飞行操纵系统

ABSTRACT摘要PAGE2PAGE1第5章结论29摘要飞机操纵系统的性能好坏直接影响飞行员操作难易和飞机飞行安全。在扰流板结构中，由于滚轮轴承卡阻，从而造成滚轮无法转动，因此在操纵扰流板时，经过该滚轮的钢索运动受到影响，从而导致其相应的飞行扰流板作动筒扇形盘输入产生误差，继而导致飞行扰流板抖动。本论文通过对操纵系统的基本结构和工作原理进行研究，分析操纵系统传动机构﹑襟翼﹑告警系统中的常见故障，提出相应的排故方法以及在日常维护工作中的注意事项，这对以后从事航空维修有所帮助。关键字：操纵系统,故障分析，排故方法,维护工作目录ABSTRACTTheperformanceoftheaircraftcontrolsystemdirectlyaffectsthedifficultyofpilotoperationandthesafetyofaircraftflight.Inthespoilerstructure,duetotheresistanceoftherollerbearing,therollercannotberotated.Therefore,whenthespoilerismanipulated,themotionofthecablepassingthroughtherollerisaffected,resultinginthecorrespondingflightspoilerbeingusedasamovablecylinder.Theinputerrorofthefandiskproduces,Thisinturncausestheflightspoilertowobble.Inthispaper,thebasicstructureandworkingprincipleoftheoperatingsystemarestudied,thecommonfaultsinthedrivingmechanism,flapandalarmsystemoftheoperatingsystemareanalyzed,andthecorrespondingmethodsforhandlingthedeathandtheprecautionsinthedailymaintenanceworkareputforward.Thiswillhelpinfutureaviationmaintenance.KeyWords:Manipulatingsystems,Faultanalysis,Handlingmethods,Maintenancework目录目录第1章 引言 11.1 选题背景 11.2 研究目的及意义 11.3 研究思路 1第2章 飞机操纵系统发展史 22.1 机械操纵系统 22.1.1 机械传动链操纵系统 22.1.2 加装半助力操纵系统的机械操纵系统 22.1.3 加装全助力操纵系统的机械操纵系统 32.1.4 加装阻尼器和增稳系统的机械操纵系统 42.2 电传操纵系统 5第3章 飞行操纵系统 63.1 飞机操纵系统概述 63.1.1 飞机转动轴 63.1.2 飞机操纵系统的组成 73.2 主操纵系统 83.2.1 副翼操纵系统 93.2.2 升降舵操纵系统 113.2.3 方向舵操纵系统 113.3 辅助操纵装置 123.3.1 配平操纵 123.3.2 增升装置 143.3.3 扰流板操纵 173.4 告警系统 183.4.1 组成部分 18第4章 操纵系统常见故障 194.1 飞机操纵系统的传动机构故障 194.1.1 概述 194.1.2 传动机构的典型故障及其排故维护方法 204.2 副翼配平故障 224.2.1 副翼配平概述 224.2.2 故障现象 224.2.3 故障分析 224.2.4 排故方法 234.3 襟翼故障 234.3.1 襟翼卡阻故障 234.3.2 襟翼卡阻故障分析 244.3.3 襟翼卡阻维护措施 244.4 扰流板故障分析与维护 254.4.1 飞机飞行扰流板抖动故障 254.4.2 飞行扰流板抖动故障分析 254.4.3 飞行扰流板抖动的维护 264.5 告警系统故障 264.5.1 起飞警告 264.5.2 失速告警 274.5.3 告警系统故障分析及排故方法 28第5章 结论 29参考文献 30致谢 31外文资料原文 32译文 34电子科技大学成都学院本科毕业论文第1章引言引言选题背景自莱特兄弟的“飞行者一号”成功试飞到现如今，飞机的操纵系统由最开始的机械钢索或传动杆传输飞行员操纵指令；到加装助力系统﹑阻尼器和增稳系统的机械操纵；再到现如今的完全由电信号操纵飞机的电传操纵系统。飞机的飞行操纵品质亦是飞机的飞行品质，它涉及飞机的飞行安全和飞行员的操纵方便与否。随着近二十年民航业的高速发展，飞机的使用量大大增加，飞机操纵系统的机械及电子部件会出现不同情况的磨损和老化，因此飞行操纵系统各部件的维护，故障分析和排故则显得尤为重要。研究目的及意义通过对操纵系统的组成部分，相应部件的工作原理和作用的学习，在分析与排除飞机操纵系统的故障时，结合所学飞机操纵系统相应部分基本结构，工作原理以及飞机操纵系统的常见故障，从而掌握操纵系统故障的具体解决方案及在日常维护工作时的注意事项，并将研究成果运用到机务维护工作中。