飞机系统设计原理复习要点1-2章.doc

飞机系统设计原理复习要点第一章 飞机飞行操纵系统绪论1 操纵系统的功能是什么?答:飞机飞行操纵系统是用来传递驾驶员的操纵指令的.通过操纵系统使飞机各操纵面按操纵指令的规律偏转,从而实现对飞机各种飞行姿态稳定的控制.(P1)2 飞机飞行操纵系统按操纵指令如何划分?各有什么特点?答:(1) 分为人工飞行操纵系统(MFCS)和自动飞行控制系统(AFCS). (2) 操纵指令由驾驶员发出的属于前者. (3) 操纵信号不是驾驶员的操纵信号,而是飞机本身的飞行参数信号,属于后者.3 飞行操纵系统发展了几代?各是什么?答:(1) 第一代:简单机械操纵系统 (2) 第二代:不可逆助力操纵系统. (3) 第三代:控制增稳系统 (4) 第四代:电传操纵系统.1.1 飞机操纵系统的设计要求和基本原理1 如何保证驾驶员正常操纵飞机?(1) 驾驶员的操纵动作必须符合人的本能反应和习惯(2) 驾驶员通过驾驶杆或驾驶盘可同时操纵副翼和升降舵,两舵面的偏转应保证互不干扰(3) 驾驶员的操纵杆力和杆位移要恰当(4) 纵向,横向或航向的操纵杆力要匹配.(5) 操纵系统的启动力应在合适的范围内.(6) 限制操纵系统的操纵延迟(7) 具有既合适又足够的驾驶杆利和位移,以保证舵面的最大偏转角和完成飞机作各种机动的要求,(8) 操纵系统元件和其他相邻结构之间要保持一定的间隙,以保证操纵系统在任何飞行状态下不被卡死.2 飞机的操纵系统由哪两部分组成?各指什么?(1) 由中央操纵系统和传动系统两部分组成(2) 驾驶员直接操纵的部分称中央操纵系统,从中央操纵系统至舵面之间的部分称传动系统3 中央操纵系统有哪些组成形式?(1) 中央操纵系统由手操纵和脚操纵两部分组成(2) 常规的手操纵机构有驾驶杆式和驾驶盘式两种.部分采用电传操纵的现代高机动歼击机使用敏感驾驶手柄.(3) 脚操纵机构有平放式和立放式两种,前者多与驾驶杆式手操纵机构组合,后者多与驾驶盘式手操纵机构组合4 传动系统有哪些组成形式?(1) 由拉杆摇臂组成的硬式传动系统(2) 由钢索滑轮组成的软式传动系统(3) 两者兼而有之的混合式传动系统5 传动系统的主要构件有哪些?(1) 硬式传动系统:拉杆 摇臂 导向滑轮 轴承(2) 软式操纵系统:钢索 滑轮 钢索张力补偿器6 钢索预张力的大小是如何规定的?钢索使用载荷的1/2,钢索设计载荷的1/47 操纵系统有哪些重要的特征参数?表达方法和计算?(1) 传动系数和传动比是操纵系统的两个重要的特征参数(2) 操纵系统的传动系数时指舵面偏角增量与驾驶杆位移增量x之比,也可定义为驾驶杆力与舵面铰链力矩之比K=/x=F/Mj(3) 操纵系统的传动比表示驾驶杆力F与舵面摇臂上的传动力Q之比n=F/Q(4) 传动系数和传动比的关系是：K=n/r,r是舵面操纵摇臂的有效半径(5) 操纵系统的传动比也由各个摇臂的传动比组成，具体计算见课本P158 什么是差动操纵？当驾驶杆向前后（或左右）作相同的位移，舵面向上下的偏转角不等，就叫做差动操纵。（公式1.7有误）1.2 不可逆助力操纵系统特点1 不可逆助力操纵系统的概念是什么？舵面的气动载荷全部由助力器承受，并传给支持助力器的机体结构，不回传给驾驶员，这样的操纵系统称为不可逆助力操纵系统 2两类助力操纵系统的区别是什么？ 在可逆助力操纵系统中，舵面气动载荷除一部分由助力器克服，另一部分通过回力杆传回驾驶员。