《飞机结构与系统》课件-3-飞行操纵系统-传动机构

飞机结构与系统模块：飞机飞行操纵系统Knowledge飞行操纵系统-传动机构知识点传动机构——机械传动1、传动杆传动杆大多用硬铝管制成，在一些受力较大或者空间较小的部位也有用钢管制成的。传动杆受长期的振动或共振的影响，会使传动杆出现裂纹，甚至迅速折断。因此，在维护时需要对传动杆和摇臂等部位进行检查。硬式传动主要构件2、导向滑轮：由三个或四个小滑轮及其支架组成。导向滑轮功用：支持传动杆；提高传动杆的抗压稳定性，使传动杆在受压时不易弯曲；增大传动杆的固有频率，防止传动杆发生共振。在传动杆运动时，要与导向滑轮摩擦，故维护工作中要注意检查，以防过度磨损。硬式传动主要构件摇臂通常是用硬铝制成的，在连接处装有轴承。摇臂可分为单摇臂、双摇臂和复摇臂。3、摇臂硬式传动主要构件摇臂的作用1、支持传动杆2、放大或缩小力3、放大或缩小传动杆位移；4、放大或缩小传动杆运动速度；5、改变传动杆运动方向；6、实现差动操纵。硬式传动主要构件差动作用通常是利用一种双臂摇臂来实现的，也把这种摇臂叫做差动摇臂，其是避免偏航的。硬式传动主要构件线性传动的操纵系统对低速飞机比较合适：传动系数较大的操纵系统只能满足小速度飞行时的操纵性要求，而不能满足大速度飞行时的要求；传动系数较小的操纵系统只能满足大速度飞行时的操纵性要求，而不能满足小速度飞行时的要求。非线性传动的操纵系统对高速飞机比较合适；非线性传动机构因此，在操纵系统中设置了专门的非线性传动机构，靠它来改变整个操纵系统的传动系数，以满足高速飞机的操纵性需要。非线性传动机构传动杆受压时最常见故障为()裂纹A磨损B失稳C接头松脱D提交单选题1分11在系统安装时,为了保证差动摇臂实见对副翼的差动传动,当驾驶盘在中立位置时()双摇臂的两个臂必须都与所连接的传动杆A双摇臂的两个臂必须与所连接的传动杆夹网B双摇臂的两个臂必须都与所连接的传动杆保持45*夹角C双摇臂的两个臂中至少有-个臂与所连接的传动杆不垂直D提交单选题1分探原理-硬式传动的工作原理硬式传动的工作原理思中学：硬式传动可以用在哪些地方？连杆机构在维修过程中的注意事项？连杆机构在安装到操纵系统中时，如何调整长度？Knowledge飞行操纵系统-传动机构知识点传动机构——机械传动传动机构--概述

传动机构的作用是将操纵机构的信号传送到舵面或液压助力器。传动机构通常有软式、硬式和混合式三种。

软式传动机构主要包括钢索和滑轮等构件；硬式传动机构主要包括传动杆和摇臂等构件；传动机构--概述

传动机构特点比较类型优点缺点软式传动机构构造简单尺寸较小重量较轻比较容易绕过机内设备刚度较小弹性间隙操纵灵敏度差钢索在滑轮处容易磨损硬式传动机构刚度较大铰接点用滚珠轴承减小摩擦力，并消除间隙具有较佳的操纵灵敏度构造复杂重量加大难于“绕”过机内设备易与发动机发生共振混合兼有硬式和软式的优点和缺点软式传动主要构件

类型材料特点使用位置7×7碳素钢，其抗拉强度好中等柔度1、辅助飞行操纵系统2、发动机操纵7×19碳素钢，其抗拉强度好柔曲度很好1、主飞行操纵系统2、在滑轮上经常运动的地方一、钢索

钢索的单体结构是钢丝。把一束钢丝按螺旋形编织成股，然后以一股为中心，其余数股绕其编织而成为钢索。民航飞机通常使用碳素钢，最常用的钢索是7×7和7×19两类。钢索的直径由钢丝的直径和根数决定，一般范围是(1/16—3／8)英寸。钢索是柔性的：只能承受拉力，不能承受压力，都用两根钢索构成回路来传递相反方向的操纵动作。必须进行预拉伸处理：用相当于设计强度50～60％的作用力进行，以保证操纵系统的灵敏性。

软式传动主要构件

钢索损伤常见位置检查方法保护方法断丝通过滑轮或导向器的位置用抹布沿着钢索长度方向擦拭，查抹布是否被钩住钢索导向装置锈蚀长期暴露部位目视检查涂润滑油，不易多也不易少—用抹布沾少量润滑油（标准施工）一、钢索

