飞机操纵"杆力重"故障分析

针对某型飞机驾驶杆纵向操纵最大杆力超规定故障,通过对操纵系统的组成和工作情况进行分析,找出影响因素,提出了解决该故障的方法及预防措施,为排除类似故障提供参考。     

电传飞控驾驶杆操纵系统的动力学仿真分析

对电传飞控驾驶杆操纵的机械传动部分采用CATIA和LMS／MOTION动力学仿真软件进行动力学仿真,对该操纵系统的杆力、杆位移及阻尼特性进行分析,提供直观和形象的杆力信号传递过程,同时验证其提出的设计参数的正确性和合理性。     

双自由度侧杆操纵力测量系统设计与实现

在侧杆操纵的民机中,侧杆的操纵力需要满足飞行品质以及适航规章的要求,因此必须对侧杆的操纵力进行准确测量。针对侧杆具有的双自由度运动及侧杆表面形态复杂的特性,设计了一套操纵力测量系统。该系统能够精确控制侧杆的运动方向,使侧杆在一个平面内运动,并通过特殊的机制使力传感器与侧杆运动轴线垂直,保证测试的精度。基于LabView 设计了测试软件,能够实时地显示力、位移以及滞环曲线。     

民用飞机电传PIO杆力特性设计建议

在民用客机的飞行过程中,驾驶员通过驾驶杆对飞机实施操纵,并希望飞机按照所期望的方式飞行。杆力特性设计的目的是通过设计驾驶员操纵力与控制律指令信号的相互关系,使增稳飞机操纵特性满足有关飞行品质规范的要求,这对于预测和抑制PIO具有重要意义。本文总结了杆力特性对PIO的影响规律,通过采用过载指令构型,设计4组不同的杆力梯度进行对比分析。结果表明,在设计民用电传飞机的杆力梯度时,建议严格按照俯仰机动力梯度等级中的的1级杆力梯度要求选取,驾驶员就能够较为轻松、准确地完成俯仰截获任务。     

飞机力提示智能侧杆控制器设计方法

与传统侧杆控制器的作用不同,带力提示的智能侧杆控制器的附加功能是减缓和预防飞机在故障或边界状态下的人机不良耦合,以提高飞行安全性。飞机在故障或边界状态下,具有明显的飞行动力学特性突变的特点,飞机动力学特性突变会引起驾驶员操纵策略的变化。针对这些特点,研究其侧杆控制器设计的理论方法。通过分析飞机动力学特性突变引起的系统时变非线性及其在力提示下的驾驶员行为特点,建立了智能侧杆引导的人机系统模型。在此基础上,基于时变系统的频谱分析和人机系统的品质评价准则,提出了带力提示的智能侧杆控制器设计方法,并给出了详细的设计步骤。通过对飞机故障状态下的仿真,解释了力提示智能侧杆控制器减缓人机不良耦合的机理。仿真结果表明智能侧杆控制器在提高驾驶员控制精度的同时,减缓了人机不良耦合的趋势,从而验证了提出的设计方法的可行性和有效性。     

某机型横向操纵迟缓、驾驶杆跳跃问题的排除

飞机操纵系统的故障直接影响飞机的安全与飞行任务的完成.一架飞机同时出现横向系统操纵迟缓和驾驶杆有跳跃感两个故障,使得问题变得较为复杂.本文通过对副翼操纵系统的理论分析,准确地判断故障所在,并提出了解决的方法.     

某型教练机发动机操纵系统油门杆操纵力偏大问题分析

针对某型教练机发动机操纵系统在停车位置油门杆操纵力偏大问题,本文从该飞机改装前后油门操纵结构不同点以及操纵力技术要求着手,进行了油门杆在停车位置的传动关系比较,分析了传动关系变化以及新增的后舱油门杆对油门杆操纵力带来的影响.并通过机上测力试验及操纵力增量数理统计分析,验证了新增的后舱油门杆增大了油门杆操纵力,同时,还开...     

