張中含
摘要:電傳操縱系統(tǒng)研發(fā)成本較高、系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜,是一種現(xiàn)代化電子飛行控制系統(tǒng),已經(jīng)在航空領(lǐng)域,特別是軍用直升機(jī)方面得到了廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:電傳操縱系統(tǒng);直升機(jī);飛行控制系統(tǒng)
直升機(jī)上的工作運(yùn)行狀態(tài),是通過(guò)一定的方式進(jìn)行傳播的,比如機(jī)械傳動(dòng)鏈的方式,該方法是通過(guò)將飛行員的指令通過(guò)相應(yīng)的渠道傳遞到操縱面上,這樣做的目的是要實(shí)現(xiàn)飛行控制的目的,同時(shí),要與直升機(jī)的云頂信息反饋有所區(qū)別,這種方式的反饋也稱(chēng)為常規(guī)的飛行操縱系統(tǒng),這樣做的目的是要有利于后期的辨認(rèn)工作。
一、電傳操縱系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
(1)電傳操縱系統(tǒng)在實(shí)際的具體運(yùn)用中具有一定的優(yōu)勢(shì),主要表現(xiàn)在其余傳統(tǒng)的電氣組合相比較而言,該種系統(tǒng)的構(gòu)造更加復(fù)雜,在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候也能夠利用相應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行控制,這樣在操縱的過(guò)程中,可以更加輕松,可以使得系統(tǒng)有效進(jìn)行連接,并且,傳統(tǒng)的機(jī)械操縱系統(tǒng)一般是由中央駕駛桿作為主要的前提,然后利用電傳操縱系統(tǒng)中小測(cè)桿進(jìn)行操縱,這樣可以大大較少駕駛員的負(fù)擔(dān),還可以使得駕駛在實(shí)際的駕駛中免受干擾,消除了不必要的麻煩和影響。
(2)電傳操縱系統(tǒng)主要具有下述缺點(diǎn):其一,其不具備較高的可靠性。所以,針對(duì)這樣的情況,就需要加強(qiáng)系統(tǒng)可靠性提升的工作,這時(shí)候就可以使用三余度或者四余度的系統(tǒng)進(jìn)行工作;第二,該種系統(tǒng)的花費(fèi)比較多,即便是對(duì)于單通道的系統(tǒng),其系統(tǒng)成本的支出一般要比機(jī)械操縱的系統(tǒng)做出的成本支出低,不過(guò)因?yàn)槠湟欢ㄒ褂糜喽认到y(tǒng)才能夠保障系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性,因此,電傳操控系統(tǒng)的整體成本耗用依然較高,必需深入改進(jìn)部件的資金耗用,加大其成本節(jié)約,使得余度得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化;其三,這種系統(tǒng)的運(yùn)用極易由于其他各種各樣的因素造成運(yùn)行方面出現(xiàn)一定的故障,根據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),平均雷擊率的一個(gè)小時(shí)飛行大約是7*10-7,在這樣的情況下,必須系統(tǒng)與雷擊之間的抗干擾性,盡可能降低危害;最后,現(xiàn)在的直升機(jī)大多數(shù)是使用符合材料作為機(jī)身的,而且符合材料的使用率還比較高,但事實(shí)是,盡管這樣使得直升機(jī)的整體性能得到提升,但是也會(huì)使得直升機(jī)上的電子元件未能全面的得到金屬材料的屏蔽和保護(hù),使得電磁干擾問(wèn)題進(jìn)一步惡化。
二、直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)
(1)直升機(jī)具有自身獨(dú)特的性質(zhì),它能夠在垂直起落的時(shí)候不需要機(jī)場(chǎng)跑道的支持,并且可以在空中實(shí)現(xiàn)更加便利的觀(guān)察和救護(hù),還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在任意方向的飛行,盡管如此,直升機(jī)也具有一定的缺點(diǎn),比如,載重比較輕,經(jīng)濟(jì)性能低,震動(dòng)幅度較大以及舒適度比較差,在操縱的時(shí)候比較難,穩(wěn)定性也相對(duì)比較差等。作為控制對(duì)象的直升機(jī),它與固定翼飛機(jī)相比,氣動(dòng)特性更加復(fù)雜,對(duì)于直升機(jī)而言,還必須得考慮旋翼和尾槳對(duì)于機(jī)身的轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。
