第6章 飛機(jī)電氣控制系統(tǒng)

第六章飛機(jī)電氣控制系統(tǒng)§6.1飛機(jī)操縱系統(tǒng)概況

第六章飛機(jī)電氣控制系統(tǒng)

圖6.1.1

典型飛機(jī)操縱舵面的布局

舵面操縱系統(tǒng)主操縱系統(tǒng)：各種舵面操縱動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，可以有機(jī)械傳動(dòng)方式、液壓傳動(dòng)方式或電力傳動(dòng)方式，我們稱直接實(shí)現(xiàn)這些操作功能的設(shè)備為主操縱系統(tǒng)。輔助操縱系統(tǒng)：除電力傳動(dòng)直接操縱的工作方式以外，在機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)方式中，還常常用到一些電器設(shè)備去控制一些機(jī)械附件工作，或控制液壓活門的啟閉，或?qū)χ鞑倏v系統(tǒng)的舵面，如副翼、升降舵、方向舵再配置電動(dòng)調(diào)整片，我們將這些協(xié)同液壓或機(jī)械主操縱系統(tǒng)工作的電氣設(shè)備稱為輔助操縱系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)主要是為操作方便和減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度而設(shè)的。

圖6.1.2

簡(jiǎn)單機(jī)械式操縱系統(tǒng)

簡(jiǎn)單機(jī)械式操縱系統(tǒng)

中央操縱機(jī)構(gòu)由駕駛桿、駕駛盤和腳蹬組成。駕駛員向前推或向后拉駕駛桿，可以操縱升降舵向下或向上偏轉(zhuǎn)，從而使飛機(jī)頭部下俯或上仰。當(dāng)向左或向右壓駕駛盤時(shí)，則操縱了左右兩機(jī)翼上的副翼，左上右下偏轉(zhuǎn)或是右上左下偏轉(zhuǎn)，使飛機(jī)繞其縱軸向左或向右滾轉(zhuǎn)。腳蹬連結(jié)著方向舵，蹬出左腳，使方向舵向左偏轉(zhuǎn)，將使機(jī)頭繞立軸向左偏轉(zhuǎn)。反之，則使機(jī)頭向右偏轉(zhuǎn)。§6.2飛機(jī)襟翼收放電路襟翼的功用

功用：放下襟翼可以提高升力，同時(shí)也增大阻力。通常用于著陸，有的飛機(jī)為了縮短起飛滑跑距離，起飛時(shí)也放襟翼，但起飛時(shí)放下角度很小。

圖6.2.1

放下襟翼后翼切面流線譜

襟翼的工作原理在機(jī)翼迎角保持不變的條件下，放下簡(jiǎn)單襟翼，相當(dāng)于改變了機(jī)翼切面的形狀，使其中弧曲度增大?？諝饬鬟^機(jī)翼上表面時(shí)流速加快，壓力降低；而其下表面流速減慢，壓力提高。因而使機(jī)翼上下壓力差增大，提高了升力。而另一方面機(jī)翼后緣的渦流區(qū)擴(kuò)大，使機(jī)翼前后緣壓力差也增大，使阻力同時(shí)增大。襟翼放下的角度越大，升力和阻力也增大的越多。

圖6.2.2

襟翼收放工作電路

圖6.2.2

襟翼收放工作電路

(一)襟翼收上電路將襟翼操縱電門置于“收上”位置，機(jī)上28V直流電壓由應(yīng)急匯流條經(jīng)保險(xiǎn)電門至襟翼操縱電門1-2觸點(diǎn)，加至收上位置終點(diǎn)電門的觸點(diǎn)，最后加至襟翼收放電磁活門的收上電磁線圈(2-1)而接地。收放電磁活門動(dòng)作后打開收上襟翼的液壓油路，把襟翼收上。當(dāng)襟翼收至0°時(shí)，收上位置終點(diǎn)電門兩觸點(diǎn)斷開收上電路。切斷收上液壓油路使襟翼保持在收上狀態(tài)。這時(shí)，襟翼放下位置終點(diǎn)電門的兩觸點(diǎn)處于接通位置，為放下襟翼操作做好電路準(zhǔn)備。