控制增强分系统权限对驾驶杆行程影响

根据一例飞机地面检查中出现的故障,研究了机械操纵分系统和控制增强分系统组成的人工飞行控制系统工作时对驾驶杆行程和驾驶杆力的影响。两个分系统同时工作比仅机械操纵分系统单独工作,驾驶杆行程会缩小,缩小的比例与控制增强分系统的权限相等,但平尾的偏度保持不变,飞机的操纵性不受影响。采用杆力传感器的控制增强分系统工作后,当驾驶杆推拉到缩小后的极限行程附近时,可能会出现抵抗力、回弹力。     

BW-1变稳飞机地面试验研究

将 BW-1变稳飞机的变稳系统安装在操纵系统模拟试验台上,提供一个可变短周期特性、杆力梯度和杆位移梯度的飞行模拟试验台。驾驶员操纵可变的模拟特性,对纵向操纵品质进行评定.本文将讨论驾驶员对各种短周期特性、杆力梯度和杆位移梯度及其组合特性的评论.     

JJ-7飞机平尾操纵系统特性分析

本文通过J-7、JJ-7飞机平尾操纵系统特性的对比分析,论述JJ-7飞机平尾操纵系统质量不平衡的作用,在实际飞行中,舵偏角对驾驶杆力输入的相位延迟较大,这是引起飞机“纵向摆动”原因之一。并就现时可能的条件下,建议改善平尾助力器之动态性能,从而改善飞机操纵系统的飞行品质。     

飞机座舱显示控制界面设计

飞机座舱显示控制系统作为人机接口,一直是航空工效学关注的对象,提高飞机座舱显示控制系统的可视性和方便操作性,是其设计时所要追求的目标。综合近年来飞机座舱显示控制界面的相关研究现状,创建一种飞机座舱显示控制界面设计方法,并探讨软件设计中涉及到的一些关键技术。该方法集成在 C++系统 中,在飞机座舱设计的各个阶段分别引入飞行员三维人体几何模型和运动学模型;结合视景仿真建模理论和相 关软件,实现飞行视景及座舱显示控制界面的开发;提出飞机座舱显示控制界面设计的综合评价方法,以及各 种评价指标的筛选与评价体系的确立。该显示控制界面设计方法能够通过模拟飞行员的操作动作与计算视 角、可达性、操纵力等参数,较好地反映出飞行员的运动学和动力学特性,提高了界面友好性、操作直观性、简便性。     

基于混合现实技术的民机驾驶舱仿真平台

为了满足民机驾驶舱设计早期多方案对比和快速优化迭代的需求,研发了面向民机驾驶舱的混合现实仿真平台。以实体场景模块、可视化模块和运行逻辑模块为依托, 构建了仿真平台的系统框架; 在此基础上, 研究了高精度动态虚实融合技术, 解决了混合现实平台中操控部件和人的数字孪生问题; 为了验证混合现实仿真平台的可行性和有效性, 在物理驾驶舱仿真平台和混合现实驾驶舱仿真平台开展相同的试验,采用主观评估和客观测量相结合的方法对驾驶舱操纵部件可达性、布局合理性、仪表显示可视性和可读性方面进行人机工效分析, 并将两组试验的试验数据进行对比。试验结果表明,混合现实平台与物理平台的测试效果基本一致,能够为驾驶舱设计早期多方案对比评估提供有效的测试平台。     

基于视觉仿真的飞机座舱风挡眩光分布影响研究

现代飞机座舱内照明灯具、综合显示器以及其他发光显示器件的大量应用,使得座舱内光学环境越来越复杂。不合理的照明和内饰设计,或者不合适的舱内空间布局,将会导致各种有害光的出现,影响飞行安全。采用视觉仿真方法,从操纵台控制显示装置的布置角度、布置位置等方面对其在前风挡形成的有害光进行分析,结果表明：针对大弧度曲面造型风挡,调整控制显示装置布置角度对有害光分布的影响有限,调整布置位置对有害光分布的影响显著,可以大大改善或避免眩光对飞行员的影响。     

Concepts for position and load control for hybrid actuation in primary flight controls