研究思路阐述飞机操纵系统的发展历程。论述典型飞机操纵系统的组成及其相关部件。结合实际，分析飞机操纵系统的常见故障及排故方法。提出飞机操纵系统日常维护工作时的注意事项。第2章飞机操纵系统发展史飞机操纵系统发展史自从第一架重于空气的飞机成功起飞，人类可以通过操纵飞机上不同部位的气动操纵面，从而改变作用于飞机上的气动力及力矩，完成不同的飞行姿态。在驾驶舱中，驾驶员操纵驾驶杆或脚蹬，通过操纵系统偏转不同翼面上的气动操纵面，从而控制飞机在地面和空中的运动。从二十世纪初到现如今，飞机操纵系统的发展经历了以下几个阶段。机械操纵系统机械传动链操纵系统从飞机诞生到二十世纪四十年代，飞机的操纵系统是特定设计的机械操纵系统，由软式操纵（钢索操纵），发展为硬式操纵（拉杆操纵）。如图2-1所示，驾驶杆及脚蹬的运动经过钢索或拉杆的传递直接拖动舵面运动。驾驶员在操纵过程中必须克服舵面上所承受的气动力，并依据这种感觉来操纵飞机。图2-1机械操纵系统加装半助力操纵系统的机械操纵系统随着飞机的不断发展，其规模及飞行速度的不断增加，舵面铰接力矩的不断增大，使得飞行员难于直接通过钢索或拉杆拉动舵面。如图2-2所示，二十世纪中叶工程师将液压助力器安装在操纵系统中，用来帮助飞行员克服舵面上的气动力，以满足飞机更多飞行姿态的需求。在此助力操纵系统中飞行员可以通过钢索或传动杆感受舵面上所受的气动力，并依据这种感觉力操纵飞机。图2-2助力操纵系统加装全助力操纵系统的机械操纵系统在超音速飞机问世后，飞机在超音速状态飞行时，其焦点急剧后移，纵向静稳定力矩剧增，这就要求相应的操纵力矩才能满足飞机操纵要求。与此同时，因为尾翼上出现了超音速区，升降舵操纵效率大大降低，所以应用了全动平尾进行操纵。然而全动平尾的铰接力矩很大，并且非线性特性影响严重，造成飞行员无法直接承受舵面上的铰接力矩，因此出现了全助力操纵系统，其结构如图2-3所示。然而在这种全助力操纵系统中，飞行员无法从杆力的大小来感受飞机飞行状态的变化，因此不符合飞行操纵要求。所以为了使飞行员感受到必要的操纵感觉，感受到适当的杆力和杆位移，因此在该操纵系统中增加了人感系统。人感系统是用弹簧﹑缓冲器和配重等部件组成的系统，用来提供驾驶杆上所受的人工杆力，从而给飞行员提供必要的操纵感觉力。图2-3全助力操纵系统加装阻尼器和增稳系统的机械操纵系统自二十世纪中叶以来，随着飞机向高空高速方向发展，飞机的飞行包线不断扩大，其稳定性和阻尼特性变差，因此增加飞机的稳定性和改善飞机的阻尼特性则显得尤为重要。所以飞机工程师在全助力操纵系统上加装了一套阻尼器或增稳系统，从而形成了具有稳定功能的全助力操纵系统，其结构如图2-4所示。由于气动及结构设计限制的高速高性能飞机，其偏航阻尼力矩往往不足，从而导致飞机航向的荷兰滚振荡阻尼较弱，飞机受到干扰后会绕纵轴和竖轴摆动，所以为了满足飞行操纵品质的要求，工程师在飞机上安装了偏航阻尼器系统。图2-4增稳系统机械操纵系统在加装增稳系统之后，虽然增大了飞机的稳定性和改善了飞机的阻尼特性，但在一定程度上降低了飞机操纵灵敏度，从而影响了飞机的操纵性。为了解决这个矛盾，在原有的增稳系统基础上，进一步发展成为带控制增稳系统的人工机械操纵系统。它与原有增稳系统的主要区别：在控制增稳操纵系统中，将驾驶杆的机械操纵指令信号转换为电信号，再导入到增稳操纵系统中。如图2-5所示，控制增稳系统的典型结构[4]。图2-5控制增稳系统的典型结构传统的机械操纵系统及带增稳系统的机械操纵系统都存在以下缺点：在大型飞机上机械操纵系统越来越笨重，外形尺寸也大；存在摩擦力和传动间隙等，其所产生的迟滞现象是造成系统自振的重要因素；由于机械操纵系统直接固定在机体上，所以容易传递飞机的弹性振动，引起驾驶杆偏移。由于控制增稳系统权限有限，无法解决现代高性能飞机操纵中的许多问题。电传操纵系统二十世纪七十年代初成功研发了“电传操纵系统”，较好地解决了机械操纵系统所存在的一些缺陷。如图2-6所示，电传操纵（控制）系统就是飞行员的驾驶指令将不通过机械信号传输到操纵舵面，舵面由飞行员操纵驾驶杆的机械信号转变为电信号，继而控制增稳系统进行飞机的飞行操纵[4]。图2-6电传操纵系统在现代飞机上，根据ATA100第二十二章规定，自动飞行控制系统包含提供自动飞行的几种不同功能的子系统，其中包括：自动驾驶仪系统，飞行指引系统，自动配平系统，自动油门系统，飞行管理系统。第3章飞行操纵系统飞行操纵系统飞机操纵系统概述飞机转动轴飞机在空中的飞行状态可分解为飞机各部分绕重心的移动和转动。为便于研究飞机的转动，如图3-1所示，可假想在飞机的中心处建立一个坐标系，该坐标系有三根互相垂直的轴，它们是横轴（OZ），纵轴（OX）和竖轴（OY）。图3-1飞机绕三个转动轴运动横轴：通过飞机重心和纵轴垂直，伸向两翼的轴称为横轴，其箭头方向向右。飞机绕横轴的运动称为俯仰运动，所以横轴也称为俯仰轴。在操纵系统中，操纵升降舵可使飞机产生俯仰运动。纵轴：通过飞机重心和横轴垂直，由重心向机头和机尾延伸的轴，其箭头方向向前。飞机绕纵轴的运动称为滚转运动，所以纵轴也叫滚转轴。在操纵系统中，操纵副翼可以使飞机产生滚转运动。竖轴：通过飞机重心并与纵轴和横轴垂直，其箭头方向向上。