在不可逆助力操纵系统中，舵面的气动载荷全部由助力器承受，并传给支持助力器的机体结构，不回传给驾驶员 3什么是回力比？ 舵面在相同气动载荷作用下，助力器工作与不工作时，平衡该气动载荷所需要的驾驶杆力之比 4液压助力器的静态特性有哪些？ 液压助力器的静态特性参数包括：助力器的最大输出力、空载下的最大输出位移和最大输出速度。 5液压助力器的性能指什么？ 液压助力器的性能通常指它的快速性、跟随性（灵敏性）和稳定性。跟随性与稳定性用于描述液压助力器的动态性能。 6液压助力器的选择依据是什么？ （1）助力器的最大输出力能克服舵面最大气动载荷 （2）助力器最大输出速度能使舵面产生必需的偏转角速度 （3）助力器的最大行程能保证最大的舵偏度 7载荷感觉器的功能是什么？ 使驾驶员在操纵飞机时，不仅有力的感觉，而且能间接感受到舵面气动载荷的变化，从而改善杆力特性和飞机的操纵性 8杆力配平装置的功能是什么？ 用于卸除弹簧感觉器中的压缩位移，从而卸除杆力，使驾驶员能松杆飞行 9力臂自动调节器的功能是什么？ 用来随飞机飞行高度、速度的变化自动改变参数值，以使驾驶员能在不同飞行状态下都能使驾驶技术基本一致。1.3 操纵系统设计的几个问题 1传动系统路线的布置原则有哪些？ (1) 线路短且尽量贴近机身表面，系统走向还要考虑平尾、机身的相对位置以及结构、内部装置的特点。 (2) 系统交点接头尽量少，且必须布置在结构刚度较强的结构部位。 (3) 助力器尽量靠近舵面布置，且要有足够大的固定支持刚度。2什么是系统传动比的分配？ 系统传动比的分配是指将系统传动比分配到各个摇臂上去，并确定各摇臂的几何尺寸 3什么是操纵系统刚度？ 操纵系统刚度是指驾驶杆固定情况下，产生舵面单位偏角所需施加的舵面铰链力矩M C=Mj/(单位：N*m) 4操纵系统是按什么原则设计的？ 操纵系统实际是按刚度设计的。 5操纵系统的刚度与那些因素有关？ 操纵系统刚度不仅与系统本身结构特性有关，很大程度上还取决于机体结构刚度。本章需要留意的计算：1钢索预张力大小的推导，P11-P122操纵系统传动比的计算，P15（书中有错误）3差动操纵相关计算，P16（书中有错误）4回力比的计算，P185系统传动比的分配，P36-P37第二章 飞机液压系统1 液压系统的功能是什么?(1) 产生足够的油液压力,克服执行部件上的外载(2) 产生足够的流量使部件在规定的时间内完成作动动作.2 飞机上使用液压传动的机构有 起落架,襟翼等收放部件,刹车系统和舵面操纵,发动机的进气锥,放气门和喷气调节等(P40)3 液压系统按形式与功能如何分类?区别是什么?液压系统从形式与功能区分,有液压传动系统和液压伺服控制系统.两者的区别在于液压伺服控制系统具有反馈装置.(P40)2.1 液压传动原理1 液压系统的功率表达式?N1=F1v1=p A1 Q/A1 =p Q= p A2 Q/A2=F2v2=N2 (P41)2 液压系统的组成部分有哪些?各自的功能是什么?1. 能源部分 它将机械能转化为液压能2. 控制部分 控制液体流动方向,控制压力,控制流量,以实现系统各项功能3. 执行部分 把压力能转变为机械能,产生机械线位移或角位移4. 辅助装置 (P42-P43)3 液压系统的主要性能指标和表达式是什么?系统的压力p和流量Q是液压系统的主要性能指标,而压力与流量的乘积为系统功率,它表征系统的工作效率.