飞机电气控制系统

第六章飞机电气控制系统§6.1飞机操纵系统概况第六章飞机电气控制系统图6.1.1典型飞机操纵舵面的布局舵面操纵系统主操纵系统：各种舵面操纵动作的实现，可以有机械传动方式、液压传动方式或电力传动方式，我们称直接实现这些操作功能的设备为主操纵系统。辅助操纵系统：除电力传动直接操纵的工作方式以外，在机械传动和液压传动方式中，还常常用到一些电器设备去控制一些机械附件工作，或控制液压活门的启闭，或对主操纵系统的舵面，如副翼、升降舵、方向舵再配置电动调整片，我们将这些协同液压或机械主操纵系统工作的电气设备称为辅助操纵系统。辅助系统主要是为操作方便和减轻驾驶员的劳动强度而设的。图6.1.2简单机械式操纵系统简单机械式操纵系统中央操纵机构由驾驶杆、驾驶盘和脚蹬组成。驾驶员向前推或向后拉驾驶杆，可以操纵升降舵向下或向上偏转，从而使飞机头部下俯或上仰。当向左或向右压驾驶盘时，则操纵了左右两机翼上的副翼，左上右下偏转或是右上左下偏转，使飞机绕其纵轴向左或向右滚转。脚蹬连结着方向舵，蹬出左脚，使方向舵向左偏转，将使机头绕立轴向左偏转。反之，则使机头向右偏转。§6.2飞机襟翼收放电路襟翼的功用功用：放下襟翼可以提高升力，同时也增大阻力。通常用于着陆，有的飞机为了缩短起飞滑跑距离，起飞时也放襟翼，但起飞时放下角度很小。图6.2.1放下襟翼后翼切面流线谱襟翼的工作原理在机翼迎角保持不变的条件下，放下简单襟翼，相当于改变了机翼切面的形状，使其中弧曲度增大。空气流过机翼上表面时流速加快，压力降低；而其下表面流速减慢，压力提高。因而使机翼上下压力差增大，提高了升力。而另一方面机翼后缘的涡流区扩大，使机翼前后缘压力差也增大，使阻力同时增大。襟翼放下的角度越大，升力和阻力也增大的越多。图6.2.2襟翼收放工作电路图6.2.2襟翼收放工作电路(一)襟翼收上电路将襟翼操纵电门置于“收上”位置，机上28V直流电压由应急汇流条经保险电门至襟翼操纵电门1-2触点，加至收上位置终点电门的触点，最后加至襟翼收放电磁活门的收上电磁线圈(2-1)而接地。收放电磁活门动作后打开收上襟翼的液压油路，把襟翼收上。当襟翼收至0°时，收上位置终点电门两触点断开收上电路。切断收上液压油路使襟翼保持在收上状态。这时，襟翼放下位置终点电门的两触点处于接通位置，为放下襟翼操作做好电路准备。图6.2.2襟翼收放工作电路(二)襟翼放下电路在处于襟翼收上的状态下，若将襟翼操纵电门置于“放下”位置，由汇流条来的28V直流电，将经襟翼操纵电门的1-3触点、放下位置终点电门的触点加至襟翼收放电磁活门的3-1放下电磁线圈而接地。接通放下襟翼的液压油路，把襟翼放下。当襟翼放到38°时，放位终点电门断开，切断放下液压油路。图6.2.2襟翼收放工作电路在收放电磁活门的两组电磁线圈2和3端均并接有电容器，它用来减小由于电磁线圈断开电路时产生自感电势在终点电门触点上产生的火花。图6.2.3紧急液压油泵和紧急放襟翼工作电路1．紧急放下襟翼的控制1．紧急放下襟翼的控制2．正常刹车液压源3．紧急刹车液压源的接通§6.4水平安定面的操纵和起飞不安全警告一、水平安定面的操纵在飞机的尾部，设有垂直尾翼和水平尾翼。对中小型低速飞机，多数为固定的水平尾翼，在它的后部设有活动的升降舵和升降舵调整片。对于高速的大型飞机，一般为活动的水平尾翼，称作水平安定面，同样在它的后部设有升降舵和升降舵调整片。一、水平安定面的操纵水平安定面的作用是当飞机起飞、着陆和受到强烈气流影响时，作为飞机的配平机构保持飞机平稳飞行的。图6.4.1水平安定面液压助力器原理二、起飞不安全警告飞机在起飞时，如果襟翼、缝翼没有放出，或者错误地放出了减速板，而水平安定面处于下垂位置，这是飞机起飞时的四种不安全因素。对于这些不安全因素，都设有错位警告电路，将警告信号加到中央警告系统，从而发出文字、灯光及音响警告信号。