飞机绕竖轴的转动称为偏航运动，所以竖轴又称为偏航轴。在操纵系统中，操纵方向舵可使飞机产生偏航运动。飞机操纵系统的组成飞机操纵系统是飞机上用来传递操纵指令﹑驱动舵面运动﹑改变飞机飞行姿态的系统。飞行员通过操纵飞机的各个操纵系统部件，从而实现飞机绕横轴﹑纵轴和竖轴的运动，以满足对飞机飞行姿态的要求。飞机操纵系统是飞机系统的关键部分，其工作性能好坏，直接关系到飞机的飞行安全。飞机操纵系统主要组成部分包含三块：主操纵系统﹑辅助操纵系统和告警系统。主操纵系统用来操纵副翼﹑方向舵和升降舵，以改变或保持飞机的飞行姿态；辅助操纵系统用来操纵襟翼﹑缝翼﹑扰流板﹑水平安定面等活动平面，以达到增升﹑减速﹑卸升﹑配平等作用，如图3-2和图3-3所示。主操纵系统主操纵系统包括副翼﹑升降舵和方向舵。其主要作用是通过操纵副翼﹑升降舵和方向舵，从而操纵飞机绕三个轴进行转动，最终满足相应飞行姿态的要求。副翼用于操纵飞机进行围绕纵轴的滚转运动；升降舵用于操纵飞机进行围绕横轴的俯仰运动；方向舵用于操纵飞机进行围绕竖轴的偏航运动。辅助操纵系统辅助操纵系统由增升装置﹑增阻装置和水平安定面组成，如表3-1所示。表3-1辅助操纵系统组件的组成及其作用增升装置增阻装置水平安定面组成部分后缘襟翼﹑前缘襟﹑缝翼飞行扰流板﹑地面扰流板水平尾翼作用用于飞机在低速飞行时产生足够的升力，以保证飞机顺利地起飞和着陆。通过增加阻力和减小升力，起到减速﹑卸除升力和配合副翼进行横侧操纵的作用。用于飞机的纵向配平，并为飞机提供俯仰操纵。图3-2A380飞机飞行操纵舵面图3-3主操纵舵面告警系统告警系统主要包括起飞告警和失速告警系统。主操纵系统飞机操纵系统主要由主操纵系统﹑辅助操纵系统和告警系统组成。其中主操纵系统由副翼（进行横侧操纵）﹑方向舵（进行偏航操纵）和升降舵（进行俯仰操纵）组成。副翼操纵系统（1）副翼和襟副翼副翼位于两侧机翼的后缘，靠近翼尖的位置。大型飞机横侧操纵系统中常常有4块副翼-两块内副翼和两块外副翼。在低速飞行时，内外副翼共同进行横向操纵；而在高速飞行时，外侧副翼被锁定而脱离副翼操纵系统，仅有内副翼进行滚转操纵。副翼在飞机上的分布，如图3-4所示。图3-4副翼在飞机的分布副翼的主要作用是控制飞机围绕纵轴的滚转运动，但现代飞机上有些副翼也可以在飞机起飞和着陆过程中起到增加升力的作用。图3-5波音787飞机襟副翼如图3-5所示，其为飞机的内副翼，也称为襟副翼（可差动偏转，而且可偏角比较大）。在地面和低于巡航速度的情况下，外侧的副翼和内侧的襟副翼共同工作，进行滚转操纵。在以巡航速度飞行时，外侧副翼被锁定，仅由内侧襟副翼进行滚转操纵，这样可以避免高速飞行时出现的副翼反效。当后缘襟翼放出后，两侧机翼的所有襟副翼和后缘襟翼向下偏转以增加升力，此时飞机的滚转操纵由副翼和襟副翼共同控制[2]。（2）副翼操纵系统如图3-6所示，副翼是由驾驶盘或侧杆控制，其各自的特点如表3-2所示。表3-2副翼操纵机构类型及其特点副翼操纵机构类型特点驾驶盘适用于操纵费力较大而机动性要求低的中大型飞机，但驾驶员视线易受影响。侧杆重量轻，空间尺寸小，驾驶员视线好。当左转驾驶盘（或左压侧杆）时，左侧副翼向上偏转，且右侧副翼向下偏转，导致左侧机翼产生的升力减小，而右侧机翼产生的升力增大，从而产生使飞机向左滚转的力矩，则飞机绕纵轴向左侧滚转。当向右转驾驶盘（或向右压侧杆）时，右侧副翼向上偏转，且左侧副翼向下偏转，导致右侧机翼产生的升力减小，而右侧机翼产生的升力增大，从而产生使飞机向右滚装的力矩，则飞机绕纵轴向右滚转。图3-6副翼操纵机构升降舵操纵系统升降舵位于水平安定面的后缘，安装在水平安定面的后梁上。如图3-7所示，有些飞机有两块升降舵，如波音737、波音757和波音777。然而有些飞机则有四块升降舵，比如波音747、波音767等飞机则有两块外升降舵和两块内升降舵，如图3-9所示。图3-7升降舵升降舵操纵包含前推和后拉驾驶杆操纵，当前推或后拉驾驶杆时，会使升降舵发生偏转，从而产生俯仰力矩，继而操纵飞机绕横轴转动。当前推驾驶杆时，升降舵向下偏转，导致水平尾翼上产生的升力增大，飞机产生低头力矩，绕横轴下俯偏转；当后拉驾驶杆时，升降舵向上偏转，导致水平尾翼上产生的升力减小，飞机产生抬头力矩，绕横轴上仰偏转。方向舵操纵系统方向舵位于飞机的垂直尾翼上，通过铰接安装在垂直安定面的后缘。现代飞机的方向舵大多是采用单块的方向舵舵面，比如波音737﹑波音757等等。但也有飞机采用两块方向舵，如图3-8所示，波音747采用两块方向舵，上﹑下两块方向舵舵面铰接于垂直安定面的后缘[2]。图3-8方向舵方向舵由方向舵脚蹬操纵，用于操纵飞机绕竖轴进行偏航运动。当方向舵脚蹬处于中立位置时，即左右脚蹬平齐时，方向舵也处于中立位置。当向前蹬左脚蹬，与此同时右脚蹬向后运动，方向舵向左偏转，作用于垂直尾翼上的空气动力使飞机机头向左偏转。当向前蹬右脚蹬时，与此同时左脚蹬向后运动，方向舵向右偏转，作用于垂直尾翼上的空气动力使飞机机头向右偏转。驾驶员操纵方向舵脚蹬的机械信号通过传动机构输送到液压助力器，软式传动机构（钢索﹑扇形轮﹑滑轮等）有利于远距离传递机械信号。较小的结构信号输送到液压助力器的输入端，经过放大后驱动方向舵偏转。