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直升機(jī)全方位講述

時(shí)間:2011-04-04 21:08來源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:航空 點(diǎn)擊:


如果我們能夠把磁羅盤和方位陀螺結(jié)合起來就能做出一個(gè)更準(zhǔn)確的系統(tǒng)。我們稱它為陀螺磁羅盤。
陀螺磁羅盤比較陀螺與磁探測(cè)器(磁流閥)的輸出,它們的誤差信號(hào)用來帶動(dòng)陀螺的進(jìn)動(dòng)馬達(dá),使陀螺能夠修正它的漂移誤差。基本的陀螺磁羅盤的方塊圖參照?qǐng)D 7.4-6。

圖 7.4-6基本的陀螺磁羅盤的方塊圖陀螺磁羅盤系統(tǒng)的具體工作這里就不作介紹了,這里簡(jiǎn)單的介紹一下兩個(gè)探測(cè)部件磁流閥和方位陀螺的簡(jiǎn)單原理。
3.磁流閥
磁流閥是用來探測(cè)地球磁場(chǎng)的方向與直升機(jī)前后軸之間的相對(duì)位置,它的大致結(jié)構(gòu)如圖 7.4-7。

圖 7.4-7磁流閥結(jié)構(gòu)
整個(gè)探測(cè)機(jī)構(gòu)是被懸掛在一個(gè)密封的盒子里的,當(dāng)直升機(jī)的姿態(tài)改變是,感應(yīng)元件一直保持水平,當(dāng)直升機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí),感應(yīng)元件隨直升機(jī)轉(zhuǎn),這樣就相當(dāng)于它在地球的磁場(chǎng)里轉(zhuǎn)動(dòng),從而輸出信號(hào)。
4.方位陀螺 (參照?qǐng)D 7.4-8)

圖 7.4-8方位陀螺
方位陀螺是一個(gè)三自由度陀螺,根據(jù)陀螺的原理,當(dāng)直升機(jī)的航向改變時(shí),陀螺的外框可以繞垂直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),從而保持陀螺的旋轉(zhuǎn)軸的空間位置;那么陀螺的外框和固定外殼之間的相對(duì)移動(dòng)就可以反應(yīng)出直升機(jī)的航向。
在圖中可以看到陀螺的旋轉(zhuǎn)軸是被一個(gè)外框上的力矩馬達(dá)控制而保持旋轉(zhuǎn)軸水平的,而馬達(dá)的信號(hào)來自內(nèi)框上的一個(gè)重力液體水平開關(guān)。當(dāng)液體開關(guān)探測(cè)到旋轉(zhuǎn)軸不水平時(shí),它會(huì)接通力矩馬達(dá)的電路,根據(jù)陀螺的進(jìn)動(dòng)特性,當(dāng)力矩馬達(dá)在外框施力矩時(shí),內(nèi)框會(huì)發(fā)生進(jìn)動(dòng),從而使陀螺的旋轉(zhuǎn)軸回到水平位置。
第 7.5節(jié)自動(dòng)飛行
7.5.1自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)(AFCS)的組成和基本功能
1.
自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)(AFCS)的組成

目前許多現(xiàn)代直升機(jī)都裝有自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)(AFCS)。一般自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)包括:自動(dòng)駕駛儀(A/P)、飛行指引系統(tǒng)(F/D)、自動(dòng)配平系統(tǒng)。另外,最新一代直升機(jī)甚至還裝有飛行管理系統(tǒng)(FMS),該系統(tǒng)的輸出信號(hào)加到自動(dòng)飛行控制系統(tǒng),完成直升機(jī)的制導(dǎo)。

2. 
基本功能自動(dòng)駕駛儀 —主要通過自動(dòng)地控制直升機(jī)的飛行,減輕飛行員的工作負(fù)擔(dān),它還可以在惡劣的氣象條件下完成直升機(jī)的自動(dòng)著陸。


現(xiàn)代直升機(jī)還裝備有飛行管理系統(tǒng)(FMS),它為直升機(jī)完成最佳飛行,進(jìn)行導(dǎo)航和飛行剖面的計(jì)算。FMS的輸出信號(hào)控制自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)的工作,并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視。這樣,就防止了直升機(jī)在不正常條件下的自動(dòng)飛行。
7.5.2自動(dòng)駕駛儀(AP)
1. 自動(dòng)駕駛儀功用當(dāng)自動(dòng)駕駛儀投入工作后,可以實(shí)現(xiàn)的主要功能列舉如下:
. 自動(dòng)保持直升機(jī)沿三個(gè)軸的穩(wěn)定(姿態(tài)角的穩(wěn)定)。

. 接受飛行員的輸入指令,替飛行員操縱直升機(jī)以達(dá)到希望的俯仰角、航向角。

. 接受飛行員的設(shè)定,控制直升機(jī)按預(yù)定高度、預(yù)定航向飛行。

. 與飛行管理系統(tǒng)耦合,執(zhí)行飛行計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)按預(yù)定飛行軌跡的飛行。

. 與儀表著陸系統(tǒng)(ILS)耦合,實(shí)現(xiàn)直升機(jī)的自動(dòng)著陸(CAT I,II,III等)


2. 自動(dòng)駕駛儀的基本原理
任何自動(dòng)駕駛儀,盡管其傳感器、伺服系統(tǒng)有所不同,但其基本工作過程都是誤差敏感、誤差糾正和槳距隨動(dòng)的過程,即閉環(huán)自動(dòng)控制過程。因此,自動(dòng)駕駛儀屬于閉環(huán)工作系統(tǒng),他包含兩個(gè)反饋回路,一個(gè)稱為內(nèi)回路,另一個(gè)稱為外回路。(參照?qǐng)D 7.5-1)。

圖 7.5-1自動(dòng)駕駛儀的內(nèi)、外回路通過操縱控制面板上相應(yīng)的控制旋鈕或開關(guān),可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛儀的銜接、脫
開和工作方式之間的轉(zhuǎn)換。自動(dòng)駕駛儀通常以兩種常見形式銜接,即駕駛員操作方式和指令方式。當(dāng)自動(dòng)駕駛儀以駕駛員操作方式銜接時(shí),自動(dòng)駕駛儀的作用原理是:駕駛盤上
飛行員的操作量作為輸入指令,被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后,送到計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)再輸出信

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