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A320飞机系统（22）——自动飞行（基础）

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飞行自动驾驶仪被发明的时间几乎和飞机的发明一样早。空客的自动飞行设

计思路是计算机拥有全权保护功能，无论飞行员如何操纵飞机都不会导致失

控。如果需要人工超控时，需要飞行机组人工降低计算机的控制权限。近年

来空客更是提出了AutonomousTaxi,TakeoffandLanding(ATTOL)计

划，并在2020年验证了自动起飞功能。

正因为遵循这种发展思路，空客四条金科玉律的第一条涉及基本飞行原理，

剩下三条全是关于自动飞行的管理。

在A320飞机系统（27）——飞行控制（基础）中，我们提及飞行器的姿态控制分为三

轴（俯仰、滚转和偏航），由此形成的飞行轨迹可以分解为水平加减速、垂直爬升下降

和水平左右转弯。

传统固定翼飞机大多是具有静稳定性的（受外力影响后恢复初始状态的趋势），但是因

此也会限制飞行性能。为了获得更好的性能，A320飞机成为第一款放宽静稳定度设计

的民航客机，由此也产生飞机的操纵性会变差的问题。因此，空客引入飞行增稳系统

（FlightAugmentation）用于在人工和自动控制模式下增加飞机的可控性。进一步讲，

全权控制飞行的计算机有能力将飞行参数控制在一个合理的安全范围内，这被称为飞行

包线（envelope），飞行增稳功能显然也属于飞行包线的一部分。

完整的飞行包线并不能够在一个图表中展示，其中最重要的一个是速度包线。

1.特征速度，Vs，VLS，F，S，O。

2.限制速度，Va，Vmcg，Vmca，Vmcl，Vfe，Vle，Vlo，Vmo。

3.保护速度，Vαprot，Vαmax，Vsw，Vmax。

4.其他速度，V1，Vr，V2，Vref，Vapp。

为加深对包线的理解，请参阅飞机的重心包线：

请参阅本文封面图：在电传飞控系统的框架下，自动驾驶系统（AFS）不会

直接控制飞控舵面的偏转，它将飞机的飞行轨迹需求（order）发送给飞行控

制系统，由电传飞控系统通过控制舵面执行动作。飞机的推力需求（order）

则由AFS发送给FADEC，由此控制发动机推力。飞行包线需求（order）则

通过计算机保护和功能将相关飞行参数控制在合理的范围内。

结合金科玉律，AFS不仅参与了飞行控制（Fly）的自动控制，也将导航控制

（Navigate）的大部分工作实现了自动化。监控（34章）和通讯（23章）

功能的自动控制则均属于通讯（Communicate）的部分。

A320和A350飞机的自动飞行系统之间存在差异，但是其关于自动飞行系统

（22章）和飞行控制系统（27章）间的紧密联系是一致的。尤其在A350

的FCOM中单独分出一个章节（22-27）用来描述两个系统相融合的部分。

这也从侧面证明了飞行控制在自动飞行系统中的重要位置。

A320自动飞行系统的控制内容：

1.水平加减速，A/THR。

2.垂直爬升和下降引导，PITCH。

3.水平左右转弯引导，ROLL+YAW。

4.飞行包线（飞控保护、最小地速功能、迎角平台保护等）。

5.飞机位置等。

6.飞行计划等。

A320自动飞行系统的子系统：

1.硬件概述，FMGC和FAC等。

2.飞行管理（FM）。

3.飞行引导（FG）。

4.飞行增稳（FA）。

5.其他功能（AOC等）。

本文只讨论1，2，4，5部分，飞行引导将在后续文章中介绍。由于自动飞

行系统内容细节丰富，本文仅以整体学习的思路对系统进行认识了解，具体

设备和功能的描述并不是本文的重点。

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电传侧杆、机械方向舵、无后台驱动油门杆和飞控保护法则等系统。内置性

能数据库、导航数据库、地形数据库、磁变量数据库、气象雷达数据库等参

数。以及其他飞机系统共同为自动飞行系统搭建了一个硬件的平台。自动飞

行系统的出现给飞机注