摘 要：飛機(jī)的飛行技術(shù)的完善是保證飛機(jī)安全運(yùn)行的一個(gè)重要條件，科研人員不斷的進(jìn)行技術(shù)上的革新和研究，力求在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高飛機(jī)運(yùn)行的安全性。文章結(jié)合具體的飛機(jī)運(yùn)行情況，選取具有代表性的某型號(hào)的飛機(jī)，對(duì)其電傳飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)狀分析，通過(guò)展示現(xiàn)狀中存在的弱點(diǎn)和缺陷，提出了相應(yīng)的解決和處理辦法，并結(jié)合相關(guān)的理論知識(shí)，設(shè)計(jì)出一套具有可操作性的方案，希望廣大飛機(jī)技術(shù)研究人員能夠參考和借鑒必要的技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：某型飛機(jī)；電傳飛行控制系統(tǒng)；運(yùn)行安全

1 概述

之所以選擇本型號(hào)的飛機(jī)進(jìn)行技術(shù)上的研究，主要是因?yàn)樵撔吞?hào)的飛機(jī)目前承擔(dān)軍事作戰(zhàn)的任務(wù)，對(duì)其飛行的安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求。而該型號(hào)的飛機(jī)目前仍舊采用老舊的機(jī)械操作。機(jī)械操作的系統(tǒng)龐大，占地面積大，且手動(dòng)操作的主觀性較強(qiáng)，操作技術(shù)水平與操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技能直接聯(lián)系，同時(shí)手動(dòng)操作中難免會(huì)出現(xiàn)誤差，摩擦系數(shù)的存在也會(huì)影響操作的水平和精準(zhǔn)性。這些都不利于軍事作戰(zhàn)。因此，必須扭轉(zhuǎn)現(xiàn)有的局勢(shì)，變手動(dòng)操作系統(tǒng)為電傳飛行控制系統(tǒng)，提高機(jī)械操作的自動(dòng)化和科學(xué)化。

2 電傳飛行控制系統(tǒng)主要功能

通過(guò)具體的數(shù)據(jù)分析和研究，基本上確定了該型號(hào)飛機(jī)的控制系統(tǒng)的主要功能：2.1提高飛機(jī)的性能；2.2擴(kuò)大飛機(jī)的使用包線；2.3增強(qiáng)飛機(jī)的穩(wěn)定性；2.4改善飛機(jī)的飛行品質(zhì)，使某型飛機(jī)主要的飛行品質(zhì)滿足GJB185標(biāo)準(zhǔn)1要求；2.5自動(dòng)防尾旋和人工改尾旋；2.6機(jī)內(nèi)自動(dòng)檢測(cè)功能，包括飛行前自檢測(cè)（PBIT），上電自檢測(cè)（UPBIT）、飛行中自檢測(cè)（IFBIT）和維修自檢測(cè)（MBIT）；2.7輔助模態(tài)功能。

3 系統(tǒng)組成及余度確定

電傳飛行控制系統(tǒng)由不同職能的各個(gè)硬件設(shè)施構(gòu)成。對(duì)不同的硬件進(jìn)行劃分便于整體管理，也能夠保證各司其職，提高操作系統(tǒng)的工作效率。根據(jù)本型號(hào)飛機(jī)的實(shí)際情況，工作人員在設(shè)計(jì)之初，將本型號(hào)飛機(jī)的控制系統(tǒng)的分系統(tǒng)具體分為飛控計(jì)算機(jī)分系統(tǒng)、伺服作動(dòng)器分系統(tǒng)、傳感分系統(tǒng)與控制顯示分系統(tǒng)三大部分，下面將逐一對(duì)每一個(gè)部分進(jìn)行具體的數(shù)據(jù)和操作分析。

根據(jù)飛行控制系統(tǒng)的要求，電傳飛行控制系統(tǒng)必須滿足故障-工作/故障-工作/故障-安全（FO/FO/FS）的容錯(cuò)能力要求和可靠性要求，結(jié)合各子系統(tǒng)（部件）的作用和關(guān)鍵性確定各子系統(tǒng)的余度數(shù)和自檢測(cè)要求。