辅助操纵装置配平操纵辅助操纵装置的配平操纵主要通过补偿片，调整片，水平安定面来完成相应操作。（1）补偿片①随动补偿片：如图3-9所示，其安装于舵面的后缘，通过摇臂和连杆与主舵面相连。随主操纵面的偏转而自动反向偏转，减小主操纵力。图3-9随动补偿片②反补偿片：安装于全动平尾的后缘，主要用来适当增大所需主操纵力，防止操纵过量。随主操纵面的偏转而自动同向偏转，且其偏转角度大于主操纵面。有时候反补偿片同时又起到配平调整片的作用，此时称为“反补偿调整片”，如图3-10所示。图3-10波音777飞机方向舵上的反补偿片(2)调整片如图3-11所示，调整片是铰接于主操纵面后缘的可活动小翼面。配平调整片：主要作用是减小或消除主操纵力。安装于无助力机械传动式飞行操纵系统的飞机上，需要飞行员专门操纵。图3-11配平调整片(3)水平安定面水平安定面位于机身后部，主要用于操纵飞机绕横轴进行俯仰配平，以满足飞机俯仰操作的要求。飞行员可以使用安定面配平电门电动操纵水平安定面的配平，也可以使用操纵台两侧的安定面配平手轮进行人工配平水平安定面。水平安定面总活动范围有17.1°，水平安定面前缘向上4.2°（飞机低头配平），水平安定面前缘向下12.9°（飞机抬头配平），如图3-12和图3-13所示，在机身后部水平安定面前缘附近，涂有水平安定面操纵极限位置和中立位置标记[2]。图3-12水平安定面图3-13飞机水平安定面偏转角度增升装置（1）概述现代民航客机的增升装置主要由前缘襟翼，后缘襟翼和前缘缝翼组成。增升装置的工作模式主要包括正常和备用模式。在正常模式时，后缘襟翼和前缘装置由液压马达驱动；在备用模式时，后缘襟翼和前缘装置由电机驱动。液压马达和电机都是通过扭力管传送动力。增升装置的增升原理：①增加机翼弯度通过改变机翼的剖面形状，增加翼型的的弯度，使升力系数增加，从而增大升力。②增大机翼面积③喷气加速将一股发动机的喷气气流增加在环绕机翼的气流中，从而改变空气在机翼上的流动状态。④控制机翼上的边界层通过控制机翼上的边界层，使气流分离不致过早发生，从而达到增加升力的目的。（2）后缘襟翼大多数襟翼安装在机翼后缘下面。当后缘襟翼处在收上位置时，它们与机翼形成流线型，并和机翼后缘形成一体。当后缘襟翼处在放下位置时，襟翼以铰接点为轴，向下转动到与机翼翼弦成45°或50°角的位置。这就增大了机翼的弯曲度，从而增大了机翼上的升力。后缘襟翼的主要形式包括简单襟翼、开裂式(又称分裂式)襟翼、富勒后退式襟翼和后退开缝式襟翼，如图3-14和图3-15所示[8]。图3-14基本襟翼类型图3-15后退三开缝襟翼（3）前缘缝翼如图3-16所示，前缘缝翼是安装在基本机翼前缘的一段或几段狭长小翼。前缘缝翼的作用相当于边界层控制，在提高最大升力系数的同时也使临界迎角增大，从而增大机翼上的升力。这种装置只有在大迎角下才会投入使用。图3-16前缘缝翼（4）前缘襟翼前缘襟翼与后缘襟翼相似，只是放在前缘。在大迎角下。放出前缘襟翼时，它向下偏转，即可减小前缘与相对气流之间的角度，消除气流旋涡，使气流能够平滑地沿上翼面流过，与此同时也可增大机翼剖面的弯度，延缓气流分离，增加了最大升力系数和临界迎角，从而增大了升力。比如克鲁格襟翼就是前缘襟翼的一种,安装在靠近机翼根部的前缘，如图3-17所示。在收进位置时为机翼前缘的组成部分，打开时向前下方翻转。它既可增大机翼的面积，又可增大机翼剖面的弯度，所以具有较好的增升效果。图3-17前缘襟翼扰流板操纵（1）概述扰流板按作用可分为飞行扰流板和地面扰流板，如图3-18所示[1]。①飞行扰流板既可以在空中使用，也可以在地面使用。飞行扰流板在地面使用时，可完全打开，与地面扰流板作用相似。飞行扰流板主要有两个作用：一个是作为减速板使用，可以由减速控制手柄控制可使左右侧的飞行扰流板同时打开，用于飞机空中减速；另一作用是配合副翼进行横滚操纵，即当驾驶盘旋转角度超过一定值时，副翼上偏一侧的飞行扰流板不作相应的偏转。当副翼系统出现故障而卡阻时，飞行扰流板还可以单独进行应急横滚操纵。②地面扰流板仅在地面使用，因而只有打开和放下的位置。当飞机着陆时，地面扰流板可完全打开，从而卸除机翼的升力，同时加大阻力，从而缩短飞机的着陆滑跑距离。图3-18扰流板在飞机上的布局（2）扰流板控制减速板控制手柄可控制两侧飞行扰流板同时放出。减速板手柄可人工作动，也可以自动作动。手柄主要有三个位置：DOWN﹑ARMED和UP位置。（3）扰流板主要作用①配合副翼进行横侧操纵。②空中减速。③地面卸除机翼升力。（在地面操纵减速手柄到UP位置，所有扰流板到最大角度，机翼上表面的气流分离，卸除机翼的升力。）④应急横侧操纵。（当副翼钢索出现故障而卡阻时，转动驾驶盘，一侧机翼的飞行扰流板打开，使这一侧机翼的升力减小，形成滚转力矩，操纵飞机围绕纵轴滚转。）⑤地面自动减速。（在飞机接地后自动减速作动器作动手柄到UP位置，所有扰流板自动放出到最大角度）⑥增加升力。(如图3-19所示，在飞机起飞﹑近进和着陆过程中，当后缘襟翼放出一定角度后，扰流板会下偏一定角度，减小扰流板与放出后缘襟翼之间的间隙，改变机翼空气动力性能，从而增加升力。)图3-19扰流板增升偏转告警系统组成部分飞行操纵系统告警系统分为起飞告警和失速警告。