即N=p Q=F v(P43)4 液压传动的优点有哪些?(1) 在输出功率相同的条件下,液压传动装置体积小,重量轻,结构紧凑,没有电磁损耗和机械磨损,效率高(2) 液压系统惯性小,动作迅速准确(3) 传动无间隙,运动平稳,不易受外负载影响,便于频繁换向和低速平稳移动(4) 只要压力足够,又有很大的功率放大系数,利用液体高压可以克服巨大的负载(5) 操纵调节控制简单,易实现自动化.(P43-P44)5 液压传动的主要缺点有哪些?(1) 液压元件结构复杂,工艺要求高(2) 与电信号相比,液压传递速度慢得多,因此电磁伺服系统显示出它的优越性.(3) 管路连接复杂,油液易泄漏,使用维护不变(P44)2.2 液压泵1. 液压泵的功能是什么?液压泵是液压系统的能源部件,也是液压系统的心脏,它为液压系统提供一定压力和流量的油液,从而把机械能转化为液压能.(P44)2. 飞机上常用的液压泵种类有哪些?(1) 轴向式或径向式柱塞泵(2) 齿轮本(3) 叶片泵(P44)3. 柱塞泵的工作原理是什么?依靠柱塞在缸体内往复运动,是密封容积产生变化而实现吸油和压油(P44)4. 柱塞泵具有什么优点?压力高,结构紧凑,效率高,流量调节方便(P44)5. 液压泵的效率是如何定义的?(1) 液压泵的总能量损失用总效率衡量总效率=输出功率/输入功率(2) 同时总效率是机械效率和容积效率的连乘(P51) 2.3 液压系统的控制阀 1. 控制阀按功能如何分类?方向控制阀(单向阀,换向阀),压力控制阀(溢流阀,卸荷阀,压力顺序阀和压力转换阀),流量控制阀(节流阀,均流阀)三类(P53-P58) 2. 控制阀的特点是什么? (1) 所有阀的结构都由阀体,阀心和控制机构等基本部分组成(2) 各种阀的构造原理都是通过改变通油孔的位置,面积或通道阻力的方法实现控制和调节作用的(P54) 2.4 液压执行原件和液压辅助元件1液压作动筒的功能是什么? 飞机液压系统中实现机械位移的执行元件(P59)2. 作动筒的工作原理是什么? 利用液体压力克服负载,利用液体流量维持运动速度,以输入压力和流量换取输出力和速度的,它将液压能转换为机械能(P59)3. 作动筒的主要性能参数有哪些? 压力,流量,负载力和速度,行程4. 输出力,输出速度,作动时间和输出行程,功率和效率的表达式? 输出力 理论上:F1=p1A1-P2A2 实际上: F1=m(p1A1-P2A2)(P60)输出速度 v=QAv(P61)作动时间和输出行程 t=Lv=LAt(P61)功率和效率 输出功率 N0=Fv(P61) 输入功率 N1=p1Q=Fvmv=N0(P61)5作动筒的辅助装置有机械锁,排气装置和缓冲装置(P63) 6液压马达的功能是什么? 把油液压力转化为机械能,以驱动工作机构实现旋转运动(P64)7液压油箱的功能是什么?供给液压系统足够的油液,同时贮存油液,排除气体,沉淀污物及消散热量,保证飞机在各种飞行状态下能正常供油(P66) 2.5 液压基本回路 1. 液压基本回路有哪些?(1) 顺序控制回路:使液压传动中的某些执行元件根据要求按一定的先后次序动作(2) 速度控制回路:使液压传动中各执行元件当用同一液压源时得到不同的速度要求(3) 方向控制回路:转换液压执行元件的运动方向(4) 压力控制回路:使液压系统中某处的压力提高,减小或保持一