(2)直升機(jī)在對(duì)各個(gè)通道進(jìn)行控制的時(shí)候,不可避免存在著嚴(yán)重的氣動(dòng)耦合,直升飛機(jī)與其他固定機(jī)翼的飛機(jī)相比,具有更加復(fù)雜的氣動(dòng)特征,飛行狀態(tài)自然也就更為特殊,要做好四個(gè)控制通道之間的耦合,尤其是在懸停的狀態(tài)下。直升機(jī)在人員控制的情況下,還需要進(jìn)行復(fù)雜而又緊張的協(xié)調(diào)控制工作,直升飛機(jī)的駕駛難度要高于其他普通飛機(jī)。
(3)直升機(jī)的飛行控制一般是由相關(guān)計(jì)算機(jī)設(shè)備、操控設(shè)備以及其他機(jī)構(gòu)組成,其中,核心的操縱原理是指,要充分利用組合導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)直升飛機(jī)的姿勢(shì)以及線(xiàn)性加速度等相關(guān)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的測(cè)量,要獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息,結(jié)合直升飛機(jī)實(shí)際的飛行速率、氣壓的高度和垂直方向的速度等諸多飛行數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)輸送至飛行控制計(jì)算機(jī)之中,用以作為計(jì)算控制率的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),然后通過(guò)伺服回路催動(dòng)并/串聯(lián)舵機(jī)操控液壓助力器,從而使得直升機(jī)完成俯仰、抬/低頭、左向/右向滾轉(zhuǎn)和偏航力矩等動(dòng)作,以此實(shí)現(xiàn)有效的操縱直升機(jī)。
三、發(fā)展分析及探究
(1)探究操縱系統(tǒng)單座艙的結(jié)構(gòu)形式、具體參數(shù)以及直升機(jī)操控相應(yīng)類(lèi)別之間的聯(lián)系。當(dāng)前,操縱系統(tǒng)單座艙的結(jié)構(gòu)形式大多為2+1+1或者(3+1)總距式樣,前者之中的2代表縱向與橫向,能夠由側(cè)桿或者中央桿構(gòu)成;后者之中的3大多為3軸側(cè)桿。操控設(shè)備參數(shù)通常包含位移、啟動(dòng)量、慣性和阻值等等。
(2)探究觸感提醒同直升機(jī)操控限制二者之間的聯(lián)系,操控系統(tǒng)觸感提醒涵蓋抖動(dòng)、阻尼、制動(dòng)等。直升機(jī)操控限制可以分成扭矩功率、操控范圍、操控過(guò)載等限制。應(yīng)當(dāng)研究哪一類(lèi)別的觸感提示聯(lián)合哪一強(qiáng)度的觸感,應(yīng)用于某一類(lèi)型的操控限制最為合適。若是能夠保證觸感提醒的有效性和合理性,一方面需要讓飛行人員可以得到更加合理的操控限制的提醒,使得飛行員可以對(duì)直升飛機(jī)的飛行狀態(tài)有準(zhǔn)確的感知,提高飛行員的操縱水平和品質(zhì),另一方面還可以降低由于操縱負(fù)擔(dān)引起的一系列負(fù)面影響。
(3)要加強(qiáng)對(duì)新型操縱裝置軟件硬件的研究工作,該硬件軟件涉及到的飛行程度可以使它們達(dá)到更高的完整性和可靠性,提高安全的等級(jí)。要制造出新一代的可操控的設(shè)備,比如加大對(duì)小位移唯一配平位置側(cè)桿或者中央桿的研究力度,不管是被動(dòng)形式或者主動(dòng)形式,均需要符合有關(guān)的軍、民使用安全規(guī)范。
(4)在新時(shí)代發(fā)展背景下,新型的操縱裝置與需要與新型的電傳飛控系統(tǒng)進(jìn)行有效的聯(lián)合和發(fā)展,要實(shí)現(xiàn)操縱裝置想小位移位移配平位置的改變,其同電傳飛行控制系統(tǒng)控制律的進(jìn)步關(guān)聯(lián)性較大,當(dāng)運(yùn)用這一裝置之時(shí),要將電傳飛控系統(tǒng)進(jìn)行控制,按照一定的控制規(guī)律,使用全權(quán)限的跟蹤模型。
(5)電傳操縱系統(tǒng)當(dāng)前已經(jīng)在直升機(jī)的操控系統(tǒng)之中獲得大面積的推廣使用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,直升飛機(jī)的機(jī)體性能得到有效的提升,再加上當(dāng)今電子科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,電傳操縱系統(tǒng)也逐漸向著自適應(yīng)系統(tǒng)的方向不斷優(yōu)化和改進(jìn),這是由于自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以在使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)之間的有效控制,并可以進(jìn)一步提升直升機(jī)的品質(zhì),使得直升機(jī)領(lǐng)域得到更快更有效的發(fā)展。
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