圖6.2.2

襟翼收放工作電路

(二)襟翼放下電路

在處于襟翼收上的狀態(tài)下，若將襟翼操縱電門置于“放下”位置，由匯流條來的28V直流電，將經(jīng)襟翼操縱電門的1-3觸點(diǎn)、放下位置終點(diǎn)電門的觸點(diǎn)加至襟翼收放電磁活門的3-1放下電磁線圈而接地。接通放下襟翼的液壓油路，把襟翼放下。當(dāng)襟翼放到38°時(shí)，放位終點(diǎn)電門斷開，切斷放下液壓油路。

圖6.2.2

襟翼收放工作電路

在收放電磁活門的兩組電磁線圈2和3端均并接有電容器，它用來減小由于電磁線圈斷開電路時(shí)產(chǎn)生自感電勢(shì)在終點(diǎn)電門觸點(diǎn)上產(chǎn)生的火花。圖6.2.3

緊急液壓油泵和緊急放襟翼工作電路1．緊急放下襟翼的控制

1．緊急放下襟翼的控制

2．正常剎車液壓源

3．緊急剎車液壓源的接通

§6.4水平安定面的操縱和起飛不安全警告

一、水平安定面的操縱

在飛機(jī)的尾部，設(shè)有垂直尾翼和水平尾翼。對(duì)中小型低速飛機(jī)，多數(shù)為固定的水平尾翼，在它的后部設(shè)有活動(dòng)的升降舵和升降舵調(diào)整片。對(duì)于高速的大型飛機(jī)，一般為活動(dòng)的水平尾翼，稱作水平安定面，同樣在它的后部設(shè)有升降舵和升降舵調(diào)整片。一、水平安定面的操縱

水平安定面的作用是當(dāng)飛機(jī)起飛、著陸和受到強(qiáng)烈氣流影響時(shí)，作為飛機(jī)的配平機(jī)構(gòu)保持飛機(jī)平穩(wěn)飛行的。圖6.4.1

水平安定面液壓助力器原理

二、起飛不安全警告

飛機(jī)在起飛時(shí)，如果襟翼、縫翼沒有放出，或者錯(cuò)誤地放出了減速板，而水平安定面處于下垂位置，這是飛機(jī)起飛時(shí)的四種不安全因素。對(duì)于這些不安全因素，都設(shè)有錯(cuò)位警告電路，將警告信號(hào)加到中央警告系統(tǒng)，從而發(fā)出文字、燈光及音響警告信號(hào)。(一)水平安定面錯(cuò)位警告飛機(jī)停在地面時(shí)，需要將中央操縱臺(tái)左側(cè)的水平安定面配平輪調(diào)到最前，使水平安定面下垂停在使機(jī)頭下俯的位置上。當(dāng)飛機(jī)起飛時(shí)，水平安定面應(yīng)調(diào)整在水平位置，如在起飛時(shí)水平安定面仍在下垂位置，將發(fā)出警告信號(hào)。圖6.4.2

水平安定面配平警告電路舉例(一)水平安定面錯(cuò)位警告

(二)起飛不安全警告電路

§6.5調(diào)整片的作用

及操縱電路

一、調(diào)整片的功用

飛行中出現(xiàn)俯仰不平衡，駕駛員使用帶桿的方法可以重新保持俯仰平衡，但要長(zhǎng)時(shí)間的這樣帶桿，駕駛員會(huì)疲勞的，因此飛機(jī)升降舵、副翼和方向舵上都裝有調(diào)整片。利用升降舵調(diào)整片來使升降舵偏轉(zhuǎn)，以保持飛機(jī)的俯仰平衡。利用方向舵調(diào)整片可使方向舵偏轉(zhuǎn)，以保持飛機(jī)方向平衡。利用副翼調(diào)整片可使副翼偏轉(zhuǎn)，以保持飛機(jī)橫側(cè)平衡。各調(diào)整片保持飛機(jī)平衡的作用原理相同。圖6.5.2

舵面上的調(diào)整片

圖6.5.3

飛機(jī)下俯時(shí)用調(diào)整片恢復(fù)平飛

二、調(diào)整片操縱電路舉例

不同型飛機(jī)上調(diào)整片的控制方式不同。中小型飛機(jī)大多采用電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行操縱，主要電路組成部分是調(diào)整片操縱電門、電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)、調(diào)整片中立位置信號(hào)燈。大型飛機(jī)上則是由自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)通過液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來操縱工作的。