钢索在使用中常见的损伤是断丝和锈蚀。

软式传动主要构件

二、钢索导向装置导索环将钢索包起来，保护钢索。导向滑轮用以给钢索导向；护挡装置作用是固定钢索，以免钢索松脱或卡阻。密封导索环是防止过多泄漏，但又不阻碍运动。软式传动主要构件

三、滑轮、扇形轮和钢索鼓轮滑轮用来支持和改变钢索的方向，一般用胶木和硬质铝制成；扇形轮也用来支持和改变钢索的方向，一般用硬质铝制成，常固定在扭力管上，使得钢索可驱动扭力管转动；软式传动主要构件

四、扭力管

扭力管广泛应用于飞行操纵系统中需要传递角位移和转动之处。软式传动主要构件

五、软式传动张力调整装置

为保证软式传动的精准性，必须保证装的上，且不打滑；地面调整张力装置：松紧螺套；空中调整张力装置：张力补偿器；软式传动主要构件

松紧螺套松紧螺套用来调整钢索的预加张力。螺套的两端都有螺纹，和钢索接头配合，且一端是正螺纹，另一端是反螺纹。维护时要注意，在螺套内不能使用润滑油，调整后两端外露螺纹不得超过3圈，且必须打上保险。软式传动主要构件

张力补偿器

张力补偿器可以在一定范围内保证钢索张力不受温度变化的影响。滑管的顶端有一个钢索张力指示孔，这个指示孔刚好全部露出时，张力是正确的。软式传动主要构件

Knowledge飞行操纵系统-传动机构知识点传动机构—电传机构电传操纵系统电传操纵系统（Fly-By-Wire，简称FBW）指利用电气信号形式，通过电缆实现驾驶员对飞机运动进行操纵的飞行控制系统。主要特点：操纵信号电气形式传递到飞行控制计算机，计算机接受操纵信号或自动驾驶信号等，经处理后向液压助力器发出操纵指令传动舵面偏转。电传操纵系统发展电传操纵系统其是控制增稳系统发展的必然产物。如把操纵权限全部赋予控制增稳系统，并使用电传信号替代机械信号工作，则成为电传操纵系统；从增稳系统发展到电传操纵（FBW）系统只是很小的一步，通过加上一个离合器或其它使机械系统在不使用时断开的方法便可以实现这种系统。EFCCEFCS(ElectricalFlightControlSystem)EFCC(ElectronicFlightControlComputer)电传操纵系统发展电传操纵的重要性：在于打破了飞机设计中需要保持静稳定性的布局，设计师们可以为战斗任务选择和优化最有效的布局，然后由储存在飞行控制计算机软件中的相应控制律增加人工稳定性。现役战斗机中已经有多种飞机采用电传操纵系统，例如F-16、幻影2000、F-15、Su-27等。01机械传动低速小型飞机03机械+增稳+液压助力大型民航客机高速战斗机05光电传动+液压助力高速战斗机02机械+液压助力早期民航客机早期高速战斗机04电传+液压助力大型民航客机高速战斗机电传系统的可靠性问题电传系统的可靠性问题：单套电传操纵系统不能满足可靠性要求，多余度电传操纵系统来改善；只要设计合理，其可靠性与机械系统相当，甚至超过机械系统可靠性。余度设计是利用多重设备执行同一指令、完成同一任务而布局设计方法。对组成系统的各个部分具有故障监控、信号表决的能力；一旦系统或系统中的各个部分出现故障后，必须具有故障隔离的能力；当系统中出现一个或几个故障时，它具有重新组织余下的完好部分，使系统具有故障安全或双故障安全的能力。电传系统的可靠性问题现代飞机的基本余度等级以四余度和具有自监控能力的三余度方案最为常见；民航客机常以按比较监控的方式进行监控的四余度方案为首选。多余度系统的复杂性带来问题：1、使系统的重量、空间、复杂性、费用和设计时间大为增加；2、增加非计划维修可靠性下降，增加维修任务。多余度系统在提高系统安全性、任务可靠性的同时，相应的降低了系统的基本可靠性，即平均无故障时间。电传操纵系统的组成组成：驾驶杆或侧杆（含杆力传感器）、前置放大器（含指令模型）、传感器、机载计算机和执行机构组成。