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飞机飞行控制系统-飞控法则简介

2022-11-22 13:32| 发布者: TUBKKD 1933 2

摘要: 原则侧向操纵杆或自动驾驶仪向飞行控制计算机发送电子信号,控制飞机机动动作。飞行控制计算机处理请求并将其发送到控制面。该处理使用预先设置的限制和称为LAWS的指令。在正常情况下,无论飞行员的输入如何,计算机 ...

原则

侧向操纵杆或自动驾驶仪向飞行控制计算机发送电子信号,控制飞机机动动作。飞行控制计算机处理请求并将其发送到控制面。该处理使用预先设置的限制和称为LAWS的指令。在正常情况下,无论飞行员的输入如何,计算机都将防止过度机动,并确保俯仰轴和横滚轴不超过安全范围。方向舵控制设计与传统飞机相同。

正常法则根据飞行阶段的不同而有所变化。它有3种工作模式:

-地面模式:当飞机采用电动和液压驱动时,在地面上运行。在侧杆和控制面之间有直接的关系。

-飞行模式:在起飞后从地面模式逐步过渡到空中运行。

-加剧模式:修改飞行模式,给降落阶段一个传统的“感觉”。

在正常LAW中,当飞机处于飞行模式时,控制面偏转角度与侧杆偏转角度不成正比。侧杆偏转给飞行控制计算机一个速率要求,飞行控制计算机设定控制面偏转以满足速率要求。


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飞控法则示意图

对于同一侧杆输入,控制面偏转在低速时较大,在高速时较小。

侧杆输入包含横滚中的横滚控制率和偏航中的负载因数(g)指令。偏航控制是常规的。

响应信息反馈给飞行控制计算机。计算机处理此反馈并调整控制面偏转,以确保精确实现机动率指令。这意味着控制面偏转角可以在不改变侧杆位置的情况下改变。

在飞行模式下,例如,如果你想进行下降左转弯,你必须设置所需的姿态,然后返回侧杆到空挡。中立侧杆位置要求俯仰和滚转的速度为零。飞行控制计算机将保持设定的姿态,直到您使用侧摇杆要求改变姿态。在整个机动过程中,不需要飞行员配平输入。


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飞控法则示意图-侧杆与界面显示

正常法则

正常法则提供了许多空中俯仰保护。包括:

-负载系数限制,

-俯仰姿态保护,

-高迎角保护,

-高速保护。

在横向控制中,只有一种保护,即倾斜角度保护。

注意:

注:转弯协调和“荷兰式侧倾”阻尼在正常法则中自动提供。不需要方向脚蹬上的飞行员输入。

负载系数限制

载荷系数限制通过飞行控制计算机限制舵面偏转来防止结构过度应力。

始终可以进行全侧斗杆移动。

负载系数自动限制为:

-原始构型中为( )2.5 g至(-)1 g,其他构型中为-( )2 g至0 g。


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正常法则-载荷系数限制

俯仰姿态保护

如果飞机达到俯仰姿态保护阈值限制机头向上,那么飞行控制计算机将超控飞行员要求,并将飞机保持在安全飞行限制内。

俯仰姿态保护极限在主飞行显示器(PFD)上显示为绿色小破折号。

上仰值不同,取决于飞机构型和上仰角度在30至20度之间时的飞行速度。机头向下极限为15度。


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正常法则-俯仰姿态保护

高迎角保护

大迎角(AOA)保护的设计是为了防止飞机失速,并确保在极端机动中的最佳性能,例如风切变或增强地面接近预警系统(EGPWS)预警恢复。

这种保护优先于其他所有保护。该保护在PFD速度刻度的侧面显示信息。

正常情况下,当攻角大于PROT时,系统由正常模式转为保护模式:侧杆直接控制一个攻角。

注意:

注:V PROT和V MAX可能不同,因为它们对g负载敏感。

当速度降低时,V PROT达到VLS,这是在自动推力作用下可以选择的最低速度。低能量警告,每5秒重复一次,向飞行员表明飞机的能量低于阈值。在此阈值下,推力必须增加,以通过俯仰控制恢复正飞行航迹角。

低能量警告在以下情况下可用:

- RA和RA在100英尺以上

-低于2000英尺的RA和

-在conf 2, 3, FULL和

-不是在TOGA,…

当自动推力失效或未启动时,速度将会降低到AOA保护的第一级,V PROT,这显示在琥珀/黑色带(理发杆)的顶部。

如果启动,自动驾驶仪将断开。机头上仰修正功能在V PROT保护下被抑制。

如果侧杆松开,飞行控制计算机将保持V PROT。

地板保护通常在飞机从离地至爬升至离地100英尺无线电高度的范围内发挥作用。

当飞机迎角超过预先确定的阈值时,A/THR自动激活并命令TOGA推力。

这是通过飞行模式指示器(FMA)和发动机警告显示器(EWD)上的“A FLOOR”指示来表示的。

如果飞行员用侧杆超控V PROT,速度可以降低到V MAX。

在正常情况下,飞行控制计算机将保持V MAX,即使飞行员将侧摇杆完全放在尾部。

在此保护范围内,正常法则指令被修改,侧杆输入为AOA指令,而不是负载因子指令。

如果驾驶员在V MAX松开侧杆,速度将回到V PROT并保持。


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正常法则-高迎角保护


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正常法则-高迎角保护

高速保护

高速保护装置的设计是为了防止飞机超过最大速度。

这些保护极限显示在PFD速度刻度上。VMO/MMO显示在红色/黑色条的底部。绿色破折号表示激活保护的速度。

当空速/马赫增加到VMO/MMO以上时,ECAM超速警告被触发(参考自动飞行章节)。

空速/马赫增加到保护激活速度时:

-自动驾驶仪脱离,

-飞行控制计算机向控制面发送一个调高命令,以防止更多的加速。

侧杆权限降低速度功能,但飞行控制计算机将允许在必要时暂时为飞机机动飞行超过这个速度。

随着侧杆的释放,速度将回到VMO/MMO。


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正常法则-高速保护

倾斜角度保护

在正常法则下,倾角保护限制角为67度,在PFD上用绿色破折号表示。

如果驾驶员持满侧杆,倾斜角度将增加并保持67度。

如果倾斜角超过45度,PFD上的飞行导引头(FD)将消失。

如果侧杆在倾斜角度超过33度的任何时候被释放,飞机将返回并保持33度的倾斜角度。

当倾斜角降低到小于40度时,FD将再次显示在PFD上。

自动微调被抑制在33度以上。

当攻角保护激活时:

-倾斜角限制在45度,不能超过。

高速保护激活:

-系统保持正螺旋稳定性到0度的侧倾角,因此,如果侧杆被释放,飞机返回到机翼水平。

倾斜角度限制也从67度降低到40度。


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正常法则-倾侧角度保护



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