(一)水平安定面错位警告飞机停在地面时，需要将中央操纵台左侧的水平安定面配平轮调到最前，使水平安定面下垂停在使机头下俯的位置上。当飞机起飞时，水平安定面应调整在水平位置，如在起飞时水平安定面仍在下垂位置，将发出警告信号。图6.4.2水平安定面配平警告电路举例(一)水平安定面错位警告(二)起飞不安全警告电路§6.5调整片的作用及操纵电路一、调整片的功用飞行中出现俯仰不平衡，驾驶员使用带杆的方法可以重新保持俯仰平衡，但要长时间的这样带杆，驾驶员会疲劳的，因此飞机升降舵、副翼和方向舵上都装有调整片。利用升降舵调整片来使升降舵偏转，以保持飞机的俯仰平衡。利用方向舵调整片可使方向舵偏转，以保持飞机方向平衡。利用副翼调整片可使副翼偏转，以保持飞机横侧平衡。各调整片保持飞机平衡的作用原理相同。图6.5.2舵面上的调整片图6.5.3飞机下俯时用调整片恢复平飞二、调整片操纵电路举例不同型飞机上调整片的控制方式不同。中小型飞机大多采用电动操纵机构进行操纵，主要电路组成部分是调整片操纵电门、电动操纵机构、调整片中立位置信号灯。大型飞机上则是由自动飞行控制系统通过液压传动机构来操纵工作的。图6.5.4调整片电动操纵机构调整片电动操纵机构工作原理§6.6起落架收放及刹车防滑概述起落架的收放动力源用液压或冷气，其操纵用电气控制装置来实现。一、起落架收放操纵电路起落架收放操纵电路主要组成器件有自动保险电门、收放起落架操纵电门、地面联锁终点电门、收放操纵电磁阀、储压器充压电磁阀、应急收上起落架电门和电磁阀线圈并联的消除自感电势的二极管。图6.6.1起落架收放操纵电路举例1．正常情况在空中收起落架2．应急收上起落架3.着陆前放下起落架二、起落架收放手柄锁控制电路在有些飞机上对起落架的收放不是用电磁阀控制液压油路的，而是由机械式的收放手柄直接去控制收放起落架的液压开关。但为了防止飞机在地面时误将起落架收起，在起落架收放手柄上设置了电磁锁，在起落架放下之后飞机已落地，这时收放手柄被锁在“放下”位置，较好地防止了在地面误将起落架收起的事故。图6.6.2起落架手柄锁控制电路举例§6.7顺桨系统一、螺旋桨飞机发动机带动的螺旋桨在空气中高速旋转，空气流过桨叶的前桨面，就像流过机翼的上表面一样，流管变细，流速加快，压力降低；空气流过桨叶的后桨面，就像流过机翼下表面一样，流管变粗，流速减慢，压力升高。这样，在桨叶的前后表面形成压力差，这种压力差综合起来构成了推动飞机前进的动力——拉力。图6.7.1螺旋桨各部分的名称图6.7.2桨叶切面与桨叶角φ图6.7.3桨叶迎角α二、螺旋桨的自转、飞转、顺桨和逆桨自转：发动机在空中停车以后，螺旋桨会像风车一样继续沿原来方向旋转，这种现象叫做螺旋桨的自转。螺旋桨自转不是发动机带动的，而是被迎面气流推动的，它不仅不产生拉力，反而增大了飞机的阻力，这种阻力叫做负拉力。飞转：飞行中，如果发动机的转速过大，以致超过了最大允许转速，这种现象叫飞转。出现飞转现象使发动机各部件之间摩擦加剧，极易损坏发动机。二、螺旋桨的自转、飞转、顺桨和逆桨顺桨：发动机故障，空中停车，使螺旋桨产生自转，增大飞机阻力，易损坏发动机。为减小迎面阻力，消除自转现象。设置了顺桨装置。在发动机停车之后，通过顺桨装置，可使桨叶角φ增大到90°左右，此时桨弦几乎与飞行方向平行，桨叶“顺”着气流方向，这样就可以消除负迎角，制止螺旋桨自转，减小飞机阻力。二、螺旋桨的自转、飞转、顺桨和逆桨逆桨：在有些飞机上装有逆桨操纵系统，其桨叶能由正常位置转至逆桨位置，使螺旋桨在负的桨叶角条件下工作。由于桨叶的负迎角很大，相对气流方向几乎是对着前桨面吹来，前桨面压力加大，产生负拉力(阻力)。利用逆桨产生负拉力作用，可使着陆滑跑的飞机降低速度，起到了刹车作用。三、顺桨系统的组成及其控制电路1．自动顺桨系统的功用自动顺桨飞转顺桨人工顺桨解除限动部分顺桨回桨地面检查顺桨系统