第4章操纵系统常见故障操纵系统常见故障飞机操纵系统的传动机构故障概述传动机构是用来将飞行员的操纵信号传送到舵面或液压助力器的飞机构件。传动机构的分类主要由软式﹑硬式和混合式组成。软式传动机构主要组成包括钢索和滑轮等；硬式传动机构主要组成包括传动杆和摇臂等；如图4-1所示，混合式传动机构则由软式和硬式传动机构组合而成。图4-1传动机构软式传动机构具有质量轻﹑空间利用率高和装配时容易绕过飞机构件的优点，但钢索的刚度相对较小，受力后容易被拉长，从而导致操纵的灵敏度变差，并会造成飞机的舵面在飞行中产生振动。此外，钢索在使用过程中还容易产生磨损和腐蚀，从而导致钢索断丝，且其发生断丝的位置通常是在钢索在通过滑轮或导向器时，如图4-2所示。在软式传动机构中，飞机的操纵力只能通过钢索的张力传递（钢索只能承受拉力），因此必须有两根钢索构成回路，才能实现双向操纵[4]。图4-2钢索常见的断丝位置在硬式传动机构中，飞机的操纵力是由传动杆传递。硬式传动机构的主要优点是刚度大，且在受力后不易变形，所以其操纵灵敏度较好，飞行舵面在飞机飞行时也不容易振动。其主要缺点是质量大﹑空间利用率低以及在装配时不容易绕过飞机构件。此外，在传动过程中，传动杆会受到激振力作用，从而产生振动，轻微的振动不会影响传动杆工作，但长期的振动或共振会导致传动杆出现裂纹，甚至迅速折断，如图4-3所示。图4-3传动杆的可调接头传动机构的典型故障及其排故维护方法（1）典型故障在传动机构中，钢索使用时常见的故障包括磨损﹑断丝、腐蚀、凸起、散股等，其中最常见的故障是磨损和腐蚀。在软式传动机构中，由于操纵力只能依靠钢索的张力传递，钢索其刚度较小，受力后容易被拉长，且在飞行过程中钢索会发生颤振，使得钢索在传动过程中会有磨损，长时间的传动可能会导致钢索断丝。除了磨损导致钢索损坏，还存在钢索的腐蚀。由于钢索的故障，可能会导致飞机的操纵变得更加困难及危险。钢索线缆的磨损，尤其是接触到滑轮、导向器和压力封严的钢索更易磨损（可能导致钢索断丝），在整个传递信号系统过程中改变方向或穿过隔框等于钢索直接接触，加上钢索与滑轮、导向器等构件间会存在污垢，污垢增加了钢索运动时的摩擦力，最终导致钢索局部受摩擦损伤而出现断股现象。此外，在某些区域（例如滑轮和扇型轮周围）钢索内部磨损较外部磨损更容易发生。飞机上存在容易积聚腐蚀性气体、蒸汽、烟雾以及沉积液体的区域，这些区域的传动钢索往往有可能发生腐蚀。（2）排故及维护方法在对钢索进行检验排故时，通常先用抹布沿着钢索延伸方向擦拭，若出现抹布被钩住的状况时即说明此处有断丝，因此此处的钢索必须要更换。钢索的腐蚀则可以通过目视检查，若发现钢索表面有锈斑，先将钢索张力卸除，然后将钢索反向扭转，使它张开，从而判断是否有内部锈蚀。若有内部锈蚀，说明钢索已经损坏，必须更换；若没有内部锈蚀，可以用纤维刷子清除外部锈蚀，在完成锈蚀部分的清除工作后，在钢索锈蚀处涂上防锈剂，从而完成钢索的排故及保养工作。在从事航空维修时，如果检查出钢索磨损或到期更换时，由工卡站开出技术给的更换方案，维修人员再按照IPC到航材领取相应件号的钢索，并根据方案打出AMM中更换钢索的有关参考资料，结合工单弄清更换钢索的走向及长度。更换钢索的工作对飞机操纵系统是非常重要的，需要保证钢索和接头的合格，路径和所需更换的相符，保证更换后的张力和使用时的可靠性才是真正完成对操纵钢索的更换。这对飞机操纵系统的准确性、灵活性和可靠性，对飞行安全有重大影响[7]。在日常维护工作中除了清洁，还要对钢索表面做一定的保护处理。对于金属表面润滑和防腐最常用的方法是涂抹一层油液隔离外界。与此同时，这也大大降低表面摩擦产生的磨损。此外，可以在钢索线缆表面涂抹一层薄薄的润滑脂。当钢索运动时，钢索的各包裹区：导向孔、压力封严、滑轮、扇形盘及鼓轮，都会收集到一部分润滑脂起到钢索运动时的润滑作用，从而减少磨损。副翼配平故障副翼配平概述副翼配平用于当飞机处于巡航阶段时，消除飞机上的不平衡力矩以及飞机处于稳态时的杆力。飞机在飞行时由于侧风的影响，会使飞机的整体气动不平衡，飞机会出现自动滚转现象，为了维持飞机平飞，飞机一般会采用配平系统进行调整。故障现象飞机在空中飞行过程中副翼配平指示向左或向右偏转几个单位。故障分析由于副翼发生配平故障，所首先从其操纵过程进行分析：当同时向左或右操纵副翼配平开关时，副翼配平电作动器传输杆伸出或缩入，通过支架、滚轮臂和拉紧的弹簧驱动凸轮转动，并使驾驶盘转动，操纵副翼偏转，从而导致整个副翼操纵系统的中立位置都发生了变化（运动过程中滚轮一直紧贴于凸轮近心点），弹簧保持滚轮在近心点，凸轮的转动带动驾驶盘到新的中立位置，此时操作力为零，驾驶员能松杆飞行。如图4-4和图4-5所示，分别是副翼配平开关（及位置指示器）和副翼配平机构[4]。图4-4副翼配平开关和位置指示器图4-5副翼配平机构通过以上分析副翼配平操作操作过程，造成该故障发生的原因可能是：副翼定中机构不在中立位或者是副翼或调整片校装有误差。排故方法副翼定中机构凸轮和滚轮的磨损，感觉弹簧疲劳，都会导致定中机构不在中立位，从而造成副翼配平故障，所以在维护过程中，应定期检查定中机构是否处于中立位，并对其进行润滑保养。由于飞机各组件的使用年限增加，传动机构之间的连接会有磨损，传动机构也有可能会变形，从而造成此故障。