圖6.5.4

調(diào)整片電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)

調(diào)整片電動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)工作原理

§6.6起落架收放

及剎車防滑概述

起落架的收放動(dòng)力源用液壓或冷氣，其操縱用電氣控制裝置來實(shí)現(xiàn)。一、起落架收放操縱電路

起落架收放操縱電路主要組成器件有自動(dòng)保險(xiǎn)電門、收放起落架操縱電門、地面聯(lián)鎖終點(diǎn)電門、收放操縱電磁閥、儲(chǔ)壓器充壓電磁閥、應(yīng)急收上起落架電門和電磁閥線圈并聯(lián)的消除自感電勢(shì)的二極管。

圖6.6.1

起落架收放操縱電路舉例1．正常情況在空中收起落架

2．應(yīng)急收上起落架

3.著陸前放下起落架

二、起落架收放手柄鎖控制電路

在有些飛機(jī)上對(duì)起落架的收放不是用電磁閥控制液壓油路的，而是由機(jī)械式的收放手柄直接去控制收放起落架的液壓開關(guān)。但為了防止飛機(jī)在地面時(shí)誤將起落架收起，在起落架收放手柄上設(shè)置了電磁鎖，在起落架放下之后飛機(jī)已落地，這時(shí)收放手柄被鎖在“放下”位置，較好地防止了在地面誤將起落架收起的事故。

圖6.6.2

起落架手柄鎖控制電路舉例

§6.7順槳系統(tǒng)一、螺旋槳

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的螺旋槳在空氣中高速旋轉(zhuǎn)，空氣流過槳葉的前槳面，就像流過機(jī)翼的上表面一樣，流管變細(xì)，流速加快，壓力降低；空氣流過槳葉的后槳面，就像流過機(jī)翼下表面一樣，流管變粗，流速減慢，壓力升高。這樣，在槳葉的前后表面形成壓力差，這種壓力差綜合起來構(gòu)成了推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)的動(dòng)力——拉力。

圖6.7.1

螺旋槳各部分的名稱

圖6.7.2

槳葉切面與槳葉角φ

圖6.7.3

槳葉迎角α

二、螺旋槳的自轉(zhuǎn)、飛轉(zhuǎn)、順槳和逆槳

自轉(zhuǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)在空中停車以后，螺旋槳會(huì)像風(fēng)車一樣繼續(xù)沿原來方向旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象叫做螺旋槳的自轉(zhuǎn)。螺旋槳自轉(zhuǎn)不是發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的，而是被迎面氣流推動(dòng)的，它不僅不產(chǎn)生拉力，反而增大了飛機(jī)的阻力，這種阻力叫做負(fù)拉力。飛轉(zhuǎn)：飛行中，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速過大，以致超過了最大允許轉(zhuǎn)速，這種現(xiàn)象叫飛轉(zhuǎn)。出現(xiàn)飛轉(zhuǎn)現(xiàn)象使發(fā)動(dòng)機(jī)各部件之間摩擦加劇，極易損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。二、螺旋槳的自轉(zhuǎn)、飛轉(zhuǎn)、順槳和逆槳

順槳：發(fā)動(dòng)機(jī)故障，空中停車，使螺旋槳產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，增大飛機(jī)阻力，易損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。為減小迎面阻力，消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。設(shè)置了順槳裝置。在發(fā)動(dòng)機(jī)停車之后，通過順槳裝置，可使槳葉角φ增大到90°左右，此時(shí)槳弦?guī)缀跖c飛行方向平行，槳葉“順”著氣流方向，這樣就可以消除負(fù)迎角，制止螺旋槳自轉(zhuǎn)，減小飛機(jī)阻力。二、螺旋槳的自轉(zhuǎn)、飛轉(zhuǎn)、順槳和逆槳

逆槳：在有些飛機(jī)上裝有逆槳操縱系統(tǒng)，其槳葉能由正常位置轉(zhuǎn)至逆槳位置，使螺旋槳在負(fù)的槳