任務(wù)一 飛行性能與操縱系統(tǒng)概述課件講解

飛行操縱5.1飛行操縱系統(tǒng)概述飛行操縱系統(tǒng)定義飛機(jī)飛行操縱系統(tǒng)是飛機(jī)上用來傳遞操縱指令，驅(qū)動舵面運(yùn)動的所有部件和裝置的總合駕駛員通過操縱飛機(jī)的各舵面和調(diào)整片實(shí)現(xiàn)飛機(jī)繞縱軸、橫軸和立軸旋轉(zhuǎn)，以完成對飛機(jī)的飛行狀態(tài)、氣動外形的控制Page4右副翼左副翼飛機(jī)的操縱面Page5右副翼左副翼右升降舵左升降舵飛機(jī)的操縱面Page6俯仰配平右副翼左副翼右安定面左安定面飛機(jī)的操縱面Page7俯仰配平方向舵右副翼左副翼右安定面左安定面飛機(jī)的操縱面Page8俯仰配平方向舵擾流板右副翼左副翼右安定面左安定面飛機(jī)的操縱面飛機(jī)的操縱性操縱性的定義：

飛機(jī)的操縱性是指飛機(jī)在飛行員操縱升降舵、方向舵和副翼下改變其飛行狀態(tài)的特性。俯仰操縱性方向操縱性橫側(cè)操縱性1飛機(jī)的俯仰操縱性

飛機(jī)的俯仰操縱性是指飛行員操縱駕駛盤偏轉(zhuǎn)升降舵后，飛機(jī)繞橫軸轉(zhuǎn)動而改變其迎角等飛行狀態(tài)的特性。拉桿升降舵上偏附加向下升力直線飛行中改變迎角的基本原理

平尾上的向下附加升力會打破原有俯仰平衡，使飛機(jī)抬頭。直線飛行中改變迎角的基本原理機(jī)頭向上升降舵上偏向下氣動力機(jī)尾向下后拉桿重心焦點(diǎn)操縱力矩穩(wěn)定力矩俯仰操縱力矩=俯仰穩(wěn)定力矩直線飛行中改變迎角的基本原理

直線飛行中，駕駛盤前后的每一個(gè)位置（或升降舵偏角）對應(yīng)著一個(gè)迎角。一個(gè)迎角對應(yīng)一個(gè)速度。駕駛盤位置越靠后，升降舵上偏角越大，對應(yīng)的迎角也越大。反之，駕駛盤位置越靠前，升降舵下偏角越大，對應(yīng)的迎角也越小。結(jié)論

飛行員操縱駕駛盤，要施加一定的力，這個(gè)力簡稱為桿力。②駕駛桿力桿力的產(chǎn)生和影響因素鉸鏈鉸鏈力矩

舵面上鉸鏈力矩的產(chǎn)生:

飛行員推桿后，升降舵下偏，升降舵上產(chǎn)生向上的空氣動力，對鉸鏈形成的力矩。

桿力的產(chǎn)生:M樞軸樞軸L舵由M樞軸傳來的力

鉸鏈力矩迫使升降舵和桿回到中立位，為保持舵偏角和桿位置不變，飛行員必須用一定力推桿才能平衡鉸鏈力矩。桿力的產(chǎn)生和影響因素調(diào)整片的作用飛行中調(diào)整片可以減小和消除桿力。飛行中調(diào)整片可以減小和消除桿力。

調(diào)整片在保持平尾升力不變的前提下，通過偏轉(zhuǎn)配平調(diào)整片使舵面鉸鏈力矩為零。2飛機(jī)的方向操縱性（無滾轉(zhuǎn)）

飛機(jī)的方向操縱性是指飛行員操縱方向舵以后，飛機(jī)繞立軸偏轉(zhuǎn)而改變其側(cè)滑角等飛行狀態(tài)的特性。

垂直尾翼上的向右附加氣動力會打破原有方向平衡，使飛機(jī)機(jī)頭左偏。①飛行中改變側(cè)滑角的基本原理飛機(jī)的方向操縱蹬右舵——方向舵后緣右偏——向左的側(cè)向力——機(jī)頭向右偏

