任务一 飞行性能与操纵系统概述课件讲解

飞行操纵5.1飞行操纵系统概述飞行操纵系统定义飞机飞行操纵系统是飞机上用来传递操纵指令，驱动舵面运动的所有部件和装置的总合驾驶员通过操纵飞机的各舵面和调整片实现飞机绕纵轴、横轴和立轴旋转，以完成对飞机的飞行状态、气动外形的控制Page4右副翼左副翼飞机的操纵面Page5右副翼左副翼右升降舵左升降舵飞机的操纵面Page6俯仰配平右副翼左副翼右安定面左安定面飞机的操纵面Page7俯仰配平方向舵右副翼左副翼右安定面左安定面飞机的操纵面Page8俯仰配平方向舵扰流板右副翼左副翼右安定面左安定面飞机的操纵面飞机的操纵性操纵性的定义：

飞机的操纵性是指飞机在飞行员操纵升降舵、方向舵和副翼下改变其飞行状态的特性。俯仰操纵性方向操纵性横侧操纵性1飞机的俯仰操纵性

飞机的俯仰操纵性是指飞行员操纵驾驶盘偏转升降舵后，飞机绕横轴转动而改变其迎角等飞行状态的特性。拉杆升降舵上偏附加向下升力直线飞行中改变迎角的基本原理

平尾上的向下附加升力会打破原有俯仰平衡，使飞机抬头。直线飞行中改变迎角的基本原理机头向上升降舵上偏向下气动力机尾向下后拉杆重心焦点操纵力矩稳定力矩俯仰操纵力矩=俯仰稳定力矩直线飞行中改变迎角的基本原理

直线飞行中，驾驶盘前后的每一个位置（或升降舵偏角）对应着一个迎角。一个迎角对应一个速度。驾驶盘位置越靠后，升降舵上偏角越大，对应的迎角也越大。反之，驾驶盘位置越靠前，升降舵下偏角越大，对应的迎角也越小。结论

飞行员操纵驾驶盘，要施加一定的力，这个力简称为杆力。②驾驶杆力杆力的产生和影响因素铰链铰链力矩

舵面上铰链力矩的产生:

飞行员推杆后，升降舵下偏，升降舵上产生向上的空气动力，对铰链形成的力矩。

杆力的产生:M枢轴枢轴L舵由M枢轴传来的力

铰链力矩迫使升降舵和杆回到中立位，为保持舵偏角和杆位置不变，飞行员必须用一定力推杆才能平衡铰链力矩。杆力的产生和影响因素调整片的作用飞行中调整片可以减小和消除杆力。飞行中调整片可以减小和消除杆力。

调整片在保持平尾升力不变的前提下，通过偏转配平调整片使舵面铰链力矩为零。2飞机的方向操纵性（无滚转）

飞机的方向操纵性是指飞行员操纵方向舵以后，飞机绕立轴偏转而改变其侧滑角等飞行状态的特性。

垂直尾翼上的向右附加气动力会打破原有方向平衡，使飞机机头左偏。①飞行中改变侧滑角的基本原理飞机的方向操纵蹬右舵——方向舵后缘右偏——向左的侧向力——机头向右偏

不带滚转的直线飞行中，每一个脚蹬位置对应着一个侧滑角。蹬右舵，飞机产生左侧滑。蹬左舵，飞机产生右侧滑。方向舵偏转后产生方向铰链力矩，飞行员需用力蹬舵才能保持方向舵偏转角不变。方向舵偏转角越大，气流动压越大，蹬舵力越大。结论②蹬舵反倾斜现象方向舵侧向力对重心产生的滚转力矩>侧向静稳定性产生的滚转力矩，就会出现蹬右舵飞机向左倾斜，蹬左舵飞机又向右倾斜的现象，这种现象叫做蹬舵反倾斜现象。3飞机的横侧操纵性（无侧滑）

飞机的横侧操纵性是指飞行员操纵副翼以后，飞机绕纵轴转动而改变其滚转角速度、坡度等飞行状态的特性。

两个副翼上的不同升力差会打破原有横侧平衡，使飞机开始滚转。①飞行中不带侧滑的横侧操纵基本原理①飞行中不带侧滑的横侧操纵基本原理横侧操纵力矩=横侧阻尼力矩滚转方向阻尼力矩方向操纵力矩方向旋转阻力副翼升力作用

不带侧滑的横侧操纵中，驾驶盘左右转动的每个位置都对应着一个稳定的滚转角速度。压左盘，飞机作滚转，压右盘，飞机右滚转。驾驶盘左右转动的角度越大，滚转的角速度就越大。结论②横侧反操纵(有害偏航)