4 分系統(tǒng)方案

4.1 飛控計(jì)算機(jī)

電傳飛機(jī)控制系統(tǒng)的核心應(yīng)用技術(shù)是飛控計(jì)算機(jī)，通過(guò)飛控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分析和程序預(yù)設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的自動(dòng)化控制盒管理。結(jié)合本型號(hào)飛機(jī)的實(shí)際情況，工作人員在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了多種方案的甄選，最終確定將飛控計(jì)算機(jī)與伺服控制回路綜合在一起，采用3×2余度配置，本系統(tǒng)需要三臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的連接，因?yàn)檫M(jìn)行了大膽的技術(shù)嘗試，同時(shí)又結(jié)合了國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的飛機(jī)控制技術(shù)，所以這套設(shè)計(jì)方案是比較科學(xué)相對(duì)合理的，具有可操作性。

每臺(tái)計(jì)算機(jī)有兩個(gè)通道：

工作通道：根據(jù)輸入信號(hào)計(jì)算機(jī)控制面偏轉(zhuǎn)指令，并且驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的控制面；包括CPU模塊、輸入輸出控制模塊、總線模塊、伺服回路模塊與電源模塊等。

監(jiān)控通道：用于檢測(cè)計(jì)算機(jī)指令的正確性；包括CPU模塊、輸入輸出控制模塊、總線模塊與電源模塊等。

4.2 作動(dòng)器

升降舵、副翼和方向舵均采用電液伺服作動(dòng)器，電液伺服作動(dòng)器具有故障監(jiān)控功能和旁通功能，在故障失效后自動(dòng)轉(zhuǎn)入旁通功能，不影響其它作動(dòng)器工作。單個(gè)舵面所有電液伺服作動(dòng)器均失效后，轉(zhuǎn)入旁通功能，保持一定的阻尼，該舵面處于阻尼浮動(dòng)狀態(tài)。

4.2.1 升降舵作動(dòng)器

每個(gè)升降舵面采用2臺(tái)臺(tái)電液伺服作動(dòng)器并聯(lián)安裝，同步工作，具有力均衡功能。每臺(tái)電液伺服作動(dòng)器具有單獨(dú)控制單個(gè)升降舵面的能力，左右兩個(gè)升降舵面共采用4個(gè)電液伺服作動(dòng)器，需3套液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，升降舵作動(dòng)器接受飛控計(jì)算機(jī)指令，控制升降舵偏轉(zhuǎn)。

4.2.2 副翼作動(dòng)器

每個(gè)副翼采用2臺(tái)電液伺服作動(dòng)器并聯(lián)安裝，同步工作，具有力均衡功能。每臺(tái)電液伺服作動(dòng)器具有單獨(dú)控制單個(gè)副翼的能力，左右兩個(gè)副翼共采用4個(gè)電液伺服作動(dòng)器，需3套液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，副翼作動(dòng)器接受飛控計(jì)算機(jī)指令，控制副翼偏轉(zhuǎn)。

4.2.3 方向舵作動(dòng)器

在方向舵上并聯(lián)安裝3臺(tái)電傳控制的電液伺服作動(dòng)器，同步工作，具有力均衡功能。方向舵作動(dòng)器接受飛控計(jì)算機(jī)指令，控制方向舵偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)航向控制，需3套液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。

4.3 傳感分系統(tǒng)

傳感器分系統(tǒng)負(fù)責(zé)所有的數(shù)據(jù)傳輸和接收，是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。一方面需要及時(shí)接收信息，另一方面還要對(duì)接收到的信息進(jìn)行篩選和分類，最終利用具有關(guān)聯(lián)性的安全信息，具體包括駕駛員指令傳感器、飛行運(yùn)動(dòng)傳感器和大氣數(shù)據(jù)傳感器三個(gè)部分。

