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[飞控] 普及军事知识之-----增稳,电传操控

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发表于 2004-1-31 14:59:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
昨天,与AKAR聊摇杆是,他问到真实战机的操纵杆跟我们模拟飞行的摇杆区别,呵呵,这个还真不好说,个人认为,除了摇杆的回中机构与真实战机传感的不同外,应当还有很多不同,结下来他又问到四余度电传操控的问提,我当时记得我收集的资料上有详细介绍,但等到翻到资料时,他就下了,我把几本资料细细看过,发现其中很多知识,觉得有必要发出来,为大家解惑.
在说四余度电传操控之前,不得不说的是战机增稳系统,很多人把电传操控跟增稳系统的概念完全分开,其实是错误的.
随着飞行速度与飞行高度的增加,飞机的气动特性变化很大,飞机的稳定性与操控品质受到很大的影响.如:高空高音速飞行时,由于纵向短周期阻尼比不足,使得战机飞行时出现自动点头的现相,如果没有自动控制系统的协助,高空高音速飞行时,因稳定性变差,飞机还很容易产生俯仰振荡和侧向振荡,如是,为了提高飞行品质,飞机就在操纵系统中安装了自动增稳系统.初期的自动增稳系统由传感器,校正网络,放大器,舵机,和飞机机体组成,是一个具有一定增益的反馈系统,可大大的提高飞机的飞行稳定性,它与机械操纵相互独立,就是既能自动操纵飞机,又不妨碍飞行员操纵.
但后来发现,增稳系统在境加稳定性的同时,在一定程度上使飞机的机动能力有所下降,在60年代,研究了控制增稳系统,即在增稳系统的基础上引入增控通道来提高飞机的操控性,控制增稳系统与增稳系统在战机稳定性上一样,而在操纵性上更优,其增加了指令模型及其附件(杆力传感器)
在控制增稳系统中,飞行员的操纵被分为两路输出使舵面偏转,一路通过不可逆助力操纵系统(机械通道).一路通过杆力传感器的输出信号.但是,出于安全性的考虑,控制增稳系统的传限不是很大,一般不超过舵面最大偏角30%,后来,解决办法是在控制增稳系统中加了一个离合器,就是在不使用机械部份时自动断开,这就是准电传操控系统,这时,机械操作只是作为一个备份使用.
把机械部份全去,把全部权限交给控制增稳系统,带飞机状态反馈的电气操纵系统,就是纯电传操控系统.
余度技术.所谓余度技术,就是用几套可靠性不够高的系统执行同一指令,完成同一工作.在余度技术中,各个部分都有故障监控和信号表决能力,一旦系统与系统中的一部分出现故障,系统本身具有故障隔离和自动切除故障信号的能力.并持行完好的部分.
F16战斗机,是世界上第一个采用四余度电传操控系统的战机,安全性很高,能自动限制迎角,过载,飞行员可元所顾忌的操纵而不必担心操纵失误而造成失速.
电传操控系统分模拟式与数字式两种.其中F18,美洲虎,A320就是采用数字式的.
(以上资料摘取自 飞机操控系统 张义光)
从上面看,电传操控系统就是从增稳系统变化而来的,由二奶变成反客为主,再变成把正五十K一脚踢开并取而代之.
最后,说说苏27的电传操控.从下文中可看出:
当苏27开始进入眼睛蛇机动时断开电传操纵系统,飞行员将驾驶杆保持在最后位置,直到飞机达到最大俯仰角,然后推杆下俯,重新接通电传操纵系统,飞机改出机动动作.(从这里看来,苏27采用的是准电传操纵系统.)
(以上资料摘取自 现代战机设计 朱宝鎏 )
发表于 2004-1-31 15:09:58 | 显示全部楼层
据说su27是纵向电传,横向模拟
发表于 2004-1-31 17:02:39 | 显示全部楼层
但是俄机和美机电传设计上的区别是:美机是舵面回中方式,因此在攻角改变后飞行员停止推拉操纵杆,舵面便自动回中,使飞机保持这个攻角飞行(-X度或+X度),因此感觉飞机易于操控,飞行员轻松许多。在LOMAC里的F15就是这种操控特性。当然这是在速度恒定情况下发生的。速度发生改变攻角仍然会变化。这点SU27做不到,不配平是没法在速度恒定情况下水平或者恒定攻角飞行的。从这点来看F15的电传操纵系统虽然不如F16的4余度,但是比SU-27还是先进的。不知道SU27SK有无改进。
发表于 2004-1-31 17:22:35 | 显示全部楼层
我们的J-10就是采取这种方式的。
 楼主| 发表于 2004-1-31 19:47:15 | 显示全部楼层
上面我摘录的电传操纵部份资料,大多是依据F16的电传操纵系统说的,所谓四余度,实则与操纵无关,说白了是一种保险措施而已.F15的电传操纵跟F16的电传操纵是没有啥区别的.电传操纵系统是一个综合的系统,不是意义上的操纵了.电传操纵系统,本身是从增稳系统来的,说白了是一种超级增稳综合系统,飞行员给的操纵指定,通过传感器输出信号,计算机计算后反应到舵面,有若干相应的限制,所谓配平啥的,全是计算机来计算调整.
如果纯电传操纵的话,当切断电传操纵系统,战机操纵杆将马上失效.所以苏27不能算是纯电传操纵系统.
电传操纵系统数字式综合性就更大了,超出了原增稳,操纵之外的功能.
而下一代则是光传操纵系统FBL,希望歼十用介个.哈哈.


发表于 2004-1-31 21:11:08 | 显示全部楼层
另外,电传还有好处是可以通过控制程序参数的调整来改变飞行特性以模拟各种不同飞机的飞行品质,部分教练机上用电传好处多多
:)
发表于 2004-2-11 10:48:44 | 显示全部楼层
成本高!不宜大量生产!野战条件下保障不便!
发表于 2004-2-11 11:19:29 | 显示全部楼层
成本高!不宜大量生产!野战条件下保障不便!

所有的高技术产品都有这些缺点!呵呵·~~
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