对此，维修人员应定期对飞机的副翼和调整片进行校装检查。襟翼故障襟翼卡阻故障后缘襟翼丝杆的磨损和襟翼滑轨导架轴承腐蚀是造成飞机襟翼卡阻的主要原因。如果磨损的丝杆没有被更换，很可能导致襟翼卡阻、襟翼不对称、无襟翼着陆等问题,从而威胁到飞机的飞行安全。襟翼卡阻故障分析由于丝杆卡阻从而导致襟翼卡阻，其故障位置主要位于外侧襟翼驱动转换系统上。由于丝杆注油孔中的顶珠大多数由橡胶材料制成，所以容易受注油枪油嘴或是辅助工具的戳伤,使得润滑油的封严能力降低甚至完全丧失,导致丝杆在收放过程出现“干磨"现象。丝杆“干磨"会导致丝杆的表面镀层受到严重损伤,从而导致丝杆容易产生腐蚀,继而加速了丝杆的磨损。丝杆的操纵阻力增大导致卡阻,特别是左右外襟翼的内侧丝杆由于在空中放出时受空中气动力较大,极易造成丝杆的过度磨损而导致襟翼放出卡阻，如图4-6所示。图4-6后缘襟翼丝杆在维护时有可能面临的问题是由于注油工具-注油枪，其油嘴太尖虽然容易注油,但也容易截伤丝杆集油槽的橡胶封严顶珠，使顶珠的封严能力降低甚至完全丧失。此外，还有可能存在的问题是注油维护工作是否按维护工卡的要求和程序完成，如果注油工作质量不高(漏注油、注油量不够等),同样会导致丝杆产生“干磨”。能够对丝杆进行定期细致的检查,也是排除此类故障的关键。如果丝杆磨损初期就及早发现并给予适当维护，就可以避免或减缓磨损，从而将襟翼卡阻故障遏制在源头。由于襟翼滑轨导架轴承腐蚀导致襟翼卡阻主要是因为轴承的润滑不足，从而导致腐蚀[5]。襟翼卡阻维护措施①由于目前使用的丝杆多数仍是橡胶顶珠，所以只能在注油工具这块做出改善，将注油工具的形状进行改进，从而减少在注油过程中造成的顶珠损伤。②丝杆的注油工作必须严格按照工卡进行，按步进行操作，并严格保证每一步的操作质量。每根丝杆都要注到,并且一定要注到从另一个排气孔中流出的油不含气泡、洁净为止。在完成注油工作后,再给丝杆裸露部分喷些油，可以达到润滑和防腐蚀的作用。③能够及时的对丝杆进行定期检查,对于一些锈蚀的丝杆，更要仔细检查、分析原因,并进行相应的维护或更换工作。④注重对襟翼滑轨导架轴承的检查及润滑工作，避免由于润滑不足导致轴承腐蚀。扰流板故障分析与维护飞机飞行扰流板抖动故障此故障现象为：在液压系统正常工作的情况下，人工转动驾驶杆，某块飞行扰流板会发生抖动，同时其运动速率也与其余正常运动的扰流板不一致。当速度刹车手柄放到DOWN位时，个别扰流板无法落下到底，即放下时与其余飞行扰流板位置不能保持平齐。飞行扰流板抖动故障分析在液压系统正常工作的情况下，某块扰流板的输出异常。扰流板系统的操纵传输过程：操纵输入→扰流板控制扇形盘→比率变换器和混合器→飞行扰流板作动筒扇形盘→飞行扰流板作动筒→作动输出。所以如果扰流板输出异常，其故障源必在此过程中的某一步。在判断故障时，我们首先检查扰流板控制扇形盘和飞行扰流板作动筒扇形盘，如果检查发现无磨损，无卡阻，即可排除由扇形盘故障引起的输出异常。此时，存在的故障源很可能就是飞行扰流板作动筒故障。由于飞行扰流板作动筒间隙过大、漏油及调节不当的原因，都有可能导致飞行扰流板位置异常。通过分析扰流板操纵传输的整个路径，还需要考虑是否可能存在滚轮轴承卡阻，从而造成滚轮无法转动，从而在操纵扰流板时，经过该滚轮的钢索运动会受到影响，产生时间延迟，从而导致其对应的飞行扰流板作动筒扇形盘输入产生误差，继而导致此块扰流板作动筒输出与其余正常扰流板不一致，飞行扰流板产生抖动以及位置异常的故障[3]。飞行扰流板抖动的维护在此类故障中，主要都是由于滚轮轴承卡阻导致的，而其中尤以主轮舱通向机翼处的滚轮最易卡阻。因为此处钢索角度转换大，滚轮受力大，磨损严重。所以这个位置的滚轮是排故时检查的重中之重。在此特别需要指出的是，有些卡阻的滚轮仍然是可以在一个较小的角度范围内转动的，所以我们在检查时，需要将滚轮转动一周以确定该滚轮是否可以转动自如。对于磨损严重及不能正常滚转的滑轮要及时更换，并在与钢索接触处涂抹润滑油，从而达到减阻减损的目的。告警系统故障起飞警告起飞告警系统作用：当飞机处于不安全起飞状态时发出警告。起飞告警系统监控一些关键部件的位置，当这些部件不在起飞位置时，如果飞机在地面，推动任何一个油门杆到“起飞位”时触发起飞告警，此时主警告灯亮，告警喇叭响，在有EICAS或ECAM的飞机上还有相应的告警信息。不同飞机监控的部件会稍有不同，主要包括：减速板手柄﹑停留刹车﹑后缘襟翼﹑前缘襟翼﹑水平安定面等，如图4-9所示。图4-9飞机起飞警告失速告警失速告警系统作用：在空中飞机接近失速状态时发出警告。失速告警系统仅能在空中工作，在地面只能通过试验开关作动。如图4-9所示，失速告警系统主要分成三个部分：①输入部分用来探测飞机的迎角﹑襟翼位置﹑缝翼位置和空地等信号，并将信号输送到失速管理计算机。②信号处理也称失速告警计算机接受输入部分传送的信号，进行分析处理，输出电信号到抖杆器。③输出部分接收失速告警计算机的电信号，抖杆器使驾驶杆抖动，警告飞行员飞机接近失速状态。如图4-10所示，大多数飞机的抖杆器都安装在驾驶杆上，有些飞机抖杆器安装于驾驶杆前扭力管上，左﹑右驾驶杆各有一个抖杆器。抖杆器是由28V直流电机驱动的振动装置。抖杆器接收失速管理计算机的信号，驱动驾驶杆，警告驾驶员飞机接近失速状态。