飞机结构与系统模块飞机飞行操纵系统78课件.pptx

飞机结构与系统

模块：飞机飞行操纵系统

知识点

飞行操纵系统-传动机构

传动机构—电传机构

Knowledge

电传操纵系统

u电传操纵系统（Fly-By-Wire，简称FBW）

Ø指利用电气信号形式，通过电缆实现驾驶员对飞机运动进行操纵的飞行控制系统。

u主要特点：操纵信号电气形式传递到飞行控制计算机，计算机接受操纵信号或自动驾

驶信号等，经处理后向液压助力器发出操纵指令传动舵面偏转。

电传操纵系统发展

u电传操纵系统

Ø其是控制增稳系统发展的必然产物。如把操纵权限全部赋予控制增稳系统，并

使用电传信号替代机械信号工作，则成为电传操纵系统；

Ø从增稳系统发展到电传操纵（FBW）系统只是很小的一步，通过加上一个离

合器或其它使机械系统在不使用时断开的方法便可以实现这种系统。

EFCC

EFCS(ElectricalFlightControlSystem)

EFCC(ElectronicFlightControlComputer)

电传操纵系统发展

01机械+液压助力03电传+液压助力05

早期民航客机大型民航客机

早期高速战斗机高速战斗机

机械传动机械+增稳+液压助力光电传动+液压助力

低速小型飞机大型民航客机高速战斗机

02高速战斗机04

u电传操纵的重要性：在于打破了飞机设计中需要保持静稳定性的布局，设计师们可以

为战斗任务选择和优化最有效的布局，然后由储存在飞行控制计算机软件中的相应控

制律增加人工稳定性。现役战斗机中已经有多种飞机采用电传操纵系统，例如F-16、

幻影2000、F-15、Su-27等。

电传系统的可靠性问题

u电传系统的可靠性问题：

u单套电传操纵系统不能满足可靠性要求，

u多余度电传操纵系统来改善；只要设计合理，其可靠性与机械系统相当，甚至超过机械系统

可靠性。

u余度设计是利用多重设备执行同一指令、完成同一任务而布局设计方法。

u对组成系统的各个部分具有故障监控、信号表决的能力；

u一旦系统或系统中的各个部分出现故障后，必须具有故障隔离的能力；

u当系统中出现一个或几个故障时，它具有重新组织余下的完好部分，使系统具有故障安全或

双故障安全的能力。

电传系统的可靠性问题

u现代飞机的基本余度等级以四余度和具有自监控能力的三余度方案

最为常见；民航客机常以按比较监控的方式进行监控的四余度方案

为首选。

u多余度系统的复杂性带来问题：

u1、使系统的重量、空间、复杂性、费用和设计时间大为增加；

u2、增加非计划维修可靠性下降，增加维修任务。

u多余度系统在提高系统安全性、任务可靠性的同时，相应的降低了

系统的基本可靠性，即平均无故障时间。

电传操纵系统的组成

u组成：驾驶杆或侧杆（含杆力传感器）、前置放大器（含指令模型）、

传感器、机载计算机和执行机构组成。

电传操纵系统的工作原理

u驾驶员操纵驾驶杆，经杆力传感器产生

电指令信号，与来自测量飞行运动参数的

传感器（速率陀螺和加速度计）的信号进

行综合比较，其偏差信号经放大器放大后

输出一个操纵舵面的指令信号，舵面偏转，

使飞机姿态改变。

u四余度电传操纵系统的实质是由四套完

全相同的单通道电传操纵系统组成，其目

的增强可靠性。只是在每个单通道中增加

了表决器/监控器电路等。

电传操纵系统的工作原理

u四余度电传操纵系统具有双故障工作等级，故称为双故障/工作

电传操纵系统。

u总结：

Ø电传定义：驾驶员的操纵指令信号只通过导线（或总线）传

给计算机，经计算机产生输出指令，操纵舵面偏转，以实现

对飞机的操纵。

Ø其为一种人工操纵系统，安全可靠性是由余度技术来保障的。

电传操纵系统优缺点

u电传操纵系统的主要