CA80飛艇電操作系統(tǒng)的改進(jìn)

1、CA80飛艇電操作系統(tǒng)的改進(jìn)上海大學(xué)張泉摘   要: CA80飛艇的電操作系統(tǒng)主要控制飛艇的升降、左右轉(zhuǎn)向功能。電機(jī)的伸縮（作動(dòng)筒）需要電壓、電流的極性切換。這個(gè)轉(zhuǎn)換由原機(jī)械接觸繼電器開(kāi)關(guān)改成無(wú)觸點(diǎn)的電子開(kāi)關(guān)來(lái)完成，大大提高了安全可靠性，同時(shí)降低了成本。 關(guān)鍵詞: 飛艇操作系統(tǒng)、無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)、作動(dòng)筒。Improvement on Electric Control System of CA80 AeroboatAbstract:The electric control system is to control the rudder movement of

2、 CA80 aeroboat. There is electric polarity switch during the operation of electric control system. Through the usage of contractless switch instead of mechanical contract relay, we improve the reliability of the electric control system, and reduce the hardware cost.Keywords:Control system of aeroboa

3、t, Contractless switch, Cylinder1、  CA80飛艇的操作原理（圖1）                                        

4、0;           圖1  1.1 飛艇的操作飛艇操作分工為正副駕駛員。操作位置在飛艇駕駛艙內(nèi)左右兩側(cè)見(jiàn)（圖2）。電路操作系統(tǒng)分為   圖2         圖3自動(dòng)操作和手動(dòng)操作（也稱應(yīng)急操作）（圖3）。    駕駛員的基本操作就是控制飛艇的升降和左右轉(zhuǎn)向。見(jiàn)（表1）：       

5、;                                                 表1操縱桿方向（手動(dòng)

6、操作）（水平舵面）（垂直舵面）（飛艇狀態(tài)）向前（推）向下轉(zhuǎn)動(dòng)不轉(zhuǎn)動(dòng)下降向后（拉）向上轉(zhuǎn)動(dòng)不轉(zhuǎn)動(dòng)上升向左（左壓）不轉(zhuǎn)動(dòng)向左轉(zhuǎn)動(dòng)左轉(zhuǎn)彎向右（右壓）不轉(zhuǎn)動(dòng)向右轉(zhuǎn)動(dòng)右轉(zhuǎn)彎1.2電路工作原理    當(dāng)應(yīng)急操作時(shí)（開(kāi)環(huán)操作），工作電壓直接施加在電機(jī)（作動(dòng)筒）上，使舵面升降或左右轉(zhuǎn)向。最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度靠預(yù)置的機(jī)械限位開(kāi)關(guān)制約。松開(kāi)操縱桿，舵面仍保留最后狀態(tài)位置，不會(huì)自動(dòng)復(fù)位到中心位置，須手動(dòng)歸位。當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)操作時(shí)（閉環(huán)操作），駕駛員松開(kāi)正常操縱桿后，舵面受到比較器（控制盒）電壓的控制，能自動(dòng)回復(fù)到中心位置。位置顯示器也歸“零”指示。2 問(wèn)題的提出   

7、 CA80飛艇有上下二個(gè)垂直轉(zhuǎn)向舵面和左右二個(gè)升降舵面，所以有四塊獨(dú)立的控制電路板。每塊控制板需要電源切換和正負(fù)電流切換，需要四個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。原來(lái)使用機(jī)械接觸繼電器作開(kāi)關(guān)。由于駕駛員非常頻繁的使用操縱桿，特別空中氣流變化復(fù)雜，大風(fēng)時(shí)，不僅升降、轉(zhuǎn)向頻繁，而且舵面受到的阻力也大，迫使機(jī)械開(kāi)關(guān)要忍受較大的工作電流和頻繁的閉合和斷開(kāi)，于是觸點(diǎn)很快出現(xiàn)電弧，氧化和燒結(jié)。使得空中飛行險(xiǎn)象環(huán)生，機(jī)械式接觸開(kāi)關(guān)使用壽命很短，一般只有幾十小時(shí)。3、為了增加可靠性，提高安全性，也是為了降低成本。筆者提出了使用無(wú)觸點(diǎn)的電子開(kāi)關(guān)取代機(jī)械式觸點(diǎn)繼電器的方案。見(jiàn)（圖4）中K14。   

