A320是第一個使用電傳操縱系統(tǒng)的民用機型。隨后A330/A340飛行操縱都是在A320基礎(chǔ)上做了改進,目前A380和A350使用的技術(shù)更先進,安全性更高。作為空客機型飛行員,需要充分了解和掌握電傳飛行操縱系統(tǒng)的基本原理。
飛行操縱舵面介紹
飛機操縱面都是:
‐ 電控的
‐ 液壓作動的
水平安定面和方向舵可機械操縱。側(cè)桿用于控制飛機的俯仰及橫滾(和偏航,間接通過轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào))。計算機分析飛行員的輸入,按需移動飛行操縱面,以完成飛行員要求的指令。然而,在正常法則下,不論飛行員輸入什么信息,計算機都將防止過度的機動飛行和超過俯仰和橫滾軸安全包線的飛行。但是,方向舵和傳統(tǒng)飛機上的一樣,不具備這種保護。
飛行操縱計算機介紹
7個飛行操縱計算機根據(jù)正常、備用或直接法則處理飛行員和自動駕駛的輸入,計算機有:
2個 ELACs
(升降舵副翼計算機)
提供: 正常升降及安定面控制副翼的操縱。
3 個SECs
(擾流板升降舵計算機)提供: 擾流板的操縱。
備用升降舵和安定面控制。
2 個FACs
(飛行增穩(wěn)計算機)提供: 方向舵電動控制。
另外的2個FCDC(飛行操縱數(shù)據(jù)集中器)從 ELAC (升降舵副翼計算機)和 SEC (擾流板升降舵計算機)獲得數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)送至 EIS (電子儀表系統(tǒng))和 CFDS (中央故障顯示系統(tǒng))。
*飛行操縱系統(tǒng)控制邏輯
A320飛機所有操縱面都需要液壓驅(qū)動控制(G/B/Y)。并且每個飛行操縱計算機和液壓作動筒之間有著默認的對應(yīng)關(guān)系。
【表1】擾流板控制邏輯
每塊擾流板都由一個伺服傳動裝置來定位。每個伺服傳動接收分別來自于G、 B或Y液壓系統(tǒng)的動力,由SEC1、2 或3 來控制。當(dāng)相應(yīng)的計算機出現(xiàn)故障或失去電控時,擾流板自動收至0位。在液壓供給失效的情況下,擾流板保持在失效時的偏轉(zhuǎn)位置,或如果在空氣動力的推動下,保持在較小的位置。當(dāng)一個機翼上的擾流面失效時,另一個機翼上相對稱的擾流板被抑制。
【表2】副翼控制邏輯
每個副翼有兩個電動控制的液壓傳動裝置。其中只有一個工作。
每個伺服傳動裝置有 2 種控制方式:
現(xiàn)用: 傳動裝置的位置是電動控制的。
阻尼: 傳動裝置隨舵面運動。
如果兩部 ELAC 故障或藍色和綠色液壓系統(tǒng)低壓,系統(tǒng)自動選擇阻尼方式。
【表3】升降舵控制邏輯
兩個電動液壓伺服傳動裝置驅(qū)動每個升降舵。
每個伺服傳動裝置有 3 種控制方式:
現(xiàn)用: 傳動裝置由電動控制的。
阻尼: 傳動裝置隨舵面運動。
定中: 傳動裝置由液壓保持在中立位置。
正常工作中:一個傳動裝置在傳動方式,另一個在阻尼方式。某些機動飛行引起第二個傳動裝置傳動。
如果工作的伺服傳動裝置失效,阻尼的傳動裝置開始工作,而失效的傳動裝置自動轉(zhuǎn)換為阻尼方式。
如果兩個伺服傳動裝置都不是電動控制,它們將自動轉(zhuǎn)換為定中方式。
如果兩個伺服傳動裝置都不由液壓操縱,它們將自動地轉(zhuǎn)換至阻尼方式。
在一個升降舵失效的情況下,另一升降舵的偏轉(zhuǎn)角度受限制,以避免在水平安定面或機身后部施加過大的不對稱載荷。
【表4】水平安定面控制邏輯
水平安定面由兩個液壓馬達驅(qū)動的一個螺旋起動器驅(qū)動。
這兩個液壓馬達由下列控制:
· 3個電馬達中的一個,或
· 機械配平輪。
水平安定面的電動控制:
