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直升机全方位讲述

时间:2011-04-04 21:08来源:蓝天飞行翻译 作者:航空 点击:


如果我们能够把磁罗盘和方位陀螺结合起来就能做出一个更准确的系统。我们称它为陀螺磁罗盘。
陀螺磁罗盘比较陀螺与磁探测器(磁流阀)的输出,它们的误差信号用来带动陀螺的进动马达,使陀螺能够修正它的漂移误差。基本的陀螺磁罗盘的方块图参照图 7.4-6。

图 7.4-6基本的陀螺磁罗盘的方块图陀螺磁罗盘系统的具体工作这里就不作介绍了,这里简单的介绍一下两个探测部件磁流阀和方位陀螺的简单原理。
3.磁流阀
磁流阀是用来探测地球磁场的方向与直升机前后轴之间的相对位置,它的大致结构如图 7.4-7。

图 7.4-7磁流阀结构
整个探测机构是被悬挂在一个密封的盒子里的,当直升机的姿态改变是,感应元件一直保持水平,当直升机转弯时,感应元件随直升机转,这样就相当于它在地球的磁场里转动,从而输出信号。
4.方位陀螺 (参照图 7.4-8)

图 7.4-8方位陀螺
方位陀螺是一个三自由度陀螺,根据陀螺的原理,当直升机的航向改变时,陀螺的外框可以绕垂直轴自由转动,从而保持陀螺的旋转轴的空间位置;那么陀螺的外框和固定外壳之间的相对移动就可以反应出直升机的航向。
在图中可以看到陀螺的旋转轴是被一个外框上的力矩马达控制而保持旋转轴水平的,而马达的信号来自内框上的一个重力液体水平开关。当液体开关探测到旋转轴不水平时,它会接通力矩马达的电路,根据陀螺的进动特性,当力矩马达在外框施力矩时,内框会发生进动,从而使陀螺的旋转轴回到水平位置。
第 7.5节自动飞行
7.5.1自动飞行控制系统(AFCS)的组成和基本功能
1.
自动飞行控制系统(AFCS)的组成

目前许多现代直升机都装有自动飞行控制系统(AFCS)。一般自动飞行控制系统包括:自动驾驶仪(A/P)、飞行指引系统(F/D)、自动配平系统。另外,最新一代直升机甚至还装有飞行管理系统(FMS),该系统的输出信号加到自动飞行控制系统,完成直升机的制导。

2. 
基本功能自动驾驶仪 —主要通过自动地控制直升机的飞行,减轻飞行员的工作负担,它还可以在恶劣的气象条件下完成直升机的自动着陆。


现代直升机还装备有飞行管理系统(FMS),它为直升机完成最佳飞行,进行导航和飞行剖面的计算。FMS的输出信号控制自动飞行控制系统的工作,并对其进行监视。这样,就防止了直升机在不正常条件下的自动飞行。
7.5.2自动驾驶仪(AP)
1. 自动驾驶仪功用当自动驾驶仪投入工作后,可以实现的主要功能列举如下:
. 自动保持直升机沿三个轴的稳定(姿态角的稳定)。

. 接受飞行员的输入指令,替飞行员操纵直升机以达到希望的俯仰角、航向角。

. 接受飞行员的设定,控制直升机按预定高度、预定航向飞行。

. 与飞行管理系统耦合,执行飞行计划,实现按预定飞行轨迹的飞行。

. 与仪表着陆系统(ILS)耦合,实现直升机的自动着陆(CAT I,II,III等)


2. 自动驾驶仪的基本原理
任何自动驾驶仪,尽管其传感器、伺服系统有所不同,但其基本工作过程都是误差敏感、误差纠正和桨距随动的过程,即闭环自动控制过程。因此,自动驾驶仪属于闭环工作系统,他包含两个反馈回路,一个称为内回路,另一个称为外回路。(参照图 7.5-1)。

图 7.5-1自动驾驶仪的内、外回路通过操纵控制面板上相应的控制旋钮或开关,可以实现自动驾驶仪的衔接、脱
开和工作方式之间的转换。自动驾驶仪通常以两种常见形式衔接,即驾驶员操作方式和指令方式。当自动驾驶仪以驾驶员操作方式衔接时,自动驾驶仪的作用原理是:驾驶盘上
飞行员的操作量作为输入指令,被转换成电信号后,送到计算机,计算机再输出信

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