图4-9失速告警系统的组成图4-10抖杆器的安装位置告警系统故障分析及排故方法（1)起飞告警系统导致飞机起飞告警系统故障的原因：①减速板手柄未在“放下”位置。②停留刹车未松开。③前缘襟翼未放出。④后缘襟翼未在“起飞位置”位。当发生起飞警告时，应该在PSEU上测试现存故障(EXISTINGFAULT)、其他功(OTHERFUNCTNS）里的起飞警告报告(T/OWARNREPORT),并根据测试出的故障码按相应FIM手册排故。如果在PSEU上测不出故障码，则说明这是一个瞬间故障，要排除这种瞬间故障，只能靠经验。当在PSEU上测不出故障码的时候，凭经验可以认定此故障是起飞警告电门的瞬间故障引起的,可以根据手册AMM更换电门。(2)失速告警系统失速警告产生故障，一般是信号故障，是由于与它相关的系统故障导致（比如：襟翼位置故障空/地信号故障等）。由于空/地信号故障引起飞机在地面EADI（电子姿态指引仪）指示失速信号；由于前缘襟翼位置指示故障引起EADI显示失速警告信号。当发生失速警告时，先考虑在前缘襟翼指示故障放行时，严格按MEL的（M）项目做工作；对于机龄较长的飞机，建议在较大的定检时，对空/地传感器以及附近的线进行检查测试。结论此论文，先阐述了飞机操纵系统的发展史，接着论述典型操纵系统组成及相应部件的工作原理，最后结合前面所学理论知识对操纵系统的故障进行分析，继而排除故障，提出操纵系统在日常维护中的注意事项。飞行操纵系统是控制飞机在空中飞行姿态的系统，其重要性不言而喻。操纵钢索作为飞机操纵系统的重要组成部分，我分析了操纵钢索常见的磨损、断丝和锈蚀三类故障。在工作中需做好操纵钢索的维护工作，着重检查易发生故障的区域，出现故障的钢索需严格按照相应的AMM手册更换。对于副翼配平故障和飞行扰流板故障，由于其工作所涉及的组件较多，很难直接确定故障源，唯有研究其组成部件和其工作原理，分析出故障可能产生的原因，逐步检查锁定故障源并排除。今后针对同一类型的故障要做好分析总结，通过普查、定期检查等预防性维修措施，减少这些故障的发生。由于襟翼丝杆的磨损和襟翼滑轨导架轴承腐蚀造成襟翼卡阻这类故障，需要机务人员在日常维护时，仔细按照工单完成丝杆注油工作，并对相应组件定期进行检查与更换。飞机告警系统故障更多的是需要维修人员在日常的定检中对传感器进行检测。综上所述，一般在遇到故障时，首先进行故障分析，对该故障涉及的组成部件及工作原理进行研究，逐一排除潜在故障，找出故障源，最后再进行相应的维修工作。致谢参考文献[1]高金源，冯华南.民用飞机飞行控制系统.北京：北京航空航天大学出版社，2018.4[2]宋静波.飞机构造基础.北京：航空工业出版社，2011.12[3]宋静波，李佳丽，王兵.波音737NG飞机系统.北京：航空工业出版社，2016.10[4]高金源，焦宗夏，张平.飞机电传操纵系统与主动控制技术.北京：北京航空航天大学出版社，2005.9[5]段容宜，刘英.襟翼故障分析与维护.广汉：科技视界，2012.9[6]李长奇.航空工程英语，广汉：中国民用航空学院出版社，2017.8[7]BOEING737/700/800/900AMM[8]李幼兰.空气动力学和维护技术基础.北京：兵器工业出版社，2006.7

致谢本次的毕业设计，在课题选择、实施方案再到具体写作过程，无不凝聚着周福部老师的辛苦，同学们的帮助和自己四年来的所学所得。此次毕业设计论文能够顺利的完成，也离不开几年来各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在毕业设计的完成中得以体现。前后历时几个月，我的毕业设计也终将告一段落。但由于所学理论知识还不够饱满，缺少实践，导致在做毕业设计时，总是觉得有很多不尽人意的地方。毕业设计是我大学生涯完成的最后一个学习任务。在完成此次毕业设计过程中感谢老师对我的帮助，指导我如何正确地完成毕业设计。在我修改论文遇到困难时，也感谢各位同学对我的帮助，我这个过程中认识到以后在从事机务工作时，一定要认真，仔细，把关每一个细节，脚踏实地的做好每一步工作。外文资料原文外文资料原文TheprimaryflightcontrolsLichangqi(1)Theflightcontrolsprovidemaneuveringcontrolaboutthelateral,longitudinal,andverticalaxes.Theyalsoprovideincreasedliftfortakeoffandlandingaswellasincreasedaerodynamicdragbothinflightandonground.Flightcontrolsaredividedintotwomajorgroups:primaryandsecondary.Theprimaryflightcontrolsconsistoftheailerons,elevators,andrudder.Thesecondaryflightcontrolsconsistofthespoilers,trailingedgeflaps,leadingedgedevices,andthestabilizer.Wewillintroducetheprimaryflightcontrolsinthislesson.