不帶滾轉(zhuǎn)的直線飛行中，每一個(gè)腳蹬位置對應(yīng)著一個(gè)側(cè)滑角。蹬右舵，飛機(jī)產(chǎn)生左側(cè)滑。蹬左舵，飛機(jī)產(chǎn)生右側(cè)滑。方向舵偏轉(zhuǎn)后產(chǎn)生方向鉸鏈力矩，飛行員需用力蹬舵才能保持方向舵偏轉(zhuǎn)角不變。方向舵偏轉(zhuǎn)角越大，氣流動壓越大，蹬舵力越大。結(jié)論②蹬舵反傾斜現(xiàn)象方向舵?zhèn)认蛄χ匦漠a(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩>側(cè)向靜穩(wěn)定性產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩，就會出現(xiàn)蹬右舵飛機(jī)向左傾斜，蹬左舵飛機(jī)又向右傾斜的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫做蹬舵反傾斜現(xiàn)象。3飛機(jī)的橫側(cè)操縱性（無側(cè)滑）

飛機(jī)的橫側(cè)操縱性是指飛行員操縱副翼以后，飛機(jī)繞縱軸轉(zhuǎn)動而改變其滾轉(zhuǎn)角速度、坡度等飛行狀態(tài)的特性。

兩個(gè)副翼上的不同升力差會打破原有橫側(cè)平衡，使飛機(jī)開始滾轉(zhuǎn)。①飛行中不帶側(cè)滑的橫側(cè)操縱基本原理①飛行中不帶側(cè)滑的橫側(cè)操縱基本原理橫側(cè)操縱力矩=橫側(cè)阻尼力矩滾轉(zhuǎn)方向阻尼力矩方向操縱力矩方向旋轉(zhuǎn)阻力副翼升力作用

不帶側(cè)滑的橫側(cè)操縱中，駕駛盤左右轉(zhuǎn)動的每個(gè)位置都對應(yīng)著一個(gè)穩(wěn)定的滾轉(zhuǎn)角速度。壓左盤，飛機(jī)作滾轉(zhuǎn)，壓右盤，飛機(jī)右滾轉(zhuǎn)。駕駛盤左右轉(zhuǎn)動的角度越大，滾轉(zhuǎn)的角速度就越大。結(jié)論②橫側(cè)反操縱(有害偏航)