8、60;                                            圖44、取代調(diào)試 4.1電路連接。按照?qǐng)D1的原理框圖，將

9、驅(qū)動(dòng)器（圖4）插頭XS1B插入比較器接口XS1A ，并將輸出與作動(dòng)筒相連接（圖5）。                               圖5 （原理等效見(jiàn)圖8）            

10、60;          圖6    根據(jù)CA80的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行電子開(kāi)關(guān)的觸發(fā)電壓、閉環(huán)和開(kāi)環(huán)行程調(diào)整，確保電路的自動(dòng)控制。簡(jiǎn)化調(diào)試電路框圖如（圖6）。4.2比較器FTA1調(diào)試（圖7）                         

11、                      圖74.2.1插上比較器插頭XS3，插上供電插頭XS4，（供電電壓24V+-20%）。比較器狀態(tài)開(kāi)關(guān)置自動(dòng)操作狀態(tài)(即電機(jī)隨操縱桿進(jìn)入閉環(huán)自動(dòng)跟蹤狀態(tài))。操縱桿放開(kāi)歸零位時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)集成塊N1,8腳對(duì)地電壓應(yīng)在0V+-0.05V范圍內(nèi)。如偏離較大要檢查操縱桿電位器機(jī)械零位與電氣零位是否重合，不重合調(diào)節(jié)RP5，RP6修正。當(dāng)操縱桿上下或左右動(dòng)作

12、到極限位時(shí)，用萬(wàn)用表測(cè)集成塊N1,8腳對(duì)地電壓應(yīng)在|1V|+-0.05V范圍內(nèi)。如不在范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)RP4進(jìn)行修正。4.2.2比較器板上的預(yù)置電位調(diào)節(jié)。用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)集成塊N1,2腳對(duì)地電位，調(diào)RP1使讀數(shù)為+0.30V，測(cè)N1,12腳對(duì)地電位,調(diào)節(jié)RP2使讀數(shù)為-0.30V。同樣對(duì)N2， 2腳調(diào)RP12，12腳調(diào)RP22，進(jìn)行系統(tǒng)控制精度設(shè)定。4.3比較器（控制盒）FT-A1與驅(qū)動(dòng)器（電子開(kāi)關(guān)）FT-B5聯(lián)動(dòng)調(diào)試：    將驅(qū)動(dòng)器插上比較器XS1A,再將電機(jī)組件插上驅(qū)動(dòng)器輸出插頭XS5。接通電源，操縱桿停在中位時(shí)，作動(dòng)筒推桿也應(yīng)伸出一半左右且能停住。若偏離標(biāo)準(zhǔn)中點(diǎn)

13、位置可調(diào)節(jié)RP7或RP8進(jìn)行位移修正。中點(diǎn)調(diào)好后再配合操縱桿調(diào)節(jié)RP3使作動(dòng)筒推桿的動(dòng)作過(guò)程滿足實(shí)際需要行程。但要注意作動(dòng)筒推桿的兩只限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作一定要大于實(shí)際行程,大約要外移1cm左右（見(jiàn)圖8）。圖8    以上調(diào)好后將驅(qū)動(dòng)器移至比較器XS2A插座上，同上方法調(diào)RP72或RP82，然后再調(diào)RP32。4.4一切總裝完畢，進(jìn)行地面假負(fù)載試驗(yàn)調(diào)試。使各種技術(shù)要求符合中國(guó)民用航空總局咨詢通告AC-21-09飛艇適航標(biāo)準(zhǔn)。5、飛艇在空中受到不同電場(chǎng)的干擾，原來(lái)的比較器容易受到如手機(jī)等發(fā)射臺(tái)的干擾，比較器容易產(chǎn)生誤動(dòng)作。這次對(duì)線路板的布線，信號(hào)線的屏蔽等都作了調(diào)整改進(jìn)。用手機(jī)信號(hào)作近距離的干擾試驗(yàn)，確信不會(huì)干擾比較器后才定型制作電路板。6、改進(jìn)后的電操作系統(tǒng)現(xiàn)在已安裝在二臺(tái)CA80飛艇上。其中一套飛行