駕駛員指令傳感器顧名思義，就是將操作人員的操作數(shù)據(jù)和操作動(dòng)作，以數(shù)據(jù)的形式傳輸給計(jì)算機(jī)裝置；飛機(jī)運(yùn)動(dòng)傳感器將飛機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的所有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行敏感處理和數(shù)據(jù)傳送；所有的數(shù)據(jù)最終通過(guò)大氣數(shù)據(jù)傳感器統(tǒng)一進(jìn)行匯總和分析。需要進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的是，為了保證飛機(jī)運(yùn)行的安全和信號(hào)的穩(wěn)定，以上三種數(shù)據(jù)傳輸工作不能應(yīng)用飛機(jī)上的航電總線，需要安裝獨(dú)立的信號(hào)傳輸線。確保所有數(shù)據(jù)的可靠性。

4.4 控制顯示分系統(tǒng)

控制顯示系統(tǒng)是操作人員進(jìn)行飛機(jī)控制的主要參考數(shù)據(jù)來(lái)源，操作人員需要根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)采用相應(yīng)的操作程序。顯示的信息量大，信息復(fù)雜，主要包括幾下幾種重要的數(shù)據(jù)：（1）人工進(jìn)行系統(tǒng)控制的程序指示數(shù)據(jù)，主要包括提醒操作人員進(jìn)行系統(tǒng)切換的信息和操作人員進(jìn)行不同模式轉(zhuǎn)換的信息等；（2）系統(tǒng)運(yùn)行的安全性顯示。包括系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行下的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，以及系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出的警示信息以及相應(yīng)應(yīng)急自動(dòng)處理信息；（3）系統(tǒng)定期檢測(cè)和維護(hù)的信息。電傳控制系統(tǒng)需要定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，顯示系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)定好的程序提醒操作人員進(jìn)行相應(yīng)的操作和管理。

5 控制律設(shè)計(jì)概略

電傳飛行控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了駕駛員操縱指令（桿位移或桿力）與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)參量響應(yīng)相對(duì)應(yīng)的控制，從而使飛行控制“目標(biāo)”由原機(jī)械操縱系統(tǒng)的舵面偏角操縱，變成了對(duì)飛機(jī)響應(yīng)的控制。作為某型飛機(jī)電傳飛行系統(tǒng)控制模態(tài)包括基本模態(tài)和自動(dòng)飛行控制模態(tài)?；灸B(tài)包括主控制模態(tài)、獨(dú)立備份模態(tài)及主動(dòng)控制功能；其中主控制模態(tài)與獨(dú)立備份模態(tài)是系統(tǒng)必須具備的兩個(gè)基本控制模態(tài)。主控制模態(tài)包括控制增穩(wěn)、中性速度穩(wěn)定性、飛行參數(shù)（法向過(guò)載，迎角限制和滾轉(zhuǎn)速率等）邊界限制與慣性耦合抑制等功能；其中控制增穩(wěn)功能是電傳飛行控制系統(tǒng)最基本的工作模態(tài)，在整個(gè)飛行包括內(nèi)全時(shí)、全權(quán)應(yīng)用。獨(dú)立備份模態(tài)是電傳飛行控制系統(tǒng)的備份模態(tài)，是獨(dú)立于所有的其他控制律模態(tài)的應(yīng)急工作模態(tài)。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，傳統(tǒng)的手動(dòng)操作控制系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題，不能符合當(dāng)前飛機(jī)運(yùn)行的精準(zhǔn)性和安全性，尤其是不能滿足戰(zhàn)斗飛機(jī)的作戰(zhàn)需求，因此進(jìn)行控制系統(tǒng)的電傳化改革是一種必然的趨勢(shì)。通過(guò)文章中技術(shù)的分析，能夠意識(shí)到，電傳飛行控制系統(tǒng)采用機(jī)械化的操作原理和設(shè)備，提高了操作的精準(zhǔn)性、及時(shí)性、可靠性。隨著未來(lái)飛機(jī)技術(shù)的不斷完善，電傳飛機(jī)控制系統(tǒng)也需要進(jìn)一步加深研究和分析，以便更好地提高我國(guó)航空航天的技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]孫全艷.大型客機(jī)電傳飛控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究，2009（02）.

[2]占正勇，劉林.分布式電傳飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展及分析[J].飛行力學(xué)，2009（06）.