(2)Theaileroncontrolsystemprovidesthemeansofrotatingtheairplaneaboutthelongitudinalaxis.Theaileroncontrolsystemisactuatedbyrotationofeitherthecaptain’sorfirstofficer’saileroncontrolwheel.Theautopilotsystemalsoprovidesacontrolinput.Theseinputscontrolahydraulicpoweredsystemwhichdrivestheailerons.Movingtheaileronsoutoftheirtrimmedpositioncausestheairplanetoratoteandchangeattitude.Theangularamountofcontrolsurfacemovedestablishesthe“rate-of–change”.Whenthedesiredmagnitudeofattitudechangehasbeenreached,thecontrolsurfacesarerepaired,totalforcesactingontheairplanearebalancedandtheairplaneremainsstableinabankangle.Sincetheairplaneisinabank,thewinglosessomeofitslift,soupelevatorcommandisusedbythepilotorbytheautopilot.(3)Theaileronsarelocatedontheoutboardtrailingedgeofeachwing.Otheraileroncomponentsarelocatedin3mainareas:FlightdeckThecontrolwheelsarelocatedintheforwardportionoftheflightdeck.Theailerontrimswitchislocatedonthecontrolstand.WheelwellareaTheaileronpowercontrolunits(PCU,convertapilotorautopilotmechanicaldriveninputtoahydraulicpowerdrivenmechanicaloutputtodrivetheaileron)arelocatedontheforwardwallofthemainwheelwell.Theautopilotaileronactuatorsarelocatedontheforwardwallofthemainwheelwell.TheaileronpositionsensorprovidestwofeedbackpositionsignalfromtheaileronsystemtotheA/Psystem.LowernosecompartmentThecontroldrumandbusdrumareconnectedtothecontrolwheel,locatedinthelowernosecompartment.TherollCWSforcetransducerisconnectedbetweenthebusdrumandthecontroldrum,theoutputoftheforcetransducerprovidessignalstotheautopilot.TheaileronforcelimiterlimitscontrolwheelmovementduringA/Poperation,thecontrolwheelrotationislimitedto17°withflapsupand25°withflapsdown.(4)Tounderstandelevatoroperationconsidertheairplanebalancedaboutthecenteroflift(CL).Thecenterofgravity(CG)isshownforwardofthecenteroflift.ThestabilizerprovidesacounterforcetotheCG.Thestabilizermaybetrimmedtochangertheforceasrequiredtomaintainbalance.Theelevatorsareusedtochangethepitchattitude.Movingtheelevatorsoutoftheirfairedpositioncausestheairplanetochangethepitchattitudeaboutthelateralaxis.Theamountofelevatormovementestablishestheairplanepitchrate.Whenthedesiredattitudeisreached,t