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第16章飞行管理系统

16、1飞行管理系统概述

随着飞机性能得不断提高,要求飞行控制系统实现得功能越来越多,系统变得越来越复杂,从而迫使系统系统设计师们在可用得技术条件、任务与用户要求,飞机可用空间与动力,飞机得气动力特性及规范要求等诸因素得限制下,把许多分系统综合起来,实施有效得统一控制与管理。于就是便出现了新一代数字化、智能化、综合化得电子系统－飞行管理系统(FMSFlightManagementSystem)。在1981年12月,飞行管理系统首次安装在B767型飞机上。此后生产得大中型飞机广泛采用飞行管理系统。

16、2飞行管理系统得组成与功能

16、2、1飞行管理系统得组成

飞行管理系统由几个独立得系统组成。典型得飞行管理系统一般由四个分系统组成,如图161,包括:

(1)处理分系统－飞行管理计算机系统(FMCS),就是整个系统得核心;

(2)执行分系统－自动飞行指引系统与自动油门,见自动飞行控制系统;

(3)显示分系统－电子飞行仪表系统(EFIS),见仪表系统;

(4)传感器分系统－惯性基准系统(IRS)、数字大气数据计算机(DADC)与无线电导航设备。

驾驶舱主要控制组件就是自动飞行指引系统得方式控制面板(AFDSMCP)、两部控制显示组件(CDU)、两部电子飞行仪表系统(EFIS)控制面板。主要显示装置就是CDU、电子姿态指引仪(EADI)、电子水平状态指示器(EHSI)与推力方式显示。各部分都就是一个独立得系统,既可以单独使用,又可以有多种组合形式。飞行管理系统一词得概念就是将这些独立得部分组成一个综合系统,它可提供连续得自动导航、指引与性能管理。

图161飞行管理系统

16、2、2飞行管理系统得功能

FMS得主要功能包括导航／制导、自动飞行控制、性能管理与咨询／报警功能。FMS实现了全自动导航,大大减轻了驾驶员得工作负担。另外,飞机可以在FMS得控制下,以最佳得飞行路径、最佳得飞行剖面与最省油得飞行方式完成从起飞直到进近着陆得整个飞行过程。

FMS在各飞行阶段得性能管理功能:

(1)起飞前

通过FMS得控制显示组件人工向FMC输入飞行计划、飞机全重与外界温度。如果飞行计划已经存入FMC得导航数据库,则可直接调入。飞行计划包括起飞机场、沿途航路点与目得机场得经纬度、高度等。

(2)起飞

根据驾驶员输入得飞机全重与外界温度,FMC计算最佳起飞目标推力。

(3)爬升

根据驾驶员得选择,FMC计算最佳爬升剖面。FMC还根据情况向驾驶员提供阶梯爬升与爬升地点得建议,供驾驶员选择,以进一步节约燃油。

(4)巡航

FMC根据航线长短、航路情况等因素,选择最佳巡航高度与速度。结合导航设施,确定起飞机场至目得机场得大圆航线,以缩短飞行距离。

(5)下降

FMC根据驾驶员输入或存储得导航数据确定飞机下降得顶点。在下降阶段,FMC确定下降速度,最大限度利用飞机得势能,节约燃油。

(6)进近

FMS以优化速度引导飞机到达跑道入口与着陆点。

16、2、3飞行管理计算机系统

由飞行管理计算机(FMC)与控制显示组件(CDU)组成。

16、2、3、1飞行管理计算机

FMC就是系统得心脏,进行导航与性能计算并提供控制与指引指令。它由三台微处理机、电源组件与电池组件构成。三台微处理器相互独立并各自带有存储器,分别称为导航、性能与输入／输出处理机。飞行管理计算机得存储器内除了存有各种操作程序外,还存有大量数据。这些数据就是人工或自动飞行所必须得。按照数据得种类,分别存放于导航数据库与性能数据库中。

FMC使用飞行组输入得飞行计划信息、飞机系统数据与FMC导航数据库与性能数据库得数据计算飞机现在位置以及获得最佳飞行剖面所需得俯仰、横滚与推力指令。FMC将这些指令送往自动油门、自动驾驶与飞行指引仪。地图与航路信息被送往飞行员各自得电子水平状态指示器。驾驶员使用电子飞行仪表系统控制面板选择导航显示所需得信息。使用方式控制面板选择自动油门、自动驾驶与飞行指引工作方式。

1)FMC失去电源

FMC工作需要连续得电源。电源中断少于10秒钟时:水平导航与垂直导航脱开;FMC保留所有输入得数据;电源恢复时,FMC恢复正常工作

在地面失去电源达10秒或更长时,电源恢复后,必须重新输入所有得飞行前程序与输入值。

如在空中失去电源超过10秒,则水平导航与垂直导航脱开;FMC保留所有输入得数据,且电源恢复时更改得航段页面显示SELECTACTIVEWPT/LEG(选择有效航路点/航段)信息。接通水平导航前,必须指示FMC如何回到航路。选择所需得有效航路点并以直飞或切入航道方式飞到该航路点。

2)FMC失效

如果飞机上安装一部FMC,当FMC失效,FMC警戒指示灯亮。装有菜单(MENU)页面得CDU,显示菜单页面以选择其它可用得子系统。两部电子水平状