Moving towards the More Electric Aircraft, a hybrid actuator configuration, in which an electromechanical actuator (EMA) and an electrohydraulic servoactuator (EHSA) operate on the same control surface, provides an opportunity to introduce electromechanical actuators into primary flight controls. Besides the operation in active/passive or active/active mode, an “active/no-load” mode is promising. In this mode the EMA is controlled such that it actively follows the movement of the control surface without carrying external air loads, thereby reducing power dissipation compared to active/active mode and failure transients compared to active/passive mode. However, force fighting will occur if both actuators are actively controlled. In this paper, control concepts for a hybrid configuration, extending the original actuator control loops, are presented, enabling active/active as well as active/no-load operation. Nonlinear as well as linear models for an EMA, an EHSA, and a control surface structure are derived from technical data for an airworthy EHSA and combined to a model of the hybrid configuration. These models are used for matching of actuator dynamics and simulation of the developed control laws. For active/active mode, maximum force fighting between the actuators is reduced from about 500% to 7% of the stall load. For active/no-load mode, a force control loop is added to the EMA control, causing the EMA to follow movements of the control surface such that the external loads on the EMA are zero in steady-state. Force fighting is reduced to 30% of the stall load.     

General aviation aircraft avionics: integration & system tests

The avionics of current-day aircraft is termed as modular integrated full glass cockpit. Unlike lots of dials and gauges, the pilot will interact with Multi-Function Displays (MYD). This means that the systems are coupled with multi-function displays, communication and navigation radios with control units, multi-mode interactive instruments for control and navigation, recording and fault management systems, airframes and health monitoring diagnostic capabilities. Pilot Vehicle Interface (PVI) is an important measure of good avionics and cockpit layout, which implies the optimization of man-machine interface, enhancement of the economy, and safety of flight operations. This presents the avionics architecture of a 14-seat Light Transport Aircraft (LTA) for general aviation, which has multi-role commuter capabilities. LTA is a twin turbo-prop, multi-role aircraft, with air taxi and commuter services as its primary roles. The avionics is built on the digital communication mode for both command and control with current requirements of TCAS, digital Autopilot, and AMLCD multi-purpose glass displays. The LTA Avionics suite is grouped into six major groups based on functionality: Display System, Communication System, Navigation System, Recording System, Radar System, and Engine instruments and other cockpit displays. This paper also covers details about the extensive tests carried out to prove the avionics design in terms of functionality, inter-operability, interference, and compatibility. Various practical integration and flight-test issues, methodologies, and details of the scenarios is presented herein.     

Game-theoretic modeling and control of a military air operation

An attrition-type discrete-time dynamic model is formulated for two opposing forces, labeled Blue and Red, engaged in a military air operation. The Blue force consists of combat air units and its objective is to destroy a fixed target, such as an airport or a bridge, which Is being defended by the Red force. The Red force consists of ground troops and air defense units. We model the objective functions for each side and identify the associated constraints on the control and state variables. We employ a two-level hierarchy of command and control for each force. An example scenario illustrating the implementation of this approach using concepts from non-zero sum dynamic game theory is presented     

基于OpenGL的虚拟座舱显控系统快速设计与实现

以当前飞机座舱显控系统为背景,介绍座舱显控系统的组成和功能。以国内外通用的座舱显控系统为参考对象,使用VC++开发平台,应用OpenGL专业图形开发库,结合快速原型开发思想,设计并实现了一套完整的虚拟座舱显控系统。该虚拟座舱显控系统实现了数据显示、按键控制等功能。该系统能用来座舱显控系统的论证、开发和功能测试,还为飞行员的演示和培训提供了一种简单、快速、经济的选择。     

基于HLA的航天飞行任务联合仿真系统设计

简要说明了HLA的基本特点,描述了一个已经实现的航天测控仿真系统,并将其结构思想与HLA进行了对照。在此基础上,提出了一个依据HLA标准,对航天员座舱仿真、火箭和飞船仿真、测控网仿真等进行集成的航天飞行任务联合仿真系统框架,分析了各个仿真联邦成员的功能需求和信息接口,并着重介绍了针对任务要求的时间管理、数据通信等关键RTI机制的设计和实现方法,以及参照FEDEP模型和借助商业成品软件工具的系统开发策略。     

飞机直接力控制模态综合及转换

具有CCV功能的直接力控制飞机,根据不同作战场合或完成某种特殊飞行功能的需要,飞行员按压所需的状态按钮,即可实现常规状态、直接升力、机身平移、机身俯仰、机动增强诸模态之间的转换。本文在微处理机单独实现各模态控制功能基础上,对各模态功能进行综合,指出模态转换的实现技术。本课题的混合仿真试验表明,各模态转换功能正常,模态转换瞬间飞机动态变化符合要求。本文为直接力控制技术的具体实施,或为一般的飞行控制状态切换提供一种可行的技术方案。