迎角增大，橫側(cè)操縱性變差，臨界迎角和大于臨界迎角時(shí)，可能出現(xiàn)橫側(cè)反操縱。橫側(cè)反操縱

小迎角時(shí)，壓右盤，飛機(jī)右滾，形成右側(cè)滑，出現(xiàn)橫側(cè)穩(wěn)定力矩，阻止右滾。接近臨界迎角時(shí)，壓右盤，下偏副翼的左側(cè)機(jī)翼阻力很大，上偏副翼的右側(cè)機(jī)翼阻力較小，這一阻力差將加大飛機(jī)的側(cè)滑角，從而加大使飛機(jī)左滾的橫側(cè)穩(wěn)定力矩。當(dāng)穩(wěn)定力矩大于操縱力矩時(shí)，出現(xiàn)壓右盤導(dǎo)致飛機(jī)左滾。偏轉(zhuǎn)副翼引起的有害偏航為什么？左壓桿——機(jī)翼左右阻力不平衡——右偏航——左側(cè)滑——右滾轉(zhuǎn)靜穩(wěn)定力矩。怎么辦？差動副翼上偏角大于下偏角弗萊茲副翼上下偏角相等差動副翼可以大部分消除上述現(xiàn)象。差角副翼上偏一側(cè)副翼阻力加大。阻力副翼③副翼操縱的失效和反逆“副翼反效”又稱為“副翼反逆”、“副翼反操縱”。飛機(jī)高速飛行時(shí)由于氣動載荷而引起的機(jī)翼扭轉(zhuǎn)彈性變形，使得偏轉(zhuǎn)副翼時(shí)所引起的總滾轉(zhuǎn)力矩與預(yù)期方向相反的現(xiàn)象。副翼操縱的失效和反逆是怎樣產(chǎn)生副翼操縱的失效和反逆是怎樣產(chǎn)生操縱力矩M1=反力矩M2，再操縱副翼就不會產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩，這種現(xiàn)象叫副翼失效。這個(gè)飛行速度叫副翼反逆臨界速度。M1<M2時(shí)，副翼反效。提高副翼反逆臨界速度提高機(jī)翼的抗扭剛度機(jī)翼的扭轉(zhuǎn)剛度越大，副翼反逆臨界速度就越高。采用混合副翼外側(cè)副翼——低速飛行內(nèi)側(cè)副翼——高速飛行④提高飛機(jī)側(cè)向操縱效率擾流板(a)擾流板未打開時(shí)與機(jī)翼表面平齊(b)擾流板打開產(chǎn)生大量旋渦(c)擾流板在機(jī)翼表面上的位置1—擾流板；2—副翼；3—襟翼擾流板擾流板擾流板工作原理和作用擾流板一般安裝在機(jī)翼下表面或上表面的襟翼之前，當(dāng)副翼向上偏轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)，聯(lián)動機(jī)構(gòu)就起作用而將擾流板打開。當(dāng)副翼繼續(xù)偏轉(zhuǎn)到某一角度時(shí)，擾流板就全部豎立在氣流中。它全開時(shí)的最大高度，接近于該處的附面層厚度。有利于改善飛機(jī)的橫側(cè)操縱性能，或在飛行中使飛機(jī)減速，而且能提高飛機(jī)的起落性能。飛機(jī)的操縱性小結(jié)操縱性的定義飛機(jī)的俯仰操縱性直線飛行中改變迎角的基本原理駕駛桿力與調(diào)整片飛機(jī)的方向操縱性（無滾轉(zhuǎn)）飛行中改變側(cè)滑角的基本原理蹬舵反傾斜現(xiàn)象飛機(jī)的橫側(cè)操縱性（無側(cè)滑）飛行中不帶側(cè)滑的橫側(cè)操縱基本原理橫側(cè)反操縱(有害偏航)副翼操縱的失效和反逆提高飛機(jī)側(cè)向操縱效率飛行操縱系統(tǒng)構(gòu)成中央操縱機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動機(jī)構(gòu)操縱面手操縱機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動人力驅(qū)動主操縱副翼升降舵電傳操縱液壓助力方向舵腳操縱機(jī)構(gòu)輔助操縱襟翼、縫翼光傳操縱電動助力擾流板安定面飛行操縱系統(tǒng)分類——信號來源人工飛行操縱系統(tǒng)特點(diǎn)：操縱信號由駕駛員發(fā)出組成：飛機(jī)的俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航操縱系統(tǒng)（主操縱系統(tǒng)）增升、增阻操縱系統(tǒng)，人工配平系統(tǒng)等（輔助操縱系統(tǒng)）自動飛行控制系統(tǒng)特點(diǎn)：操縱信號由系統(tǒng)本身產(chǎn)生，對飛機(jī)實(shí)施自動和半自動控制，協(xié)助駕駛員工作或自動控制飛機(jī)對擾動的響應(yīng)組成：自動駕駛儀發(fā)動機(jī)油門自動控制結(jié)構(gòu)振動模態(tài)抑制系統(tǒng)。飛行操縱系統(tǒng)分類——信號傳遞機(jī)械操縱系統(tǒng)機(jī)械操縱系統(tǒng)的操縱信號由鋼索、傳動桿的機(jī)械部件傳動。電傳操縱系統(tǒng)而電傳操縱系統(tǒng)的操縱信號通過電纜傳動。光傳操縱系統(tǒng)操縱信號為在光纜中的光信號。飛行操縱系統(tǒng)分類——驅(qū)動方式簡單機(jī)械操縱系統(tǒng)簡單機(jī)械操縱系統(tǒng)依靠駕駛員體力克服鉸鏈力矩驅(qū)動舵面運(yùn)動，又被稱為簡單機(jī)械操縱系統(tǒng)。軟式操縱系統(tǒng)硬式操縱系統(tǒng)簡單機(jī)械操縱系統(tǒng)構(gòu)造比較簡單，主要由駕駛桿、腳蹬、鋼索、滑輪、傳動桿、搖臂等組成。助力操縱系統(tǒng)液壓助力電助力副翼升降舵方向舵前緣襟翼縫翼后緣襟翼擾流板水平安定面起飛警告失速警告操縱系統(tǒng)主操縱系統(tǒng)輔助操縱系統(tǒng)警告系統(tǒng)飛行操縱系統(tǒng)組成2.1

對飛行操縱系統(tǒng)的要求一般要求重量輕、制造簡單、維護(hù)方便具有足夠的強(qiáng)度和剛度特殊要求保證駕駛員手、腳操縱動作與人類運(yùn)動本能相一致縱向或橫向操縱時(shí)彼此互不干擾腳操縱機(jī)構(gòu)能夠進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)有合適的桿力和桿位移啟動力應(yīng)在合適的范圍內(nèi)系統(tǒng)操縱延遲應(yīng)小于人的反應(yīng)時(shí)間應(yīng)有極限偏轉(zhuǎn)角度止動器所有舵面應(yīng)用“鎖”來固定

簡單機(jī)械操縱系統(tǒng)簡單機(jī)械操縱系統(tǒng)是一種人力操縱系統(tǒng)，由于其構(gòu)造簡單，工作可靠，使用了30余年，才出現(xiàn)助力