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浅谈电传操纵系统飞机的侧风修正量度的掌握

 2008-10-21 来源:民航资源网 作者:金昌明  [投稿排行榜]
2008-10-21 14:25:21

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      民航资源网2008年10月21日消息:从莱特兄弟上天一刻起,人类无时无刻都在为航空器各项技术进行改进,尤其是近几十年航空业的飞速发展,更加推动了航空技术的突飞猛进,从螺旋桨飞机到喷气载客飞机、从原始的各种机械仪表到今天的全电子显示屏、从直立操纵杆到今天的电传侧杆,都是多少代航空人的智慧和结晶。

      八十年代后期到九十年代,空中客车制造商科研人员与航空公司飞行人员及试飞员等共同努力,研制了位于驾驶舱两侧的小型侧操纵杆(side-stock)取代了传统飞机位于飞行员与显示装置之间笨重的直立驾驶杆,实现了飞行员的无障碍视界。而它的技术和概念与传统飞机的技术有着较大的区别,它的优先性在于取消了驾驶杆与液压助力器之间的机械连接,它是以从不传动装置上提供反馈,它的操纵不通过弹簧力和阻尼等组件,而避免的复杂的反馈系统、驾驶杆的连接、卡阻及反馈的监控组件、操纵分离等组件,从而减小了系统装置的重量及阻力,大大提高了操纵系统的灵活性和可靠性。

      目前只有空中客车系列飞机装有侧杆,它是由七个计算机解读飞行员输入的操纵量并按序行动飞机操纵舵面,其中两个ELAC(升级舵付翼计算机)提供正常升降度及安定面控制、付翼控制;两个FAC(飞行增益计算机)提供方向舵电动控制;三个SEC(扰流板、升降舵计算机)提供扰流板、升降舵和安定面控制。而侧杆与舵面之间没有机械连接,所有的传输信号也是通过有屏蔽的、低阻抗的电线进行传输,安定面和方向面也可以机械操纵(应急情况),而其他舵面全部为电操纵和液压做动。

      电传系统的设计和取证已经是新一代的飞机比传统飞机更加经济、安全,在驾驶和乘坐时更加舒适和平稳。它的经济性是由于飞行轨迹稳定,飞行参数控制精确,提高了飞机的厚重性,加上发动机的控制技术(FDX),使推力稳定,燃油量减小。电传操纵技术及计算机的运用使得操纵系统的安全裕度大大增加,对于飞机的失速、风切变、超速等复杂状态都提供了很好的保护程序,加上设备本身也有很好的自检自测性能,把飞机各系统故障均显示在ECAM屏幕上或自动处理或提供人工处理依据,对保证飞行安全性又大大提高了一步。另外电传操纵系统在满足侧驾驶杆在选择目标轨迹外和除了对复杂状态的保护外还有一个很重要的功能,就是会对飞机提供广泛的保护措施,当驾驶员输入由计算机解读并按序移动飞行操纵面时,然而不管飞行员输入操纵量如何,计算机都能防止过大的机动动作和超出安全飞行范围的失控,因此,电传操纵系统在必须做极端飞行机动动作或飞机进入剧烈的天气状态时都能有助于它自身的安全性能,对保证航空安全向前又迈了一大步。

      侧杆和侧风几乎风马牛不相及,但从传统飞机杆状的侧杆飞行的飞行员,对于电传侧杆飞机来修正侧风问题值得讨论。首先,侧风的修正一般通常分为三种方法:1、侧滑修正即用跑道的航向来校准飞机的正确性向风来的方向压适量的坡度产生侧滑,同时向相反的方向蹬舵,制止飞机因坡度而室航向偏转,保持飞机纵轴与航迹一致,与跑道中心线一致直到接地为止;2、偏流修正法即视飞机的航向与跑道的着陆航迹之间差一个侧风偏流角使飞机着陆航迹与跑道方向一致;3、混合修正法一般用于侧风较大时用一部分偏流带一点侧滑进行修正五边的着陆轨迹。但无论用那一种方法进行修正侧风,一般在飞机接地前的瞬间均应将飞机的纵轴与跑道的方向修正到一致,否则就有冲出跑道的危险。大、重型飞机如空中客车A330、空中客车A340机型修正侧风时通常为偏流修正,即向上风方向修正一个偏流,使飞机航迹与跑道方向一致;在短五边时,通常采用混合修正法因为偏流较大,有时对飞行员的视线有一定影响,所以短五边可以减小一点偏流角而带一点侧滑角;而长五边进近中,飞机的侧杆通常处于中立位,飞机平稳保持选定的俯仰和横滚姿态,在姿态限制内飞机能够抵御由侧风引起的颠簸影响,即使强烈的扰动气流也能保持稳定,不需飞行员操纵侧杆,几乎百分之百的补偿因速度和外形而引起的配平改变,这就是电传操纵系统的自动配平和最小地速保护功能。在模拟机训练时,当学员五边进近不稳定时,有时教员会说把手松开飞机反而较人操纵侧杆时稳定,这就是电传操纵那个的灵敏度较高,修正量和提前量都要适度掌握,一旦掌握不好就会变成我们通常说的“五边炒菜”。

      而重型机的起飞,修正侧风不需要动侧杆,只需用舵保持方向,飞机离地后,飞机会自动修正侧风,而飞行员只需跟指引针飞行即可,而传统飞机在侧风较大时起飞,需压杆蹬舵保持方向,离地后需人工修正起飞航迹,这就得益于电传操纵系统的特种功能。

      总之对于电传操纵系统的飞机和传统飞机的侧风修正有一定的区别,量度必须掌握好才能保证其起飞降落中的稳定性和安定性。

      参考资料:《空中客车机组飞行手册》

     

      (作者单位:东航上海飞行部)

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    延伸阅读: 侧风修正东方航空
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