电传操纵系统的工作原理驾驶员操纵驾驶杆，经杆力传感器产生电指令信号，与来自测量飞行运动参数的传感器（速率陀螺和加速度计）的信号进行综合比较，其偏差信号经放大器放大后输出一个操纵舵面的指令信号，舵面偏转，使飞机姿态改变。四余度电传操纵系统的实质是由四套完全相同的单通道电传操纵系统组成，其目的增强可靠性。只是在每个单通道中增加了表决器/监控器电路等。电传操纵系统的工作原理四余度电传操纵系统具有双故障工作等级，故称为双故障/工作电传操纵系统。总结：电传定义：驾驶员的操纵指令信号只通过导线（或总线）传给计算机，经计算机产生输出指令，操纵舵面偏转，以实现对飞机的操纵。其为一种人工操纵系统，安全可靠性是由余度技术来保障的。电传操纵系统优缺点电传操纵系统的主要优点减轻了系统的结构重量；改善了飞行性能；提高了飞行安全性；改善了乘坐适舒性；简化了系统的维护；飞行自动化程度提高，减轻了驾驶员的操纵负荷。电传操纵系统优缺点总结：单通道电传操纵系统可靠性不高；电传操纵系统成本较高；系统容易受雷击和电磁波脉冲干扰影响。解决方法：采用光纤作为传输线路。Knowledge飞行操纵系统-传动机构知识点助力装置—液压助力或电动助力在无助力的操纵系统中，操纵舵面上受到的力要按一定比例传递到驾驶杆上。随着飞机飞行速度的提高和飞机尺寸、质量的增加，驾驶杆的操纵力矩将增大，这样就加重了驾驶员的劳动强度，甚至达到了力不能及的程度。解决措施：安装液压驱动或电动驱动舵面驱动装置液压助力式操纵系统液压助力器是一种以液压作为工作能源的执行操纵指令的机械液压位置伺服功率放大装置，助力器输出位移，与输入指令的机械位移量成正比。组成：液压放大器、液压执行元件和比较机构液压助力器传动部分控制部分液压助力器操纵信号机械传动或电传舵面舵偏角进油回油液压助力器的工作原理液压助力器基本组成：外筒、传动活塞和配油柱塞典型的液压助力器现代运输机一般采用不可逆（无回力）液压助力操纵系统助力操纵系统由于使用了液压助力器，其舵面载荷不能反传回操纵机构;为防止操纵过量，系统中设置操纵力感觉装置，提供定中力和模拟感力。操纵力感觉装置作用给飞行员提供适当的操纵感觉力操纵力感觉装置类型弹簧式感力定中装置动压式感力装置感力计算机操纵力感觉装置1、弹簧式感力定中装置感力随舵偏角的增大而增大操纵力感觉装置2、感力计算机感力随飞行速度、高度和舵偏角变化感力计算机全压舵偏角可调水平安定面位置静压感力动作筒操纵力感觉装置3、动压式感力装置杆力随飞行速度和高度变化操纵力感觉装置液压舵回路：主要由放大器、液压舵机和反馈装置三部分组成。液压舵机是飞机自动飞行和电传操纵系统的液压执行装置。液压助力典型附件液压舵机：结构较复杂，主要形式是由电液伺服阀和液压作动筒组成。液压助力典型附件复合舵机：液压助力典型附件现代飞机上有些也采用电动操纵，其原理和液压助力器相类似，只是用电助力器代替液压助力器。控制方式：电门电动控制常用于各种辅助操纵系统，配平装置就是采用电动控制的；由于电动系统工作速率较低，输出力也受到一定限制；所以经常用于辅助操纵的备用形式或运动速度较慢系统。电动助力——配平操纵操纵电门采用弹簧加载的定中电门，松开电门，电门会自动回到管断位，电机停止工作；电动操纵系统中，还会带有极限位置电门，当操纵面运动到极限位置时，位置电门将使控制电路断开，防止操纵舵面运动超过极限位置，引发安全问题。电动助力——配平操纵51副翼操纵系统--部附件副翼配平操纵机构电动助力——配平操纵配平装置实质上是一个双向转动的电动机，它的外壳固定在机体上，活动杆通过摇臂与载荷感觉器的外筒相连。横滚配平操纵通常由电门或旋钮控制配平电机。被操纵的通常是感力定中配平机构。重新定中，从而减小或消除操纵力。方向配平操纵与横滚类似。主要用于单发飞行。电动助力——配平操纵电动助力——配平操纵方向舵配平面板位置指示复位按钮方向舵配平电门电动助力——配平操纵方向舵配平面板显示当前的方向舵配