飛行操縱計算機只是將控制指令傳遞給電動馬達。由電動馬達控制液壓伺服傳動裝置工作。并且是G和Y雙液壓同時工作。
【表5】方向舵(偏航阻尼,配平)控制邏輯
方向舵由3個獨立的液壓傳動裝置來作動,液壓傳動裝置并聯(lián)工作。
在自動工作時(偏航阻尼,協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎)三個液壓伺服傳動裝置由一G液壓系統(tǒng)伺服作動器驅(qū)動。一個Y液壓系統(tǒng)伺服作動筒保持同步并且將在綠色伺服作動器失效時接替工作。
偏航阻尼和協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎功能不向方向舵腳蹬提供反饋。
方向舵行程極限由FAC通過控制相應(yīng)的電動馬達完成。并且隨著飛機速度增加,方向舵行程極限會逐步減小,以避免結(jié)果載荷:
如果出現(xiàn)導(dǎo)致方向舵行程限制系統(tǒng)失去的失效情況,方向舵偏轉(zhuǎn)限制就停在最后達到的值上??p翼伸出時,全方向舵行程權(quán)限得以恢復(fù)。在所有情況下,可用的方向舵偏轉(zhuǎn)在整個飛行包線內(nèi)提供足夠的偏航控制。包括最大不對稱推力的情況。
方向舵配平是由兩個給人工感覺組件定位的電動馬達完成的。在正常工作時,1號馬達( 由FAC1控制)為配平提供動能, FAC2 與2號馬達作為備用而保持同步。
【表6】襟翼/縫翼控制邏輯
襟翼系統(tǒng)有兩個縫翼襟翼控制計機(SFCC),每個計算機包含一個襟翼通道和一個縫翼通道。縫翼由B和G雙液壓控制;襟翼由G和Y雙液壓控制。
翼尖剎車(WTB)在不對稱、超速、對稱失控或非指令移動的情況下開始工作。它們在飛行中不能松開。B和G液壓系統(tǒng)提供給縫翼和右機翼襟翼的制動器控制,B和Y液壓系統(tǒng)提供左機翼襟翼的制動器控制。
注: 如果襟翼翼尖制動器接通,仍可操作縫翼,如果縫翼翼尖制動器接通,仍可操作襟翼。如果一個SFCC失效,那么縫翼和襟翼將以半速工作。如果一個液壓系統(tǒng)失效,相應(yīng)的操縱面以半速度工作。
襟翼手柄有 5 個位置:0, 1, 2, 3和FULL
兩個形態(tài)與位置 1 相對應(yīng):形態(tài) 1 和形態(tài) 1 F。按如下方式選擇:
在大迎角和低速度時該功能抑制縫翼收回。
縫翼襟翼控制計算機 (SFCC)使用修正的迎角或 ADIRU 獲得的空速信息 來抑制縫翼收回。
如果迎角超過 8.5 ° 或速度降至低于148 kt,抑制從位置 1 收到 0。如果迎角低于 7.6 ° 或當(dāng)速度超過 154 kt 時,解除抑制。該功能在下列情況下不工作:
手柄選擇在 0 位以后,迎角超過 8.5 ° 或速度低于148 kt 。
飛機在地面,速度低于 60 kt 。
總結(jié)
A320是第一個使用電傳操縱的民用機型。7部飛行操縱計算機控制飛機的飛行狀態(tài),冗余度相對較高,所有操縱面都需要液壓控制。對于擾流板,副翼和升降舵,每個舵面只有一個液壓作動器工作。其他處于備用(阻尼)狀態(tài);對于水平安定面是G和Y雙液壓同時控制;對于方向舵是G/B/Y三液壓并聯(lián)控制;對于襟翼是G和Y雙液壓同時控制,對于縫翼是G和B雙液壓同時控制。計算機在控制液壓作動器(或電動馬達)時是按照一定優(yōu)先順序進行的。當(dāng)現(xiàn)用計算機(或液壓作動器/電動馬達)失效時,按照優(yōu)先權(quán)邏輯依次重新分配計算機控制。
如果多個計算機或液壓失效,就會導(dǎo)致飛行操縱能力的降級??湛陀纱硕x出了不同的飛行操縱法則。
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