迎角增大，横侧操纵性变差，临界迎角和大于临界迎角时，可能出现横侧反操纵。横侧反操纵

小迎角时，压右盘，飞机右滚，形成右侧滑，出现横侧稳定力矩，阻止右滚。接近临界迎角时，压右盘，下偏副翼的左侧机翼阻力很大，上偏副翼的右侧机翼阻力较小，这一阻力差将加大飞机的侧滑角，从而加大使飞机左滚的横侧稳定力矩。当稳定力矩大于操纵力矩时，出现压右盘导致飞机左滚。偏转副翼引起的有害偏航为什么？左压杆——机翼左右阻力不平衡——右偏航——左侧滑——右滚转静稳定力矩。怎么办？差动副翼上偏角大于下偏角弗莱兹副翼上下偏角相等差动副翼可以大部分消除上述现象。差角副翼上偏一侧副翼阻力加大。阻力副翼③副翼操纵的失效和反逆“副翼反效”又称为“副翼反逆”、“副翼反操纵”。飞机高速飞行时由于气动载荷而引起的机翼扭转弹性变形，使得偏转副翼时所引起的总滚转力矩与预期方向相反的现象。副翼操纵的失效和反逆是怎样产生副翼操纵的失效和反逆是怎样产生操纵力矩M1=反力矩M2，再操纵副翼就不会产生滚转力矩，这种现象叫副翼失效。这个飞行速度叫副翼反逆临界速度。M1<M2时，副翼反效。提高副翼反逆临界速度提高机翼的抗扭刚度机翼的扭转刚度越大，副翼反逆临界速度就越高。采用混合副翼外侧副翼——低速飞行内侧副翼——高速飞行④提高飞机侧向操纵效率扰流板(a)扰流板未打开时与机翼表面平齐(b)扰流板打开产生大量旋涡(c)扰流板在机翼表面上的位置1—扰流板；2—副翼；3—襟翼扰流板扰流板扰流板工作原理和作用扰流板一般安装在机翼下表面或上表面的襟翼之前，当副翼向上偏转到一定角度时，联动机构就起作用而将扰流板打开。当副翼继续偏转到某一角度时，扰流板就全部竖立在气流中。它全开时的最大高度，接近于该处的附面层厚度。有利于改善飞机的横侧操纵性能，或在飞行中使飞机减速，而且能提高飞机的起落性能。飞机的操纵性小结操纵性的定义飞机的俯仰操纵性直线飞行中改变迎角的基本原理驾驶杆力与调整片飞机的方向操纵性（无滚转）飞行中改变侧滑角的基本原理蹬舵反倾斜现象飞机的横侧操纵性（无侧滑）飞行中不带侧滑的横侧操纵基本原理横侧反操纵(有害偏航)副翼操纵的失效和反逆提高飞机侧向操纵效率飞行操纵系统构成中央操纵机构传动机构驱动机构操纵面手操纵机构机械传动人力驱动主操纵副翼升降舵电传操纵液压助力方向舵脚操纵机构辅助操纵襟翼、缝翼光传操纵电动助力扰流板安定面飞行操纵系统分类——信号来源人工飞行操纵系统特点：操纵信号由驾驶员发出组成：飞机的俯仰、滚转和偏航操纵系统（主操纵系统）增升、增阻操纵系统，人工配平系统等（辅助操纵系统）自动飞行控制系统特点：操纵信号由系统本身产生，对飞机实施自动和半自动控制，协助驾驶员工作或自动控制飞机对扰动的响应组成：自动驾驶仪发动机油门自动控制结构振动模态抑制系统。飞行操纵系统分类——信号传递机械操纵系统机械操纵系统的操纵信号由钢索、传动杆的机械部件传动。电传操纵系统而电传操纵系统的操纵信号通过电缆传动。光传操纵系统操纵信号为在光缆中的光信号。飞行操纵系统分类——驱动方式简单机械操纵系统简单机械操纵系统依靠驾驶员体力克服铰链力矩驱动舵面运动，又被称为简单机械操纵系统。软式操纵系统硬式操纵系统简单机械操纵系统构造比较简单，主要由驾驶杆、脚蹬、钢索、滑轮、传动杆、摇臂等组成。助力操纵系统液压助力电助力副翼升降舵方向舵前缘襟翼缝翼后缘襟翼扰流板水平安定面起飞警告失速警告操纵系统主操纵系统辅助操纵系统警告系统飞行操纵系统组成2.1

对飞行操纵系统的要求一般要求重量轻、制造简单、维护方便具有足够的强度和刚度特殊要求保证驾驶员手、脚操纵动作与人类运动本能相一致纵向或横向操纵时彼此互不干扰脚操纵机构能够进行适当调节有合适的杆力和杆位移启动力应在合适的范围内系统操纵延迟应小于人的反应时间应有极限偏转角度止动器所有舵面应用“锁”来固定

简单机械操纵系统简单机械操纵系统是一种人力操纵系统，由于其构造简单，工作可靠，使用了30余年，才出现助力