞地前没有起火,灯光正常,也没有迹象显示有任何部件在空中脱落。
对飞机残骸的检查发现坠毁前升降舵被调节为俯冲状态,俯仰配平补偿器也被打开。
报告认为空难最可能的原因是飞机的俯仰配平系统出现故障。
当俯仰配平补偿器意外打开时,操纵杆会作出相反的反应,而飞行员可能为了平衡这一反应而在失去目视参考的情况下进入俯冲。
这起空难三个月后发生的东方航空304号班机空难中,另一架DC-8飞机也出现了类似的故障并坠毁。
报告也没有排除其他可能的原因,例如皮托管结冰或者垂直陀螺仪失效,造成飞行员被仪表误导而主动操纵飞机进入俯冲姿态。